способ "симбиотической" компенсации хронической почечной недостаточности (хпн) у человека

Формула изобретения

1. Способ очищения крови у больных с ХПН от продуктов метаболизма, включающий: установку катетеров в кровеносные сосуды пациента, забор крови у него через один катетер с помощью перфузионного насоса, очищение крови и возвращение ее в кровеносное русло пациента через другой катетер также с помощью перфузионного насоса, отличающийся тем, что устанавливают по два венозных катетера здоровому человеку и больному пациенту, при этом в течение всего периода очищения кровь больного пациента непрерывно поступает по одному катетеру в кровеносное русло здорового человека, кровь которого совместима с кровью пациента, а кровь здорового человека по другому катетеру в том же объеме непрерывно поступает в кровеносное русло больного ХПН пациента.

2. Способ очищения крови у больных с ХПН от продуктов метаболизма, включающий: установку катетера в кровеносные сосуды пациента, забор крови у него с помощью перфузионного насоса, очищение крови и возвращение в кровеносное русло пациента также с помощью перфузионного насоса, отличающийся тем, что устанавливают по одному венозному катетеру здоровому человеку и больному пациенту, при этом в течение всего периода очищения кровь больного пациента многократно циклически с заданным интервалом времени поступает по катетеру в кровеносное русло здорового человека, кровь которого совместима с кровью пациента, и также циклически кровь от здорового человека поступает по тому же катетеру в обратном направлении в кровеносное русло больного ХПН пациента в том же объеме благодаря попеременной работе в разных направлениях движения крови одного и того же перфузионного насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности, к нефрологии, для компенсации уремии при хронической почечной недостаточности. Изобретение может быть использовано в клинических и в домашних условиях.

При хронической почечной недостаточности (ХПН) у больных наблюдается уремия, характеризующая азотемией, нарушением электролитного состава крови и пр. Поэтому при ХПН основной целью является выведение из крови продуктов метаболизма. Для этой цели при выраженной степени ХПН используют гемодиализ (1, 2), при котором кровь пациента очищается от продуктов метаболизма. Современный прибор для домашнего гемодиализа представлен на фиг.1.

При всем том, что этот метод широко распространен, он имеет целый ряд недостатков, с которыми приходиться мириться, поскольку нет более удобного и эффективного метода спасения жизни больных с ХПН.

Все недостатки гемодиализа вытекают из принципа работы гемодиализатора и условий его применения.

1. Больной вынужден 2-3 раза в неделю проводить гемодиализ в стационаре. В отдельных случаях возможно проведение гемодиализа в домашних условиях, при финансовой возможности приобретения дорогостоящего аппарата и овладением данным методом.

2. Процедура гемодиализа длится 4-5 часов, при которой пациент находится в лежачем положении.

3. Для проведения гемодиализа подключают гемодиализатор к кровеносной системе пациента. Для этой цели используют артерио-венозный и вено-венозный анастомозы или артериовенозные фистулы. Основным доступом к циркуляции крови является установка в подключичную, яремную или бедренную вену двухходового катетера. Более безопасным является использование артериовенозного шунта по Квинтона-Скрибнера (фиг.2) и Базельмайера (фиг.3). Для подключения аппарата необходимо использование катетеров, вводимых в кровеносное русло. В месте артерио-венозного анастомоза или фистулы возможны различные сосудистые осложнения.

4. Во время процедуры гемодиализа пациенты испытывают целый ряд неприятных состояний.

5. При гемодиализе возможны различные осложнения: нарушения водного и электролитного баланса при десинхронизации введения и выведения диализной жидкости и пр.

Все это значительно снижает качество жизни пациента и делает его зависимым от необходимости регулярного гемодиализа.

Наряду с этим, к недостаткам этого метода следует отнести: необходимость в дорогостоящем оборудовании, ограниченные возможности организации отделений для гемодиализа в отдаленных регионах России и недоступность этого метода симптоматического лечения для многих больных с ХПН.

Гемодиализ не может обеспечить и заменить естественную выделительную функцию почек, которые осуществляют всю свою деятельность в условиях многокомпонентной физиологической саморегуляции. При гемодиализе, отсутствует индивидуальная регуляция процесса выделения.

Учитывая все вышесказанное, предлагается способ компенсации выраженной ХПН, основанный на использовании естественной физиологической функции почек здорового человека, лишенный этих недостатков, простой, доступный, и менее опасный, чем гемодиализ.

В заявленном способе используется новый принцип решения поставленной задачи - очищения крови от продуктов метаболизма у больных с ХПН, основанный на прямом, многократном, двухстороннем, циркуляторном взаимозамещении (смешении) крови в объединенной кровеносной системе двух людей, один из которых пациент с ХПН, нуждающийся в очищении крови от метаболитов, а другой - здоровый человек.

Описание способа симбиотической компенсации ХПН у человека.

В качестве прототипа выбран широко используемый метод гемодиализа (1, 2). Недостатки этого способа отмечены ранее.

Техническим результатом заявляемого способа по 1 и 2 вариантам является устранение вышеуказанных недостатков, использование регулируемой физиологической функции здоровых почек для очищения крови от продуктов метаболизма, удешевление и упрощение способа жизненно необходимой компенсации хронической почечной недостаточности.

Этот технический результат по 1 варианту способа достигается тем, что в известном способе очищения крови у больных с ХПН от продуктов метаболизма, включающим: установку катетеров в кровеносные сосуды пациента, забор крови у него через один катетер с помощью перфузионного насоса, очищение крови и возвращение в кровеносное русло пациента через другой катетер, также с помощью перфузионного насоса, устанавливают по два венозных катетера здоровому человеку и больному пациенту, при этом в течение всего периода очищения, кровь больного пациента непрерывно поступает по одному катетеру в кровеносное русло здорового человека, кровь которого абсолютно совместима с кровью пациента, а по другому катетеру кровь здорового человека в том же объеме непрерывно поступает в кровеносное русло больного ХПН пациента.

Технический результат по 2 варианту способа достигается тем, что в известном способе очищения крови у больных с ХПН от продуктов метаболизма, включающим: установку катетера в кровеносные сосуды пациента, забор крови у него с помощью перфузионного насоса, очищение крови и возвращение в кровеносное русло пациента, также с помощью перфузионного насоса, устанавливают по одному венозному катетеру здоровому человеку и больному пациенту, при этом в течение всего периода очищения, кровь больного пациента многократно циклически с заданным интервалом времени поступает по катетеру в кровеносное русло здорового человека, кровь которого абсолютно совместима с кровью пациента, и также циклически кровь от здорового человека поступает по тому же катетеру в обратном направлении в кровеносное русло больного ХПН пациента, в том же объеме, благодаря попеременной работе в разных направлениях движения крови одного и того же перфузионного насоса.

Способ осуществляют следующим образом: на определенное время, в частности, во время ночного сна кровеносное русло обеих людей объединяется с помощью широко используемых в медицинской практике хронических венозных катетеров и перфузионных насосов (фиг.4, 5). Благодаря этому кровь циркулирует в общей кровеносной системе двух людей, как у сросшихся близнецов. В это время почки здорового человека очищают смешанную кровь от метаболитов, подлежащих выделению из организма.

В норме у здорового человека имеется избыточность и надежность функции двух почек, в реализации которых они нагружены порядка 40% от своих возможностей. Это позволяет использовать почки здорового человека для очищения крови больного.

При этом никакого вреда здоровью не будет нанесено «симбиотическому» здоровому партнеру. Необходимым условием для применения способа является абсолютная совместимость крови этих двух людей: по группе крови, по резус-фактору и индивидуальной совместимости.

Партнерами могли бы быть муж и жена или другие члены семьи, при условии, что один из них абсолютно здоровый человек, а другой имеет ХПН. При отсутствии в семье возможности для такого симбиоза может быть приглашен посторонний здоровый человек, имеющий полностью совместимую с пациентом кровь, на определенных договорных условиях.

Этот метод может использовать в первую очередь в домашних условиях, а при необходимости в стационаре.

Ограничения применения этого метода связаны с требованием, не причинять вреда здоровому партнеру. Метод может быть применен в том случае, если у пациента хроническая почечная недостаточность не связана с инфекционными заболеваниями, наличием воспалительных процессов, туберкулеза, онкологических, гематологических и гормональных нарушений. У пациента имеется выраженная функциональная почечная недостаточность одной-единственной почки или двух почек.

В настоящее время широко используется трансплантация одной почки от здорового человека к больному, при которой здоровый человек отдает свою почку, и остается с одной, единственной почкой. Если возможна такая жертвенная помощь больному, то тем более, может быть использована безопасная процедура симбиотического взаимозамещения крови больного с ХПН и здорового человека.

В медицине широко применяют циркуляторное подключение сосудистого русла человека к различным аппаратам: искусственного кровообращения, искусственного сердца, гемодиализатору (искусственная почка). Однако отсутствует способ циркуляторного объединения кровеносного русла у двух людей для двухстороннего многократного взаимозамещения крови.

Заявленный способ основан на прямом, многократном, циркуляторном взаимозамещении (смешении) крови в объединенной кровеносной системе двух людей, один из которых пациент с ХПН, нуждающийся в очищении крови от метаболитов, а другой - здоровый человек.

Важнейшим условием для применения симбиотической компенсации ХПН у человека является требование, чтобы непосредственная помощь и участие здорового человека в очищении крови больного с ХПН не должны вызывать негативные последствия для его здоровья. Периодически необходимо контрольные обследования пациента и здорового партнера.

Известно, что в клинической практике широко используют прямое, обменное переливания крови (3).

При прямом переливании осуществляют непосредственное одностороннее введение крови от донора к реципиенту. Прямое переливание крови применяют тогда, когда нет донорской крови. Путь введения - внутривенный. Донора предварительно обследуют в соответствии с действующими инструкциями.

Обменные переливания крови - частичное или полное удаление крови из кровяного русла реципиента с одновременным замещением ее донорской кровью в адекватном объеме. Обменное переливание крови проводится с целью удаления различных ядов, продуктов тканевого распада, гемолиза.

Для обменного переливания используют свежеконсервированную или консервированную кровь небольших сроков хранения. Скорость обменного переливания крови - в диапазоне 50-100 мл/мин.

При обменном переливании удаляют кровь из кровеносного русла пациента с последующим вливанием донорской крови, которое проводят с заместительной целью. «Патогенная кровь» удаляется из организма и уже вновь никогда не возвращается в кровеносное русло ни реципиента, ни донора. Эта кровь уничтожается.

При обменном переливании замена крови происходит в одном направлении, - только у больного. Для полноценного замещения крови требуется большой объем донорской крови, до 10-15 л.

Многократное обменное переливание крови не может быть использовано для компенсации ХПН, поскольку для этого было бы необходимо иметь неограниченный объем донорской крови для постоянного периодического введения ее пациенту.

Переливание крови основывается на тщательном выполнении врачом правил инструкции по переливанию крови. Непосредственно перед переливанием крови должна быть точно определена групповая принадлежность и резус-фактор крови больного и крови донора, и проведена проба на индивидуальную совместимость.

Донор должен быть абсолютно здоров, при обследовании у него не должно быть инфекционных заболеваний, болезни крови, гормональных дисфункций, сердечно сосудистых нарушений и недостаточности функций почек и печени.

Процедура применения «симбиотической» компенсации ХПН.

В предложенном нами способе проводят периодическое прямое циркуляторное смешение крови двух людей в течение процедуры «симбиотического» объединения кровеносного русла. В этом случае нет ни донора, ни реципиента, - кровеносные системы двух людей объединены в единое циркуляторное русло. При этом могут быть использованы два способа.

Первый вариант способа. Используют два синхронно работающих перфузионных насоса (фиг.4, 5), один из которых нагнетает кровь из вены здорового человека в вену пациента. Другой насос нагнетает кровь в обратном направлении - из вены больного в вену здорового человека. В этом случае у здорового человека и пациента устанавливаются по два катетера в разные вены. Через один из катетеров кровь эксфузируется, а через другой вливается.

Второй вариант способа. Используют только один перфузионный насос, который периодически переключается на работу на нагнетании крови в разном направлении. Две минуты насос работает в направлении движения крови от здорового человека к пациенту, затем насос выключается, на 30 сек, - пауза. После нее вновь включается на две минуты и нагнетает кровь в обратном направлении - от пациента к здоровому человеку. В такой последовательности происходит взаимная циркуляторная гемотрансфузия в течение определенного времени. В этом случае необходимо наличие только одного катетера в подкожной вене здорового человека и пациента.

Скорость непрерывного эквивалентного взаимообмена крови между партнерами может регулироваться работой перфузионных насосов в диапазоне 50-100 мл/мин.

Расчеты показывают, что при первом способе непрерывного взаимообмена крови между партнерами полное смешивание крови произойдет за 1 час, при этом, уже за счет разбавления, снизится концентрация веществ, подлежащих удалению, в крови пациента.

При использовании второго способа попеременного взаимообмена крови между партнерами полное смешение крови произойдет за большее время, порядка 2,5-3-х часов.

Вся процедура симбиотического очищения крови может проходить в течение 5-8 час, с различной периодичностью, в зависимости от степени выраженности уремии у пациента.

Соединительные трубки фиксируются на руке, так, чтобы не ограничивать свободу движения партнеров и не нарушать их сон. За движение крови и работой насоса следит специальный датчик, который в случае, каких-либо нарушений движения крови, дает сигнал «тревоги» и останавливает работу насоса.

Аппаратура. Перфузионные насосы для обеспечения движения крови (фиг.4, 5). В гемодиализных аппаратах, а также при прямом обменном переливании крови используется насос крови перистальтического типа: необходимая окклюзия сегмента магистрали обеспечивается двумя вращающимися роликами на пружинной подвеске. Для индикации скорости потока крови служит сигнал с мотора, пропорциональный частоте вращения головки насоса. При гемодиализе обычная скорость потока крови для взрослых пациентов 200-300 мл/мин и до 600 мл/мин в случае высокоэффективного диализа.

Катетеры. Имеются специальные одно и двухходовые катетеры, изготовленные из биологически совместимого материала, которые могут быть хронически установлены в вены.

Пример осуществления способа.

Для реализации метода существуют все необходимые условия и технические возможности. При проведении процедуры используют: перфузионный насос, специальные биологически совместимые катетеры и пластиковые трубки, гепарин, физиологический раствор, дезинфицирующие и перевязочные материалы, ленточные фиксаторы пластиковых трубок. Все указанные устройства и материалы широко применяются в практической медицине.

1. Первоначально тщательно проводят обследование партнеров: здорового человека и пациента. Здорового человека проверяют на отсутствие сердечно сосудистых, почечных, гематологических, аллергических и пр. заболеваний и противопоказаний к переливанию крови. У пациента с хронической почечной недостаточностью не должно быть инфекционных заболеваний, воспалительных процессов, туберкулеза, онкологических, гематологических и гормональных нарушений.

При наличии этих условий определяют абсолютную совместимость крови партнеров: пациента и здорового человека.

2. В хирургическом отделении устанавливают хронический стерильный катетер в подкожную вену пациенту и здоровому человеку.

3. Во время проведения процедуры симбиотической компенсации ХПН подключают перфузионный насос крови, обеспечивают нормальный синхронный взаимообмен крови между партнерами.

4. По окончанию процедуры проводят все необходимые действия по сохранению катетеров, по предотвращению их тромбирования и каких-либо осложнений, связанных с наличием их в вене.

5. Практическим результатом «симбиотического» очищения крови является снижение уровня азотосодержащих продуктов метаболизма в крови у больного с ХПН, за счет физиологической функции почек здорового партнера. Периодически после окончания процедуры «симбиотического» очищения крови у больного с ХПН проводят контрольный анализ крови на содержание мочевины, мочевой кислоты, креатинина и показателей электролитного состава. В результате устанавливают эффективность очистки крови и существенное снижение азотемии в крови больного.

6. Периодичность повторных процедур «симбиотического» очищения крови больного с ХПН определяют на основе контроля уровня азотосодержащих продуктов в крови больного.

7. Периодически проводят наблюдение за физиологическим состоянием здорового партнера, включающим и общий и биохимический анализ крови.

8. При использовании способа в домашних условиях партнеры проходят в медицинском учреждении специальное обучение, так же, как и при использовании в домашних условиях гемодиализного аппарата.

Преимущества «симбиотической» компенсации ХПН по сравнению с гемодиализом.

1. Метод более физиологичен, чем гемодиализ. Здоровые почки человека лучше очищают кровь от продуктов метаболизма, чем аппарат для гемодиализа.

2. Этот метод не требует специальной, дорогостоящей аппаратуры и диализной жидкости. Метод доступен в домашних условиях, тем более там, где нет специализированных гемодиализных клинических отделений.

3. Для подключения насоса к кровотоку применяется катетеризация вены, -более простая, безопасная и менее травматичная, по сравнению с артерио-венозным шунтом или фистулой, используемых при аппаратном гемодиализе.

4. Технически условия реализации метода являются более простыми, чем гемодиализ.

У пациента и врача есть возможность выбора, что предпочесть в конкретных условиях: гемодиализ или «симбиотический» метод очищения крови от продуктов метаболизма при ХПН.

Все отдельные составляющие заявленной процедуры «симбиотической» компенсации ХПН: хроническая катетеризация вен, определение полной совместимости крови двух людей, циркуляторное замещение крови, подключение к сосудистому кровотоку перфузионного насоса, - полностью отработаны и широко используются в клинической практике.

Почки здорового партнера способны осуществлять свою естественную физиологическую функцию по очищению циркулирующей крови от продуктов метаболизма. Предложенный метод может иметь самое широкое применение в медицинской практике.

Литература.

1. Стецюк Е.А. Основы гемодиализа. Под ред. проф. Е.Б.Мазо. - М.: Гэотар-Мед, 2001. - 320 с.

2. Handbook of Dialysis / Eds J.T. Daugirdas, T.S. Ing. - 2nd ed. - Little, Broun, 1994

3. Руководство по общей и клинической трансфузиологии, под ред. Б.В.Петровского, М., 1979.

4. Насос роликовый, перфузионный, модель JHBP-2000 A/B http://www.bbmed.ru/ii-hua/blood-pump.htmll