RU2245724C2

RU2245724C2 - Artificial kidney

Info

Publication number: RU2245724C2
Application number: RU2002129626/14A
Authority: RU
Inventors: кова И.Б. Чист (RU); И.Б. Чистякова; М.Н. Пиганов (RU); М.Н. Пиганов; Г.П. Шопин (RU); Г.П. Шопин; С.А. Акулов (RU); С.А. Акулов
Original assignee: Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2005-02-10

Abstract

FIELD: medical engineering.

SUBSTANCE: device has reference voltage source, comparison unit, unit for analyzing signs, unit for selecting module, analog-to-digital converter, NOT-gate, clock pulse oscillator, 3 AND-gates of the first and the second group, sodium concentration gage (in patient blood), syringe, outgoing arteriovenous shunt, the first and the second connection members, blood circuit, hemodialysis unit, blood unit, semipermeable membrane, compartment for collecting dialysis liquid, discharge line, means for collecting wasted dialysis liquid and ultrafiltrate, weighing unit, movable supporting member, incoming arteriovenous shunt, inlet line, unit for measuring discharge rate, dialysis component reservoir, clamp and sterile connection member. The dialysis component reservoir has the first, the second and the third reservoir, dosing units of the first and the second group, controlled valves of the first and the second group and mixer unit.

EFFECT: enhanced effectiveness in selecting individual sodium concentration in dialysis liquid; wide range of functional applications.

2 cl,2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечения больных с хронической почечной недостаточностью.The invention relates to medical equipment and can be used to treat patients with chronic renal failure.

Известна искусственная почка /Патент Российской Федерации №2068707, МПК 6 А 61 М 1/14, 10.11.96, Бюл. № 31/, содержащая корпус со штуцерами для входа и выхода крови, расположенный в корпусе слой гемосорбента, размещенный между фильтрами, расположенную в слое гемосорбента вакуумную камеру со стенками из пористого материала, покрытую полимерной мембраной ультрафильтрационного типа, вакуумированный сосуд для фильтрата, трубку с обратным клапаном, соединяющую вакуумную камеру с вакуумированным сосудом для фильтрата.Known artificial kidney / Patent of the Russian Federation No. 2068707, IPC 6 A 61 M 1/14, 11/10/96, Bull. No. 31 /, containing a housing with blood inlet and outlet fittings, a hemosorbent layer located in the housing, located between the filters, a vacuum chamber with porous material walls located in the hemosorbent layer, covered with a ultrafiltration-type polymer membrane, a vacuum vessel for the filtrate, a return tube a valve connecting the vacuum chamber to a vacuum vessel for the filtrate.

Недостаток искусственной почки - ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of an artificial kidney is its limited functionality.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является искусственная почка /Патент Российской Федерации №2020970, - прототип, МПК 5 А 61 М 1/16, 15.10.94, Бюл. № 19/, содержащая цепь крови, включающую артериальную и венозную стороны, отводящий и подводящий артериально-венозные шунты, соединитель и шприц, стерильное соединительное устройство и расходомер, включенные соответственно в первый и второй разрывы входной линии, зажим, закрепленный на ней, подвижную опору, взвешивающее устройство, установленное на ней, средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата, размещенное на взвешивающем устройстве, гемодиализатор, разделенный полупроницаемой мембраной на секцию для диализирующей жидкости и секцию для крови, вход и выход которой связаны соответственно с выходом артериальной и входом венозной сторон цепи крови, резервуар диализирующих компонентов (источник диализирующей жидкости), выход которого связан со входом входной линии, связанной своим выходом со входом секции для диализирующей жидкости гемодиализатора, выход которой с помощью выходной линии связан со средством для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата.Closest to the proposed technical solution is an artificial kidney / Patent of the Russian Federation No. 2020970, - prototype, IPC 5 A 61 M 1/16, 10/15/94, Bull. No. 19 /, containing a blood chain including arterial and venous sides, outlet and inlet arterial-venous shunts, a connector and a syringe, a sterile connecting device and a flow meter included in the first and second breaks of the input line, a clip attached to it, a movable support , a weighing device mounted on it, means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate placed on the weighing device, a hemodialyzer, divided by a semipermeable membrane into a section for di a saline fluid and a section for blood, the input and output of which are connected respectively with the output of the arterial and the input of the venous sides of the blood chain, a reservoir of dialyzing components (a source of dialysis fluid), the output of which is connected to the input of the input line connected by its output to the input of the section for the dialysis liquid hemodialysis , the output of which, with the help of the output line, is connected to a means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate.

Недостатками прототипа являются отсутствие индивидуального подбора для пациента концентрации натрия в диализирующей жидкости и ограниченные функциональные возможности.The disadvantages of the prototype are the lack of individual selection for the patient the concentration of sodium in the dialysis fluid and limited functionality.

Поставлена задача - обеспечить индивидуальный подбор для пациента концентрации натрия в диализирующей жидкости и расширить функциональные возможности устройства.The task is to provide an individual selection for the patient of the concentration of sodium in the dialysis fluid and to expand the functionality of the device.

Задача решается тем, что в искусственной почке, содержащей цепь крови, включающую артериальную и венозную стороны, отводящий и подводящий артериально-венозные шунты, связанные с входом артериальной и выходом венозной сторон цепи крови соответственно, первый соединитель, шприц, выход которого связан первым соединителем с артериальной стороной цепи крови, входную и выходную линии, зажим, закрепленный на первой из них вблизи ее входа, стерильное соединительное устройство и расходомер, включенные соответственно в первый и второй разрывы входной линии, подвижную опору, взвешивающее устройство, установленное на ней, средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата, размещенное на взвешивающем устройстве, гемодиализатор, разделенный полупроницаемой мембраной на секцию для диализирующей жидкости и секцию для крови, вход и выход которой связаны соответственно с выходом артериальной и входом венозной сторон цепи крови, резервуар диализирующих компонентов, выход которого связан со входом входной линии, связанной своим выходом со входом секции для диализирующей жидкости гемодиализатора, выход которой с помощью выходной линии связан со средством для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата, новым является то, что она содержит источник опорного напряжения, второй соединитель, датчик концентрации натрия, вход которого связан вторым соединителем с артериальной стороной цепи крови вблизи ее входа, блок сравнения, связанный первым и вторым входами с выходами источника опорного напряжения и датчика концентрации натрия соответственно, последовательно соединенные блок анализа знаков и элемент НЕ, последовательно соединенные блок выделения модуля и аналого-цифровой преобразователь, при этом входы блока анализа знаков и блока выделения модуля объединены и подключены к выходу блока сравнения, генератор тактовых импульсов, элементы ЗИ первой и второй групп, при этом первые входы каждого из элементов ЗИ первой группы объединены и подключены также к выходу блока анализа знаков, а первый вход каждого из элементов ЗИ второй группы и второй вход каждого из одноименных элементов ЗИ первой группы объединены и подключены к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя, вторые входы каждого из элементов ЗИ второй группы объединены и подключены к выходу элемента НЕ, третьи входы каждого из элементов ЗИ первой и второй групп объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, резервуар диализирующих компонентов имеет две группы управляющих входов, причем каждый из управляющих входов первой и второй групп связан с выходом одноименного элемента ЗИ соответственно первой и второй групп.The problem is solved in that in the artificial kidney containing the blood chain, including the arterial and venous sides, the outlet and supply arterial-venous shunts associated with the entry of the arterial and outlet of the venous sides of the blood chain, respectively, the first connector, a syringe, the output of which is connected by the first connector to the arterial side of the blood chain, the input and output lines, a clamp mounted on the first of them near its entrance, a sterile connecting device and a flow meter included in the first and second breaks respectively a bottom line, a movable support, a weighing device installed on it, means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate, placed on the weighing device, a hemodialyzer, divided by a semipermeable membrane into a dialysis fluid section and a blood section, the input and output of which are connected respectively to the output arterial and the entrance of the venous sides of the blood chain, a reservoir of dialyzing components, the output of which is connected to the input of the input line connected by its output to the input of the section for dial hemodialysis fluid, the output of which is connected to the means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate via an output line, it contains a reference voltage source, a second connector, a sodium concentration sensor, the input of which is connected by the second connector to the arterial side of the blood circuit near its input, a comparison unit connected by the first and second inputs to the outputs of the reference voltage source and the sodium concentration sensor, respectively, in series connected block signs and the element NOT connected in series to the module selection unit and the analog-to-digital converter, while the inputs of the character analysis unit and the module selection unit are combined and connected to the output of the comparison unit, a clock generator, ZI elements of the first and second groups, while the first inputs of each of the elements of the ZI of the first group are combined and also connected to the output of the block of character analysis, and the first input of each of the elements of the ZI of the second group and the second input of each of the same elements of the ZI of the first group are combined and are connected to the analog-to-digital converter output of the same name, the second inputs of each of the elements of the ZI of the second group are combined and connected to the output of the element NOT, the third inputs of each of the elements of the ZI of the first and second groups are combined and connected to the output of the clock, the reservoir of dialysis components has two groups control inputs, and each of the control inputs of the first and second groups is associated with the output of the same element ZI, respectively, of the first and second groups.

Кроме того, новым является то, что резервуар диализирующих компонентов содержит вторую и третью емкости, все емкости имеют регуляторы уровня, дозаторы первой и второй групп, связанные своими входами с донной частью соответственно второй и третьей емкостей и вертикально расположенные ниже их, управляемые клапаны первой и второй групп, каждый из которых имеет преобразователь “напряжение-перемещение” и средство перекрытия сечения одноименного дозатора первой и второй групп соответственно, на котором размещен преобразователь “напряжение-перемещение”, причем перекрываемые сечения всех дозаторов расположены на одном уровне, одноименные дозаторы первой и второй групп идентичны, блок смешивания, объединяющий выход первой емкости, расположенный в ее донной части, и выходы дозаторов первой и второй групп, расположенные в их нижней части, причем площадь сечения нижней части каждого последующего дозатора, начиная со второго, меньше чем у предыдущего в два раза, выход блока смешивания, расположенный в его донной части, является выходом резервуара диализирующих компонентов, а управляющие входы управляемых клапанов первой и второй групп образуют соответственно его одноименные управляющие входы первой и второй групп.In addition, it is new that the reservoir of dialysis components contains the second and third containers, all containers have level controllers, dispensers of the first and second groups, connected by their inputs to the bottom of the second and third containers, respectively, and vertically located below them, controlled by valves of the first and the second group, each of which has a voltage-displacement transducer and means for blocking the cross-section of the same-name dispenser of the first and second groups, respectively, on which the transducer is e-movement ”, with overlapping sections of all dispensers located at the same level, the dispensers of the same name of the first and second groups are identical, the mixing unit that combines the output of the first tank located in its bottom part, and the outputs of the dispensers of the first and second groups located in their lower part moreover, the cross-sectional area of the lower part of each subsequent dispenser, starting from the second, is half as much as the previous one, the output of the mixing unit located in its bottom is the output of the reservoir of dialysis components, and directs inputs controllable valves of the first and second group respectively form its same name control inputs of the first and second groups.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема предлагаемой искусственной почки, а на фиг.2 - схема резервуара диализирующих компонентов.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the proposed artificial kidney, and figure 2 is a diagram of a reservoir of dialysis components.

Искусственная почка содержит источник опорного напряжения 1, блок сравнения 2, блок анализа знаков 3, блок выделения модуля 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, элемент НЕ 6, генератор тактовых импульсов 7, элементы ЗИ первой и второй групп 8-1, 8-2, ..., 8-N и 9-1, 9-2, ..., 9-N, датчик концентрации натрия (в крови пациента 10) 11, шприц 12, отводящий артериально-венозный шунт 13, первый и второй соединители 14 и 15, цепь крови 16, гемодиализатор 17, секцию для крови 18, полупроницаемую мембрану 19, секцию для диализирующей жидкости 20, выходную линию 21, средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22, взвешивающее устройство 23, подвижную опору 24, подводящий артериально-венозный шунт 25, входную линию 26, расходомер 27, резервуар диализирующих компонентов 28, зажим 29, стерильное соединительное устройство 30.The artificial kidney contains a reference voltage source 1, a comparison unit 2, a character analysis unit 3, a module selection unit 4, an analog-to-digital converter (ADC) 5, a HE 6 element, a clock 7, ZI elements of the first and second groups 8-1, 8-2, ..., 8-N and 9-1, 9-2, ..., 9-N, sodium concentration sensor (in the patient’s blood 10) 11, syringe 12, arterial-venous shunt 13, first and the second connectors 14 and 15, a blood circuit 16, a hemodialyzer 17, a section for blood 18, a semipermeable membrane 19, a section for dialysis fluid 20, an output line 21, means for collecting ora spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22, weighing device 23, movable support 24, inlet arterial-venous shunt 25, input line 26, flow meter 27, dialysis components reservoir 28, clamp 29, sterile connecting device 30.

В схеме отводящий 13 и подводящий 25 артериально-венозные шунты связаны соответственно со входом артериальной и выходом венозной сторон цепи крови 16. Выход шприца 12 связан первым соединителем 14 с артериальной стороной цепи крови 16. Зажим 29 закреплен на входной линии 26 вблизи ее входа. Стерильное соединительное устройство 30 и расходомер 27 включены соответственно в первый и второй разрывы входной линии 26. Средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22 размещено на взвешивающем устройстве 23, установленном на подвижной опоре 24. Гемодиализатор 17 разделен полупроницаемой мембраной 19 на секцию для крови 18 и секцию для диализирующей жидкости 20. Вход и выход секции для крови 18 связаны соответственно с выходом артериальной и входом венозной сторон цепи крови 16. Выход резервуара диализирующих компонентов 28 связан со входом входной линии 26. Выход линии 26 связан со входом секции для диализирующей жидкости 20. Выход секции 20 с помощью выходной линии 21 связан со средством для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22.In the scheme, the outlet 13 and lead 25 arterial-venous shunts are connected respectively with the input of the arterial and output of the venous sides of the blood chain 16. The output of the syringe 12 is connected by the first connector 14 to the arterial side of the blood chain 16. The clamp 29 is fixed to the input line 26 near its entrance. The sterile connecting device 30 and the flow meter 27 are respectively included in the first and second gaps of the input line 26. The means for collecting the spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22 is placed on a weighing device 23 mounted on a movable support 24. The hemodialyzer 17 is divided by a semipermeable membrane 19 into a section for blood 18 and a section for dialysis fluid 20. The inlet and outlet of the blood section 18 are associated respectively with the outlet of the arterial and inlet of the venous sides of the blood chain 16. The outlet of the reservoir of the dialyzing compo Nents 28 is connected to the input of the input line 26. The output of the line 26 is connected to the input of the section for dialysis fluid 20. The output of section 20 is connected to the means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22 by the output line 21.

Вход датчика концентрации натрия 11 связан вторым соединителем 15 с артериальной стороной цепи крови 16 вблизи ее входа. Блок сравнения 2 связан первым и вторым входами с выходами соответственно источника опорного напряжения 1 и датчика концентрации натрия 11. Входы блока анализа знаков 3 и блока выделения модуля 4 объединены и подключены к выходу блока сравнения 2. Выход блока анализа знаков 3 подключен ко входу элемента НЕ 6. Выход блока выделения модуля 4 подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 5. Первые входы каждого из элементов ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N объединены и подключены также к выходу блока анализа знаков 3. Первый вход каждого из элементов ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N и второй вход каждого из одноименных элементов ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N объединены и подключены к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя 5. Вторые входы каждого из элементов ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N объединены и подключены к выходу элемента НЕ 6. Третьи входы каждого из элементов ЗИ первой и второй групп 8-1, 8-2, ..., 8-N и 9-1, 9-2, ..., 9-N объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов 7. Резервуар диализирующих компонентов 28 имеет две группы управляющих входов X1, Х2, ..., XN и Y1, Y2, ...,YN. Каждый из управляющих входов первой группы X1, X2, ..., XN связан с выходом одноименного элемента ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N, а каждый из управляющих входов второй группы Y1, Y2, ..., YN связан с выходом одноименного элемента ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N.The input of the sodium concentration sensor 11 is connected by the second connector 15 to the arterial side of the blood chain 16 near its entrance. The comparison unit 2 is connected by the first and second inputs to the outputs of the reference voltage source 1 and the sodium concentration sensor 11, respectively. The inputs of the character analysis unit 3 and the allocation unit of module 4 are combined and connected to the output of the comparison unit 2. The output of the character analysis unit 3 is connected to the input of the NOT element 6. The output of the highlighting unit of module 4 is connected to the input of the analog-to-digital converter 5. The first inputs of each of the elements of the ZI of the first group 8-1, 8-2, ..., 8-N are combined and also connected to the output of the character analysis unit 3. The first input of each of the eleme Comrade ZI of the second group 9-1, 9-2, ..., 9-N and the second input of each of the elements of the same name ZI of the first group 8-1, 8-2, ..., 8-N are combined and connected to the same output analog-to-digital converter 5. The second inputs of each of the elements of the ZI of the second group 9-1, 9-2, ..., 9-N are combined and connected to the output of the element NOT 6. The third inputs of each of the elements of the ZI of the first and second groups 8- 1, 8-2, ..., 8-N and 9-1, 9-2, ..., 9-N are combined and connected to the output of the clock 7. 7. The dialysis components reservoir 28 has two groups of control inputs X1, X2, ..., XN and Y1, Y2, ..., YN. Each of the control inputs of the first group X1, X2, ..., XN is connected to the output of the same name element of the first group of 8-1, 8-2, ..., 8-N, and each of the control inputs of the second group Y1, Y2, ..., YN is associated with the output of the same element of the ZI of the second group 9-1, 9-2, ..., 9-N.

Резервуар диализирующих компонентов 28 (фиг.2) содержит первую, вторую и третью емкости 31, 32 и 33, дозаторы первой и второй групп 34-1, 34-2, ..., 34-N и 35-1, 35-2, ..., 35-N, управляемые клапаны первой и второй групп 36-1, 36-2, ..., 36-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N и блок смешивания 38.The reservoir of dialysis components 28 (FIG. 2) contains the first, second and third containers 31, 32 and 33, dispensers of the first and second groups 34-1, 34-2, ..., 34-N and 35-1, 35-2 , ..., 35-N, controlled valves of the first and second groups 36-1, 36-2, ..., 36-N and 37-1, 37-2, ..., 37-N and mixing unit 38 .

Первая 31, вторая 32 и третья 33 емкости имеют регуляторы уровня. Дозаторы первой 34-1, 34-2, ..., 34-N и второй 35-1, 35-2, ..., 35-N групп связаны своими входами с донной частью соответственно второй 32 и третьей 33 емкостей и вертикально расположены ниже их. Каждый из управляемых клапанов первой 36-1, 36-2, ..., 36-N и второй 37-1, 37-2, ..., 37-N групп имеет преобразователь “напряжение-перемещение” и средство перекрытия сечения одноименного дозатора соответственно первой 34-1, 34-2, ..., 34-N и второй 35-1, 35-2, ..., 35-N групп, на котором размещен преобразователь “напряжение-перемещение”. Перекрываемые сечения всех дозаторов расположены на одном уровне. Одноименные дозаторы первой 34-1, 34-2, ..., 34-N и второй 35-1, 35-2, ..., 35-N групп идентичны. В блоке смешивания 38 объединены: выход первой емкости 31, расположенный в ее донной части, и выходы дозаторов первой 34-1, 34-2, ..., 34-N и второй 35-1, 35-2, ..., 35-N групп, расположенные в их нижней части. Площадь сечения нижней части каждого последующего дозатора, начиная со второго, меньше чем у предыдущего в два раза. Выход блока смешивания 38, расположенный в его донной части, является выходом резервуара диализирующих компонентов 28. Управляющие входы управляемых клапанов первой группы 36-1, 36-2, ..., 36-N образуют одноименные управляющие входы первой группы X1, Х2, ..., XN резервуара диализирующих компонентов 28, а управляющие входы управляемых клапанов второй группы 37-1, 37-2, ..., 37-N - его одноименные управляющие входы второй группы Y1, Y2, ..., YN.The first 31, second 32 and third 33 tanks have level controls. The dispensers of the first 34-1, 34-2, ..., 34-N and the second 35-1, 35-2, ..., 35-N groups are connected by their inputs to the bottom of the second 32 and third 33 containers, respectively, and vertically located below them. Each of the controlled valves of the first 36-1, 36-2, ..., 36-N and the second 37-1, 37-2, ..., 37-N groups has a voltage-displacement transducer and means for overlapping a section of the same name the dispenser, respectively, of the first 34-1, 34-2, ..., 34-N and the second 35-1, 35-2, ..., 35-N groups on which the voltage-displacement transducer is located. Overlapping sections of all dispensers are located on the same level. The same name dispensers of the first 34-1, 34-2, ..., 34-N and the second 35-1, 35-2, ..., 35-N groups are identical. In the mixing unit 38 are combined: the output of the first tank 31 located in its bottom part, and the outputs of the dispensers of the first 34-1, 34-2, ..., 34-N and the second 35-1, 35-2, ..., 35-N groups located in their lower part. The cross-sectional area of the lower part of each subsequent dispenser, starting from the second, is half that of the previous one. The output of the mixing unit 38, located in its bottom, is the output of the reservoir of dialyzing components 28. The control inputs of the controlled valves of the first group 36-1, 36-2, ..., 36-N form the same control inputs of the first group X1, X2,. .., XN of the reservoir of dialysis components 28, and the control inputs of the controlled valves of the second group 37-1, 37-2, ..., 37-N are its control inputs of the same name of the second group Y1, Y2, ..., YN.

Сосудистую систему пациента 10 (фиг.1) подсоединяют с помощью отводящего 13 и подводящего 25 артериально-венозных шунтов к цепи крови 16, связанной с гемодиализатором 17. Последний разделен на две секции 18 и 20 полупроницаемой мембраной 19 известного типа с высокой проницаемостью, имеющей площадь 0,3...1,5 кв.метра. По секции 18 проходит кровь, а по секции 20 - в противотоке диализирующая жидкость. Кровь обычно течет с расходом, лежащим в пределах 80...200 мл/мин. Гемодиализатор 17 обеспечивает производительность диализа не менее 40 мл/мин и производительность ультрафильтрации не менее 8 мл/ч/мм.рт.ст. Шприц 12, выход которого соединен первым соединителем 14 с артериальной стороной цепи крови 16, позволяет производить инъекции необходимых доз антикоагулянта, например гепарина (после осуществления различных соединений).The vascular system of the patient 10 (Fig. 1) is connected using a 13 outlet and 25 arterial-venous shunts to the blood circuit 16 connected to the hemodialyzer 17. The latter is divided into two sections 18 and 20 by a semi-permeable membrane 19 of a known type with high permeability having an area 0.3 ... 1.5 square meters. Blood flows through section 18, and dialysis fluid flows countercurrently through section 20. Blood usually flows at a rate of between 80 ... 200 ml / min. The hemodialyzer 17 provides dialysis productivity of at least 40 ml / min and ultrafiltration performance of at least 8 ml / h / mmHg. A syringe 12, the output of which is connected by the first connector 14 to the arterial side of the blood chain 16, allows injecting the necessary doses of an anticoagulant, such as heparin (after various compounds have been made).

Заранее приготавливают некоторое количество свежей диализирующей жидкости нормальной концентрации, имеющей тот же состав, что и диализирующая жидкость, предназначенная для обычного диализа. Ее помещают в первую емкость 31 резервуара диализирующих компонентов 28 (фиг.2). Объем емкости 31 составляет не менее 40 л. Диализирующая жидкость имеет, как один из возможных, следующий состав, мэкв/л: натрий 139,5; калий 3,75; магнезии 1,5; хлорид 100,25; лактат 45,5.Prepare in advance a certain amount of fresh dialysis fluid of normal concentration, having the same composition as the dialysis fluid intended for conventional dialysis. It is placed in a first container 31 of the reservoir of dialysis components 28 (FIG. 2). The volume of the tank 31 is at least 40 liters. The dialysis fluid has, as one of the possible, the following composition, meq / l: sodium 139.5; potassium 3.75; magnesia 1.5; chloride 100.25; lactate 45.5.

Во вторую емкость 32 резервуара 28 помещают диализирующую жидкость того же состава, но с повышенной (примерно в 1,5 раза) концентрацией элементов. Объем емкости 32 составляет не менее 4 л. В третью емкость 33 резервуара 28 помещают дистиллированную воду. Объем емкости 33 составляет не менее 4 л. Все емкости изготавливаются из пластмассы. Необходимо, чтобы они имели регуляторы уровней и были проградуированы в литрах. Будучи предварительно нагретыми, например, в водяной ванне, примерно до температуры 40 градусов Цельсия, они сохраняют диализирующую жидкость и воду при достаточной температуре во время работы, не давая пациенту ощущения холода.In the second container 32 of the reservoir 28, a dialysis fluid of the same composition is placed, but with an increased (about 1.5 times) concentration of elements. The volume of the container 32 is at least 4 liters. Distilled water is placed in a third container 33 of the reservoir 28. The volume of the container 33 is at least 4 liters. All containers are made of plastic. They must have level controls and be calibrated in liters. Being preheated, for example, in a water bath, to about 40 degrees Celsius, they keep the dialysis fluid and water at a sufficient temperature during operation, without giving the patient a feeling of cold.

Входную линию 26 изготавливают из гибкой пластмассы. Она соединяет входное отверстие секции для диализирующей жидкости 20 гемодиализатора 17 с резервуаром 28 посредством известного в данной области техники стерильного соединительного устройства 30. Зажим 29 также известного типа позволяет регулировать расход диализирующей жидкости, задавая ему нужные значения, которые можно измерять при помощи расходомера 27.The input line 26 is made of flexible plastic. It connects the inlet of the dialysis fluid section 20 of the hemodialyzer 17 to the reservoir 28 by means of a sterile coupling device 30 known in the art. The clamp 29, also of a known type, allows the dialysis fluid flow rate to be adjusted by setting the desired values that can be measured using the flow meter 27.

Средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22, связанное с атмосферой и имеющее объем немного больший, чем сумма объемов емкостей 31, 32 и 33 (фиг.2) резервуара диализирующих компонентов 28, соединяется при помощи выходной линии 21 с выходным отверстием секции для диализирующей жидкости 20 гемодиализатора 17. Выходную линию 21 также изготавливают из гибкой пластмассы. Она опущена на дно средства для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22, которое размещено на взвешивающем устройстве 23, расположенном выше уровня земли и установленном на подвижной опоре 24.The means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22, associated with the atmosphere and having a volume slightly larger than the sum of the volumes of capacities 31, 32 and 33 (FIG. 2) of the dialysis components reservoir 28, is connected via an output line 21 to the outlet of the dialysis section fluid 20 hemodialyzer 17. The output line 21 is also made of flexible plastic. It is lowered to the bottom of the means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22, which is placed on a weighing device 23 located above ground level and mounted on a movable support 24.

Искусственная почка (фиг.1) работает следующим образом. Первоначально с помощью датчика концентрации натрия 11, вход которого связан вторым соединителем 15 с артериальной стороной цепи крови 16 вблизи ее входа, регистрируется текущее значение концентрации этого вещества в крови пациента 10. При этом на выходе датчика 11 формируется постоянное напряжение, пропорциональное регистрируемой концентрации.An artificial kidney (figure 1) works as follows. Initially, using the sodium concentration sensor 11, the input of which is connected by the second connector 15 to the arterial side of the blood chain 16 near its entrance, the current value of the concentration of this substance in the blood of the patient 10 is recorded. At the same time, a constant voltage proportional to the detected concentration is formed at the output of the sensor 11.

В блоке сравнения 2, реализованном на базе вычитателя, определяется разность выходных напряжений датчика концентрации натрия 11 и источника опорного напряжения 1 (последнее пропорционально значению концентрации натрия в диализирующей жидкости нормальной концентрации, находящейся в первой емкости 31 (фиг.2) резервуара 28). Разностный сигнал с выхода блока сравнения 2 поступает на входы блока анализа знаков 3 и блока выделения модуля 4. АЦП 5 формирует цифровой код, пропорциональный его входному напряжению (модулю разностного сигнала на выходе блока выделения модуля 4). АЦП 5 содержит N разрядов, причем "вес" каждого последующего разряда, начиная со второго, меньше предыдущего в два раза.In the comparison unit 2, implemented on the basis of the subtractor, the difference between the output voltages of the sodium concentration sensor 11 and the reference voltage source 1 is determined (the latter is proportional to the value of the concentration of sodium in the dialysis fluid of normal concentration located in the first tank 31 (Fig. 2) of the tank 28). The difference signal from the output of the comparison unit 2 is fed to the inputs of the sign analysis unit 3 and the allocation unit of module 4. The ADC 5 generates a digital code proportional to its input voltage (the difference signal module at the output of the allocation unit of module 4). ADC 5 contains N discharges, moreover, the “weight” of each subsequent discharge, starting from the second, is two times less than the previous one.

В зависимости от знака разности концентрации натрия в диализирующей жидкости нормальной концентрации в емкости 31 и концентрации натрия в крови пациента 10 (от полярности выходного напряжения блока сравнения 2) выходной код АЦП 5 может нести информацию об избытке или недостатке натрия в указанной диализирующей жидкости индивидуально для каждого пациента. Искусственная почка обеспечивает равенство концентраций натрия в крови пациента и в диализирующей жидкости на выходе резервуара диализирующих компонентов 28. Это связано с тем, что, если для диализа использовать диализирующую жидкость, концентрация натрия в которой превышает норму, у больного может повыситься артериальное давление, возникнуть жажда и головная боль. И наоборот, при концентрации натрия в диализирующей жидкости ниже нормы у больного могут появиться судороги, тошнота и рвота.Depending on the sign of the difference in the concentration of sodium in the dialysis fluid of normal concentration in the container 31 and the concentration of sodium in the blood of the patient 10 (from the polarity of the output voltage of the comparison unit 2), the output of the ADC 5 may carry information about the excess or lack of sodium in the specified dialysis fluid individually for each the patient. An artificial kidney ensures that the concentration of sodium in the blood of the patient and in the dialysis fluid is equal at the outlet of the reservoir of dialysis components 28. This is due to the fact that if dialysis fluid is used for dialysis, the concentration of sodium is higher than normal, the patient may increase blood pressure, thirst and headache. Conversely, when the concentration of sodium in the dialysis fluid is below normal, the patient may experience cramps, nausea, and vomiting.

Так, если напряжение на выходе блока сравнения 2 имеет положительный знак (концентрация натрия в крови пациента 10 выше, чем в диализирующей жидкости нормальной концентрации в емкости 31), то на выходе блока анализа знаков 3 формируется логическая "1", означающая разрешение на добавление натрия в выходную диализирующую жидкость резервуара 28. Если напряжение на выходе блока сравнения 2 имеет отрицательный знак (концентрация натрия в крови пациента 10 ниже, чем в диализирующей жидкости нормальной концентрации в емкости 31), то на выходе блока анализа знаков 3 формируется логический "0", означающий запрещение на добавление натрия в выходную диализирующую жидкость резервуара 28 (и разрешение на добавление в нее дистиллированной воды).So, if the voltage at the output of the comparison unit 2 has a positive sign (the concentration of sodium in the patient’s blood 10 is higher than in the dialysis fluid of normal concentration in the tank 31), then the logical “1” is formed at the output of the sign analysis unit 3, which means permission to add sodium in the output dialysis fluid of the reservoir 28. If the voltage at the output of the comparison unit 2 has a negative sign (the concentration of sodium in the patient’s blood 10 is lower than in the dialysis fluid of normal concentration in the tank 31), then the analys 3 is formed for signs logical "0", indicating a prohibition on the addition of sodium dialysis outlet fluid reservoir 28 (and the permission to add it in distilled water).

Таким образом, определяется, что необходимо добавить в выходную диализирующую жидкость резервуара диализирующих компонентов 28: диализирующую жидкость повышенной концентрации или дистиллированную воду - по уровню логического сигнала на выходе блока анализа знаков 3, и в каком количестве - по коду на выходе АЦП 5.Thus, it is determined what it is necessary to add to the output dialysis fluid of the reservoir of dialysis components 28: dialysis fluid of increased concentration or distilled water - according to the level of the logical signal at the output of the sign analysis unit 3, and in what quantity - according to the code at the output of the ADC 5.

Выходное напряжение блока анализа знаков 3 поступает на вход элемента НЕ 6 и одновременно на первые входы элементов ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N. Напряжение с каждого выхода АЦП 5 поступает одновременно на второй вход одноименного элемента ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N и первый вход одноименного элемента ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N. Выходное напряжение элемента НЕ 6 поступает на вторые входы элементов ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N.The output voltage of the character analysis unit 3 goes to the input of the element HE 6 and simultaneously to the first inputs of the elements of the ZI of the first group 8-1, 8-2, ..., 8-N. The voltage from each output of the ADC 5 is supplied simultaneously to the second input of the same name element of the first group of 8-1, 8-2, ..., 8-N and the first input of the same name element of the second group of 9-1, 9-2, ... 9-N. The output voltage of the element 6 is supplied to the second inputs of the elements of the ZI of the second group 9-1, 9-2, ..., 9-N.

Разрешение о подаче того или иного компонента в выходную диализирующую жидкость резервуара 28 осуществляется выходным сигналом (логической “1”) генератора тактовых импульсов 7. Сигнал с выхода генератора 7 поступает на третьи входы элементов ЗИ первой и второй групп 8-1, 8-2, ..., 8-N и 9-1, 9-2, ..., 9-N.The permission to supply this or that component to the output dialysing liquid of the tank 28 is carried out by the output signal (logical “1”) of the clock generator 7. The signal from the output of the generator 7 is supplied to the third inputs of the ZI elements of the first and second groups 8-1, 8-2, ..., 8-N and 9-1, 9-2, ..., 9-N.

Сигнал с выхода каждого элемента ЗИ первой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N поступает на одноименный управляющий вход первой группы X1, X2, ..., XN резервуара диализирующих компонентов 28, а сигнал с выхода каждого элемента ЗИ второй группы 9-1, 9-2, ..., 9-N поступает на одноименный управляющий вход второй группы Y1, Y2, ..., YN того же резервуара.The signal from the output of each element of the ZI of the first group 8-1, 8-2, ..., 8-N is supplied to the same control input of the first group X1, X2, ..., XN of the reservoir of dialysis components 28, and the signal from the output of each element ZI of the second group 9-1, 9-2, ..., 9-N goes to the control input of the same name of the second group Y1, Y2, ..., YN of the same tank.

Если в выходную диализирующую жидкость резервуара 28 необходимо добавить диализирующую жидкость повышенной концентрации, то на его управляющих входах первой группы X1, X2, ..., XN формируется соответствующий код. При этом на всех его управляющих входах второй группы Y1, Y2, ..., YN будет присутствовать логический “0”.If it is necessary to add dialysis fluid of increased concentration to the output dialysing fluid of the reservoir 28, then the corresponding code is generated at its control inputs of the first group X1, X2, ..., XN. Moreover, at all its control inputs of the second group Y1, Y2, ..., YN there will be a logical “0”.

Если в выходную диализирующую жидкость резервуара 28 необходимо добавить дистиллированную воду, то на его управляющих входах второй группы Y1, Y2, ..., YN формируется соответствующий код. При этом на всех его управляющих входах первой группы X1, X2, ..., XN будет присутствовать логический “0”.If distilled water must be added to the outlet dialysing fluid of the tank 28, then the corresponding code is generated at its control inputs of the second group Y1, Y2, ..., YN. At the same time, all of its control inputs of the first group X1, X2, ..., XN will have a logical “0”.

Резервуар диализирующих компонентов 28 (фиг.2) работает следующим образом. В исходном состоянии в первую емкость 31 наливают диализирующую жидкость нормальной концентрации, во вторую емкость 32 - диализирующую жидкость повышенной концентрации, в третью емкость 33 - дистиллированную воду. Из первой емкости 31 диализирующая жидкость нормальной концентрации с заданным расходом поступает в блок смешивания 38. Последний выполнен из пластмассы. Из второй емкости 32 диализирующая жидкость повышенной концентрации поступает в дозаторы первой группы 34-1, 34-2, ..., 34-N и через каждый из них - в одноименные управляемые клапаны первой группы 36-1, 36-2, ..., 36-N.The reservoir of dialysis components 28 (FIG. 2) operates as follows. In the initial state, the dialysing liquid of normal concentration is poured into the first container 31, the dialysing liquid of increased concentration into the second container 32, and the distilled water into the third container 33. From the first tank 31, the dialyzed liquid of normal concentration with a given flow rate enters the mixing unit 38. The latter is made of plastic. From the second container 32, the dialysing fluid of increased concentration enters the dispensers of the first group 34-1, 34-2, ..., 34-N and through each of them into the same-name controlled valves of the first group 36-1, 36-2, .. ., 36-N.

При наличии логической “1” на каком-либо из управляющих входов первой группы X1, X2, ..., XN резервуара диализирующих компонентов 28 (управляющих входов клапанов 36-1, 36-2, ..., 36-N), одноименный управляемый клапан пропускает диализирующую жидкость повышенной концентрации через одноименный дозатор в блок смешивания 38.If there is a logical “1” on any of the control inputs of the first group X1, X2, ..., XN of the reservoir of dialysis components 28 (control inputs of valves 36-1, 36-2, ..., 36-N), of the same name the controlled valve passes the dialysed fluid of increased concentration through the dispenser of the same name into the mixing unit 38.

При наличии логического “0” на каком-либо из управляющих входов первой группы X1, X2, ..., XN резервуара диализирующих компонентов 28, одноименный управляемый клапан перекрывает движение диализирующей жидкости повышенной концентрации (через одноименный дозатор) в блок смешивания 38.If there is a logical “0” at any of the control inputs of the first group X1, X2, ..., XN of the reservoir of dialyzing components 28, the controlled valve of the same name blocks the movement of the dialysed liquid of increased concentration (through the homonymous batcher) to the mixing unit 38.

Из третьей емкости 33 дистиллированная вода поступает в дозаторы второй группы 35-1, 35-2, ..., 35-N и через каждый из них - в одноименные управляемые клапаны второй группы 37-1, 37-2, ..., 37-N.From the third tank 33, distilled water enters the dispensers of the second group 35-1, 35-2, ..., 35-N and through each of them into the same-name controlled valves of the second group 37-1, 37-2, ..., 37-N.

При наличии логической “1” на каком-либо из управляющих входов второй группы Y1, Y2, ..., YN резервуара диализирующих компонентов 28 (управляющих входов клапанов 37-1, 37-2, ..., 37-N), одноименный управляемый клапан пропускает дистиллированную воду через одноименный дозатор в блок смешивания 38.If there is a logical “1” at any of the control inputs of the second group Y1, Y2, ..., YN of the reservoir of dialysis components 28 (control inputs of valves 37-1, 37-2, ..., 37-N), of the same name a controlled valve passes distilled water through the dispenser of the same name into the mixing unit 38.

При наличии логического “0” на каком-либо из управляющих входов второй группы Y1, Y2, ..., YN резервуара диализирующих компонентов 28, одноименный управляемый клапан перекрывает движение дистиллированной воды (через одноименный дозатор) в блок смешивания 38.If there is a logical “0” at any of the control inputs of the second group Y1, Y2, ..., YN of the reservoir of dialyzing components 28, the controllable valve of the same name blocks the movement of distilled water (through the homonymous batcher) to the mixing unit 38.

Каждый из управляемых клапанов первой и второй групп 36-1, 36-2, ..., 36-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N резервуара диализирующих компонентов 28 (фиг.2) имеет преобразователь “напряжение-перемещение” и средство перекрытия сечения одноименного дозатора, представляющий собой, например, электромагнит и стальной шарик соответственно. Для исключения химического взаимодействия с диализирующей жидкостью повышенной концентрации или дистиллированной водой стальной шарик должен быть покрыт защитным слоем, например тефлоном.Each of the controlled valves of the first and second groups 36-1, 36-2, ..., 36-N and 37-1, 37-2, ..., 37-N of the reservoir of dialysis components 28 (Fig. 2) has a converter “Voltage-displacement” and means for overlapping the cross section of the same name dispenser, which is, for example, an electromagnet and a steel ball, respectively. To exclude chemical interaction with a dialysed liquid of increased concentration or distilled water, the steel ball should be coated with a protective layer, for example Teflon.

Дозаторы первой и второй групп 34-1, 34-2, ..., 34-N и 35-1, 35-2, ..., 35-N выполнены на основе трубки из пластмассы, на которой крепится электромагнит (преобразователь “напряжение-перемещение”) одноименного управляемого клапана. Для того чтобы стальной шарик фиксировался в трубке дозатора, перекрывая ее сечение, диаметр отверстия в нижней части дозатора выполняют меньшим, чем диаметр отверстия в его верхней части. При этом диаметр отверстия в верхней части дозатора должен быть больше диаметра шарика, а диаметр отверстия в его нижней части - меньше. Глубина канала верхней части всех дозаторов первой и второй групп 34-1, 34-2, ..., 34-N и 35-1, 35-2, ..., 35-N должна быть одинаковой (перекрываемые сечения всех дозаторов расположены на одном уровне). При этом на перекрываемых сечениях дозаторов 34-1, 34-2, ..., 34-N создается одинаковое давление диализирующей жидкости повышенной концентрации, зависящее от уровня этой жидкости в емкости 32. Аналогично на перекрываемых сечениях дозаторов 35-1, 35-2, ..., 35-N создается одинаковое давление дистиллированной воды, зависящее от ее уровня в емкости 33. Обе группы дозаторов содержат по N дозаторов, одноименные дозаторы первой и второй групп по конструкции идентичны, причем площадь сечения нижней части каждого последующего дозатора, начиная со второго, меньше предыдущей в два раза. В соответствии с этой площадью в дозаторах будет изменяться и расход жидкости.Dispensers of the first and second groups 34-1, 34-2, ..., 34-N and 35-1, 35-2, ..., 35-N are made on the basis of a plastic tube on which an electromagnet is mounted (transducer “ stress-displacement ”) of the valve of the same name. In order for the steel ball to be fixed in the dispenser tube, overlapping its cross section, the diameter of the hole in the lower part of the dispenser is smaller than the diameter of the hole in its upper part. The diameter of the hole in the upper part of the dispenser should be larger than the diameter of the ball, and the diameter of the hole in its lower part should be less. The depth of the channel of the upper part of all dispensers of the first and second groups 34-1, 34-2, ..., 34-N and 35-1, 35-2, ..., 35-N should be the same (overlapping sections of all dispensers are located on the same level). At the same time, on the overlapping sections of the dispensers 34-1, 34-2, ..., 34-N, the same pressure of a dialysing liquid of increased concentration is created, depending on the level of this liquid in the tank 32. Similarly, on the overlapping sections of the dispensers 35-1, 35-2 , ..., 35-N creates the same pressure of distilled water, depending on its level in the tank 33. Both groups of dispensers contain N dispensers each, the same dispensers of the first and second groups are identical in design, with the cross-sectional area of the lower part of each subsequent dispenser starting from the second, less A previous double. In accordance with this area, the flow rate will also change in the dispensers.

Обе группы управляемых клапанов (36-1, 36-2, ..., 36-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N) содержат по N клапанов. Одноименные управляемые клапаны первой и второй групп по конструкции идентичны. В соответствии с изменением площади сечения нижней части дозатора при увеличении его порядкового номера внутри каждой из групп могут быть уменьшены размеры одноименных дозатора, электромагнита и стального шарика.Both groups of controlled valves (36-1, 36-2, ..., 36-N and 37-1, 37-2, ..., 37-N) each contain N valves. The controllable valves of the same name of the first and second groups are identical in design. In accordance with the change in the cross-sectional area of the lower part of the dispenser with an increase in its serial number within each of the groups, the dimensions of the same-name dispenser, electromagnet and steel ball can be reduced.

Если на обмотку электромагнита (управляющий вход клапана) поступает напряжение высокого уровня (логическая “1”), то своим магнитным полем электромагнит приподнимает стальной шарик над входным отверстием нижней части дозатора, давая тем самым диализирующей жидкости повышенной концентрации или дистиллированной воде через соответствующий дозатор свободно течь в блок смешивания 38.If a high level voltage (logical “1”) is applied to the electromagnet winding (valve control input), then with its magnetic field the electromagnet lifts a steel ball above the inlet of the lower part of the dispenser, thereby allowing the dialysis fluid of increased concentration or distilled water to flow freely through the corresponding dispenser into the mixing unit 38.

Если на обмотку электромагнита поступает напряжение низкого уровня (логический “0”), то магнитное поле отсутствует, и стальной шарик под действием давления диализирующей жидкости повышенной концентрации или дистиллированной воды и собственного веса перекрывает входное отверстие нижней части соответствующего дозатора, не давая той или иной жидкости поступать в блок смешивания 38.If a low level voltage (logical “0”) is applied to the winding of the electromagnet, then there is no magnetic field, and the steel ball, under the influence of pressure of a dialysing liquid of increased concentration or distilled water and its own weight, closes the inlet of the lower part of the corresponding dispenser, without giving any particular liquid enter the mixing unit 38.

Таким образом, в блоке 38 происходит смешивание диализирующей жидкости нормальной концентрации, поступающей из первой емкости 31, либо с диализирующей жидкостью повышенной концентрации из второй емкости 32, либо с дистиллированной водой из третьей емкости 33, прошедшими через соответствующие дозаторы и управляемые клапаны первой или второй групп 34-1, 34-2, ..., 34-N и 36-1, 36-2, ..., 36-N или 35-1, 35-2, ..., 35-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N.Thus, in block 38, a normal concentration dialysis fluid coming from the first container 31 is mixed with either a higher concentration dialysis fluid from the second container 32 or with distilled water from the third container 33 that have passed through the respective dispensers and controlled valves of the first or second groups 34-1, 34-2, ..., 34-N and 36-1, 36-2, ..., 36-N or 35-1, 35-2, ..., 35-N and 37- 1, 37-2, ..., 37-N.

Те из управляемых клапанов 36-1, 36-2, ..., 36-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N, на управляющих входах которых присутствует логическая “1”, могут находиться в открытом состоянии в течение всего диализного цикла. При этом на третьих входах элементов ЗИ первой 8-1, 8-2, ..., 8-N и второй 9-1, 9-2, ..., 9-N групп (на выходе генератора тактовых импульсов 7) в течение всего цикла должна присутствовать логическая “1”.Those of the controlled valves 36-1, 36-2, ..., 36-N and 37-1, 37-2, ..., 37-N, at the control inputs of which there is a logical “1”, can be in the open condition throughout the dialysis cycle. Moreover, at the third inputs of the ZI elements of the first 8-1, 8-2, ..., 8-N and second 9-1, 9-2, ..., 9-N groups (at the output of the clock 7) during the whole cycle there must be a logical “1”.

При ином режиме работы те же управляемые клапаны могут открываться периодически с частотой, задаваемой генератором тактовых импульсов 7 на время существования высокого уровня (логической “1”) импульса на их управляющих входах. При этом длительность импульсов генератора 7 выбирается с учетом заданного расхода диализирующей жидкости нормальной концентрации на выходе емкости 31.In a different operating mode, the same controlled valves can open periodically with a frequency set by the clock generator 7 for the duration of the existence of a high level (logical “1”) of the pulse at their control inputs. In this case, the pulse duration of the generator 7 is selected taking into account the specified flow rate of the dialysing liquid of normal concentration at the output of the tank 31.

Диапазон изменения концентрации натрия в диализирующей жидкости на выходе резервуара диализирующих компонентов 28 ( на выходе блока смешивания 38) задается следующим образом. В сторону увеличения концентрации - изменением уровня диализирующей жидкости повышенной концентрации в емкости 32. В сторону уменьшения концентрации - изменением уровня дистиллированной воды в емкости 33.The range of changes in the concentration of sodium in the dialysis fluid at the outlet of the reservoir of dialysis components 28 (at the output of the mixing unit 38) is defined as follows. In the direction of increasing concentration - by changing the level of dialysis fluid of increased concentration in the tank 32. In the direction of decreasing concentration - by changing the level of distilled water in the tank 33.

Точность поддержания концентрации натрия в диализирующей жидкости на выходе резервуара диализирующих компонентов 28 зависит от числа разрядов (N) АЦП 5 и резервуара 28 (числа образующих его элементов в группах 34-1, 34-2, ..., 34-N; 35-1, 35-2, ..., 35-N; 36-1, 36-2, ..., 36-N и 37-1, 37-2, ..., 37-N), а также числа элементов ЗИ внутри каждой группы 8-1, 8-2, ..., 8-N и 9-1, 9-2, ..., 9-N. Кроме того, на точность поддержания рассматриваемой концентрации влияет стабильность уровней жидкостей в первой 31, второй 32 и третьей 33 емкостях, точность изготовления дозаторов 34-1, 34-2, ..., 34-N и 35-1, 35-2, ..., 35-N и точность установки их перекрываемых сечений на одном уровне.The accuracy of maintaining the concentration of sodium in the dialysis fluid at the outlet of the reservoir of dialysis components 28 depends on the number of discharges (N) of the ADC 5 and reservoir 28 (the number of elements forming it in groups 34-1, 34-2, ..., 34-N; 35- 1, 35-2, ..., 35-N; 36-1, 36-2, ..., 36-N and 37-1, 37-2, ..., 37-N), as well as numbers ZI elements within each group 8-1, 8-2, ..., 8-N and 9-1, 9-2, ..., 9-N. In addition, the accuracy of maintaining the concentration in question is affected by the stability of the liquid levels in the first 31, second 32 and third 33 containers, the accuracy of the manufacture of dispensers 34-1, 34-2, ..., 34-N and 35-1, 35-2, ..., 35-N and the accuracy of installing their overlapping sections at the same level.

После осуществления различных соединений цепь крови обрабатывают гепарином. Циркуляция крови создается в цепи крови 16, где она осуществляется естественным путем под действием сердцебиений пациента в результате артериально-венозной разности давлений между точками доступа к сосудам.After the implementation of various compounds, the blood chain is treated with heparin. Blood circulation is created in the blood chain 16, where it is carried out naturally under the action of the patient's heartbeat as a result of the arterial-venous pressure difference between the points of access to the vessels.

Затем зажим 29 открывают и его положение устанавливают таким образом, чтобы необходимый объем диализирующей жидкости протекал за период, отведенный для сеанса (6...8 часов). Диализирующая жидкость проходит внутри секции для диализирующей жидкости 20 гемодиализатора 17, а затем, абсорбировав загрязнения, которые диффундировали из крови пациента 10 через мембрану 19, она течет по выходной линии 21 в средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22.Then the clamp 29 is opened and its position is set so that the necessary volume of dialysis fluid flows over the period allotted for the session (6 ... 8 hours). The dialysis fluid passes inside the dialysis fluid section 20 of the hemodialyzer 17, and then, having absorbed contaminants that diffused from the blood of the patient 10 through the membrane 19, it flows through the output line 21 into the means for collecting the spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22.

Обычно кровь находится в гемодиализаторе 17 под давлением, немного превышающим давление диализирующей жидкости. Это приводит к переносу ультрафильтрацией воды и различных примесей из крови в диализирующую жидкость. Полученный таким образом ультрафильтрат вытекает с использованной диализирующей жидкостью в средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22.Typically, blood is in the hemodialyzer 17 under pressure slightly higher than the pressure of the dialysis fluid. This leads to the transfer of ultrafiltration of water and various impurities from the blood into the dialysis fluid. The ultrafiltrate thus obtained flows with the used dialysis fluid into a means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22.

Расход ультрафильтрата можно регулировать, изменяя давление в секциях 18 и 20 гемодиализатора 17 и опуская или поднимая резервуар 22 (опору 24). Таким образом, расход ультрафильтрата можно увеличить, например, опуская средство для сбора отработанной диализирующей жидкости и ультрафильтрата 22 относительно гемодиализатора 17, т.е. опуская опору 24 и немного сужая внекорпусную цепь крови на выходе гемодиализатора 17 при помощи зажима (не показан).The flow rate of the ultrafiltrate can be adjusted by changing the pressure in sections 18 and 20 of the hemodialyzer 17 and lowering or raising the reservoir 22 (support 24). Thus, the flow rate of the ultrafiltrate can be increased, for example, by lowering the means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate 22 relative to the hemodialyzer 17, i.e. lowering the support 24 and slightly narrowing the extracorporeal blood circuit at the output of the hemodialyzer 17 with a clamp (not shown).

Таким образом, предлагаемая искусственная почка обеспечивает проведение диализа с индивидуальным подбором для пациента концентрации натрия в диализирующей жидкости. Устройство позволяет:Thus, the proposed artificial kidney provides dialysis with individual selection for the patient the concentration of sodium in the dialysis fluid. The device allows you to:

изменяя выходное напряжение источника опорного напряжения 1, определять индивидуальные границы концентрации натрия у пациента, в пределах которых у него не наблюдаются болезненные ощущения;changing the output voltage of the reference voltage source 1, determine the individual boundaries of the concentration of sodium in the patient, within which he does not experience pain;

изменяя уровни жидкостей в емкостях 32 и 33, выбирать необходимые диапазоны изменения концентрации натрия (безопасные для пациента) как в сторону увеличения, так и в сторону ее уменьшения;by changing the levels of liquids in containers 32 and 33, select the necessary ranges of changes in sodium concentration (safe for the patient) both in the direction of increase and decrease;

изменяя число (N) элементов в группах и разрядов в блоках устройства, добиваться требуемой точности поддержания концентрации натрия в диализирующей жидкости;changing the number (N) of elements in groups and discharges in the blocks of the device, to achieve the required accuracy of maintaining the concentration of sodium in the dialysis fluid;

осуществлять текущий контроль концентрации натрия в крови у пациента;monitor the concentration of sodium in the blood of the patient;

при наличии АЦП с памятью (с регистрами на выходе) осуществлять работу с однократным использованием датчика концентрации натрия 11;in the presence of an ADC with memory (with registers at the output), work with a single use of the sodium concentration sensor 11;

проводить диализ, функционально изменяя концентрацию натрия в диализирующей жидкости, соответственно изменяя выходное напряжение источника опорного напряжения 1;dialysis, functionally changing the concentration of sodium in the dialysis fluid, respectively changing the output voltage of the reference voltage source 1;

при установлении уровня логического “0” на выходе генератора тактовых импульсов 7 проводить диализ с использованием диализирующей жидкости нормальной концентрации, содержащейся в емкости 31 (без коррекции ее концентрации).when setting the logical level “0” at the output of the clock 7, dialysis using a dialysis fluid of normal concentration contained in the tank 31 (without correction of its concentration).

Claims

1. An artificial kidney containing a blood chain, including the arterial and venous sides, the discharge and supply arterial-venous shunts associated with the entrance of the arterial and output of the venous sides of the blood chain, respectively, the first connector, a syringe, the output of which is connected by the first connector to the arterial side of the blood chain , input and output lines, a clip mounted on the first of them near its entrance, a sterile connecting device and a flow meter included in the first and second breaks of the input line, movable an oura, a weighing device mounted on it, a means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate, placed on the weighing device, a hemodialyzer, divided by a semipermeable membrane into a dialysis fluid section and a blood section, the input and output of which are associated with the output of the arterial and venous entrance sides of the blood chain, a reservoir of dialysis components, the output of which is connected to the input of the input line, connected by its output to the input of the section for the dialysis fluid an analyzer, the output of which is connected via an output line to a means for collecting spent dialysis fluid and ultrafiltrate, characterized in that it contains a reference voltage source, a second connector, a sodium concentration sensor, the input of which is connected by a second connector to the arterial side of the blood chain near its entrance, a comparison unit connected by the first and second inputs to the outputs of the reference voltage source and the sodium concentration sensor, respectively, the character analysis unit and the element are connected in series E, the module isolation unit and the analog-to-digital converter are connected in series, while the inputs of the character analysis unit and the module allocation unit are combined and connected to the output of the comparison unit, a clock pulse generator, ZI elements of the first and second groups, while the first inputs of each of the ZI elements the first group are combined and connected also to the output of the character analysis unit, and the first input of each of the elements of the ZI of the second group and the second input of each of the same elements of the ZI of the first group are combined and connected to the same the output of the analog-to-digital converter, the second inputs of each of the elements of the ZI of the second group are combined and connected to the output of the element NOT, the third inputs of each of the elements of the ZI of the first and second groups are combined and connected to the output of the clock pulse generator, the dialysis components reservoir has two groups of control inputs, moreover, each of the control inputs of the first and second groups is associated with the output of the same element ZI, respectively, of the first and second groups.

2. The artificial kidney according to claim 1, characterized in that the reservoir of dialyzing components further comprises a second and third container, all containers have level controls, dispensers of the first and second groups, connected by their inputs to the bottom of the second and third containers, respectively, and vertically located below their controlled valves of the first and second groups, each of which has a voltage-displacement transducer and means for blocking the cross section of the same metering device of the first and second groups, respectively, on which a voltage-displacement transducer, with overlapping sections of all the dispensers located at the same level, the dispensers of the same name of the first and second groups are identical, the mixing unit that combines the output of the first tank located in its bottom part, and the outputs of the dispensers of the first and second groups located in their the lower part, and the cross-sectional area of the lower part of each subsequent batcher, starting from the second, is half as much as the previous one, the output of the mixing unit located in its bottom is the output of the tank lysing components, and the control inputs of the controlled valves of the first and second groups form respectively its corresponding control inputs of the first and second groups.