Блок электрохимической регенерации для аппаратов «искусственная почка»

При традиционном гемодиализе (без регенерации диализата) для достижения клинического эффекта расходуется в среднем на одну процедуру 150-200 л диализата заданного состава и температуры. Для приготовления диализата используется весьма сложное оборудование, оснащенное довольно дорогими устройствами для очистки воды, терморегулирующими и автоматическими контролирующими системами. Отработанный диализат сливается в канализацию. Уменьшение объема диализата, необходимого для получения заданной клинической эффективности гемодиализа, может быть достигнуто посредством регенерации диализата. В результате совместной работы специалистов ЭМЗ «Авангард» (г. Саров, Нижегородской обл.) и ЗАО «ВНИИМП-ВИТА» РАМН (г. Москва) был создан экспериментальный образец блока электрохимической регенерации (БЭР-01) диализата, основанный на электрохимическом окислении органических продуктов отработанного диализирующего раствора с последующей его сорбционной доочисткой (рис. 1). БЭР-01 состоит из следующих основных узлов: - электролизера, предназначенного для электрохимического окисления поступающих в диализирующий контур почечных метаболитов; - сепаратора, предназначенного для отделения выделяющихся газов от жидкой фазы; - блока сорбционной доочистки, предназначенного для элиминации вредных компонентов из диализата, образующихся после электролизера; - блока коррекции, предназначенного для корректировки ионного состава исходного диализата. Блок регенерации функционирует в составе гемодиализного аппарата в автоматическом режиме и имеет все необходимые датчики для слежения за параметрами процесса гемодиализа. Блок регенерации прошел медико-биологические испытания в условиях, максимально приближенных к реальным. В качестве имитатора пациента был использован модельный раствор на основе мочи с последующей корректировкой состава (ммоль/л): мочевина - 25, креатинин - 1,4, мочевая кислота - 0,5, фосфор - 2,5, натрий - 140, калий - 4,4, кальций - 1,78, магний - 0,5, хлор - 108. Диализирующий раствор: натрий - 140, калий - 2,05, кальций - 1,78, магний - 0,5, хлор - 108, рН растворов поддерживался бикарбонатным буфером. Объем модельного раствора 45 л, диализирующего - около 6 л. В резервуар заливается модельный раствор, имитирующий состав крови больного с хронической почечной недостаточностью (ХПН), который циркулирует в перфузионном контуре. Диализный контур заполняется чистым диализирующим раствором (диализат) объемом около 6 л. Аппарат функционирует следующим образом: С момента начала циркуляции диализата в контуре, под действием трансмембранного давления на диализаторе и за счет разности концентраций компонентов в модельном и диализирующем растворах, в диализирующий контур начинают переходить образовавшиеся в организме (крови) больного метаболиты. Поступившие метаболиты захватываются потоком чистого диализата и поступают в специально конструированный электролизер, где под действием электрического тока происходит разложение метаболитов органического происхождения. Далее раствор поступает в колонки с сорбентами, где очищается от образовавшихся в результате электролиза вредных побочных продуктов: гипохлорита, нитратов, нитритов и т. п. Газообразные продукты после нейтрализации выбрасываются в атмосферу. Регенерированный (очищенный) диализат возвращается к диализатору и цикл повторяется. Проведенные стендовые эксперименты показали, что блок электрохимической регенерации по эффективности гемодиализа не уступает традиционным гемодиализным аппаратам «на слив» и обеспечивает за 4 часа сеанса гемодиализа удаление из модельного раствора (из организма больного) мочевины - до 40 г, мочевой кислоты - до 4 г, креатинина - до 5 г, калия - до 5 г, фосфора - до 0,5 г. Концентрации вредных компонентов в регенерированном диализате находятся в пределах медицинских требований. Блок электрохимической регенерации может найти применение в не оснащенных специализированными системами водоподготовки клиниках, в том числе в удаленных и труднодоступных районах; при оснащении специализированного медицинского транспорта и полевых госпиталей; при организации индивидуального обслуживания пациентов на дому.