автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Теоретическое обоснование, экспериментальные исследования, создание и внедрение в клиническую практику аппаратуры для гемодиализа с использованием электрохимических методов

На правах рукописи

ЭВЕНТОВ Виктор Львович

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В КЛИНИЧЕСКУЮ ПРАКТИКУ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ.

Специальность: 05.11.17 - приборы, системы и изделия медицинского

назначения

Автореферат диссертации На соискание ученой степени доктора технических наук

<

Москва - 2003

Работа выполнена в Российском научном центре хирургии РАМН.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:

Доктор технических наук, профессор, В.Г. Веденков

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор Р.И. Бурлаков; доктор технических наук, профессор В.М. Бахир; доктор медицинских наук, профессор С.Г. Мусселиус.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов МЗ РФ.

Защита состоится «/ У » I (- 2003 г. в. И) часов на заседании Специализированного совета Д.074.46.01. при Всероссийском научно-исследовательском и испытательном институте медицинской техники по адресу: 129301, Москва, ул. Касаткина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИИМТ.

Автореферат разослан <3» 1 ® 2003 г.

Ученый секретарь Специализированного совета Д.074.46.01.

кандидат технических наук / ' Э.Б. Козловский

2оо5-Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Настоящая работа посвящена чрезвычайно важной проблеме -оптимизации, индивидуализации ' и техническому оснащению процесса гемодиализа, решение которой осуществлялось с применением системного моделирования и электрохимических методов и устройств.

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Единственный метод лечения больных с хронической почечной недостаточностью состоит в замещении утраченной функции почки: частичном - с помощью хронического гемодиализа или полном - посредством трансплантации органа. Успех трансплантации во многом зависит от подготовленности пациента к операции. Программный гемодиализ является основным методом подготовки пациентов к трансплантации почки, и зачастую играет решающую роль в поддержании гомеостаза в раннем послеоперационном периоде, когда функции трансплантата еще полностью не восстановились. Для многих пациентов с терминальной уремией хронический гемодиализ является альтернативой трансплантации и единственным методом поддержания и продления их жизни.

Ухудшение экологии, интенсификация ритма жизни и, как ни странно, совершенствование и повышение эффективности гемодиализа, увеличивают потребность в нем. В мире до 300 человек на 1 миллион населения страдают хронической почечной недостаточностью, а хроническим гемодиализом лечится более 500 ООО человек. При этом в США только 60 % нуждающихся в гемодиализе получают эту возможность, в других странах этот процент еще меньше. В России, по самым оптимистическим подсчетам, только 20 % больных хронической почечной недостаточностью имеют возможность лечиться гемодиализом, остальные, как ни прискорбно, умирают, не получив помощи.

Серьезными сдерживающими факторами развития гемодиализа являются, во-первых, его значительная стоимость, складывающаяся гги

БИБЛИОТЕКА С Петербург / * ,

09 300.5

оборудования, расходных материалов и электроэнергии и, во-вторых, неадекватность проводимой терапии из-за отсутствия объективных критериев для определения соответствующей индивидуальной «дозы» диализа. Кроме того, больные с хронической почечной недостаточностью, находящиеся на лечении гемодиализом, чрезвычайно ограничены в своих перемещениях: на срок свыше двух дней они могут выезжать только в те места, где есть гемодиализные центры, давшие предварительное согласие на их лечение.

Со времени создания первого пригодного для клинического применения аппарата «искусственная почка» прошло около 60 лет. На протяжении этого времени гемодиализная техника совершенствовалась, а продолжительность жизни больных хронической почечной недостаточностью на гемодиализе увеличивалась. У ведущих активный образ жизни и работающих пациентов гемодиализных клиник возникла потребность в мобильном малогабаритном аппарате «искусственная почка», способном работать в нестационарных условиях вне специально оборудованных помещений. Существующие на мировом рынке автономные аппараты «искусственная почка» наряду с несомненными достоинствами, такими как малогабаритносгь, простота управления, транспортабельность имеют и ряд недостатков, поэтому создание экологически чистого и экономичного мобильного портативного аппарата «искусственная почка» до сих пор является актуальной задачей дальнейшего развития гемодиализной терапии.

Несмотря на более чем полувековую историю развития, программный гемодиализ до сих пор остается процедурой, сопряженной с возможностью развития значительного числа осложнений. Кроме того, по мере возрастания продолжительности жизни пациентов на хроническом гемодиализе до 10-20 и более лет, появились и стали актуальными новые проблемы, связанные с оптимизацией и индивидуализацией гемодиализа, повышением его адекватности, эффективности, безопасности и комфортности для больного. Поэтому с самого начала клинического применения гемодиализа велись постоянные поиски объективных критериев для определения соответствующей

«дозы» диализа для каждого отдельного пациента и оценки адекватности проводимой терапии. Известные на сегодняшний день математические модели гемодиализа весьма громоздки и базируются на регулярных измерениях концентрации мочевины в крови пациента. Однако, частый отбор проб крови для определения в них содержания мочевины у данной категории больных крайне нежелателен. Новые возможности появились с появлением приборов, определяющих концентрацию мочевины в оттекающем из аппарата «искусственная почка» диализирующем растворе. Общим их недостатком является необходимость применения расходного материала, дискретность измерения, потребность в частых калибровках и, как следствие, значительная стоимость измерений.

В настоящее время актуальными задачами гемодиализной терапии являются разработка оптимальных индивидуальных критериев оценки ее эффективности и адекватности и удешевление процедуры гемодиализа.

Вода является основным компонентом диализирующего раствора, и современные требования к чистоте воды для гемодиализа чрезвычайно высоки, а тщательная подготовка воды для гемодиализной терапии является жизненно важной проблемой для пациентов. Из известных способов очистки воды для нужд гемодиализа чаще всего применяется обратный осмос. Несмотря на то, что с его помощью получают чистую воду высокого качества, он имеет и ряд недостатков: малая скорость протока пермиата, необходимость активного под держания чистоты пермиата, значительный удельный расход воды.

Возможной альтернативой является электродиализная система очистки воды. Известно, что электродиализ с ионообменными мембранами является наиболее экономичным методом опреснения солоноватых вод с концентрацией в ней солей от 1,5 до 10 г/л. Общая производительность электродиализных установок для производства чистой питьевой воды в Европе превышает производительность любого другого метода. Однако получаемая на промышленных электродиализных установках очищенная вода не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к воде для гемодиализа. В России

предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в водопроводной воде в десятки раз превышают международные стандарты на воду для гемодиализа, и использование питьевой воды для приготовления диализирующего раствора может привести к различным, вплоть до летального исхода, осложнениям у пациентов на гемодиализе за счет содержащихся в воде различных компонентов. Кроме того, вода для приготовления диализирующего раствора должна содержать не более 50 колоний бактерий в 1 мл.

По нашему мнению, наиболее успешное решение вышеперечисленных проблем гемодиализа возможно с применением электрохимических методов и устройств.

ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель настоящей работы - разработка системного подхода к оптимизации и индивидуализации гемодиализной терапии, регенерации диализирующего раствора и очистке воды для гемодиализа; изготовление соответствующего оборудования и внедрение его в клиническую практику.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

- провести физико-химическое моделирование, разработать, сконструировать и осуществить модельные испытания установки очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора;

- разработать и изучить в экспериментальных условиях систему мониторинга гемодиализа на базе измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе и метода математического моделирования кинетики мочевины;

- разработать, изготовить и провести экспериментальные исследования мобильного малогабаритного аппарата «искусственная почка», работа которого основана на регенерации ограниченного объема диализирующего раствора; провести математическое моделирование системы «организм - аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализирующего раствора»;

- внедрить разработанные устройства в клиническую практику.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Поставленные задачи решались путем сочетания теоретических и экспериментальных методов исследования. Теоретические исследования проводились с позиции системного анализа динамики концентрации мочевины в диализирующем растворе; математического моделирования процесса регенерации диализирующего раствора; исследования системы «пациент -аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализирующего раствора»; изучения методик очистки воды для гемодиализа, физико-химического моделирования прямоточного электродиализатора.

Экспериментальные исследования проводили посредством изучения характеристик изготовленных на базе теоретических исследований устройств на модельных растворах в условиях, максимально приближенных к клиническим.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Доказано, что экологически чистые и экономичные электрохимические методы и устройства могут успешно применяться при решении многих актуальных проблем гемодиализа, а именно: использоваться для получения чистой воды для приготовления диализирующего раствора; обеспечивать мониторинг эффективности и адекватности гемодиализной терапии, что позволяет составлять индивидуальную и максимально оптимальную на сегодняшний день программу лечения пациентов; открывают широкие возможности для создания мобильных малогабаритных аппаратов «искусственная почка».

Предложен электродиализный способ очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора. На основе физико-химического моделирования разработана конструкция и определены параметры и режим работы проточного электродиализатора.

Изготовлена полностью из отечественных материалов автоматизированная и требующая минимального обслуживания установка электродиализной очистки воды, защищенная авторским свидетельством.

Подробно рассмотрен метод математического моделирования кинетики мочевины, этапы его развития, преимущества, недостатки, кинетические допущения и ограничения различных модификаций метода.

Выявлен основной недостаток метода математического моделирования кинетики мочевины - все его расчеты строятся на периодических и регулярных измерениях концентрации мочевины в крови пациентов с терминальной уремией как до начала сеанса гемодиализа, так и в междиализные промежутки, а частый отбор проб крови у этой категории больных с, как правило, выраженной анемией, крайне нежелателен. Альтернативой является измерение концентрации мочевины не в крови, а в оттекающем из диализатора диализирующем растворе.

Разработан электрохимический неинвазивный метод измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе, защищенный авторским свидетельством. На базе этого метода создано два вида анализаторов содержания мочевины, выполненных в виде отдельных приборов с выносными датчиками.

Разработан метод мониторинга гемодиализа, основанный на показаниях электрохимического анализатора содержания мочевины в диализирующем растворе, и математическом моделировании кинетики мочевины, позволяющий оптимизировать, индивидуализировать и программировать параметры и режим гемодиапизной терапии, оценивать адекватность и эффективность лечения. Выполнены экспериментальные исследования и проведена клиническая апробация метода мониторинга гемодиализа. Метод мониторинга гемодиализа внедрен в клиническую практику.

Показано, что регенерационные диализные системы, отличающиеся мобильностью и малогабаритностью, не требующие специально оборудованного помещения и коммуникаций, расширяют сферу применения

гемодиализной терапии и повышают комфортность жизни больных с хронической почечной недостаточностью, поскольку позволяют проводить адекватные сеансы гемодиализа в нестационарных условиях.

Рассмотрена математическая модель системы «организм - аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализирующего раствора». Показано, что наиболее физиологичной, эффективной, безопасной и перспективной является электрохимическая регенерация диализирующего раствора.

Предложен экологически чистый и экономичный вариант регенерационного гемодиализа, основанный на электрохимическом окислении органических метаболитов. Для этого разработаны и изготовлены экономичные окисно-платиновые титановые электроды; разработан 4-х секционный пластинчатый электролизер и подобран оптимальный режим его работы; сконструировано 3 вида блоков электрохимической регенерации ь диализирующего раствора и 2 вида аппаратов «искусственная почка» с

электрохимической регенерацией диализирующего раствора и поликомпонентным блоком его доочистки. Разработки защищены 3 авторскими свидетельствами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Созданная электродиализная установка очистки водопроводной воды является экологически чистой, энергосберегающей и экономичной, отличается малым потреблением электроэнергии (2 Вт/л) и малым общим потреблением воды (1,1 л / 1 л очищенной воды). Установка полностью автоматизирована и требует минимального обслуживания. Стоимость получения 1 литра очищенной электродиализной установкой воды составляет всего 2 рубля.

Сконструированные на основе этих разработок электродиализные установки для получения чистой и сверхчистой воды, изготовленные в различных модификациях, работают в ряде лечебных учреждений и на промышленных предприятиях. Изготовлены 3 вида электродиализных установок для очистки воды: две - производительностью 50 и 100 л/час для

нужд гемодиализа и одна - для получения «сверхчистой» воды с сопротивлением 18 мОм. Установки электродиализной очистки воды выпущены в виде малых серий. Полученные результаты используются в практической деятельности лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН, поликлинике Медицинского центра управления делами Президента Российской федерации, НИИ Полюс, НИКФАРМ (г. Люберцы).

Предложенный метод мониторинга гемодиализа открывает клиницистам широкие возможности для программирования оптимального индивидуального режима гемодиализной терапии, а также для оценки эффективности гемодиализа и своевременной адекватной его коррекции за счет выявления и установления многосторонних связей между качеством лечения, скоростями перфузии крови и диализирующего раствора, истинным клиренсом диализатора и рационом питания пациента.

Неинвазивный метод определения концентрации мочевины в крови, базирующийся на измерении концентрации мочевины в диализирующем растворе посредством электрохимического анализатора мочевины, позволяет в любой момент времени сеанса программного гемодиализа рассчитать концентрацию мочевины в крови пациента и параметры гемодиализа, в частности, процент очистки крови от мочевины, а также оценить адекватность диализотерапии. Мониторинг гемодиализа дает возможность определить начинающийся тромбоз экстракорпорального кровяного контура и степень шунтового кровотока в артерио-венозной фистуле. При этом отпадает необходимость в регулярном отборе проб крови у пациентов с выраженной анемией и необходимость в лабораторных анализах, что значительно снижает себестоимость сеанса гемодиализа. Кроме того, стоимость одного измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе посредством электрохимического анализатора в сотни раз меньше, чем стоимость аналогичного измерения, выполненного при помощи других известных на сегодняшний день измерителей концентрации мочевины в диализирующем растворе.

Изготовлены 2 вида анализаторов мочевины. Они прошли клинические испытания и используются в лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН.

Разработанный экологически чистый и экономичный метод электрохимической регенерации диализирующего раствора, обладающий существенными преимуществами по сравнению с другими известными регенерационными методами, открывает широкую возможность для конструирования различных модификаций мобильных и малогабаритных аппаратов «искусственная почка», позволяя существенно расширить сферу применения гемодиализной терапии и повысить комфортность жизни больных с хронической почечной недостаточностью.

Регенерационный электрохимический гемодиализ не требует специально оборудованного помещения и коммуникаций, позволяет проводить адекватные сеансы гемодиализа в нестационарных условиях.

Разработана экономичная методика изготовления окисно-платиновых титановых электродов, позволяющая более чем в 100 раз уменьшить необходимое для изготовления электролизера количество платины.

На базе этих разработок изготовлены 3 типа блоков электрохимической регенерации диализирующего раствора (БРД-01, БРД-02 и «DIAREG») и 2 вида аппаратов «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора (ПЭИП-1, АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт»). Аппараты «DIAREG» и АДР-1И1Н-РГ-А-01 выпущены в малых сериях по 3-4 шт. Гемодиализы с электрохимической регенерацией диализирующего раствора проводились больным с хронической почечной недостаточностью в лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН, Главном военном госпитале им. H.H. Бурденко и пациентам с острой почечной недостаточностью в районных больницах и амбулаториях.

ПОЛОЖЕНИЯ, КОТОРЫЕ ВЫНОСЯТСЯ НА ЗАЩИТУ

1. Системный подход к моделированию процессов электродиализной очистки воды для гемодиализа, мониторированию гемодиализа на базе

электрохимического метода определения концентрации мочевины в диализирующем растворе, моделированию гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора.

2. Разработка аппаратуры для электродиализной очистки воды, электрохимического определения концентрации мочевины в диализирующем растворе и электрохимической регенерации диализирующего раствора.

3. Методики модельных испытаний разработанной аппаратуры и анализ результатов исследований.

4. Результаты клинического применения разработанных электрохимических методов и устройств.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

По материалам, полученным в процессе работы, сделаны сообщения на советско-американском симпозиуме «Новое в гемодиализе» (Москва, 1976); на советско-итальянском симпозиуме «Вопросы гемодиализа и искусственного крововобращения» (Москва, 1977); на советско-шведском симпозиуме «Хронический гемодиализ, его последствия и результаты лечения» (Москва, 1977); на научно-технической конференции «Изобретатели и рационализаторы 1 ММИ им. И.М. Сеченова медицине» (Москва, 1979); на семинаре «Аппаратура искусственного жизнеобеспечения медицинского назначения» (Москва, 1990); на XVIII конгрессе Европейского общества по искусственным органам (Вена, Австрия, 1991); на конференции «Электрохимические методы в медицине» (Москва, 1991); на международном симпозиуме «Эндогенные интоксикации» (Санкт-Петербург, 1994); на III пленуме Союзной комиссии «Нефрология» (Кишинев, 1995); на международной конференции по медицинскому приборостроению «Биомедприбор-96», (Москва, 1996); на международном симпозиуме ЕДТА (Швейцария 1997); на конференции «Физиология, нарушение и коррекция газотранспортной функции» (Санкт-Петербург, 1998); на сателлитном симпозиуме VI Всероссийского съезда анестезиологов-реаниматологов (Москва, 1998); на международной

конференции по биомедицинскому приборостроению (Москва, 1998); на конференции фирмы «Фрезениус» (Швайнбург, Германия, 1998); на Всероссийской конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине» (Москва, 1999); на XXXYI конгрессе ЕДТА (Мадрид, 1999); на II Всероссийской конференции «Современные аспекты экстракорпорального очищения крови в интенсивной терапии» (Москва, 2000).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликована 51 печатная работа, оформлено 5 изобретений, внедрено в клиническую практику 8 рационализаторских предложений, изготовлено 10 видов электрохимических систем и устройств.

Работа выполнена в лаборатории гемодиализа (зав. - к.м.н. В.А. Максименко) Российского Научного Центра Хирургии РАМН (директор -академик РАМН Б.А. Константинов).

ОБЪЁМ РАБОТЫ

Диссертационная работа изложена на 274 стр., содержит 27 таблиц, 80 рисунков, состоит из введения, пяти глав,' заключения, выводов, практических рекомендация и списка литературы из 264 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу ряда существующих проблем гемодиализа.

Система очистки воды для приготовления диализирующего раствора.

Здоровый человек выпивает в день до 2 литров воды, а кровь пациента за 4-5 часов сеанса гемодиализа контактирует со 120—150 литрами воды, поэтому качество воды для приготовления диализирующего раствора жизненно важно. В водопроводной воде по Российским гигиеническим нормативам содержится значительное количество примесей. Их избыток в диализирующем растворе

оказывает повреждающие воздействие на организм больного. Из таблицы 1 видно, что для приготовления диализирующего раствора необходима 10-50 кратная очистка водопроводной воды от примесей. Кроме того, вода для гемодиализа должна содержать не более 50 колоний бактерий в 1 мл.

Применяемые в большинстве диализных центров обратноосмотические установки для очистки воды имеют ряд недостатков: относительно низкая производительность пермиата, необходимость активного поддержания чистоты приготовленной воды во избежание ее микробного заражения, значительный удельный расход воды на промывку мембран (от 80 до 300 %), необходимость применения сложного дорогостоящего оборудования.

Возможной альтернативой является использование элекгродиализной очистки воды. Задачей данной работы была разработка электродиализной системы очистки воды для гемодиализа.

Мониторинг гемодиализа. С начала клинического применения гемодиализа велись постоянные поиски объективных критериев для определения соответствующей «дозы» диализа для каждого отдельного пациента и оценки адекватности и эффективности проводимой терапии. На сегодняшний день эти критерии достаточно расплывчаты, поэтому тактика лечения больного зависит от местного стереотипа проведения стандартных диализных процедур, опыта и мнения каждого конкретного врача.

Для оценки состояния пациента, которому проводится лечение гемодиализом, используется ряд параметров. В качестве маркеров обычно используют додиапизные концентрации в крови быстро диффундирующих растворенных веществ, таких как мочевина и креатинин, которые хорошо характеризуют клиническое состояние пациента. Тем не менее, этих параметров недостаточно для определения тактики проведения гемодиализа. Поэтому внимание исследователей постепенно смещается от измерения лабораторных показателей к изучению физических процессов, протекающих на гемодиализе.

Таблица 1

Компоненты воды и их воздействие на больного, находящегося на лечении гемодиализом

Вещество Стандарт на воду для гемодиализа ПДК (мг/л) ПДК загрязняющих веществ в питьевой воде по Российским гигиеническим стандартам (мг/л) Повреждающее воздействие избытка компонентов диализирующего раствора на организм больного Риск развития и возможный исход

Алюминий 0,01 0,5 Энцефалопатия, остеомаляция, миопатия, деменция, анемия Высокий, вплоть до смертельного исхода

Медь 0,1 1,0 Острая гемолитическая анемия, лихорадка, повреждение печени Высокий, вплоть до смертельного исхода

Калий 8 Сезонные колебания не контролируются Гиперкалиемия, аритмии Высокий, вплоть до смертельного исхода

Кальций 2 Сезонные колебания не контролируются Головная боль, рвота, зуд, депрессия Высокий, вплоть до смертельного исхода

Магний 4 Сезонные колебания не контролируются Головная боль, рвота, зуд, депрессия Высокий, вплоть до смертельного исхода

Ртуть 0,0002 0,0005 Нарушения нервной системы Высокий, вплоть до смертельного исхода

Нитраты 2,0 45,0 Метгемоглобинемия, анемия Средний, значительная заболеваемость

Натрий 70 Сезонные колебания не контролируются Гиперенатриемия, рвота, гипертензия Средний, значительная заболеваемость

Цинк 0,1 1,0 Тошнота, рвота, понос, судороги Средний, значительная заболеваемость

Серебро 0,005 0,05 Тошнота, рвота, судороги Средний, значительная заболеваемость

Бактерии 50 колоний/мл 200 колоний/мл Пирогенные реакции, токсикемия Средний, значительная заболеваемость

В 1975 году впервые были применены кинетические уравнения при обследовании уремических пациентов. Тщательный анализ результатов их работы привел к разработке в 1985 году термина «КТ/У», а определение и математическое описание физических показателей, параметров процесса масс-переноса и коэффициентов ультрафильтрации способствовали усовершенствованию и оптимизации процедуры гемодиализа.

Исследованы понятия клиренса диализатора, очищенного объема, эффективности гемодиализа, диализного индекса, объема распределения и скорости образования мочевины, остаточного почечного клиренса мочевины, скорости катаболизма белка в организме больного, нормализованной диализной «дозы» и показано, что адекватность диализной терапии зависит от додиапизной концентрации мочевины и скорости катаболизма белка (таблица 2). Выявлены недостатки существующих математических методов оценки адекватности гемодиализной терапии: необходимость частого отбора проб крови для определения в них концентраций мочевины, на базе которых строятся математические модели, ограниченность исходных данных и отсутствие оперативной информации на протяжении сеанса гемодиализа.

Таблица 2

Оценка адекватности диализотерапии по додиализной концентрации мочевины и скорости катаболизма белка.

Додиализная концентрация мочевины (ммоль/л) Скорость катаболизма белка (г/кг/день) Оценка адекватности лечения

<28 0,8<рсг< 1,4 Адекватное лечение

>28 >1,4 Усиленный катаболизм

<28 <0,8 Недостаточное питание

>28 0,8 < рсг < 1,4 Недостаточный диализ

Новые возможности возникли с появлением систем контроля концентрации мочевины в диализирующем растворе, гемофильтрате и ультрафильтрате. Однако общими недостатками этих устройств являются необходимость применения расходного реактива - уреазы, дискретность измерений и потребность в частых калибровках измерительных устройств.

Предлагаемый электрохимический анализатор концентрации мочевины в диализирующем растворе свободен от этих недостатков.

С момента создания первого пригодного для клинического применения аппарата «искусственная почка» гемодиализная аппаратура постоянно совершенствовалась: увеличивалась степень ее безопасности для пациентов, упрощалась эксплуатация, повышалась эффективность очищения крови от продуктов метаболизма за счет создания более производительных диализаторов и обеспечения роста градиента концентрации метаболитов между кровью и диализирующим раствором.

В первьк аппаратах «искусственная почка» поддержание концентрационного градиента обеспечивалось за счет больших объемов диализирующего раствора. По мере насыщения диализирующего раствора продуктами метаболизма требовалась его замена на свежий, поэтому расход диализирующего раствора достигал 400-600 литров за сеанс гемодиализа на одного пациента. Совершенствование гемодиализной аппаратуры привело к созданию аппаратов «искусственная почка», работающих в режиме «на слив» диализирующего раствора. Однократное прохождение диализирующего раствора через диализатор обеспечивало поддержание максимального градиента концентрации метаболитов на границе раздела «кровь-диализирующий раствор» на протяжении всего сеанса гемодиализа. Оборудование становилось все сложнее, появились системы для очистки воды и приготовления диализного концентрата и, параллельно, увеличивалась стоимость сеанса гемодиализа. Наряду со стационарным стал развиваться амбулаторный гемодиализ, увеличивалась продолжительность жизни больных на гемодиализе, повышались требования к его комфортабельности.

Ведущие активный образ жизни больные стали нуждаться в малогабаритном транспортабельном аппарате «искусственная почка», приспособленном для проведения гемодиализа в нестационарных условиях. Актуальной проблемой стала разработка диализной системы, которая позволила бы проводить полноценный гемодиализ за счет постоянной регенерации ограниченного объема диализирующего раствора.

Рассмотрены существующие методы регенерации диализирующего раствора. Основными их недостатками являются:

1. использование значительного количества сорбентов или сложных регенерационных патронов;

2. недостаточная степень очистки диализирующего раствора и, следовательно, крови больного от некоторых продуктов метаболизма (мочевины, неорганического фосфора, калия);

3. снижение эффективности регенерации диализирующего раствора на протяжении сеанса гемодиализа.

Предлагаемый электрохимический метод регенерации диализирующего раствора свободен от ряда этих недостатков.

Во второй главе изложены методы моделирования гемодиализных систем.

Существующие электродиализные системы очистки воды в основном предназначены для получения питьевой воды из морской или солоноватых грунтовых вод. Проблема электродиализной очистки водопроводной воды недостаточно изучена. Для разработки основного элемента системы очистки воды было проведено физико-химическое моделирование прямоточного электродиализатора.

Вода с растворенными в ней веществами непрерывно подается снизу в секцию электродиализатора и выходит сверху (рис. 1).

ЭхуСОо- д) = 8уг((Зк++<3А.- <5а+-<Зк-) (1), где Б ху - поверхность, через которую подается раствор; в у2 - рабочая поверхность мембран; 0 о - входящий поток ионов; <3 - выходящий поток ионов; -

поток переноса катионов через катионитовую мембрану; С?А. - поток переноса анионов через анионитовую мембрану; Ок. - поток переноса катионов через анионитовую мембрану как коионов (за счет неполной селективности мембраны); <3А+ - поток переноса анионов через катионитовую мембрану как коионов.

Для конструирования электродиализатора очень важны такие параметры, как высота секции (Ь), межмебранное расстояние (и?) и ширина электродов (с1).

вху = иге! и Б уг = с! И (2).

Поток массы ионов О вида 1 связан линейным соотношением с плотностью тока I: Т^

0=1----------(3), где

Р

N | - число молей ионов, переносимое в направлении тока; Р - число Фарадея.

ЗугОл-

Б угОдн

Эху 0

I

т

г (К)

У(Ф

-■у*

x(w)

Анод | Катод 8 ху О о

Рис. 1.

Схема направлений потоков ионов при непрерывном прямоточном электродиализе и выбор координат

Из уравнения баланса (1) с учетом соотношений (2) и (3) имеем: 1Ь

V У(Со-С) = — (N к+ + N д. - Ык- - >1А+) (4), где 2Р

V — скорость потока раствора; С о - концентрация ионов в воде на входе электродиализатора; С - концентрация ионов в воде на выходе электродиализатора; 1Чк+ - число молей катионов, переносимых через катионитовую мембрану в направлении тока; КА. - число молей анионов, переносимых через анионитовую мембрану в направлении тока; - число молей катионов, переносимых через анионитовую мембрану против направления тока; ЫА+ - число молей анионов, переносимых через катионитовую мембрану против направления тока.

Так как в данном случае рассмотрен процесс переноса ионов через сечения катионитовой и анионитовой мембран, уравнение (3) в правой части необходимо разделить на 2, тогда концентрация раствора на выходе из секции электродиализатора будет:

1Ь

С = С о---------+ ЫА+) (5).

2 Р V

При упрощении модели до однокомпонентного раствора сумма чисел переноса противоиона и коиона через одну и ту же мембрану = 1: Лк++МА+«1; = (б).

Тогда с учетом уравнений (5) и (6) концентрация вытекающего очищенного раствора составит: I Ь

С = С о---------(Кк.+ Ыл-- О (Д

Б

а концентрация катионов и анионов в концентрированном растворе будет: 111

Ск = С0+------(N^ + N^-1) (8).

FVW

Таким образом, степень очистки раствора в деионизаторе зависит от исходной концентрации ионов в растворе (С0), прямо пропорциональна

плотности тока (I), высоте секции (h) и свойствам ионообменной мембраны, заключающимся в пропускной способности ионов (NK+ и Na-)> и обратно пропорциональна скорости потока раствора (V) и межмембранному расстоянию (W).

Наличие постоянной информации о концентрации мочевины в диализирующем растворе (Сд) и скорости перфузии диализирующего раствора (Qfl) позволяет вычислить ряд параметров гемодиализа, не измеряя концентрацию мочевины в крови пациента:

- концентрацию мочевины в крови пациента в течение гемодиализа: Ci = Сд Кк-д;

- концентрацию мочевины в начале гемодиализа: Со = Су;

- клиренс диализатора: Кд = Qa / Кк-д;

- необходимую продолжительность гемодиализа:

Задаваемый KT/V

Тд =-----------------------;

Кд/V

- диализную дозу:

KT/V = КдТд/V +10,1 KRu/V для 2-х диализов в неделю и KT/V = КдТд/V + 5,9 KRu/V для 3-х диализов в неделю;

- скорость катаболизма белка: PCR = Су Тд;

- остаточный почечный клиренс мочевины:

Vu Си

KRu =---------------------------;

Т(Сдк К к-д + Су)/2

- очищенный объем организма: Уочищенный = Кд Тд;

- одну дозу диализа:

Kt/Vsp = - lg (R - 0,008 Т) + (4 - 3,5 R) UF/W, где

Кк-д - экспериментальный коэффициент корреляции между концентрациями мочевины в крови и диализирующем растворе; Су -концентрация мочевины в ультрафильтрате; V - объем жидкости в организме; Сдк - концентрация мочевины в диализирующем растворе в конце

гемодиализа; Уи - объем мочи, собранной в междиализный период; Си -концентрация мочевины в пробе мочи; Я - отношение постдиализной концентрации мочевины к преддиализной; иР - ультрафильтрация за время гемодиализа; - вес пациента.

Для разработки эффективного регенератора диализирующего раствора необходимо оптимизировать процесс регенерации. С этой целью предложено понятие клиренс регенератора:

Кр. = С>д (Ср.вх. - Ср.вых.) / Ср.вх., где Кр. - клиренс регенератора в л/час; Ср.вх. - концентрация вещества на входе регенератора в г/л; Ср.вых. - концентрация вещества на выходе регенератора в г/л; Од.- расход диализирующего раствора в л/ч.

Клиренс регенератора в любой момент времени гемодиализа определяет величину объема диализирующего раствора, полностью очищенного от продуктов метаболизма при перемещении диализирующего раствора через регенератор.

Для получения более полного представления об эффективности регенератора, клиренс должен определяться для каждого из продуктов метаболизма отдельно. С целью определения закономерностей регенерации диализирующего раствора, сложный процесс перемещения диализируемых веществ через мембрану диализатора предлагается представить в виде инфузии раствора этих веществ в контур рециркуляция диализата с расходом

с!С

(С + Сд.) СЗ - Уд.-----

<Н

Кр. =------------------------------- Од., где

Сд.<3д. +С<3

С - концентрация вещества в инфузате; Сд - концентрация вещества в диализирующем растворе; Уд - объем диализирующего раствора; С?д - расход диализирующего раствора.

Таким образом, клиренс регенератора зависит от концентраций регенерируемого вещества в инфузате и диализирующем растворе, расходов

инфузата и диализирующего раствора, объема диализирующего раствора и скорости изменения концентрации вещества в диализирующем растворе. При отсутствии регенерации клиренс регенератора имеет нулевое значение, а при полной регенерации равен расходу диализирующего раствора.

Математическая модель системы «организм - аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализата» строится на основе уравнений материального баланса и сводится к следующим случаям:

1. при Кр./Кд. < 1

Уп. <1 Сп.

Сд =............. + Сп.,

Кд. <11

Уд. <1 Сд. Кр.

Сп. =.............. +(1+------) Сд., где

Кд. сН Кд.

Сд. - концентрация вещества в Уд; Уп. - эквивалентный объем организма пациента; Кд. - клиренс регенератора; Уд. - объем диализирующего раствора; Сп. - концентрация вещества в Уп.; Кр. - клиренс регенератора.

2. при Кр. / Кд. > 1

Уп. й Сп.

Сп. =----- -----

Кд. О!

Следовательно, в системе «организм - «аппарат искусственная почка» - с регенерацией диализирующего раствора» изменение концентрации (Сп) диализируемого вещества в эквивалентном объеме организма пациента (Уп) зависит от величины этого объема, клиренсов диализатора и регенератора (Кд и Кр) и от объема диализирующего раствора в контуре его рециркуляции (Уд).

В третьей главе рассмотрены вопросы конструирования и комплектации гемодиапизных систем.

Электродиализная система очистки воды для гемодиализа..

Была выбрана следующая схема электродиализной очистки воды для гемодиализа: водопроводная вода через магнитный сепаратор, который

способствует отделению растворенных в воде примесей, попадает в колонку с цеолитом и активированным углем, в которой она очищается от механических и взвешенных частиц, ионов железа, органических веществ и ионов хлора. Далее вода проходит через колонку с ионообменником, где проходит ее деионизация. Очищенная и деионизированная вода попадает в межэлектродное пространство электродиализного модуля, в котором происходит ее глубокое обессоливание. На выходе из электродиализного модуля вода фильтруется через бактериальный фильтр, и ее электропроводность регистрируется кондуктометром. Затем чистая вода подается в аппарат «искусственная почка». При конструировании электродиализатора пришлось оптимизировать взаимоисключающие параметры. Так, чем выше секции и меньше межмембранное расстояние, тем больше степень очистки раствора, но одновременно увеличивается гидросопротивление электродиализатора и снижается его эффективность за счет покрытия мембран газовыми микропузырьками. Увеличение межмембранного расстояния снижает гидросопротивление раствора, но способствует увеличению его электросопротивления, нагреву и уменьшению степени его очистки. Одновременно уменьшается выход по току.

Для решения задачи создания электродиализного аппарата производительностью 50 л/час с электросопротивлением воды на выходе 250 кОм (4 шк sim) была разработана модульная конструкция. Электродиализный модуль состоял из 16 секций высотой по 180 мм. Межмембранное расстояние было выбрано 1,8 мм. Для получения 50 л/час очищенной воды последовательно собиралось 3 модуля, для получения 100 л/час аналогичный 3-х модульный блок подсоединялся параллельно.

Электрохимический анализатор концентрации мочевины в диализирующем растворе.

Принцип действия анализатора основан на эффекте снижения адсорбции кислорода на поверхности платинового электрода при увеличении концентрации мочевины в исследуемом электропроводном растворе.

Изменение адсорбции кислорода связано с концентрацией мочевины в растворе следующим соотношением:

Ре = Т С , где С}е - количество электричества, израсходованное на адсорбцию кислорода на поверхности платинового электрода при совместной адсорбции с мочевиной; С - концентрация мочевины в растворе.

Таким образом, измеряя количество электричества, израсходованного на адсорбцию мочевины, можно получить сигнал, пропорциональный концентрации мочевины.

Датчик анализатора мочевины представляет собой стеклянную ячейку, в которой обеспечивается обтекание диализирующим раствором поверхности индикаторного электрода, изготовленного в виде платинового шарика. К поверхности шарика подведен капилляр хлорсеребряного электрода сравнения. В ячейке так же расположен вспомогательный электрод. Все электроды заведены на электронный поляризатор. Для получения постоянной информации о концентрации мочевины в диализирующем растворе датчик помещен непосредственно в протоке раствора на выходе из аппарата «искусственная почка». Поляризация индикаторного электрода производится циклически электронным поляризатором через вспомогательный электрод в диапазоне от области катодных потенциалов (от -0,4 до -0,8 В относительно электрода сравнения) до области анодных потенциалов адсорбции кислорода (от +0,8 до +1,0 В). Поляризатор через каждые 16-20 секунд выдает сигнал, пропорциональный концентрации мочевины в протекающем диализирующем растворе. При работе электрохимического датчика не происходило изменения состава диализирующего раствора. Все компоненты датчика устойчивы к коррозии.

Изготовлено 2 вида анализаторов концентрации мочевины в диализирующем растворе. Один на аналоговой, а другой на процессорной схеме с выводом параметров на персональный компьютер.

Блок электрохимической регенерации диализирующего раствора. За сеанс гемодиализа из крови пациента должно быть выведено (таблица 3):

Таблица 3

Вещества, выводимые из организма больного за сеанс гемодиализа

Вещества, единицы измерения Количество вещества, удаляемое из организма больного за сеанс гемодиализа

Вода, л до 2

Калий, мг до 6000

Неорганический фосфор, мг 200-2000

Мочевина, мг 12000-30000

Креатинин, мг 1000 - 5000

Мочевая кислота, мг 100-400

Для расчета параметров электролизера следовало определить количество электричества, необходимое для разложения мочевины, креатинина и мочевой кислоты, попадающих за сеанс гемодиализа из крови пациента в J

диализирующий раствор, до азота, углекислого газа и воды. Для этого были составлены уравнения разложения органических веществ в электролизере:

1.Мочевина: (Ш2)2СО + Н2О -> Ь}2+С02 + 6Н++6е

2. Креатинин: 2С 4 Н 7 N 3 О + 14 Н 2 3 N 2 + 8СО 2 + 42 Н + + 42 е

3.Мочевая кислота: С 5Н403ГС 4 + 7 Н 20 2+ 5 С02+ 18Н + + 18 е Эти процессы конкурируют в электролизере с реакцией выделения

кислорода: 4 0Н~=02 + 2Н20 + 4е и разрядом хлор-ионов с образованием хлора: 2 С1 " = С1 2 + 2е, который в процессе ряда превращений образует гипохлорит натрия: С12 + Н20-> НСЮ + НС1; НСЮ + ЫаОН = ИаСЮ + Н20. Неорганический фосфор не подвергается электрохимическому разложению, но в щелочной среде возле катода образуется взвесь гидроокиси магния, которая 1

реагирует с аммиаком и фосфатами с образованием осадка двойной '

фосфорнокислой соли магния и аммония:

Р04 + ЫНз + М§(0Н)2 + Н20"* М§ЫН4Р04 +3 ОН" Этим методом можно удалить до 90 % фосфатов. На катоде основной реакцией является выделение водорода: 2 Н20 + 2 е = Н2 + 2 ОН ".

Из этих формул и данных таблицы 3 было подсчитано, что для полного окисления выводимых из организма больного метаболитов теоретически требуется количество электричества 27,3 Ахчас, и при определенном, на базе предварительных исследований, диапазоне анодных плотностей тока поверхность электродов должна составлять:

О 27,3

8 =--------------- = -------------------, где

Э I к.п.д. (10 - 50) к.п.д.

Б - площадь поверхности электрода; 0 - количество электричества; Б -плотность тока; к.п.д. - коэффициент полезного действия электролизера. При реальном значении к.п.д. = 50 % Б =1 М2.

Для изготовления электролизера были разработаны окисно-платиновые титановые электроды (2,5 г платины/м2) и проведены их испытания. Показано, что эти электроды вполне могут быть использованы в электролизерах для очистки диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка», при этом более чем в 100 раз уменьшается необходимое количество платины для изготовления электролизера без ущерба для его надежности и долговечности.

На выходе из электролизера диализирующий раствор содержит остатки не успевших разложиться органических молекул, избыток гипохлорита натрия, нитраты и значительное количество ионов калия. В зависимости от состояния пациента значения рН рециркулирующего диализирующего раствора могут значительно отличаться от нормального - 7,4. С целью полной коррекции состава диализирующего раствора на входе в диализатор был разработан блок доочистки диализирующего раствора.

В результате проделанной работы изготовлен блок регенерации диализирующего раствора, состоящий из электролизера; одноразового патрона доочистки, содержащего активированный уголь марки СКТ-6А (500 г), анионообменник - АВ-17-чС (550 г), ионообменник - модифицированный морденит Мш (до 300 г); электрохимического корректора рН, изготовленного на базе коаксиального диафрагменного проточного электролитического модуля. Помимо этого в блок регенерации входят: магнитный сепаратор для

исключения оседания ионов кальция и магния на электродах электролизера; датчик концентрации мочевины для осуществления обратной связи в системе «пациент — аппарат «искусственная почка» - пациент»; сборник-измеритель ультрафильтата с дегазатором для определения количества ультрафильтрата в процессе гемодиализа; угольный нейтрализатор для поглощения коротко живущих радикалов; проточный датчик рН для контроля рН диализирующего раствора и управления корректором рН и холодильник для стабилизации температуры диализирующего раствора. Было изготовлено 3 вида блоков регенерации БРД-01, БРД-02, «01АЯЕС» и два вида аппаратов «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора ПЭИП-1 и А ДР-1И1Н-РГ-А-01. Аппараты «Б1А11ЕС» и АДР-1И1Н-РГ-А-01

I

изготовлены в виде малых серий.

Четвертая глава посвящена модельным исследованиям разработанной \

аппаратуры. <

Электродиализная система очистки воды для гемодиализа. Испытания электродиализной системы очистки воды для гемодиализа заключались в подборе токового режима очистки воды с замером ее электросопротивления и параметров. Оказалось, что увеличение общего тока до 350 мА способствовало улучшению качества получаемой воды, а дальнейшее его увеличение только увеличивало нагрев воды.

При пересчете концентраций ионов, содержащихся в очищенной электродиализатором воде, на ее электросопротивление, измеряемое кондуктометром, выяснилось, что динамика роста электросопротивления воды, выявленная экспериментальным путем, аналогична рассчитанной по выведенному уравнению динамике снижения концентрации ионов в зависимости от пропускаемого через электродиализатор тока, что подтвердило ,

адекватность вычисленной зависимости и определило возможность ее применения для конструирования электродиализаторов.

Таким образом, для получения 1 литра воды с электросопротивлением 250 кОм необходимо 1,5 Вт электроэнергии. При этом слив концентрированного солевого раствора составляет всего 10 %.

Проведенные бактериологические исследования показали, что вода на выходе из электродиализной установки содержит не более 10 колоний бактерий в 1 мл.

Электрохимический анализатор концентрации мочевины в диализирующем растворе.

При проведении модельных исследований электрохимическоп анализатора мочевины было выяснено, что анализатор измеряет концентрации мочевины в диапазоне от 2 до 30 ммоль/л. Наличие в диализирующем раствор глюкозы не влияло на показания анализатора. Креатинин оказыва: незначительное влияние на показания анализатора в области малы: концентраций мочевины (до 2 ммоль/л). Модельные исследования показали что концентрации мочевины в модельном растворе и в диализирующе» растворе изменялись синхронно. Показания электрохимического анализатор, были идентичны показаниям анализатора концентрации мочевины BUi Analyzer 2 фирмы «Вескшап».

Концентрация мочевины в диализирующем растворе в начале сеанс; диализа модельного раствора изменялась от 0 до максимума в течение 10 - V. минут по мере вытеснения исходно чистого диализирующего раствора и гидроконтура аппарата «искусственная почка» и затем плавно снижалась д< окончания процедуры.

Таким образом, было выявлено:

1. электрохимический анализатор мочевины измеряет концентрации мочевины в диализирующем растворе в диапазоне от 3 до 22 ммоль/л линейн< с погрешностью не более 6 % по сравнению с лабораторными данными полученными на анализаторе BUN Analyzer 2 фирмы «Вескшап»;

2. наличие в диализирующем растворе креатинина и глюкозы не влияе на показания электрохимического анализатора;

3. между концентрациями мочевины в модельном и диализирующем растворах существует определенная зависимость.

Блок электрохимической регенерации диализирующего раствора.

Проведены сравнительные исследования диализа модельного раствора традиционной диализной системой, работающей в режиме «на слив» диализирующего раствора, и регенерационной диализной системой. Проведена оценка эффективности диализов (таблица 4).

В течение эксперимента из модельного раствора на регенерационном диализе было удалено: мочевины - до 28000 мг, креатинина - до 3300 мг, мочевой кислоты - 160 мг, фосфатов - 1900 мг, калия до - 5400 мг, рН модельного раствора поддерживался на уровне 7,3-7,4. .

Таблица 4

Оценка эффективности диализа с электрохимической регенерацией *

диализирующего раствора по сравнению с диализом «на слив»

Показатели Система «на слив», % очистки Регенерационная система, % очистки

Мочевина 75 61

Креатинин 80 74

Мочевая кислота 85 89

Неорганический фосфор 55 48

Калий 52 45

Проведены биохимические, хроматографические и токсикологические исследования процесса электрохимической регенерации диализирующего раствора. Показано, что электрохимическая регенерация диализирующего /

раствора эффективна и безопасна.

В пятой главе изложены результаты клинической апробации и испытаний разработанных гемодиализных систем.

Электродиализные системы очистки воды применяются для приготовления диализирующего раствора и диализного концентрата. По лабораторным анализам содержание примесей в воде, очищенной методом электродиализа составило (таблица 5):

Таблица 5

Содержание примесей в воде, очищенной методом электродиализа

Показатель Результат (мг/л)

Осадок после выпаривания <4,0

Алюминий <0,02

Кальций <0,8

Медь <0,02

Цинк <0,09

Железо <0,05

Нитраты <0,02

Сульфаты <0,5

Хлориды <0,02

рН воды 5,65

Состояние пациентов, находившихся на гемодиализах, проводимых с использованием очищенной воды, полученной на электродиализной установке, не отличалось от самочувствия больных, которым гемодиализы проводили с применением диализирующих растворов, приготовленных на воде, полученной на установке обратного осмоса Еиго\уа1ег.

Техническое обслуживание установки электродиализной очистки воды заключается в периодическом добавлении раствора хлорида натрия в регенератор ионообменников. Расчетный ресурс работы электродиализатора составляет не менее 5 лет. Аппарат полностью автоматизирован, все его составные части исключительно отечественного производства. К настоящему времени уже накоплен достаточно большой опыт конструирования и изготовления электродиализных систем очистки воды. Установки в различных модификациях работают в ряде больниц, очищая воду для нужд гемодиализа. Подключив на выходе электродиализатора электроионитный модуль, мы получили особо чистую воду с электросопротивлением более 18 мОм. В дальнейшем предполагается ввести в установку электродиализной очистки воды электрохимическую коррекцию рН и использование стекающего «концентрата» для регенерации ионообменников, таким образом полностью

замкнув цикл очистки воды. Эти технологии частично проверены в лабораторных условиях и показали свою работоспособность.

При клинической апробации электрохимического анализатора мочевины исследовалось влияние скорости кровотока на зависимость между концентрациями мочевины в крови и диализирующем растворе при постоянной скорости перфузии диапизирующего раствора 500 мл/мин на диализаторе ¥-1. Результаты приведены в таблице 6.

Показано, что зависимость между концентрациями мочевины в крови пациента и в диализирующем растворе линейна и обратно пропорциональна скорости циркуляции крови.

Таблица 6

Зависимость между концентрациями мочевины в крови (у) и диализирующем

растворе (х) при различных скоростях кровотока

Скорость кровотока (мл/мин) Наклон уравнения регрессии у = тх Коэффициент корреляции (г)

300 1,91 0,89

250 2,37 0,96

200 2,54 0,98

Параллельно проводилось изучение влияния веса пациентов на соотношение концентраций мочевины в крови и в диализирующем растворе (таблица 7).

Таблица 7

Зависимость между концентрациями мочевины в крови (у) и диализирующем

растворе (х) у пациентов с различным весом

Вес (кг) Наклон уравнения Коэффициент

регрессии у = тх корреляции (г)

40-50 2,42 0,9

50-60 2,35 0,89

60-70 2,33 0,93

70-80 2,52 0,96

80-90 2,52 0,9

Из таблицы 7 видно, что коэффициенты корреляции и наклоны линий, характеризующие зависимость между концентрациями мочевины в крови и диализирующем растворе у пациентов разного веса, очень близки. На основании полученных данных построена номограмма зависимости концентрации мочевины в крови от ее концентрации в диализирующем растворе. С ее помощью, измерив концентрацию мочевины в диализирующем растворе электрохимическим анализатором, можно с 95 % вероятностью определить концентрацию мочевины в крови пациентов, находящихся на гемодиализе с использованием диализаторов И 7.

При использовании диализаторов другого типа необходимо построить соответствующие номограммы (Ск = К к-д х Сд), где Ск - концентрация мочевины в крови, Кк-д - коэффициент пропорциональности, зависящий от клиренса диализатора, и Сд - концентрация мочевины в диализирующем растворе. Электрохимический анализатор мочевины в течение всего сеанса гемодиализа выдает постоянную информацию (рис. 2) о концентрации мочевины в диализирующем растворе и проценте очистки крови, определяемом по формуле:

(Сд н махе Сдт)

% очистки крови =-----------------------100 %, где

Сд н макс

Сд „ макс- максимальное значение концентрации мочевины в диализирующем растворе в начале сеанса гемодиализа; Сд т - концентрация мочевины в данный момент времени.

Исследуя при помощи электрохимического анализатора мочевины динамику концентрации мочевины в диализирующем растворе на протяжении сеанса гемодиализа можно:

1. Определить нормализованную диализную «дозу»-КТЛ/ - по формуле:

<гд/Кк-д Тд

КТ/У =------------------, где

0,58 Мп,

, ¡'ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА I С Петербург |

. ОЭ Ш) »кт I

О 50 100 150 гоо 250 зоо

Рис.2

Фиксируемые электрохимическим анализатором мочевины параметры

гемодиализа

Од- скорость перфузии диализирующего раствора в мл/мин.; Кк-д -коэффициент корреляции между концентрациями мочевины в крови и в диализирующем растворе для данного типа диализатора при определенной скорости кровотока; Тд - продолжительность сеанса гемодиализа в мин.; Мп-масса тела пациента в мл.

2. Определить необходимое время сеанса гемодиализа по степени очистки крови от мочевины. Эффективным считается гемодиализ, при котором содержание метаболитов в крови пациента на протяжении сеанса снижается не менее, чем на 60 %. Используя показания электрохимического анализатора мочевины, который по протяжении всего сеанса гемодиализа непрерывно

измеряет концентрацию мочевины в диализирующем растворе, и рассчитав по номограмме концентрацию мочевины в крови пациента, врач может определить, насколько быстро из крови пациента выводятся уремические метаболиты и, следовательно, своевременно уменьшить или увеличить время лечения. Так же можно изменять KT/V, регулируя скорость циркуляции крови через диализатор.

3. Своевременно прогнозировать эффективность гемодиализа по анализу величины процента очистки крови на протяжении первых 1-1,5 часов гемодиализа. Чем выше данная величина, тем более эффективен гемодиализ.

4. Анализируя концентрацию мочевины в диализирующем растворе и вычислив клиренс диализатора, врач может определить степень нарушения кровотока через диализатор, связанную с частичным тромбозом экстракорпорального контура крови или увеличением шунтового кровотока в артерио-венозной фистуле.

5. Включив до начала гемодиализа режим ультрафильтрации, можно замерить начальную концентрацию мочевины в крови, так как она идентична концентрации мочевины в ультрафильтрате.

6. Определив начальную концентрацию мочевины в диализирующем растворе, можно оценить адекватность диализотерапии по таблице 2.

7. Так как концентрация мочевины - это масса мочевины, распределенная в объеме тела, повышение концентрации мочевины между сеансами гемодиализа можно использовать для расчета скорости катаболизма белка в организме пациента и разработки индивидуальных рекомендаций по оптимальному режиму питания больного.

Клиническая апробация блока электрохимической регенерации диализирующего раствора проводилась на основании проведенных исследований и разрешения Комиссии по аппаратам, приборам, устройствам и материалам, применяемым для очищения крови вне организма Комитета по новой медицинской технике МЗ СССР (протокол № 2 от 28 марта 1986 г.). Для клинической апробации использовались аппарат «искусственная почка» АК-10

фирмы «Gambro» в комплексе с БРД-02 и аппарат «искусственная почка» 4008 В фирмы «Fresenius» в комплексе с блоком электрохимической регенерации диализирующего раствора «DIAREG». Гидросистема комплексов заполнялась 3 литрами 0,9 % раствора хлорида натрия.

Сначала сеансы гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора проводились спорадически: на фоне лечения традиционным ацетатным гемодиализом «на слив» 14 пациентам провели 25 сеансов гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора. Четырем пациентам после трансплантации почки регенерационный гемодиализ длительностью до 3 часов проводили в отделении интенсивной терапии. Результаты исследования представлены в таблицах 8 и 9.

Таблица 8

Содержание метаболитов в крови больных до и после сеанса традиционного _гемодиализа «на слив» (М + 5)__

Показатели Ед. изм. До сеанса После сеанса % очистки

Мочевина ммоль/л 27,43 + 8,18 10,35 + 4,54 62,2+1,9

Креатинин ммоль/л 0,99 ± 0,22 0,53+0,11 46,4 + 0,8

Неорганический фосфор ммоль/л 1,38 + 0,24 0,81 ±0,17 41,3 + 0,5

Средние молекулы отн.ед. 0,97+0,19 0,84 + 0,15 13,3+1,8

Калий ммоль/л 5,2 + 0,6 3,6 + 0,3 30,8 + 1,2

Содержание метаболитов в крови больных до и после сеанса г электрохимической регенерацией диализирующего раство Таблиц емодиализа с за (М + 5)

Показатели Ед. изм. До сеанса После сеанса % очистки

Мочевина ммоль/л 28,44 ± 12,1 16,43 + 8,91 42,2+1,7

Креатинин ммоль/л 1,06 + 0,25 0,56 + 0,14 47,2 + 0,6

Неорганический фосфор ммоль/л 1,41+0,50 0,88 + 0,35 36,3 + 0,4

Средние молекулы отн.ед. 1,03 + 0,2 0,79 + 0,17 23,3 + 1,5

Калий ммоль/л 5,5 + 0,8 3,9 + 0,4 29,1 ± 1,4

Регенерационная диализная система не уступала системе «на слив» по очистке крови больных от креатинина и ионов калия. Средне молекулярные токсины выводились регенерационной системой в ббльшем количестве. Несколько ниже был клиренс регенерационной системы по неорганическому

фосфору и мочевине, что было связано с необходимостью снижения подаваемого на электроды электролизера напряжения во избежание неконтролируемой генерации нитратов.

После проведения спорадических сеансов гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора была проведена клиническая апробация программного гемодиализа. Пациенты, находившиеся на программном гемодиализе с системой «на слив» диализирующего раствора, в течение месяца переводились на регенерационный гемодиализ. У 5 пациентов было проведено 60 сеансов гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора.

Пример: больной М., 26 лет, вес 60 кг. Процент очистки крови за 4 часа гемодиализа системой «на слив» в среднем составил:

по мочевине - 57,8 %, по креатинину - 59,6 %, по калию - 23,6 %. Средний процент очистки крови за 4 часа гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора составил: по мочевине - 56,4 %, по креатинину-61,5 %, по калию - 27,8 %. При проведении регенерационных гемодиализов самочувствие пациента было нормальным, у него не отмечалось нарушений гемодинамики, головных болей, тошноты.

Резюмируя, можно сказать, что электрохимическая регенерация диализирующего раствора физиологична и вполне эффективна.

Произведена сравнительная оценка стоимости применения разработанных устройств.

Электродиализную установку очистки воды сравнивали с дистиллятором ДЭ 25/78 4 и системой обратного осмоса «МППРо 60» (табл.10).

Из таблицы 10 видно, что удельное водопотребление на производство 1 литра чистой воды дистиллятором ДЭ 25/78 4 составляет 15 литров, системой обратного осмоса — 3,8 литров, а элекгродиапизной системой - всего 1,1 литра. Аналогично энергозатраты на производство 1 литра чистой воды составляют:

при использовании дистиллятора ДЭ 25/78 4 - 0,72 кВт, системы обратного осмоса - 0,01 кВт, а при использовании электродиализной системы - 0,002 кВт.

На сегодняшний день получение 1 литра чистой воды с применением дистиллятора ДЭ 25/78 4 обойдется 112 рублей, с применением системы обратного осмоса «Милли-Р О-бО» - 11 рублей, с использованием электродиализной системы очистки - до 2 рублей.

Таблица 10

Сравнение основных эксплуатационных параметров различных систем очистки воды

Параметр Дистиллятор ДЭ 25/78 4 Система обратного осмоса Электро диализная система

Общее потребление воды в л/час, принятое за 100 % 375 230 55

Производительность по чистой воде при 20 0 С, л/час (%) 25 (7 %) 60 (26 %) 50 (91 %)

Количество сбросных вод, л 350 (93 %) 170(74%) 5 (9 %)

Удельное водопотребление на 1 л чистой воды, л 15 3,8 1,1

Удельный слив на 1 л чистой воды, л 14 2,8 0,1

Потребляемая мощность системы, кВт 18 0,62 0,1

Удельные энергозатраты на 1 л чистой воды, кВт 0,72 0,01 0,002

Был проведен сравнительный анализ стоимости определения концентрации мочевины в диализирующем растворе прибором «Baxter Biostat» и электрохимическим анализатором мочевины (таблица 11).

Таким образом, при работе с прибором «Baxter Biostat» стоимость одного измерения концентрации мочевины составляет 3,12 у.е., а при работе с электрохимическим анализатором мочевины - 0,00021 у.е., то есть в 15000 раз меньше.

Таблица 11

Сравнительные стоимостные характеристики определения концентрации

мочевины в диализирующем растворе

Прибор Исходная стоимость прибора в У-е. Стоимость расходных материалов в У-е. Амортизационная стоимость оборудования на 1 измерение в у.е. Стоимость расходных материалов на 1 измерение в У-е-

«Baxter Biostat» 9700 56 на 20 измерений 0,32 2,8

Электрохимический анализатор мочевины 340 0,2 на 20000 измерений 0,0002 0,00001

Стоимость регенерации диализирующего раствора складывается из стоимости компонентов регенератора и оценивается в совокупности со стоимостью всех ингредиентов, необходимых для проведения сеанса гемодиализа:

п

А = адУд+азАУ + 1 ---- , где

¡=1 К,

А - стоимость регенерации диализирующего раствора; ая - стоимость 1 литра диализирующего раствора; Уд - объем необходимого диализирующего раствора; а, - стоимость 1 кВт - час электроэнергии; - электроэнергия, необходимая для проведения одного сеанса гемодиализа; а, - стоимость 1 кг компонента регенератора; М, - масса \ -го компонента регенератора; К, -кратность использования 1 -го компонента регенератора.

Стоимость лечения больных с применением электрохимической регенерации диализирующего раствора сравнима со стоимостью их лечения традиционным гемодиализом в режиме «на слив», поскольку цена одноразового патрона доочистки диализирующего раствора вполне сопоставима со стоимостью диализирующего раствора, состоящего из диализного концентрата и очищенной воды. Кроме того, для проведения гемодиализов с электрохимической регенерацией диализирующего раствора не

требуется специально оборудованного помещения, что позволяет проводить сеансы гемодиализной терапии в поликлиниках, амбулаториях, на дому у пациентов, в выездных условиях.

ВЫВОДЫ

1. Проведено физико-химическое моделирование прямоточного электродиализатора для получения чистой воды и выявлена зависимость качества очистки воды от параметров и режима работы электродиализатора. На основании полученных данных сконструирован электродиализатор очистки водопроводной воды для нужд гемодиализа.

2. Разработана и изготовлена полностью из отечественных материалов электродиализная система очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора. Система включает в себя магнитную сепарацию водопроводной воды, очищение ее от механических примесей, ионов железа, хлора, органических и неорганических веществ, глубокое обессоливание и бактериальную очистку. Электродиализные системы очистки воды выпущены в виде малой серии.

3. Состояние больных с терминальной уремией, находившихся на лечении гемодиализом, проводимых с использованием очищенной воды, полученной на электродиализной установке, не отличалось от самочувствия пациентов, которым гемодиализ проводили с применением диализирующего раствора, приготовленного на воде, полученной на установке обратного осмоса Еиго^^ег.

4. Разработан и сконструирован электрохимический анализатор концентрации мочевины, выполненный в виде отдельного прибора с выносным датчиком. Работа анализатора основана на безреагентном методе определения снижения адсорбции кислорода на поверхности платинового электрода при увеличении концентрации мочевины в диализирующем растворе.

5. Продемонстрированы преимущества сконструированного электрохимического анализатора мочевины по сравнению со всеми известными

в настоящее время аналогичными системами измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе: непрерывность и линейность измерения в широком - от 3 до 22 ммоль/л - диапазоне концентраций мочевины с погрешностью не более 6 %; отсутствие влияния креатинина и глюкозы, содержащихся в диализирующем растворе, на показания датчика мочевины; не требуются дорогостоящие расходные материалы; прибор калибруется не чаще 1 раза в месяц.

6. Установлена определенная количественная взаимосвязь между концентрациями мочевины в диализирующем растворе и в крови пациентов на программном гемодиализе, которая, в основном, зависит от скорости кровотока через диализатор и от типа диализатора.

На основании полученных данных (с учетом применения диализаторов типа F 7) построена номограмма, позволяющая в любой момент времени сеанса программного гемодиализа рассчитать концентрацию мочевины в крови пациента, измерив концентрацию мочевины в диализирующем растворе при помощи электрохимического анализатора.

При использовании диализаторов другого типа необходимо строить номограммы, соответствующие типу применяемого диализатора.

7. Предложенный метод мониторинга гемодиализа у больных хронической почечной недостаточностью, базирующийся на применении электрохимического анализатора мочевины и математической модели кинетики мочевины, позволяет: определить истинный клиренс диализатора и процент очистки крови при проведении гемодиализа; рассчитать «нормализованную», оптимальную, индивидуальную и единичную «дозы» гемодиализа; оценить адекватность гемодиализной терапии; охарактеризовать эффективность лечения; рассчитать скорость катаболизма белка в организме пациента и дать индивидуальные рекомендации по оптимальному режиму питания.

8. Основным достижением метода мониторинга мочевины на гемодиализе является выявление и установление многосторонних связей между качеством

лечения больных, скоростями перфузии крови и диализирующего раствора, истинным клиренсом диализатора и рационом питания пациента.

9. Предложен метод электрохимической регенерации диализирующего раствора, проведено его математическое моделирование, разработан электролизер, разработаны и изготовлены окисно-платиновые титановые электроды, которые позволяют более чем в 100 раз снизить необходимое количество платины для изготовления электролизера без ущерба для его надежности и долговечности.

10. Разработан и изготовлен поликомпонентный блок доочистки диализирующего раствора, оснащенный диафрагменным проточным электролитическим модулем, который обеспечивает коррекцию рН в > автоматический режиме.

11. Сконструировано 3 вида блоков и 2 вида аппаратов «искусственная

<

почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора: БРД-01, БРД-02, «01АЯЕ0», ПЭИП-1, АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт». «01А1ШЗ» и АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт» были выпущены в виде малых (по 3-4 аппарата) серий. Для проведения сеанса гемодиализа эти аппараты расходуют в среднем в 50 раз меньше диализирующего раствора, чем традиционные аппараты, работающие в режиме «на слив».

12. Всесторонние экспериментальные исследования и успешная клиническая апробация подтвердили эффективность регенерационного электрохимического гемодиализа, а хроматографические, бактериологические

и токсикологические анализы проб диализирующего раствора доказали '

безопасность его клинического применения.

13. На базе электрохимического анализатора измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе введена обратная связь в регенерационную электрохимическую систему «пациент - аппарат «искусственная почка» - пациент», позволяющая автоматизировать процесс гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора.

14. Регенерационная электрохимическая система, основанная на электрохимическом окислении органических метаболитов, обладает существенными преимуществами по сравнению с другими известными регенерационными системами, поскольку позволяет проводить непрерывную очистку диализирующего раствора, не использует дорогостоящих одноразовых регенерирующих патронов, требует сравнительно небольших энергозатрат, проста в конструктивном оформлении. Кроме того, образование в процессе электролиза гипохлорита натрия обеспечивает дезинфекцию гидроконтура аппарата «искусственная почка».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Эвентов В.Л. Методы регенерации диализирующего раствора II // Эндогенные интоксикации.- Санкт-Петербург, 1994.-С.204.

2. Андрианова М.Ю., Бердникова С.С., Ланская И.М., Максименко В.А., Сагалович Г.М., Эвентов ВЛ. Внедрение метода электрохимической регенерации диализата в практику программного гемодиализа // Итоги. Результаты научных исследований по программной тематике НЦХ РАМН, (выпуск II).-1996.-С.115-125.

3. Андрианова М.Ю., Эвентов В. Л., Нефедкин С.И. Блок электрохимической регенерации диализирующего раствора // Клиническая и лабораторная диагностика.-1997.-№ 6.-С.23.

4. Андрианова М.Ю., Эвентов В.Л., Максименко В.А. Нефедкин С.И. Диализ с электрохимической регенерацией диализирующего раствора // Труды третьей Всероссийской конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине».-Москва, 1999.-С. 4..

5. Васильев Ю.Б., Белорусов О.С., Эвентов В.Л., Громыко В.А. Портативная «искусственная почка» с электрохимической регенерацией

диализирующего раствора // «Цитохром Р-450» и охрана внутренней среды человека.-Пущино, 1985.-С.96.

6. Васильев Ю.Б., Хазова O.A., Скундин A.M., Громыко В.А., Гайдадымов В.Б., Марунина O.A., Эвентов B.JI., Сэпп О.Н. // Авторское свидетельство № 1515451, 1989.- «Способ очистки диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка»

7. Васильев Ю.Б., Эвентов B.JL, Громыко В.А., Гайдадымов В.Б. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка» // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Электрохимия.-1990.-Т.31 .-С.55-99.

8. Гайдадымов В.Б., Громыко В.А., Эвентов B.JL, Сэпп О.Н., Бабаян К.А., Дмитриев A.A., Васильев Ю.Б., Хазова O.A. // Авторское свидетельство № 1012918, Бюллетень № 15, 1983,-Способ очистки диализирующего раствора в аппарате «искусственная почка».

9. Коровин Н.В., Нефедкин С.И., Янчук Б.Н., Бескоровайный С.Ф., Хайтлин А.И., Гринвальд В.М., Эвентов В.Л., Мансуров Г.Н. // Авторское свидетельтво № 1718403, ДСП., 1991,-Способ очистки диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка».

10. Коровин Н.В., Янчук Б.Н., Нефедкин С.И., Бескоровайный С.Ф., Эвентов В.Л., Ланская И.М. // Авторское свидетельтво № 1832926, Бюллетень № 29, 1993 .-Способ определения концентрации мочевины в диапизирующем растворе.

11. Ланская И.М., Мосолова Л.А., Эвентов В.Л. Коррекция КЩС в ходе гемодиализа с использованием системы с регенерацией и рециркуляцией диализирующего раствора // Урология и нефрология.-1981 .-№ 5.-С.34-37.

12. Ланская И.М., Эвентов В.Л., Трикашный A.A., Васильев Ю.Б., Громыко В.А., Гайдадымов В.Б. Устройство для гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора // Трансплантация органов и тканей.-Тбилиси, 1982.-С.272.

13. Максименко В.А., Эвентов B.JI., Андрианова М.Ю. Методы регенерации диализирующего раствора III // Эндогенные интоксикации.-Санкт-Петербург, 1994.-С.235.

14. Максименко В.А., Эвентов B.JI., Андрианова М.Ю. Диализ с электрохимической регенерацией диализирующего раствора в клинической практике // Труды третьей Всероссийской конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине».-Москва, 1999.-С. 76.

15. Хайтлин А.И., Гринвальд В.М., Максименко В.А., Эвентов BJI. Носков С.Г., Яшкин В.В., Яковлев A.A., Савриков Е.П. Конструкция и первые результаты испытаний диализного апапарата АДР-01 с регенерацией диализирующего раствора // Медицинская техника.-1993.-№ 3.-С.28-31.

16. Эвентов B.JI., Хренов В.П., Шумаков В.И., Дерковский М.М., Левицкий Э.Р., Сэпп О.Н. // Авторское свидетельство № 488591, Бюллетень № 39,1975.-Устройство для проведения гемодиализа.

17. Эвентов В.Л., Ипполитов В.П., Сутыко А.Д., Сэпп О.Н., Левицкий Э.Р. Экстракорпоральное гемокорригирующее устройство // Медицинская техника,-1977.-№ 1.-С.43-44.

18. Эвентов B.J1., Сэпп О.Н. Экстракорпоральное гемокорригирующее устройство // Внедрение изобретений и рацпредложений в медицинскую практику.-Москва, 1979.-С.27-28.

19. Эвентов В.Л., Арапоянис Н.К., Васильев Ю.Б., Громыко В.А. Портативная аппаратура для гемодиализа // Современные проблемы гемодиализа и гемосорбции в трансплантологии.-Ташкент, 1982.-С.81-83.

20. Эвентов В.Л., Ланская И.М., Трикашный A.A., Васильев Ю.Б., Громыко В.А., Гайдадымов В.Б. Новая аппаратура для подготовки больного к пересадке почки // Трансплантация органов и тканей.-Тбилиси, 1982.-С.277.

21. Эвентов В.Л., Михайлова H.A., Ланская И.М., Максименко В.А. Опыт использования морденита для регулирования количества калия в диализирующем растворе // Трансплантация почки.-Рига, 1984.-С.95-96.

22. Эвентов В.Л. Портативная электрохимическая «искусственная почка» // Применение медицинской техники в хирургии. Часть II, Иркутск, 1985.-С.185.

23. Эвентов В.Л. Методы и средства регенерации диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка» //Дисс...к.т.н.-Москва, 1988.

24. Эвентов В.Л., Нефедкин С.И., Андрианова М.Ю. Коррекция концентрации калия в диализных аппаратах с регенерацией диализирующего раствора // Аппаратура искусственного жизнеобеспечения медицинского назначения.-Москва, 1990.-С.ЗЗ-35.

25. Эвентов В.Л., Нефедкин С.И., Коровин Н.В., Гринвальд В.М. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в диализных аппаратах // Аппаратура искусственного жизнеобеспечения медицинского назначения.-Москва, 1990.-С.29-31

26. Эвентов В.Л.. Регенератор диализирующего раствора // Анналы НЦХ РАМН.-1992.-С.114-116.

27. Эвентов В.Л. Андрианова М.Ю. Гемодиализ: новые аспекты // Вестник интенсивной терапии.-1993 .-№ 3.-С.27-28.

28. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. Методы регенерации диализирующего раствора I // Эндогенные интоксикации,- Санкт-Петербург, 1994.-С.253.

29. Эвентов В.Л., Белорусов О.С., Максименко В.А., Андрианова М.Ю. Методы регенерации диализирующего раствора (обзор литературы) // Урология и нефрология.-1994.-№ 2.-С.52-55.

30. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Нефедкин С.И., Остоди Т. Гемодиализ с электрохимической регенерацией диализирующего раствора // Анестезиология и реаниматология-.1995.-№ 4.-С.70 - 71.

31. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. Экспериментальное и клиническое изучение методов регенерации диализирующего раствора // Урология и нефрология.-1995.-№ 4.-С.25-27.

32. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора // Биомедприбор-96. Тезисы докладов международной конференции по медицинскому приборостроению.-Москва, 1996.-С.104.

33. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Нефедкин С.И., Остоди Т. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора. // Урология и нефрология.-1997.-№ 2.-С.13-16.

34. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И. Аппарат для определения содержания мочевины в диализирующем растворе // Клиническая лабораторная диагностика.-1997.-№ 6.-С.50.

35. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Нефедкин С.И., Остоди Т. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в эксперименте и клинике // Вестник РАМН.-1997.-№ 9.-С.47-50.

36. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Очистка воды для гемодиализа // Симпозиум «Биомедприбор - 98».-Москва, 1998.-С.187-188.

37. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю. Электродиализная система очистки воды для гемодиализа // I Всероссийский съезд по трансплантологии и разработке искусственных органов.-Москва, 1998.-С.4.

38. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Датчик для определения уровня мочевины в диализирующем растворе //1 Всероссийский съезд по трансплантологии и разработке искусственных органов.-Москва, 1998.-С.59.

39. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Гринвальд В.М. Мониторинг содержания мочевины в диализирующем растворе // Симпозиум «Биомедприбор - 98».-Москва, 1998.-С.189-190.

40. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Очистка воды для гемодиализа // Медицинская техника.-1999.-№ 2.-С.21-25.

41. Эвентов В.Л., Максименко В.А., Андрианова М.Ю. Электродиализная система очистки воды для гемодиализа // Труды третьей Всероссийской

конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине».-Москва, 1999.-С. 118-119.

42. Эвентов B.JL, Андрианова М.Ю., Белорусов О.С., Курников A.B., Максименко В.А. Разработка электродиализной системы очистки воды для гемодиализа // Итоги. Результаты научных исследований по программной тематике РНЦХ РАМН.-Москва.-1999.-С.36-39.

43. Эвентов B.J1., Максименко В.А., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И. Блок непрерывного контроля уровня мочевины в диализирующем растворе // Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине. Труды третьей Всероссийской конференции.-Москва, 1999.-С.74.

44. Эвентов B.JI., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Датчик для определения уровня мочевины в диализирующем растворе // Трансплантология и искусственные органы.-1999.-№ 4.-С.59.

45. Эвентов B.JL, Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Нефедкин С.И.. Блок электрохимической регенерации диализирующего раствора // Труды третьей Всероссийской конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине».-Москва, 1999.-С. 119.

46. Эвентов B.JI., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И., Максименко В.А. Мониторинг содержания мочевины в диализирующем растворе // «Современные аспекты экстракорпорального очищения крови и интенсивной терапии». II Всероссийская конференция.-Москва, 2000.-С.90.

47. Эвентов В.Л., Нефедкин С.И., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в аппарате «искусственная почка» // Информационно-технологическое и медицинское обеспечение защиты населения и окружающей среды в чрезвычайных ситуациях. VII Международный симпозиум фирмы.-Кипр, 2000.-С. 162-164.

48. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Кукаева Е.А. Регенерационные диализные системы // Медицинская техника.-2001.-№ 2.-С.44-49.

49. Эвентов В.Л., Максименко В.А., Андрианова М.Ю., Никитенко C.B. Разработка и первый опыт клинического применения блока непрерывного

\

контроля уровня мочевины в диализирующем растворе // Итоги. Результаты научных исследований по программной тематике РНЦХ РАМН.-Москва.-2001.-С.102-108.

50. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И., Эвентова О.В. Мониторинг мочевины на гемодиализе И Медтехника.-2003 .-№ 2.-С.15-19.

51. Эвентов В.Л., Веденков В.Г., Андрианова М.Ю., Никитенко С.В. Мониторинг мочевины на гемодиализе // Актуальные вопросы экспресс-диагностики в хирургии.-Москва, 2003.-С.75-76.

52. Andrianova M.Y., Eventov V.L., Maksimenko V.A., Nefedkin S.I. Electrochemical regeneration (ECR) of dialysis fluid in experiment // Nephrology Dialysis Transplantation.-1997.-V. 12, № 9.-A.123.

53. Maksimenko V.A., Eventov V.L., Andrianova M.Y., Nefedkin S.I. Electrochemical regeneration (ECR) of dialysis fluid in clinical practice // Nephrology Dialysis Transplantation.-1997.-V.12, № 9.-A.123.

54. Nefedkin S.I., Eventov V.L., Andrianova M.Y., Maksimenko V.A. Sensors for urea content determination and pH correction of dialysis fluid // Nephrology Dialysis Transplantation.-l997.-V. 12, № 99.-A.123.

55. Eventov V.L., Maksimenko V.A., Andrianova M.Y., Nefedkin S.I., Korovin N.V. Hemodialysis with electrochemical regeneration of dialysis fluid // XVIII Congress of the European Society for Artificial Organs ESAO, Vienna,

Austria.-1991.-P.97.

56. Eventov V.L., Andrianova M.Y., Maksimenko V.A., Nefedkin S.I. Electrochemical regeneration of dialysis fluid // Nephrology Dialysis Transplantation.-l 997.-V. 12, № 9.-A.123.

Подписано в печать Формат Бумага офсетная

Объем Тираж {00 экз. Заказ

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 ЛР №01151 от 11.07.01

I

i

Ш 15 6 4 8

Введение

Глава 1. Анализ ряда существующих проблем гемодиализа

1.1. Очистка воды для гемодиализа

1.2. Мониторинг гемодиализа

1.3. Современное состояние регенерационных диализных систем

Глава 2.Теоретическое моделирование диализных систем

2.1. Физико-химическое моделирование прямоточного электродиализатора

2.2. Математическая интерпретация основных параметров лечения больных гемодиализом на основе концентрации мочевины в диализирующем растворе

2.3. Математическое моделирование регенерационной диализной системы

Глава 3. Разработка и конструирование гемодиализной аппаратуры на основе электрохимических методов

3.1. Установка электродиализной очистки воды

3.2.Разработка и конструирование электрохимического анализатора мочевины

3.3. Разработка и исследование блока электрохимической регенерации диализирующего раствора

3.3.1. Разработка электролизера

3.3.2. Блок доочистки диализирующего раствора

3.3.3. Аппаратура для электрохимической регенерации диализирующего раствора

Глава 4. Модельные исследования разработанной аппаратуры

4.1. Исследование установки электродиализной очистки воды

4.2. Исследования электрохимического анализатора мочевины

4.3. Комплексные исследования процесса электрохимической регенерации диализирующего раствора

Глава 5. Применение электрохимических методов и устройств в клинической практике

5.1. Применение электродиализной очистки воды

5.2. Клиническая апробация электрохимического анализатора мочевины

5.3. Клиническая апробация метода электрохимической регенерации диализирующего раствора

Медицинские приборы, особенно аппараты, предназначенные для замещения утраченных функций организма человека, как правило, сконструированы на основе моделей естественных процессов, происходящих в организме. Так, аппарат «искусственное сердце-легкое» состоит из системы насосов и оксигенатора, которые обеспечивают перекачивание крови и насыщение ее кислородом. Аппарат «искусственная почка» базируется на работе массообменников, которые удаляют уремические метаболиты из кровяного русла пациента, имитируя функцию естественной почки. Однако далеко не всегда процессы, происходящие в искусственном органе, удается приблизить к естественным. Это связано как с недостаточным знанием физиологических и биохимических механизмов работы замещаемых органов, так и с ограниченными, на данное время, техническими возможностями.

В основном аппараты, замещающие нефункционирующие органы, основаны на физико-механических принципах, в то время как значительное большинство процессов, протекающих в организме человека, имеет электрохимическую природу [30].

Впервые термин «электрохимия» был упомянут в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» Луиджи Гальвани в 1791 году. Основной интерес эта работа вызвала у медиков. Физиологи считали, что наконец удалось проникнуть в тайну жизни, заключающуюся в электричестве, и поэтому электричеством можно будет лечить различные болезни.

В дальнейшем, по мере исчезновения первоначальной эйфории, электрохимия стала отдаляться от «животного электричества» Гальвани. Развивались электрохимические методы получения различных веществ, выделения и рафинирования металлов, гальванотехника, электрохимические источники тока, аккумуляторы, топливные элементы и электрокатализ, электросинтез органических соединений, хемотроника, антикоррозионная защита металлов.

Тем не менее, в эпоху расцвета электрохимии как науки, Майкл Фарадей писал: «Как ни чудесны законы и явления электричества, выявляющиеся нам в мире неорганического или мертвого вещества, интерес, который они представляют, вряд ли может сравниться с тем, что присуще той же силе в соединении с нервной системой и жизнью». Возвращение электрохимических методов в медицину произошло в последние 30-40 лет. На стыке электрохимии и биологии получило развитие новое научное направление - биоэлектрохимия, которая изучает электрохимические процессы, протекающие в живой клетке. Анализ работы различных биологических систем показал, что в основе большинства процессов жизнедеятельности организма лежит электрохимический принцип.

Развитие биохимии простимулировало исследования на стыке электрохимии и медицины. Толчком послужило создание систем жизнеобеспечения человека в космосе. Благодаря целому ряду преимуществ - отсутствие экологического и теплового загрязнения, работа при обычных температурах, простота автоматизации и т.п. — электрохимические методы выгодно отличаются от других.

В данной работе рассматривается частный случай применения электрохимических методов и устройств в медицине — электрохимия в гемодиализе. Проведенные исследования в основном базировались на разработках космической медицины [11, 252, 255, 243].

Настоящая работа посвящена исследованию применения электрохимических методов и устройств для решения ряда проблем гемодиализа.

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Единственный метод лечения больных с хронической почечной недостаточностью состоит в замещении утраченной функции почки: частичном — с помощью хронического гемодиализа или полном — посредством трансплантации органа [45, 60, 62]. Успех трансплантации во многом зависит от подготовленности пациента к операции. Программный гемодиализ является основным методом подготовки пациентов к трансплантации почки и зачастую играет решающую роль в поддержании гомеостаза в раннем послеоперационном периоде, когда функции <ф трансплантата еще полностью не восстановились. Для многих пациентов с терминальной уремией хронический гемодиализ является альтернативой трансплантации и единственным методом поддержания и продления их жизни.

Ухудшение экологии, интенсификация ритма жизни и, как ни странно, совершенствование и повышение эффективности гемодиализа, увеличивают потребность в нем. В мире до 300 человек на 1 миллион населения страдают хронической почечной недостаточностью, а хроническим гемодиализом лечится более 500 000 человек [29, 62]. При этом в США только 60 % нуждающихся в гемодиализе получают эту возможность, в других странах этот процент еще меньше. В России, по самым оптимистическим подсчетам, только 20 % больных хронической почечной недостаточностью имеют возможность лечиться гемодиализом, остальные, как ни прискорбно, умирают, не получив помощи.

Серьезными сдерживающими факторами развития гемодиализа являются, во-первых, его значительная стоимость, складывающаяся из стоимости оборудования, расходных материалов и электроэнергии и, во-вторых, неадекватность проводимой терапии из-за отсутствия объективных ^ критериев для определения соответствующей индивидуальной «дозы» диализа [236]. Кроме того, больные с хронической почечной недостаточностью, находящиеся на лечении гемодиализом, чрезвычайно ограничены в своих перемещениях: на срок свыше двух дней они могут выезжать только в те места, где есть гемодиализные центры, давшие предварительное согласие на их лечение.

Со времени создания первого пригодного для клинического применения аппарата «искусственная почка» прошло около 60 лет. На протяжении этого времени гемодиализная техника совершенствовалась, а продолжительность жизни больных хронической почечной недостаточностью на гемодиализе увеличивалась. У ведущих активный образ жизни и работающих пациентов гемодиализных клиник возникла потребность в мобильном малогабаритном аппарате «искусственная почка», способном работать в нестационарных условиях вне специально оборудованных помещений. Существующие на мировом рынке автономные аппараты «искусственная почка» наряду с несомненными достоинствами, такими как малогабаритность, простота управления, транспортабельность имеют и ряд недостатков [111, 179, 256], поэтому создание экологически чистого и экономичного мобильного портативного аппарата «искусственная почка» до сих пор является актуальной задачей дальнейшего развития гемодиализной терапии.

Несмотря на более чем полувековую историю развития, программный гемодиализ до сих пор остается процедурой, сопряженной с возможностью развития значительного числа осложнений. Кроме того, по мере возрастания продолжительности жизни пациентов на хроническом гемодиализе до 10-20 и более лет, появились и стали актуальными новые проблемы, связанные с оптимизацией и индивидуализацией гемодиализа, повышением его адекватности, эффективности, безопасности и комфортности для больного [153]. Поэтому с самого начала клинического применения ГД велись постоянные поиски объективных критериев для определения соответствующей «дозы» диализа для каждого отдельного пациента и оценки адекватности проводимой терапии. Известные на сегодняшний день математические модели гемодиализа весьма громоздки и базируются на регулярных измерениях концентрации мочевины в крови пациента. Однако, частый отбор проб крови для определения в них содержания мочевины у данной категории больных крайне нежелателен. Новые возможности появились с появлением приборов, определяющих концентрацию мочевины в оттекающем из аппарата «искусственная почка» диализирующем растворе. Общим их недостатком является необходимость применения расходного материала, дискретность измерения, потребность в частых калибровках и, как следствие, значительная стоимость измерений [231, 235].

В настоящее время актуальными задачами являются разработка оптимальных индивидуальных критериев оценки эффективности и адекватности гемодиализной терапии и удешевление процедуры гемодиализа.

Вода является основным компонентом диализирующего раствора и современные требования к чистоте воды для гемодиализа чрезвычайно высоки, а тщательная подготовка воды для гемодиализной терапии является жизненно важной проблемой для пациентов [63]. Из известных способов очистки воды для нужд гемодиализа чаще всего применяется обратный осмос. Несмотря на то, что с его помощью получают чистую воду высокого качества, он имеет и ряд недостатков: малая скорость протока пермиата, необходимость активного поддержания чистоты пермиата, значительный удельный расход воды.

Возможной альтернативой является электродиализная система очистки воды. Известно, что электродиализ с ионообменными мембранами является наиболее экономичным методом опреснения солоноватых вод с концентрацией в ней солей от 1,5 до 10 г/л. Общая производительность электродиализных установок для производства чистой питьевой воды в Европе превышает производительность любого другого метода [244]. Однако получаемая на промышленных электродиализных установках очищенная вода не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к воде для гемодиализа.

В России предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в водопроводной воде в десятки раз превышают международные стандарты на воду для гемодиализа, и использование питьевой воды для приготовления диализирующего раствора может привести к различным осложнениям у пациентов на гемодиализе, вплоть до летального исхода, за счет содержащихся в воде различных компонентов. Кроме того, вода для приготовления диализирующего раствора должна содержать не более 50 колоний бактерий в 1 мл.

По нашему мнению, наиболее успешное решение вышеперечисленных проблем гемодиализа возможно с применением электрохимических методов и устройств.

ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель настоящей работы — разработка системного подхода к оптимизации и индивидуализации гемодиализной терапии, регенерации диализирующего раствора и очистке воды для гемодиализа; изготовление соответствующего оборудования и внедрение его в клиническую практику.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

- провести физико-химическое моделирование, разработать, сконструировать и осуществить модельные испытания установки очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора;

- разработать и изучить в экспериментальных условиях систему мониторинга гемодиализа на базе измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе и метода математического моделирования кинетики мочевины;

- разработать, изготовить и провести экспериментальные исследования мобильного малогабаритного аппарата «искусственная почка», работа которого основана на регенерации ограниченного объема диализирующего раствора; провести математическое моделирование системы «организм — аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализирующего раствора»;

- внедрить разработанные устройства в клиническую практику.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Доказано, что экологически чистые и экономичные электрохимические методы и устройства могут успешно применяться в решении многих актуальных проблем гемодиализа, в частности, использоваться для получения чистой воды для приготовления диализирующего раствора; обеспечивать мониторинг эффективности и адекватности гемодиализной терапии позволяющий составлять индивидуальную и максимально оптимальную на сегодняшний день программу лечения пациентов; открывают широкие возможности для создания мобильных малогабаритных аппаратов «искусственная почка».

Предложен электродиализный способ очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора. На основе физико-химического моделирования разработана конструкция и определены параметры и режим работы проточного электродиализатора.

Изготовлена полностью из отечественных материалов автоматизированная и требующая минимального обслуживания установка электродиализной очистки воды, защищенная авторским свидетельством.

Подробно рассмотрен метод математического моделирования кинетики мочевины, этапы его развития, преимущества, недостатки, кинетические допущения и ограничения различных модификаций метода.

Выявлен основной недостаток метода математического моделирования кинетики мочевины - все его расчеты строятся на периодических и регулярных измерениях концентрации мочевины в крови пациентов с терминальной уремией как до начала сеанса гемодиализа, так и в междиализные промежутки, а частый отбор проб крови у этой категории больных с, как правило, выраженной анемией, крайне нежелателен. Альтернативой является измерение концентрации мочевины не в крови, а в оттекающем из диализатора диализирующем растворе.

Разработан электрохимический неинвазивный метод измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе, защищенный авторским свидетельством. На базе этого метода создано два вида анализаторов содержания мочевины, выполненных в виде отдельных приборов с выносными датчиками.

Разработан метод мониторинга гемодиализа, основанный на показаниях электрохимического анализатора содержания мочевины в диализирующем растворе, и математическом моделировании кинетики мочевины, позволяющий оптимизировать, индивидуализировать и программировать параметры и режим гемодиализной терапии, оценивать адекватность и эффективность лечения. Выполнены экспериментальные исследования и проведена клиническая апробация метода мониторинга гемодиализа. Метод мониторинга гемодиализа внедрен в клиническую практику.

Показано, что регенерационные диализные системы, отличающиеся мобильностью и малогабаритностью, не требующие специально оборудованного помещения и коммуникаций, расширяют сферу применения гемодиализа и повышают комфортность жизни больных с хронической почечной недостаточностью, поскольку позволяют проводить адекватные гемодиализы в нестационарных условиях.

Рассмотрена математическая модель системы «организм — аппарат «искусственная почка» с регенерацией диализирующего раствора». Показано, что наиболее физиологичной, эффективной, безопасной и перспективной является электрохимическая регенерация диализирующего раствора.

Предложен экологически чистый и экономичный вариант регенерационного гемодиализа, основанный на электрохимическом окислении органических метаболитов. Для этого разработаны и изготовлены экономичные окисно-платиновые титановые электроды; разработан 4-х секционный пластинчатый электролизер и подобран оптимальный режим его работы; сконструировано 3 вида блоков электрохимической регенерации диализирующего раствора и 2 вида аппаратов «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора и поликомпонентным блоком его доочистки. Разработки защищены 3 авторскими свидетельствами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Созданная электродиализная установка очистки водопроводной воды является экологически чистой, энергосберегающей и экономичной, отличается малым потреблением электроэнергии (2 Вт/л) и малым общим потреблением воды (1,1 л / 1 л очищенной воды). Установка полностью автоматизирована и требует минимального обслуживания. Стоимость получения 1 литра очищенной электродиализной установкой воды составляет всего 2 рубля.

Сконструированные на основе этих разработок электродиализные установки для получения чистой и сверхчистой воды, изготовленные в различных модификациях, работают в ряде лечебных учреждений и на промышленных предприятиях. Изготовлены 3 вида электродиализных установок для очистки воды: две — производительностью 50 и 100 л/час для нужд гемодиализа и аптек и одна - для получения «сверхчистой» воды с сопротивлением 18 мОм. Установки электродиализной очистки воды выпущены в виде малых серий. Полученные результаты используются в практической деятельности лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН, поликлинике Медицинского центра управления делами Президента Российской федерации, НИИ Полюс, НИКФАРМ (г. Люберцы).

Предложенный метод мониторинга гемодиализа открывает клиницистам широкие возможности для программирования оптимального индивидуального режима гемодиализной терапии, а также для оценки эффективности гемодиализа и своевременной адекватной его коррекции за счет выявления и установления многосторонних связей между качеством лечения, скоростями перфузии крови и диализирующего раствора, истинным клиренсом диализатора и рационом питания пациента.

Неинвазивный метод определения концентрации мочевины в крови, базирующийся на измерении концентрации мочевины в диализирующем растворе посредством электрохимического анализатора мочевины, позволяет в любой момент времени сеанса программного гемодиализа рассчитать концентрацию мочевины в крови пациента и параметры гемодиализа, в частности, процент очистки крови на гемодиализе, а также оценить адекватность диализотерапии. Мониторинг гемодиализа дает возможность определить начинающийся тромбоз экстракорпорального кровяного контура и степень шунтового кровотока в артерио-венозной фистуле. При этом отпадает необходимость в регулярном отборе проб крови у пациентов с выраженной анемией и необходимость в лабораторных анализах, что значительно снижает себестоимость сеанса гемодиализа. Кроме того, стоимость одного измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе посредством электрохимического анализатора в сотни раз меньше, чем стоимость аналогичного измерения, выполненного при помощи других известных на сегодняшний день измерителей концентрации мочевины в диализирующем растворе.

Изготовлены 2 вида анализаторов мочевины. Они прошли клинические испытания и используются в лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН.

Разработанный экологически чистый и экономичный метод электрохимической регенерации диализирующего раствора, обладающий существенными преимуществами по сравнению с другими известными регенерационными методами, открывает широкую возможность для конструирования различных модификаций мобильных и малогабаритных аппаратов «искусственная почка», позволяя существенно расширить сферу применения гемодиализной терапии и повысить комфортность жизни больных с хронической почечной недостаточностью.

Регенерационный электрохимический гемодиализ не требует специально оборудованного помещения и коммуникаций, позволяет проводить адекватные сеансы гемодиализа в нестационарных условиях.

Разработана экономичная методика изготовления окисно-платиновых титановых электродов, позволяющая более чем в 100 раз уменьшить необходимое для изготовления электролизера количество платины.

На базе этих разработок изготовлены 3 типа блоков электрохимической регенерации диализирующего раствора (БРД-01, БРД-02 и «DIAREG») и 2 вида аппаратов «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора (ПЭИП-1, АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт»). Аппараты «DIAREG» и АДР-1И1Н-РГ-А-01 выпущены в малых сериях по 34 шт. Гемодиализы с электрохимической регенерацией диализирующего раствора проводились больным с хронической почечной недостаточностью в лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН, Главном военном госпитале им. Н.Н. Бурденко и пациентам с острой почечной недостаточностью в районных больницах и амбулаториях.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Полученные результаты используются в практической деятельности лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН; системы электродиализной очистки воды также эксплуатируются в поликлинике Медицинского центра управления делами Президента Российской Федерации, НИИ Полюс, НИКФАРМ (г. Люберцы), РПКБ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

По материалам, полученным в процессе работы, сделаны сообщения на советско-американском симпозиуме «Новое в гемодиализе» (Москва, 1976); на советско-итальянском симпозиуме «Вопросы гемодиализа и искусственного крововобращения» (Москва, 1977); на советско-шведском симпозиуме «Хронический гемолиализ, его последствия и результаты лечения» (Москва, 1977); на научно-технической конференции «Изобретатели и рационализаторы 1 ММИ им. И.М. Сеченова медицине» (Москва, 1979); на семинаре «Аппаратура искусственного жизнеобеспечения медицинского назначения» (Москва, 1990); на XVIII конгрессе Европейского общества по искусственным органам (Вена, Австрия, 1991); на конференции «Электрохимические методы в медицине» (Москва, 1991); на международном симпозиуме «Эндогенные интоксикации» (Санкт-Петербург, 1994); на III пленуме Союзной комиссии «Нефрология» (Кишинев, 1995); на международной конференции по медицинскому приборостроению «Биомедприбор-96», (Москва, 1996); на международном симпозиуме EDTA (Швейцария 1997); на конференции «Физиология, нарушение и коррекция i газотранспортной функции» (Санкт-Петербург, 1998); на сателлитном симпозиуме VI Всероссийского съезда анестезиологов-реаниматологов (Москва, 1998); на международной конференции по биомедицинскому приборостроению (Москва, 1998); на конференции фирмы «Фрезениус» (Швайнбург, Германия, 1998); на Всероссийской конференции «Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине» (Москва, 1999); на XXXYI конгрессе ЕДТА (Мадрид, 1999); на II Всероссийской конференции «Современные аспекты экстракорпорального очищения крови в интенсивной терапии» (Москва, 2000).

17

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликована 51 печатная работа, оформлено 5 изобретений, внедрено в клиническую практику 8 рационализаторских предложений, изготовлено 10 видов электрохимических систем и устройств.

Работа выполнена в лаборатории гемодиализа (зав. — к.м.н. В.А. Максименко) Российского Научного Центра Хирургии РАМН (директор — академик РАМН Б.А. Константинов).

18

244 ВЫВОДЫ

1. Проведено физико-химическое моделирование прямоточного электродиализатора для получения чистой воды и выявлена зависимость качества очистки воды от параметров и режима работы электродиализатора. На основании полученных данных сконструирован электродиализатор очистки водопроводной воды для нужд гемодиализа.

2. Разработана и изготовлена полностью из отечественных материалов электродиализная система очистки водопроводной воды для приготовления диализирующего раствора. Система включает в себя магнитную сепарацию водопроводной воды, очищение ее от механических примесей, ионов железа, хлора, органических и неорганических веществ, глубокое обессоливание и бактериальную очистку. Электродиализные системы очистки воды выпущены в виде малой серии.

3. Состояние больных с терминальной уремией, находившихся на лечении гемодиализом, проводимых с использованием очищенной воды, полученной на электродиализной установке, не отличалось от самочувствия пациентов, которым гемодиализ проводили с применением диализирующего раствора, приготовленного на воде, полученной на установке обратного осмоса Eurowater.

4. Разработан и сконструирован электрохимический анализатор концентрации мочевины, выполненный в виде отдельного прибора с выносным датчиком. Работа анализатора основана на безреагентном методе определения снижения адсорбции кислорода на поверхности платинового электрода при увеличении концентрации мочевины в диализирующем растворе.

5. Продемонстрированы преимущества сконструированного электрохимического анализатора мочевины по сравнению со всеми известными в настоящее время аналогичными системами измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе: непрерывность и линейность измерения в широком — от 3 до 22 ммоль/л — диапазоне концентраций мочевины с погрешностью не более 6 %; отсутствие влияния креатинина и глюкозы, содержащихся в диализирующем растворе, на показания датчика мочевины; не требуются дорогостоящие расходные материалы; прибор калибруется не чаще 1 раза в месяц.

6. Установлена определенная количественная взаимосвязь между концентрациями мочевины в диализирующем растворе и в крови пациентов на программном гемодиализе, которая, в основном, зависит от скорости кровотока через диализатор и от типа диализатора.

На основании полученных данных (с учетом применения диализаторов типа F 7) построена номограмма, позволяющая в любой момент времени сеанса программного гемодиализа рассчитать концентрацию мочевины в крови пациента, измерив концентрацию мочевины в диализирующем растворе при помощи электрохимического анализатора.

При использовании диализаторов другого типа необходимо строить номограммы, соответствующие типу применяемого диализатора.

7. Предложенный мониторинг гемодиализа у больных хронической почечной недостаточностью, базирующийся на применении электрохимического анализатора мочевины и математической модели кинетики мочевины, позволяет: определить процент очистки крови при проведении гемодиализа; истинный клиренс диализатора; рассчитать «нормализованную», оптимальную, индивидуальную и единичную «дозы» гемодиализа; оценить адекватность гемодиализной терапии; охарактеризовать эффективность лечения; рассчитать скорость катаболизма белка в организме пациента и дать индивидуальные рекомендации по оптимальному режиму питания.

8. Основным достижением метода мониторинга мочевины на гемодиализе является выявление и установление многосторонних связей между качеством лечения больных, скоростями перфузии крови и диализирующего раствора, истинным клиренсом диализатора и рационом питания пациента.

9. Предложен метод электрохимической регенерации диализирующего раствора, проведено его математическое моделирование, разработан электролизер, разработаны и изготовлены окисно-платиновые титановые электроды, которые позволяют более чем в 100 раз снизить необходимое количество платины для изготовления электролизера без ущерба для его надежности и долговечности.

10. Разработан и изготовлен поликомпонентный блок доочистки диализирующего раствора, оснащенный диафрагменным проточным электролитическим модулем, который обеспечивает коррекцию рН в автоматический режиме.

11. Сконструировано 3 вида блоков и 2 вида аппаратов «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора: БРД-01, БРД-02, «DIAREG», ПЭИП-1, АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт». «DIAREG» и АДР-1И1Н-РГ-А-01-«Ренарт» были выпущены в виде малых (по 3-4 аппарата) серий. Для проведения сеанса гемодиализа эти аппараты расходуют в среднем в 50 раз меньше диализирующего раствора, чем традиционные аппараты, работающие в режиме «на слив».

12. Всесторонние экспериментальные исследования и успешная клиническая апробация подтвердили эффективность регенерационного электрохимического гемодиализа, а хроматографические, бактериологические и токсикологические анализы проб диализирующего раствора доказали безопасность его клинического применения.

13. На базе электрохимического анализатора измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе введена обратная связь в регенерационную электрохимическую систему «пациент — аппарат «искусственная почка» - пациент», позволяющая автоматизировать процесс гемодиализа с электрохимической регенерацией диализирующего раствора.

14. Регенерационная электрохимическая система, основанная на электрохимическом окислении органических метаболитов, обладает существенными преимуществами по сравнению с другими известными регенерационными системами, поскольку позволяет проводить непрерывную очистку диализирующего раствора, не использует дорогостоящих одноразовых регенерирующих патронов, требует сравнительно небольших энергозатрат, проста в конструктивном оформлении. Кроме того, образование в процессе электролиза гипохлорита натрия обеспечивает дезинфекцию гидро контура аппарата «искусственная почка».

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Сравнительная оценка параметров и стоимости различных систем очистки воды показала, что разработанная электродиализная установка очистки водопроводной воды наиболее энергосберегающая и экономичная: она отличается малым потреблением электроэнергии — до 2 Вт на 1 литр и малым общим потреблением воды - 1,1 литра на 1 литр очищенной воды. Установка полностью автоматизирована и требует минимального обслуживания. Стоимость 1 литра полученной на установке электродиализной очистки воды в 5,5 раз меньше, чем стоимость 1 литра очищенной воды, полученной при помощи системы обратного осмоса.

2. На основе приведенных разработок сконструированы три вида установок для получения чистой и сверхчистой воды методом электродиализа, которые, изготовленные в различных модификациях, работают в ряде учреждений, очищая воду для нужд гемодиализа и для электронной промышленности.

3. Мониторинг гемодиализа, осуществляемый посредством электрохимического анализатора и математической модели кинетики мочевины, дает возможность в любой момент времени сеанса гемодиализа: определить концентрацию мочевины в крови пациента по предложенной номограмме; оперативно определить эффективность диализотерапии по проценту изменения концентрации мочевины в диализирующем растворе; рассчитать истинный клиренс диализатора; рассчитать «нормализованную», оптимальную, индивидуальную и единичную «диализную дозу»; оценить адекватность лечения, определив SRI - индекс «диализной дозы», характеризующий общее количество диализного времени, необходимого для адекватного лечения отдельного больного с учетом его индивидуальных особенностей;

- своевременно, на протяжении первых 1—1,5 часов сеанса гемодиализа прогнозировать его эффективность по величине рассчитанного процента очистки крови пациента от мочевины;

- выявить и определить степень нарушения кровотока через диализатор, связанную с частичным тромбозом экстракорпорального контура крови или увеличением шунтового кровотока в артерио-венозной фистуле;

- проводить мониторинг и оценку питания пациента и давать рекомендации по оптимизации и индивидуализации режима питания.

4. Предложенный метод мониторинга гемодиализа позволяет составить максимально возможную на сегодняшний день эффективную и адекватную индивидуальную программу гемодиализной терапии.

5. При использовании разработанного неинвазивного метода отпадает необходимость в регулярном отборе проб крови для определения концентрации мочевины в крови пациента. Стоимость одного измерения концентрации мочевины в диализирующем растворе посредством разработанного и сконструированного электрохимического анализатора в сотни раз меньше, чем стоимость аналогичного измерения, выполненного при помощи других известных на сегодняшний день анализаторов.

6. Разработанный метод электрохимической регенерации диализирующего раствора позволяет расширить сферу применения гемодиализной терапии и повысить комфортность жизни больных с хронической почечной недостаточностью.

7. Сконструированные блоки и аппараты «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора отличаются мобильностью и малогабаритностью, не нуждаются в специально очищенной воде и диализном концентрате, поскольку контур рециркуляции заполняется 3 литрами 0,9 % раствора хлорида натрия. Регенерационный электрохимический гемодиализ не требует специально оборудованного помещения и коммуникаций.

8. Стоимость лечения больных ре генерационным электрохимическим гемодиализом сравнима со стоимостью их лечения традиционным гемодиализом в режиме «на слив», поскольку цена одноразового патрона доочистки диализирующего раствора, состоящего из активированного угля марки СКТ-бА (620 г), анионообменника АВ-17-8чС (550 г), ионообменника - морденита Мш (300 г) вполне сопоставима со стоимостью диализирующего раствора, состоящего из диализного концентрата и очищенной воды.

1. Алиев О.М. Диализ с ультрафильтрацией и сорбция асцитической жидкости с целью ее регенерации // Новые средства и сферы клинического применения детоксикации организма. Тезисы докл. III конф. УССР.-Днепропетровск, 1986.-С.6-7.

2. Андрианова М.Ю., Максименко В.А., Эвентов В.Л. Методы регенерации диализирующего раствора I // Эндогенные интоксикации.-Санкт-Петербург, 1994.-С. 204.

3. Антонов М.А., Мохов В.В., Беликов B.C. Системы для очистки воды «АКВА ДИАЛИЗ» // Военно-медицинский журнал.-2000.-№ 6.-С.62-63.

4. Бахир В.М. Медико-технические системы и технологии для синтеза электрохимически активированных растворов.-М., 1998.-62 С.

5. Богатырев В.Л. Иониты в смешанном слое.-М., 1968.-212 С.

6. Богуславский Л.И. Биоэлектрохимические явления и граница раздела фаз.-М.: Наука, 1978.-360 С.

7. Вайнриб Е.А., Козлов Ю.Г., Ананьев М.Г., Горбовицкий Е.Б. Советский аппарат «искусственная почка» конструкции НИИЭХАИ // Тезисы докл. II научной конф. Института экспериментальной хирургической аппаратуры и инструментария.-Москва, 1958.-С.20-21.

8. Васильев Ю.Б., Белорусов О.С., Эвентов В.Л., Громыко В.А. Портативная «искусственная почка» с электрохимической регенерацией диализирующего раствора // «Цитохром Р-450» и охрана внутренней среды человека.-Пущино, 1985.-С. 96.

9. Ю.Васильев Ю.Б., Эвентов B.JI., Громыко В. А., Гайдадымов В.Б. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка» // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Серия Электрохимия.-1990.-Т.31 .-С.55-99.

10. П.Газенко О.Г., Кальвин М. Основы космической биологии и медицины.-М.: Космическая медицина и биотехнология, 1975.

11. Гайдадымов В.Б., Громыко В.А., Эвентов В.Л., Сэпп О.Н., Бабаян К.А., Дмитриев А.А., Васильев Ю.Б., Хазова О.А. Авторское свидетельство № 1012918. Бюллетень № 15, 1983,-Способ очистки диализирующего раствора в аппарате «искусственная почка».

12. Гребенюк В.Д. Электродиализ.-Киев: Техшка, 1976.-160 С.

13. Гребенюк В.Д., Мазо А.А. Обессоливание воды ионитами.-М.: Химия, 1980.-254 С.

14. Григоров О.Н., Козьмина З.П., Маркович А.В., Фридрисхберг Д.А. Электрокинетические свойства капиллярных систем.-М.-Л.:Изд.АН СССР, 1956.-352 С.

15. Гринберг В.А., Васильев Ю.Б., Ротенберг З.А. и др. Прямое и непрямое фотоэлектроокисление мочевины и синтез окислителя на электроде из Pt-Т102 // Электрохимия.-1986.-Т.22.-С. 140.

16. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. Электроокисление мочевины. I. Совместная адсорбция ионов хлора и мочевины на гладком платиновом электроде // Электрохимия.-1973.-Т.9.-С.1685-1689.

17. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. II. Электроокисление мочевины на гладком платиновом электроде // Электрохимия.-1974.-Т. 10.-С.57-61.

18. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. Влияние рН раствора на скорость процессов выделения кислорода и окисления мочевины на гладком платиновом аноде // Электрохимия.-1975.-Т.Н.-С.491-495.

19. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. Электроокисление мочевины. III. Кинетика и механизм окисления при низких анодных потенциалах // Электрохимия.-1975.- T.II.-C.589-592.

20. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. Исследование адсорбции мочевины на платинированной платине методом потенциалодинамических импульсов и меченых атомов // Электрохимия.-Т.15.-1979.-С.1218-1222.

21. Дмитриев А.А. Гемосорбция при комбинированном методе лечения и подготовке к пересадке почки больных хронической почечной недостаточностью. Дисс. к.м.н.-Москва, 1977.-176 С.

22. Казаринов В.Е., Лопухин Ю.М. Электрохимия и медицина // Электрохимия.-1990.-Т.31 .-С.3-8.

23. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М.: Изд. Литературы по строительству, 1971.-С.550-556.

24. Козлов Ю.Г. Разработка и исследование аппарата для диализа физиологических сред.-Автореферат дисс. к.т.н.-Москва, 1966.-22 С.

25. Комаров Б.Д., Шиманко И.И., Мусселиус С.Г. Сорбционная детоксикация в клинике неотложной хирургии // Сорбционные методы детоксикации и иммунокоррекции в хирургии. Тезисы докл. II Всесоюзной конф.-Ташкент, 1984.-С.7-9.

26. Коровин Н.В., Нефедкин С.И. Янчук Б.Н., Бескоровайный С.Ф., Хайтлин

27. A.И., Гринвальд В.М., Эвентов В.Л., Мансуров Г.Н. Авторское • свидетельство № 1718403, ДСП, 1991.-Способ очистки диализирующегораствора в аппаратах «искусственная почка».

28. Коровин Н.В., Янчук Б.Н., Нефедкин С.И., Бескоровайный С.Ф., Эвентов

29. B.Л., Ланская И.М. Авторское свидетельство № 1832926, Бюллетень № 29, 1993.-Способ определения концентрации мочевины в диализирующем растворе.

30. Корыта И. Ионы, электроды, мембраны (пер. с чешского). М.: Мир, 1983.246 С.

31. Кулаков Г.П. Острая почечная недостаточность при некронефрозах (клиника и лечение).-Дисс. д.м.н.-М., 1975.-296 С.

32. Куртасов А.А., Уманский Я.Л., Павленко В.Л., Чардаров К.Н. Применение гемосорбции в комплексной терапии сепсиса у детей // Сорбционныеметоды детоксикации и иммунокоррекции в хирургии. Тезисы докл. II Всесоюзной конф. Ташкент, 1984.-С.84-85.

33. Лайфуг Э. Явления массопереноса в живых системах. М.: Мир. 1977.-С.175-177.

34. Ланская И.М., Мосолова Л.А., Эвентов В.Л. Коррекция КЩС в ходе гемодиализа с использованием системы с регенерацией и рециркуляцией диализирующего раствора // Урология и нефрология.-1981.-№ 5.-С.34-37.

35. Левина Г.Д., Колосова Г.М., Васильев Ю.Б. Адсорбция основных органических компонентов природных вод на гладком платиновом электроде.-М., 1977.-6 С. // Рукопись представлена Институтом электрохимии АН СССР. Деп. В ВИНИТИ 8 авг. 1977.-№ 31.-С.-42-77.

36. Леонов Б.И. Электрохимическая активация воды и водных растворов. Прошлое, настоящее, будущее // Электрохимическакя активация. I Международный симпозиум.-Москва, 1997.-С.З-10.

37. Лопаткин Н.А., Кучинский И.Н. Лечение острой и хронической почечной недостаточности. М.: Медицина, 1972.-272 С.

38. Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н. Гемосорбция.-М.:Медицина, 1978.-301 С.

39. Максименко В.А., Пангина О.И., Серова И.Г. и др. Гемосорбция как метод борьбы с зудом у больных на программном гемодиализе // Сорбционные методы лечения в клинической практике: Сб. научн. трудов 1 ММИ им. И.М. Сеченова.-Москва, 1984.-С.38-42.

40. Максименко В.А., Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю. Методы регенерации диализирующего раствора III // Эндогенные интоксикации. Санкт-Петербург, 1994.-С.235.

41. Маркин B.C., Чизмаджаев Ю.А. Индуцированный ионный транспорт.- М.: Наука, 1974.-251 С.

42. Мартынов А.К., Сергиенко В.И., Васильев Ю.Б., Гринберг В.А. Авторское свидетельство 1175494 (СССР). Способ детоксикации организма. Опубликовано в Б.И.-1985.-№ 32.

43. Мухачев В.М. «Живая» вода.-М.: Наука, 1975.-141 С.

44. Нефедкин С.И., Болдырев М.П. Авторское свидетельство 1158913 (СССР). Способ определения содержания мочевины в протоке диализирующего раствора и устройство для его осуществления. Опубликовано в Б.И.-1983.-№29.

45. Перечень новых материалов и реагентов, разрешенных Главным санитарно-эпидемическим управлением Министерства здравоохранения СССР для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения от 17 мая 1972 г.

46. Прикладная электрохимия. М.: Химия.-1984.-520 С.

47. Прилуцкий В.И., Бахир В.М. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия // М. ВНИИ медтехники.-1997.-232 С.

48. Полимерные мембраны Владипор. Рулонные фильтрующие элементы. Каталог А «Мембраны».-Владимир, 1998.-17 С.

49. Пытель А.Я., Голигорский С.Д., Джавад-Заде М.Д., Лопаткин Н.А. Искусственная почка и ее клиническое применение.-Москва, 1961.-269 С.

50. Системы очистки воды американских корпораций Osmonics, Autotrol, Fleck, USFilter, Honeywell // Каталог фирмы «Гелиос стар».-Москва, 2000.-105 С.

51. Стецюк Е.А. Современный гемодиализ.-Москва, 1998.

52. Стецюк Е.А., Волгина Ю.Д., Лебедев С.В. и др. Новые требования к воде для гемодиализа // Нефрология. Санкт-Петербург.-2003, прилож. 1 .-Т.7.-С.44-51.

53. Сэноо Манабу. Полимеры медицинского назначения (пер. с англ.). М.: Медицина.-1981.-49 С.

54. Сэпп О.Н. Клиническое применение малогабаритного аппарата «искусственная почка» с рециркуляцией и регенерацией диализирующего раствора.-Дисс. к.м.н.-М., 1979.-153 С.

55. Цыбулькин Э.К., Горбовицкий Е.Б., Серков В.Ф. и др. Гемосорбция в комплексном лечении ожоговой болезни у детей. Сорбционные методы лечения в клинической практике.-Москва, 1984.-60 С.

56. Шалонов П.М. Активные методы детоксикации в комплексном лечении почечных нарушений у неотложных хирургических больных пожилого и старческого возраста.-Автореферат дисс. д.м.н.-М., 1985.-32 С.

57. Шапошник В.А. Кинетика электродиализа.-Воронеж: ВГУ, 1989.-175 С.

58. Шапошник В.А., Стрыгина И.П., Зубец Н.Н., Милль Б.Е. Деминерализация воды электродиализом с ионообменными мембранами, гранулами и сетками // Ж. прикладной химии.-1991.-Т.64, № 9.-С.1942-1946.

59. Эвентов В.JI., Хренов В.П., Шумаков В.И., Дерковский М.М., Левицкий Э.Р., Сэпп О.Н. Авторское свидетельство № 488591, Бюллетень № 39, 1975.-Устройство для проведения гемодиализа.

60. Эвентов В.Л., Ипполитов В.П., Сутыко А.Д. и др. Экстракорпоральное гемокорригирующее устройство // Медтехника.-1977.-№ 1.-С.43-44.

61. Эвентов В. Л., Сэпп О.Н. Экстракорпоральное гемокорригирующее устройство. Внедрение изобретений и рацпредложений в медицинскую практику.-Москва, 1979.-С.27-28.

62. Эвентов В.Л., Михайлова Н.А., Ланская И.М., Максименко В.А. Опыт использования морденита для регулирования количества калия в диализирующем растворе // Трансплантация почки.-Рига, 1984.-С.95-96.

63. Эвентов В.Л. Портативная электрохимическая «искусственная почка» // Применение медицинской техники в хирургии. Часть П.-Иркутск, 1985.-С.185.

64. Эвентов В.Л. Методы и средства регенерации диализирующего раствора в аппаратах «искусственная почка»: Дисс.к.т.н.-М., 1988.

65. Эвентов В.Л., Нефедкин С.И., Андрианова М.Ю. Коррекция концентрации калия в диализных аппаратах с регенерацией диализирующего раствора // Аппаратура искусственного жизнеобеспечения медицинского назначения.-Москва, 1990.-C.33-35.

66. Эвентов В.Л. Регенератор диализирующего раствора // Анналы НЦХ PAMH.-1992.-C.il 4-116.

67. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. Экспериментальное и клиническое изучение методов регенерации диализирующего раствора // Урология и нефрология.-1995.-№ 4.-С.25-27.

68. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. и др. Гемодиализ с электрохимической регенерацией диализирующего раствора // Анестезиология и реаниматология.-1995.-№ 4.-С.70-71.

69. Эвентов В. JI., Андрианова М.Ю., Максименко В. А. и др. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора в эксперименте и клинике // Вестник РАМН.-1997.-№ 9.-С.47-50.

70. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И. Аппарат для определения содержания мочевины в диализирующем растворе // Клиническая лабораторная диагностика.-1997.-№ 6.-С 50.

71. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Максименко В.А. и др. Электрохимическая регенерация диализирующего раствора // Урология и нефрология.-1977.-№ 2.-С.13-16.

72. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Очистка воды для гемодиализа//Симпозиум «Биомедприбор-98».-Москва, 1998.-С. 187-188.

73. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Гринвальд В.М. Мониторинг содержания мочевины в диализирующем растворе // Симпозиум «Биомедприбор-98».-Москва, 1998.-С. 189-190.

74. Эвентов В.Л., Максименко В.А., Андрианова М.Ю. Электродиализная система очистки воды для гемодиализа // Сорбционные, электрохимические и гравитационные методы в современной медицине.-М., 1999.-С.118-119.

75. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Белорусов О.С. и др. Разработка электродиализной системы очистки воды для гемодиализа // Итоги. Результаты научных исследований по программной тематике РНЦХ РАМН.-М., 1999.-С.36-39.

76. Эвентов В.Л., Максименко В.А., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И. Блок непрерывного контроля уровня мочевины в диализирующем растворе // Сорбционные электрохимические и гравитационные методы в современной медицине.-М., 1999.-С.74.

77. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Датчик для определения уровня мочевины в диализирующем растворе // Трансплантология и искусственные органы.-1999.-№ 4.-С.59.

78. Эвентов В.JI., Андрианова М.Ю., Палюлина М.В. Очистка воды для гемодиализа // Медтехника.-1999.-№ 2.-С.21-25.

79. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И., Максименко В.А. Мониторинг содержания мочевины в диализирующем растворе // «Современные аспекты экстракорпорального очищения крови и интенсивной терапии». II Всероссийская конференция.-Москва, 2000.-С.90.

80. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Кукаева Е.А. Регенерационные диализные системы // Медтехника.-2001 .-№ 2.-С.44-49.

81. Эвентов В.Л., Андрианова М.Ю., Нефедкин С.И., Эвентова О.В. Мониторинг мочевины на гемодиализе // Медтехника.-2003.-№ 2.-С.15-19.

82. Эндер Л.А., Черняков В.Л., Щербакова Е.О. и др. Гемосорбция в комплексной подготовке больных к пересадке почки // Современные проблемы гемодиализа и гемосорбции в транспланталогии.-Ташкент, 1982.-С.37-38.

83. Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии. М., Химия.-1977.-264 С.

84. Abel JJ, Rowntree LG, Turner ВВ. On the removal of diffusable substances from circulating blood by means of dialysis // Trans Ass Amer Physicians.-1973.-V.28.-P.51-86.

85. Anderson AH, Andrate ID. Activates carbon and blood perfusion: a clinical review// Proc EDTA.-1972.-V.9.-P.290-301.

86. Andrate JD, Kunitomo K, van Wagenen R, Kastigir B, Gough D, Kolff WJ. Coated adsorbents for direct blood perfusion: НЕМА activated carbon // Trans AS AIO.-1971 .-V. 17.-P.222-228.

87. Andrate JD, Kopp K, van Wagenen R, Kolff WJ. Activated carbon and blood perfusion: a critical review // Proc EDTA.-1972.-V.9.-P.290-302

88. Andrade JD, Kolff WJ, Lentz DY et al. Adsorbent hemoperfusion // 7 Ann Conf of the NIAMDD.-1974.-P.113-114.

89. Andrianova MY, Eventov VL, Maksimenko VA, Nefedkin SI. Electrochemical regeneration (ECR) of dialysis fluid in Experiment // Nephrolody Dialysis Transplantation.-1997.-V. 12, № 9.-A.123.

90. Babb AL, Popovich RP, Christopher TG, Scribner ВН. The genesis of the square meter-hour hypothesis // Trans Amer Soc Artif Intern Organs.-1971.-V.17.-P.81-91.

91. ЮЗ.ВаЬЬ AL, Strand MJ, Uvelli DA et al. Quantitative description of dialysis treatment: A dialysis index // Kidney Int.-1975.-V.7.-P.23-29.

92. Barakat T, Mophee JW. Experiments with an extracorporeal carbon column as an artificial kidney // Brit J Surg.-1970.-V.52, № 3.-P.135-138.

93. Baracat T, Mophee JW. Bilirubin and alkaline phosphatase clearance from blood-plasma by perfusion through activated carbon // Brit J Surg.-1971.-V.58, № 5.-P.355-358.

94. Barril G, Perez R, Torres T et al. Acute anemia in a haemodialysis program caused by appearance of high chloramine levels in the water // Med Clin.-1983.-V.80, № 11.-P.483-486.

95. Barry JP, Bishop HK, Gutter GA. Development of design criteria for an electrochem // Water regeneration system NASA, CR-66652. Douglass Aircraft Company, Newport Beach.-1968.

96. Barth RH. Direct calculation of KT/V: A simplified approach to monitoring haemodialysis // Nephron.-1988.-V.50.-P. 191 -195.

97. Baummgartner ME, Raub Ch J. Platinum Metals Review.-1988.-V.32.-P.188.1 lO.Bergetrom J. Uraemic toxicity // Proc EDTA.-1976.-V.13.-P.579-588.

98. Better OS, Gordon A, Greenbaum MA et al. Acid-based balance in patients on sorbent hemodialysis // Abstr Amer Soc Nephrol.-1970.-P.4-8.

99. Bisot Y and Sause E. Ger offen (German Patent) 2, 261220.-1973.

100. Blaney TL, Lindan O, Sparks RE. Adsorption: a step toward a wearable artificial kidney // Trans ASAIO.-1966.-V.12.-P.7-13.

101. Blaney TL, Lindan O, Sparks RE. Cyclic adsorption of urea from artificial kidney dialyzing fluid // Chemical engineering progress symposium series.-1966.-V.84, № 64.-P.112-119.

102. Bock JC. A study of a decolorizing carbon // American Chem Soc.-1970.-V.42, № 8.-P. 1564-1574.

103. Borach MF, Schoenfeld PY, Gotch FA et al. Nitrogen balance during intermittent dialysis therapy of uremia // Kidney Int.-1978.-V.14.-P.491.

104. Borgmastars H. Experiences with the REDY System.-Amsterdam, 1974.

105. Botella J, Traver JA, Sanz-Guajardo D et al. Chloramines, an aggravating factor in the anemia of patients on regular dialysis treatment // Proc Eur Dial Transpl Assos.-1977.-V. 14.-P. 192.

106. Bultitude FW, Gower RP. Sorption-based hemodialysis system // In: "Renal dialysis". Ed. by D. Whelpton.-1974.-P.74-84.

107. Carlson DJ, Shapiro FL. Methemoglobinemia from well water nitrates: a complication of home dialysis // Ann Int Med.-1970.-V.73.-P.757.

108. Cartwright PS. Water treatment system. The risk of bacterial contamination and its prevention // Contemp Dial Neph.-1987.-V.8, № 6.-P.12.

109. Cbertow GM, Owen WF, Lazarus JM et al. The interplay of uremia and malnutrition. An hypothesis for the reverse j-shaped curve between URR and mortality // Kidney Int.-1999.-V.56.-P.1872-1878.

110. Chang TMS. Semipermeable aqueous microcapsules ("artificial cells"): with emphasis on experiments in an extracorporeal shunt system // Trans ASAIO.-1966.-V. 12.-P. 13-20.

111. Chang TMS, Pont A, Johnson L, Malave N. Response to intermittent extracorporeal perfusion through shunts containing semipermeable microcapsules //Trans ASAIO.-1968.-V.14.-P.163-168.

112. Chang TMS. Removal of endogenous and exogenous toxin by a microencapsulates adsorbent // Canad J Physiol Pharmac.-1969.-V.47.-P.1943-1045.

113. Chang TMS, Malave N. The development and first clinical use of semipermeable microcapsules (artificial cells) as a compact artificial kidney // Trans ASAIO.-1970.-V. 12.-P. 141 -149.

114. Chang TMS, Gonda A, Dirks JH, Lee-Burns Т. ACAC microcapsule artificial kidney for the long term and short term management of eleven patients with chronic renal failure //Trans ASAIO.-1972.-V.18.-P.465-472.

115. Chang TMS, Migchelsen M. The characterization of possible "toxic" metabolites in patients with chronic renal failure and hepatic coma // Trans ASAIO.-1973.-V.19.-P.395-396.

116. Chang TMS, Migchelsen M, Coffey JF, Stark A. Serum middle molecule levels in uremia during long term intermittent hemoperfusions with ACAC (coated charcoal) microcapsule artificial kidney // Trans ASAIO.-1974.-V.20-P.364-372.

117. Chang TM.S. Performance characteristics of the microcapsule artificial kidney // In: "Renal dialysis". Ed. by D. Whilpton.-1974.-P.135-147.-J.B. Lippincott, Сотр. Philadelphia, Toronto.

118. Chang TMS, Chirito E, Barre В et al. Clinical performance characteristics of a new combined system for simultaneous hemoperfusion-hemodialysis-ultrafiltration in series //Trans ASAIO.-1975.-V.21.-P.502-509.

119. Chang TMS. Hemoperfusion alone and in series with ultrafiltration or dialysis for uremia, poisoning and liver failure // Kidney Int.-1976.-V.10.-P.305-311.

120. Chang TMS. Artificial cells for artificial kidney, artificial liver and detoxification // In: "Artificial kidney, artificial liver and artificial cells". Ed. by T.M.S. Chang.-l977.-P.57-77.-Plenum Press, New York and London.

121. Colavanti G, Arrigo G, Santoro A et al. Biochemical aspects and clinical perspectives of continuos urea monitoring in plasma ultrafiltrate. Preliminary results of a multicenter study // Int J Artif Organs.- 1995.-V.18.-P.544-547.

122. Comty ChM, Shapiro FL. Pre-treatment and preparation of city water for haemodialysis. Replacement of renal function by dialysis. Second Edition // Ed. by Drukker W, Parsons FM and Maher JF.-Martinus Nijhoff Publishers. Boston, 1983.-142 P.

123. Daugirdas JY, Dumpier F, Zasuwa DA, Levin NW. Chronic haemodialysis prescription. In: Handbook of Dialysis. Ed. Daugirdas JY, Ing TS, Little & Brown Co., Boston, 1988.

124. Daugirdas JT. Bedside formulas for urea kinetic modeling // Contemporary Dialysis & Nephrology.-1989.-№ 2.-P.23.

125. Daugirdas JT. Second generation logarithmic estimates of single-pool variable volume Kt/V: An analysis of error // J Am Soc Nephrol.-1993.-V.4.-P.1205-1213.

126. Daugirdas JT, Schnedits D. Overestimation of hemodialysis dose depends on dialysis efficiency by regional blood flow but not by conventional two pool urea kinetics analyses // ASAIO J.-1995.-V.41 .-P.719-724.

127. Depner ТА, Keshaviah PR, Ebben JP et al. Multicenter clinical validation of an on-line monitor of dialysis adequacy // J Am Soc Nephrol.-1996.-V.7.-P.464-471.

128. Depner ТА, Beck G, Daugirdas J et al. Lessons From the Hemodialysis (НЕМО) Study An Improved Measure of the Actual Hemodialysis Dose // Am J Kidney Dis.-1999.-V.33, № 1.-P.142-149.

129. Doom van AWJ, Drukker W, Thomas HC, Verdick L. Regeneration dialysis and correction of metabolic acidosis // Abstracts XIH-th Congress Europ Dial Transplant Assoc.-1976.- P.213.

130. Drukker W. REDY dialysis: Some long-term and practical aspects // Abstract Symposium on Experiences with the REDY System, 1974.

131. Drukker W. Long-term REDY program // Prel Proc of Redy Symposium in Antwerpen, 1975.

132. Drukker W. Introduction to the REDY system and results with two long-term patients // Abstract Prel Proc.-Experiences with the REDY regeneration system, Frankfort, 1976.

133. Dukhin SS, Mishchuk NA. Intensification of electrodialysis based on electroosmosis of the second kind // J Membr Sci.-1993.-V.79.-P.199-210.

134. Dunes G, Kolff WJ. Clinical experience with the Jatzidis charcoal artificial kidney // Trans ASAIO.-1965.-V.11.-P.178-183.

135. Eaton JW, Kolpin CF, Swofford HS et al. Chlorinated urban water: A cause of dialysis-induced hemolytic anaemia // Science.-1973.-V.l81.-P.463.

136. Eberhard K. Long term clinical application of the regeneration dialysis system // Abstr Prel Proc Experiences with the REDY Regeneration System, Frankfurt, 1976.

137. I.Ellis P, Malchesky PS, Nosse С et al. Direct Quantification of Dialysis // Dial Transpl.-1982.-№ 1.-P.42.

138. Eschbach JW. Haemotological problems of Dialysis Patients. Replacement of renal function by dialysis. Second Edition // Ed. by Drukker W, Parsons FM and Maher JF.- Martinus Nijhoff Publishers. Boston, 1983.-142 P.

139. Farell PC. Unrealized impacts of kinetic modeling // Uremia therapy. Ed. by Gurland HJ, Springer Verlag.-Berlin, Heideniberg, 1987.

140. Fein N. The institute of Water Pollution Control // Annal Conference.-1966. H.W. Marson Electrolitic Sewage Treatment.-15 P.

141. Frankenfield DL, McClellan WM, Helgerson SD et al. Relationship between urea reduction ratio, demographic characteristics, and body weight in the 1996 National ESRD Core Indicators Project // Am J Kidney Dis.-1999.-V.33.-P.584-591.

142. Friedman EA, Fastook J, Beyer MM et al. Potassium and nitrogen binding in the human gut by ingested oxidized starch // Trans ASAIO.-1974.-V.20.-P.161-167.

143. Friedman EA, Saltzman MJ, Bejer MM, Josephson AS. Combined oxystarch trial in uremia: Sorbent-induced reduction in serum cholesterol // Kidney Intern.-1976.-V.10.-P.273-276.

144. Garred LJ, Canaud B, Bosc JY et al. Urea rebound and delivered KT/V determination with a continuous urea sensor // Nephrol Dial Transplant.-1997.-V. 12.-P.53 5-512.

145. Ginn HE, Teschan PE. Neurobehavioral and clinical responses to haemodialysis // Trans Amer Soc Artif Intern Organs.-1978.-V.24.-P.376-381.

146. Giordano C. Diet and amino acids in uremia // Proc EDTA.-1972.-V.9.-P.419-435.

147. Giordano C, Esposito R, Pluvio M. Effect of oxidized starch on blood and faecal nitrogen in uremia // Proc EDTA.-1973.-V.10.-P.136-142.

148. Giordano C, Esposito R, Pluvio M. Former studies with oxystarch // Kidney Intern.-1976.-V. 10.-P.266-268.

149. Giordano C, Esposito R, Bello P. A coad charcoal depuration for the adsorption of high quantities of urea //Kidney Intern.-1976.-V.10.-P.284-288.

150. Giordano C, Esposito R. Study on oxystarch and uremia // 9-th annual contractor's conference proceeding.-1976.-P.82.

151. Gluekauf E. Electrodeionisation through a packed bed // Brit Chem Eng.-1959.-V.4.-P.646-651.

152. Gordon A, Popovitzer M, Greenbaum MA et al. Zirconium phosphate — a potentially useful adsorbent in the treatment of chronic uremia // Proc EDTA.-1968.-V.5 .-P.86-96.

153. Gordon A, Greenbaum MA, Maranyz LB et al. A sorbent-base low-volume recirculating dialysate system // Trans ASAIO.-1969.-V.15.-P.347-352.

154. Gordon A, Furst P, Bergstrom J et al. Adsorption of uremic toxin // Presented in Int. Conf.ofNephrol.-Florence, Italy, 1975.

155. Gordon A, Lewin AJ, Marants LB et al. Sorbent regeneration of dialysate // Kidney Intern.-1976.-V. 10.-P.277-283.

156. Gotch FA, Levin NW, Port FK et al. Clinical outcome relative to the dose of dialysis is not what you think. The fallacy of the mean // Am J Kidney Dis.-1997.-V.30.-P.1-15.

157. Gotch FA, Sargent JA. A mechanistic analysis of the National Cooperative Dialysis Study (NCDS) // Kidney Int.-1985.-V.28.-P.526-534.

158. Gotch FA, Keen ML. Care of the patient on haemodialysis // In: Introduction to dialysis. Ed. Cogan MR, Churchil Livingstone Inc., New-York, 1986.-P.73-143.

159. Gotch FA. Individualized treatment. In: New trends in blood purification. Ed. van Berlo, Proc. Int. Symp., Eindhoven, May 1986.-P.85-89.

160. Gotch FA. A quantitative evaluation of small and middle molecule toxicity in the therapy of uremia // Proc Soviet-Amer Symp haemodialysis and Applied Technology, Moscow.-1989.-P.73-87.

161. Gutor GA, TintLM. U.S. Patent 3, 582 485 (1971).

162. Jans H, Kaern J, Nielsen B, Pleidrup E. Clinical experience with the Redy dialysis system // Scand J Urol Nephrol.-Suppl.-1976.-V.30.-P.32-38.

163. Jindal KK, Manuel A, Goldstein MB. Percent reduction in blood urea concentration during haemodialysis (PRU) a simple and accurate method to estimate KT/V// Trans Am Soc Artif Org.-1987.-V.33.-P.287-289.

164. Jutzler GA, Keller HE, Klein GY et al. Physico-chemical investigations in regeneration of the dialyzing fluid // Proc EDTA.-1966.-V.3.-P.265-269.

165. Kedem О. Prediction of polarization in electrodialysis by ionconducting spacers // Desalination.-1975.-V.l6, № 1.- P.-105-118.

166. Keller RW, Yao SY, Brown YM et al. Bioelectrochemistry and bioenergetics // J Electroanalyt Chem.-1980.-V.l 16.-P.469-485.

167. Keshaviah PR, Star RA. A new approach to dialysis quantification: An adequacy index based on solute removal // Semin Dial.-1994.-V.17.-P.85-90.

168. Keshaviah PR, Ebben JP, Emerson PF. On-line monitoring of the delivery of the hemodialysis prescription// Pediatr Nephrol.-1995.-V.9 (suppl).-S.2-8.

169. Kharkats Yul. The mechanism of "supralimiting" currents at ion-exchange membrane/electrolyte interfaces // Elektrokhimiya.-1985.-V.-21.-P.974-977. (Sov. Electrochem.-1985.-V.21 .-P.917-910).

170. Kjellstrand CM, Evans RL, Petersen RJ et al. The "unphysiology" of dialysis: A major cause of dialysis side effects? // Kidney Int.-1975.-Suppl.2.-P.30-34.

171. Kolff WJ, Berk HT. Artificial kidney: dialyzer with great area // Acta Med Scand.-1944.-V.l 17.-P.121-134.

172. Kolff WJ. Past, present and future of artificial kidney // Transplant Proc.-1981 .-V.31 .-P.35-40.

173. Kolobow T, Dedrick RL. Dialysate capacity augmentation of ultra-low flow with activated carbon slurry // Trans ASAIO.-1966.-V.12.-P.1-7.

174. Kopple JD, Zbu X, Lew NL, Lowrie EG. Body weight-for-height percentile relationships predict mortality in maintenance hemodialysis patients // Kidney Int.-1999.-V.56.-P.l 136-1148.

175. Koster K, Wendt H, Gallus J et al. Regeneration of Hemofiltrate by Anodic Oxidation of Urea // Artifical Organs.-1972.-V.7, № 2.-P.163-168.-Raven Press, New-York.

176. Kunitomo T. Development of new artificial kidney system // Am J Surg.-1984.-V.148, № 5.-P.-594-598.

177. Kyle R.A. Haematologic aspects of arsenic intoxication // N Eng J Med.-1965.-V.18.-P.273.

178. Lewin AJ, Greenbaum MA, Gordon A, Maxwell MH. Current status of the clinical application of the Redy dialysate delivery system // Proc Dial Transplant Forum.-1972.-V.2.-P.-52-55.

179. Lewin AJ, Gordon A, Maxwell MH. Clinical experience with adsorptive recirculation dialysis for over 1 year. Presented at Western Dial. And Transplant // Soc Ann Mtg Las Vegas, Sept. 1975.

180. Lopot F. Mistakes most often encountered with urea kinetic modeling — what do they imply? // VHI-th Danube Symp on Nephrology, Bratislava, September 1987.

181. Lowrie EG, Zbu X, Lew NL. Primary associates of mortality among dialysis patients Trends and reassessment of KT/V and urea reduction ratio as outcome-based measures of dialysis dose // Am J Kidney Dis.-1998.-V.32 (suppl 4).-S. 16-32.

182. Lowrie EG. Indexing physiological measurements to body size. A common practice that should be changed // Semin Dial.-1999.-V.12 (suppl l).-S.55-60.

183. Maeda K, Kawaguchi S, Maji T. Portable artificial kidney system with adsorbents //Proc EDTA.-1973.-V.10.-P.298-305.

184. Maeda K, Kawaguchi S, Maji T et al. Ten-liter dialysate supply system with adsorbents // Proc EDTA.-1974.-V.11.-P. 180-187.

185. Maksimenko VA, Eventov VL, Andrianova MY, Nefedkin SI. Electrochemical regeneration (ECR) of dialysis fluid in clinical practice // Nephrolody Dialysis Transplantation.-1997.-V.12, № 9.-A.123.

186. Malker JM, Denti E, Wagenen RV, Andrade JD. Evaluation and selection of activated carbon for hemoperfusion // Kidney Intern.-1976.-V.10.-P.320-327.

187. Mansell MA, Wing AJ. Long-term experience of home dialysis with sorbent regeneration of dialysate // Abst XHI-th Congress Europ Dial Transpl. Assoc.-June 22,1976.-P.26.

188. Men wether LS, Kramer HM. In vitro reactivity of oxystarch and oxycellulose // Kidney Int.-1976.-V.l0.-P.259-265.

189. Mc Coningle RJS, Parsons V. Aluminium-induced anaemia in haemodialysis patiens // Nephron.-1985.-V.39, № 1 .-P. 1.

190. Miller BB, Denneberg T, Nielsen B. Preliminary experiences with the REDY system // Abstr Symp on Experiences with the REDY system, Amsterdam. May 18, 1974.

191. Miller BB, Bahnsen M, Solgaard P, Sorensen E. Toxicological problems with the REDY system // Scand J Urol Nephrol.-Suppl.-1976.-V.30.-P.23-27.

192. Mitchell P. Chemiosmotic coupling and energy transduction // Glynn Research, Bodmin, Cornwall, England. 1968.-Science.-1979.-V.206.-P.l 148.

193. Pedersen T, Christiansen E. On acid-base problems in REDY dialysis // Scand J Urol Nephrol.-Suppl.-1976.-V.30.-P. 28-31.

194. Perez-Garcia R, Benitez RP, Ayala JA. Tratamiento agua hemodialysis Caracteristicas del liquido para dial. Chap.5. In: Tranado de hemodialysis. Ed. F. Valderrabano, Medica JIMS, Barcelona, 1999.-P.75-89.

195. Petrella E, Orlantini GC, Bigi L. Regeneration of dialysis fluid // Proc EDTA. 1974.-V. 11 .-P. 173-180.

196. Petrella E, Orlantini GC, Bigi L. Regeneration of dialysis fluid // Second Annual Meeting European Soc for Artif Kidn.-Berlin, November 1975.

197. Petrella E, Orlantini GC, Bigi L. Regeneration of dialysis fluid // Symposium on the questions of hemodialysis and artif blood circul.-Moscow, April 6, 1977.

198. Petris JJB, Row PG. Dialysis anaemia caused by subacute zinc toxicity // Lancet.-1977.-V.1.-P. 1178.

199. Pevnitskaya MV. Mass-transport enhancement in the electrodialysis of dilute solutions // Elektrokhimiya.-1992.-V.28.-P. 1708-1715. (Rus. J. Electrochem. -1992.-V.28.-P.1390-1396).

200. Pismenskaya ND, Laktionov EV, Nikonenko VV, Zabolotsky VI. Choosing the electrodialyzer design and hydraulic modes for demineralization of dilute solutions // Desalination.-1996.-V. 108.-P. 149-152.

201. Puerides A.M. Dialysis dementia, osteomalacic fractures and myopathy: a syndrome due to chronic aluminium intoxication // Int J Artif Organs.-1978.-V.5.-P.206.

202. Quellhorst E, Fernandez E, Scheler F. Treatment of uremia using an ultrafiltration-filtration system // Proc EDTA.-1972.-V.9.-P.584-587.

203. Quinton W, Dilland D, Scriben HB. Cannulation of blood vessels for prolonged hemodialysis //Tran ASAIO.-1960.-V.6.-P.104.

204. Raub ChJ. Electrodeposition of Platinum Group Metals, Platinum Supplement Al, Gmelin Handbuch Anorganischen Chemie, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, N.Y.-1987.-P. 137.

205. Renkin EW. The relation between dyalisance, membrane area, permeability and blood flow in the artificial kidney // Trans Amer Soc Artif Intern Organs.-1954.-V.2.-P. 102-105.

206. Richards CJ, Newhouse CE, Ullrich GE, Freemann RM. Improved clearances in sorbent based hemodialysis // Abstract No Central Dial And Trans Mtg.-June, 1976.

207. Roberts M, Gordon A, Levin A, Maxwell M. Longterm clinical results with the REDY system // Abstract, Symposium on experiences with the REDY System.-Amsterdam, May 18, 1974.

208. Rubinstein I, Maletzki F. Electroconvection at an electrically inhomogeneous permselective membrane surface // J Chem Soc Faraday Trans.-1991.-V.87.-P.2079-2087.

209. Runco C, Brendolan A, Ceraldi С et al. On-line urea monitoring: A further step towards adequate dialysis prescription and delivery // Int J Artif Organs.-1995.-V.18.-P.534-543.

210. Tetia C, Santoro A, Spongano M et al. A new on-line device for adequacy in hemodialysis (HD) // ASAIO.-1994.-V.23.-P.77(abstract).

211. Saito A, Naotsuka T, Manji T et al. Change in nitrogen metabolism in dialysis patient treated with 101 dialysate supply system with adsorbent // Proc EDTA. 1976.-V. 12.-P.534-540.

212. Saltzman MJ, Beyer MM, Friedman BA. Mechanism of life prolongation in nephroectomized rats treated with oxidized starch and charcoal // Kidney Int.-1976.-V. 10.-P.343-347.

213. Santoro A, Tetia C, Mandolio S et al. On-line urea kinetics in haemodiafiltration //Nehprol Dial Transplant.-1996.-V.l 1.-P. 1084-1092.

214. Sargent JA, Gotch FA. The analysis of concentration dependence of uremic lesions in clinical studies // Kidney Int.-1975.-V.7.-P.35-44.

215. Sargent JA, Gotch FA, Borach M et al. Urea kinetics: A guide to nutritional management of renal failure // Am J Clin Nutr.-1978.-V.31.-P. 1696-1702.

216. Sargent JA, Lowrie EG. Which mathematical model to study uremic toxicity? // Clinical Nephrology.-1982.-V. 17, № 6.-P.303-314.

217. Sargent JA. Control of dialysis by single-pool urea model. The National Cooperative Dialysis Study // Kidney Int.-1983.-V.23, Suppl.13.-P. 19-25.

218. Schafaer U, Stiller S, Mann H. Measurement of solute balance in dialysis therapy // Abstracts of the ХШ-th annual meeting ESAO, September 1986, Avignon.-P.2.-Life Support Systems, W.B. Saunders Company Ltd, 1986.

219. Scribner B.H., Burl R., Caner J.E.Z. Continuous hemodialysis as a method of preventing uremia in acute renal failure // 42-nd Annual Meeting Amer Soc for clinical Investigation.-1960.-V.2.-P.5.

220. Secord TS, Ingfinger AL. Astronautics and Aeronautics.-1970.-V.8.-P.56.

221. Shaposhnik VA, Kessore K. An early history of electrodialysis with permselective membranes // J Memb Sci.-1997.-V.136.-P.35-39.

222. Sparks RE, Blancy FL, Lindan O. Adsorption of nitrogenous waste metabolites from artificial kidney dialyzing fluid // Chemical engineering in medicine.-1966.-V.66, № 62.-P.2-10.

223. Sparks RE, Mason NS, Meier PM et al. Removal of uremic waste metabolites from the intestinal tract by encapsulated carbon and oxidized starch // Trans AS AIO.-1971 .-V. 17.-P.229-23 5.

224. Stemby J. Whole body Kt/V from dialysate urea measurements during hemodialysis //J Am Soc Nephrol.-1998.-V.9.-P.2118-2123.

225. Timashev SF. Physical Chemistry of Membrane Processes.-Moscow: Khimiya, 1988.-240 P. Ellis Horwood, New York, 1991.-248 P.

226. Twiss EE, Paulssen MMP. Dialysis-system incorporating the use of activated charcoal // Proc EDTA.-1966.-V.3.-P.262-264.

227. Vasilev YB, Hazova OA, Nikolaeva NN. // J Electroanal Chem.-1985.-V.196.-P.105-125, P.127-144, P. 196.

228. Ward DM, Minch K, Bahr ТЕ. The use of ascorbic acid in water treatment for haemodialysis // Contemp Dial Neph.-1985.-V.6, № 2.-P.33.

229. Watanabe DS, Vaugham GE. Life Support Space Aeronautics.-1969.-V.52, № 1.-P.81-87.

230. Water treatment monograph. Water for haemodialysis. Ed. by F.Lopot., Belgium. EDTNA ERCA SERIES.-1988.-V.3.-P.1-158.

231. Watson PE, Watson ID, Batt RD. Total body water volumes for adult males and females estimated from simple anthropometric measurements // Am J Clin Nutr.-1980.-V.33.-P.27-29.

232. Weinnstein PH. Astronaut Aeronaut.-1972.-V. 10, № 3.-P.44-53.

233. Wilmink JM, Walderveen JHMM, Honingh P. Urea adsorption and sodium release in the REDY sorbent system // Abstract, Symposium on Experiences with the REDY System.-Amsterdam, May 18, 1974.

234. Wing AJ. Socio-economic observations in patients on long term sorbent dialysis // Workshop on sorbent and sorbent dialysis.-Birmingham England.-February 25, 1976.

235. Winchester JF, Ratclifle JG, Carlyle EY, Kennedy AC. Solute, amino acids and hormone change with coated charcoal hemoperfusion in uremia // Kidney Int.-l 978.-V. 14.-P.74-81.

236. Wouters CD, Gerard AZ. Holiday Dialysis with Redy-system. A survey of 2 years experience // XIY-th congress of the EDTA.-1977.-Helsinki, Finland.

237. Yao SJ, Wolfson SK, Takarsky JM, Ahn BK. De-urination by Electrochemical Oxidation // Bioelectrochem Bioenerg.-l 974.-V. 1 .-P. 180.

238. Yatzidis H. A convenient haemoperfusion micro-apparatus over charcoal for the treatment of endogenous and exogenous intoxication. Its use as effective artificial kidney // Proc EDTA.-1964.-V. 1 .-P.83-88.

239. Yawata Y, Howe R, Jacob HS. Abnormal red cell metabolism causing haemolysis in uremia. A defect potential by tap water haemodialysis // Ann Intern Med.-1973.-V.79.-P.362.

240. Yawata Y, Kjellstrand CM, Buselmeier TJ, Jacob HS. Haemolysis in dialyzed patient. Tap water-induced red blood cell metabolic deficiency // Trans Amer Soc Artif Int Organs.-1972.-V. 18.-P.301.

241. Н#001.5101.59 .исследования воды ,от " ZU" •19 95 гбк

242. U. Остаток после выпаривания

243. Z Остаток"после прокаливания1. Аммиак и аммонийные соли4i Нитраты5. Сульфаты6» Хлориды7. : Алюминий .8. . . • Железо,9. Кальций* •

244. Медь ГЬ. /Свинец 12* 'Цинк

245. Подпись проводившего' исследования 28.02«9эг. щщ. t~л . Щи<•• ./А, * '• ЩФЪ-U^fLuut^'C

246. Заключение врачг ИсследоданнШ. образёц воды диотилипо указанным показателям отвечает требованиям ГОСТ 6709-72гГ^Яс7Д.Ж Черкасова/1. ЯНОЙ1. УТВЕРЖДАЮ»1. РНЦХРАМН Н, профессор1. Миланов Н.О.3 г.

247. ЗАКЛЮЧЕНИЕ о результатах испытаний электрохимического анализатора.

248. Объект испытаниймакет электрохимического адсорбционного анализатора, разработанный в рамках Госконтракта № 40.032.1.1.05 от 1. 04. 2002 г. Место проведения испытаний :' лаборатория гемодиализа РНЦХ РАМН.

249. Электрохимический . анализатор предназначен для определения концентрации мочевины в оттекающем из аппарата «искусственная почка» диализирующем растворе.

250. Таким образом, электрохимический анализатор мочевины, после соответствующей доработки, может быть применен и для безреагентного экспресс определения общего белка в моче.

251. Ведущий научный сотрудник лаборатории гемодиализа РНЦХ РАМН

252. Зав. лаборатории гемодиализа 1 к.м.н.1. Максименко В.А.

253. ШрЩя даю' с3ам£ет#д,ель. директора' П по-'ЙЛЖ СССР '1. Белорусов," и. С.г./1. 18 -июля-. 1 990' г . , 11-. час; 00 мин,- 1 4 чз с . 00 ■ м ин . ; \2. 24 ийлй 1 99U г., 1U час.Ои ми».-.1/| час.00 мин.;- 5 . 26 июля 199U г., 10 час. 00 мин.- 1 час.00 мин.

254. Вес блока, кг. Разработчики блока■•«•в», >■•«.'••*.«'•'■.,, Мо сков с к ий ■ эн е'рге т ичёский. иис т иту т и Всесоюзный научный центр хирургии АМН Изготовитель блока: Мо сковс кий эн ергет и,ческ йй институт. Условия клинической епробац ии:'

255. Для проведения диализа с регенерацией использовался диализатор ДИГ1-02, масса угля CKJ-6-Л в блоке-доочистки составлял 300 грамм, а- сорбента >»а калии -. 14Q грамм. .

256. Пациент: Шмакой И. й. , 1.9 59 г ,р, вес 84.1 кг.для проведения диализа с'регенераци ей, использовал с я диализатор UK'U-li?. Масса угля СКН-1К в блоке доочистки. состав ля-лА 300 грамм, масса сорбента на калий -.140 грамм. , .

257. Данное биохимического анализа крови пациента о нэча ле, с средин е (через 2 часа) и' конце лиал из a(через 4 часа) приоедены и таблице:ь:-}л '3 время/"'i-- ^n/'n,j оЬьект !-.мг%-;.| м г% д!, мзк в/

258. Состояние больного ао время диализа было " хорошим; .даеление кроои' составляло 150/80 в начале сеанса и 14.0/.80 а конце сеанса.1. ДИАЛИЗ. 3. • .,',.'

259. ПациентСергее 8. , -25 лет, вес, 56 кг. Иачдиализ'е с."1 985г. в 198 году сделана операция трзпеплантации почки. Были осложнения. В настоящее-время' готовится к ново й • операции /. .

260. Для про&ёдения диализа использовался диализатор .ЯМП-02, масс угля С<<И-6-1К в блоке досчистки составляла. 300 грамм, а масса сорбента на калии 1'40 грамм.

261. Данные биохимического анализа, крови пациента в начале ,середин и конце диализа (через 4'часа>' привелены а таблице:1.--! ----------------'- |-----I ----- I----f '----- !. I Время, ! V}. ' Na J К- ! '

262. S J T = 4, кровь ' I 3 2 i Ъ i1 1 13 0 ! 4.9 \ ! ! вена I J • ! ! !ii ----------------i — — ------ i — i —.— -i

263. J . % очистки(2 час) ! 23 ли! 3 6. 4! г ! 1 А .9 j-------^--------I---r-:-I-----I------j-----ji '7 ! % очисткк(4ч©с)V 48.2i 5 4,3' j 13.7!1.--— -------------------------------7------■--■

264. Ьескороза йный С.Ф.ч^^^^ зам . лз 6 .гемод иа л из"э , с . н . с , ч . м. иасп.Никитин 0.Б. / Ms к с им пика Ь.А.

265. B.Braun-Rolitron Kft./Ltd.щ\ R О LI SYS DIVI216/DI VISION

266. S.Brawi-RoiiUon Ktt7Ltd. * H-1023 Budapest, FelhSvtzi u.3-5.

267. Директору РНЦХ РАМН Telefon: ^-1)129-7651академику РАМН Константинову Б.А. (36-1)120-02041. Telefax: (36-1)149-1144

268. Onfikjeloy MijelunkV Dd&un/ UgyinteztoK:./

269. Vowie!.: Owref.: RS 47/99 Daio: 1999.03.11. contact paf&or.Ostodi Tibor

270. Фирма Б.БРАУН-РОЛИТРОН выражает признательность Вашим сотрудникам др. В.Л. Эвентову и др.В.А. Максименко за присланный нам отчет о результатах клинической апробации аппарата "DIAREG" в лаборатории гемодиализа Вашего центра.

271. Фирма Б.БРАУН-РОЛИТРОН передает в рамках Договора опытный образец аппарата

272. DIAREG" Вашему Центру для проведения дальнейших клинических исследований.1. B.BKAUN-ROLITRON Kft

273. Вр.1023. Fdhfi'viasi tit.3.s '1. A<i6satain:I0557675-202

274. ПРОРЕКТОР МЭИ . Заместитель директора1. ПРОТОКОЛ• чклинической апробации блока регенарации диализирующего раствора ( БРД-02) аппарата "искусственная почка".

275. Разработчики блока: Московский энергетический институтвсероссийский научный центр хиргии АМН Изготооитель блока: Московский энергетический институт

276. Габариты блока, мм . 238*366*280вес блока, кг .10

277. Условия клинической апробации:

278. Контроль за параметрами диализа» температурой, проводимостью, расходом диализата и др. осуществлялся АК-10.

279. Через контур диализата диализаторе ДйЛ-02 рециркулировалось 2,5 fc' ■. . • литра диализирующего раствора с расходом 0,5 л/мин. Температура раствора поддерживалась в диапазоне 37-39"с.1. ДИД ЯИ5 1.

280. Продолжительность диализов 4 часа. Обьем ультрафильтрата около 3 литров.На диализах наблюдается головная боль, боли в суставах.

281. Для проведения диализа с регенерацией использовался диализатор ДИП-02-02. Обьем' угля 5.00 мл,обьем сорбента на келий 500 мл.

282. Данные биохимического анализа крови пациента в начале,середине и конце диализа (через 2 часа) приведены в таблице:---!i I J n/nl1. Время, обьект1.lir l ,мг'4I1. I-

283. G-r ■ /V. a I ,K мr% !. маке/л1. Ca ! M£ мзк в/л7.37!1. T=0 ч./кровь артерия18:214» 01 U-0"•1.5.8! 2.5 5 J1 .4 В

284. Через 2 час диализа.клиренс диализатора при скорости кровотока 150 мл/мин составил: по мочевине 98/0 ил/мин, по креатинину 83,0 мл/мин. Обьем у'л ьтрафи льтрзта составил 2 литра.

285. Состояние больного so время диализа средней было хорошим. Голова не болела,•на боли в суставах не жаловался.1. ДИАЛИЗ 2.I

286. Пациент: Муталиеа И.,26 лет, вес 60 кг.

287. Для проведения диализа использовался диализатор ДИП-02, масса угля в блоке доочистки составляла 500 грамм, а масса сорбента на калий 380 грамм.

288. Данные биохимического анализа крови пациента в начале /середине и конце диализа (через 4 часа) приведены в таблице:1. I-----

289. Цг I &г ! мг.% ! мг% ! -----!--------!---1. А/а. ! К. МЭКВ/л•t'1.п/п!бремя, обьек тмэк в/л1. Мд ! Са МЗК8/Л---!-----------:---I1 I Т=0 ч./Кровь 1 артерия130 I 12/514461 ! 1 .75 11 .442/502 ! Т=2 ч./Кровь ! артерияГ