UA46256A - Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора - Google Patents
Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора Download PDFInfo
- Publication number
- UA46256A UA46256A UA2001053142A UA200153142A UA46256A UA 46256 A UA46256 A UA 46256A UA 2001053142 A UA2001053142 A UA 2001053142A UA 200153142 A UA200153142 A UA 200153142A UA 46256 A UA46256 A UA 46256A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- biological fluid
- pressure
- cavity
- toxic substances
- chamber
- Prior art date
Links
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000385 dialysis solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 abstract description 4
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 11
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000002615 hemofiltration Methods 0.000 description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 208000009304 Acute Kidney Injury Diseases 0.000 description 1
- 208000037157 Azotemia Diseases 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 208000033626 Renal failure acute Diseases 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- 201000011040 acute kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 208000012998 acute renal failure Diseases 0.000 description 1
- 230000036592 analgesia Effects 0.000 description 1
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000008081 blood perfusion Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+3].N#[C-].N([C@@H]([C@]1(C)[N-]\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C(\C)/C1=N/C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003284 homeostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 1
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 208000009852 uremia Diseases 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора, який полягає в тому, що біологічну рідину із розчинними в ній токсичними речовинами перфузують крізь порожнину біологічної рідини діалізатора, а крізь порожнину діалізуючого розчину діалізатора пропускають діалізат. Причому тиск в порожнині діалізуючого розчину встановлюють меншим за тиск порожнини біологічної рідини, завдяки чому молекули води із розчинними токсичними речовинами мігрують із порожнини біологічної рідини до порожнини діалізуючого розчину, звідки їх видаляють разом з діалізатом. При цьому тиск в порожнині діалізуючого розчину діалізатора підвищують до значення, яке перевищує тиск порожнини біологічної рідини діалізатора, завдяки чому молекули води спрямовують в порожнину біологічної рідини, збільшують її ефективну площу і підвищують концентрацію вільних токсичних речовин в біологічній рідині. Потім зменшують тиск в порожнині діалізуючого розчину до значення меншого ніж тиск у порожнині біологічної рідини, тим самим спрямовують молекули води в порожнину діалізуючого розчину і видаляють токсичні речовини разом із діалізатом, причому закон зміни тиску визначають проскрипцією лікування.
Description
Опис винаходу
Винахід належить до галузі медичних діалізних систем, в екстракорпоральному контурі яких застосовуються діалізатори із мембраною на порожнистих волокнах, які функціонують у дифузійно-конвекційному режимі.
Відомий спосіб видалення токсичних речовини із біологічної рідини - гемодіаліз, в якому елімінація 70 токсичних речовин розчинних в воді крізь мембрану діалізатора відбувається за рахунок двох складових: -дифузії, за якою речовини розчині у воді, мігрують крізь напівпроникну мембрану у напрямку меншої концентрації речовини (дифузійна складова); -конвекції, за якою речовини, розчинні у воді, мігрують через напівпроникну мембрану у напрямку меншого гідростатичного тиску (конвекційна складова).
Сумарну ефективність видалення токсичної речовини крізь напівпроникну мембрану в процесі гемодіалізу можна визначити |11:
Ко - КовеКОє (1) де Кр - сумарний кліренс діалізатора;
Коре - дифузійна складова кліренсу діалізатора;
Кує - конвекційна складова кліренсу діалізатора.
Дифузійну складову кліренсу діалізатора можна визначити як: ( корі м )кчь «
Сі де Со, Сі - концентрація токсичної речовини на виході і вході діалізатора відповідно; (се)
Мв - швидкість потоку у контурі біологічної рідини/ ю
Конвекційну складову кліренсу діалізатора можна визначити як: с
Со 7 о
Кг - --х Мув, с « де Мує - швидкість ультрафільтрації.
Таким чином, сумарний кліренс діалізатора визначається : « со со а З с Кп «ее мис 15 Із формули (4) випливає, що збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора можливе ї» за рахунок збільшення швидкості переміщення біологічної рідини (М в), збільшення швидкості ультрафільтрації (Мує), чи збільшення співвідношення Со/С., при умові що, інші фізичні параметри екстракорпорального контуру (22) є константи. 7 Збільшення швидкості перфузії біологічної рідини у екстракорпоральному контурі обмежене фізіологічними можливостями судинної системи пацієнта, через яку біологічна рідина поступає у екстракорпоральний контур і 1 повертається до пацієнта. При вдалому накладанні артеріовенозного шунта швидкість перфузії крові через
Ф діалізатор може складати 300-400 мл/хв. При цьому дифузійна складова кліренсу для креатинину (малі молекули, молекулярна маса 113 дальтон) із діалізатором Е-8 фірми Фрезеніус складатиме Когкр - 240 мл/хв., а для вітаміну В12 (середні молекули, молекулярна маса 1355 дальтон) Кок(в12 )- 90 мл/хв. (21. 5 Обсяг та швидкість видалення рідини з організму (тобто підвищення конвекційної складової в сумарному кліренсі діалізатора) також обмежений фізіологічними можливостями та гомеостатичною рівновагою рідинних в» секторів організму. Наприклад, обсяг видалення рідини при стандартному гемодіалізі становить біля З літрів, що збільшує кліренс Кує при чотирьох часовому діалізі із діалізатором Б-8 на 12,5 мл/хв., тобто, на 1390 збільшується видалення токсинів середньої молекулярної маси по відношенню до К ОК(В12)» із загальним во кліренсом Ко-240--12,5-252,5(мл/хв.)
Відомий спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через напівпроникну мембрану - гемодіафільтрація (прототип) ІЗ), при якому обсяг видалення рідини за чотирьох часовий сеанс гемодіалізу із діалізатором Е-8, при трансмембранному тиску 500 мм.рт.ст, може досягнути 15 літрів (2), а компенсація втрати рідини досягається предилюціонною чи постдилюаціонною субституцією. В цьому разі кліренс конвекційної в5 складової Кук(ві2у буде дорівнювати 62,5 мл/хв., що приведе до збільшення видалення токсинів середньої молекулярної маси на 69595 із загальним кліренсом Кро-240-62,5-302,5 (мл/хв.).
До недоліків гемодіафільтрації можна віднести необхідність створення великого статичного трансмембранного тиску, вектор якого на протязі всього процесу детоксикації має напрямок з порожнини біологічної рідини до порожнини діалізуючого розчину. За рахунок цього, формені елементи крові, розміри яких більші за розміри пор мембрани, а також зруйновані білкові фракції забивають пори напівпроникної мембрани, що зменшує ефективну площу мембрани, а відповідно і співвідношення С 0/С4. Тому, при проведенні гемодіалізу з часом зменшується сумарний кліренс діалізатора |4).
Крім того, під час гемодіалізу і гемофільтрації відбувається низьке видалення токсичних речовин, які мають зв'язок із білюовими фракціями крові І5) В основу винаходу поставлено завдання підвищити ефективність 70 способу екстракорпоральної детоксикації - гемодіафільтрації, в якому додаткове циклічне переміщення діалізуючої рідини між порожнинами діалізатора дозволило забезпечити збільшення елімінації токсичних речовин, і за рахунок цього підвищити якість лікування хворих із уремією, зменшити час і вартість їх лікування.
Покладене завдання збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора вирішується тим що, біологічну рідину із розчинними в неї токсичними речовинами перфузують крізь порожнину біологічної рідини /5 діалізатора, а крізь порожнину діалізуючого розчину діалізатора пропускають діалізат, причому тиск в порожнині діалізуючого розчину встановлюють менше за тиск порожнини біологічної рідини, завдяки чому молекули води із розчинними токсичними речовинами мігрують із порожнини біологічної рідини до порожнини діалізуючого розчину, звідки їх видаляють разом з діалізатом, шляхом підвищення тиску в порожнині діалізуючого розчину діалізатора до значення, яке перевищує тиск порожнини біологічної рідини діалізатора, 2о завдяки чому молекули води спрямовують в порожнину біологічної рідини, збільшують Її ефективну площу, і підвищують концентрацію вільних токсичних речовин в біологічній рідині, потім зменшують тиск в порожнині діалізуючого розчину до значення меншого ніж тиск у порожнині біологічної рідини, тим самим спрямовують молекули води в порожнину діалізуючого розчину і видаляють токсичні речовини разом із діалізатом, причому закон зміни тиску визначають прескрипцією лікування, що забезпечує збільшення сумарного кліренсу діалізатора ов за рахунок промивання пор діалізатора (збільшення ефективної площі мембрани), а також розриву зв'язків токсичних речовин із білююовими фракціями у біологічній рідині (підвищення концентрації вільних токсичних « речовин).
Суттєвими ознаками винаходу є: -потік біологічної та діалізуючої рідин; Ге зо -переміщення молекул води крізь мембрану діалізатора із порожнини біологічної рідини до порожнини діалізуючого розчину. о
Відмінною і достатньою ознакою від прототипу є циклічне переміщення молекул води діалізуючого розчину су між порожнинами діалізатора. Процес переміщення токсичних речовин крізь мембрану діалізатора в стандартному гемодіалізі (гемодіафільтрації) відбувається наступним чином (Фіг.1). В корпусі діалізатора (1) ісе) зв розташована мембрана (2), з однієї сторони якої протікає діалізуєма біологічна рідина (3), яка має швидкість М в «Е та тиск Рв. З другої сторони мембрани (2) протікає діалізуючий розчин (4), який має швидкість Мр та тиск Ро. В біологічній рідині присутні токсичні речовини із різною молекулярною масою, а отже і з різними геометричними розмірами. На малюнку умовно зображено молекули мочевини (5), креатинину (6), молекули зв'язані з білюовими фракціями (7) та елемент зруйнованої білкової фракції (8). «
При проведенні гемодіалізу (гемофільтрації) для дегідратації організму пацієнта або підвищення з с конвекційної складової кліренсу діалізатора виконується умова Рв2.Рро, трансмембранний тиск у стаціонарному режимі (час (Ц-2) не змінюється (Фіг.2), а вектор переміщення конвекційної складової Р ту має напрямок із ;» порожнини біологічної рідини до порожнини діалізуючого розчину. За рахунок цього, за час сталого режиму гемодіалізу (Ц-ї», відбувається поступове забивання пор мембрани великими молекулами та зруйнованими білковими фракціями, що зменшує співвідношення С0/С4 формули (4) за рахунок зменшення ефективної площі їх мембрани, тому сумарний кліренс діалізатора Кр в часі зменшується.
В цьому випадку трансмембранний тиск визначатиметься (22) г Ртм-Рв-Ро, (5) с 50 швидкість зміни трансмембранного тиску в стаціонарному режимі гемодіалізу дорівнюватиме 42) атм но
Ці ' » а об'єм ультрафільтрації визначатиметься
Ов: Кх РтМХї, (7) 60 де К - коефіцієнт ультрафільтрації;
Ї - час лікування.
При зміні тиску діалізуючого розчину за час Т від -.-- до -- (Фіг.3) трансмембранний тиск в
Роптях Рота б5 діалізаторі змінюватиметься від -Ртмтіп ДО «Рітутах і ВИЗначатиметься
Ртм(7)- ї Ртмі-Рв-Ро(Швев), якщо р-Отах-РДд-Рв (8)
Ртма-РвяРо(Іве), якщо Рв«Ррхр'Отах що приведе за час (є до переміщення рідини з порожнини біологічної рідини діалізатора до порожнини діалізуючого розчину (режим ультрафільтрації), і навпаки за час (ре - (режим зворотної фільтрації).
Сумарний баланс рідини, що мігрує крізь мембрану діалізатора за час Т визначимо
У ї-і
ОТ): Ов КОВЕ (9) де Оув-К х Ртм х Це - об'єм ультрафільтрації;
Зьк- К х ргмо х б; - об'єм зворотної фільтрації.
Загальний об'єм рідини, який пройде крізь мембрану діалізатора діалізатора за час лікування Її складатиме пі по) мк ЩА Ух, їні де | - кількість циклів проходження рідини крізь мембрану.
Пп - т
Швидкість зміни трансмембранного тиску (т атм
Мтм--тро З ва « визначає силу, яка проштовхує молекули води крізь мембрану діалізатора. со зо Таким чином, в залежності від умов лікування, змінюючи напрям і величину вектора трансмембранного тиску ртм можна направляти рідину крізь мембрану діалізатора (Фіг.4) із різною швидкістю у різних напрямках, тим ІФ) самим промивати пори мембрани діалізатора, розривати зв'язки токсичних речовин із білююовими фракціями крові сч і підвищувати загальну кількість елімінації токсичних речовин.
Список використаних джерел (Се) 1. Стецюк Е. А., Лебедев С. В. Классическтий гемодиализ.- Москва: Алтин, 1997.-182с. « 2. Гемодиализ. Программа поставок Мо2. Второе издание. Егезепіиз Меадіса! Саге. 3. К. фон Аппен, Е.А Стецюк Непрерьівнье методьі детоксикации при острой почечной недостаточности /
Урология и нефрология.-1997,- С. 16-19. 4. Брок Томас Д. Мембранная фильтрация.-Москва: Мир, 1987.- 5626. « 20 5. Шейман Б.С., Трещинский А.И. Исследование селективной направленности методов зкстракорпоральной ш-в с детоксикации / Біль, знеболювання і інтенсивна терапія. - 2000.- Мо1.-С. 25-31. 6. Николаев А.Ю., Маловаков Ю С. Лечение почечной недостаточности. Москва: МИА, 1999,-362 с. . и?
Claims (1)
- Формула винаходу ї ! ! пн о. - Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора, який полягає в тому, що (о) біологічну рідину із розчинними в ній токсичними речовинами перфузують крізь порожнину біологічної рідини з діалізатора, а крізь порожнину діалізуючого розчину діалізатора пропускають діалізат, причому тиск в порожнині діалізуючого розчину встановлюють меншим за тиск порожнини біологічної рідини, завдяки чому 1 молекули води із розчинними токсичними речовинами мігрують із порожнини біологічної рідини до порожнини Ф діалізуючого розчину, звідки їх видаляють разом з діалізатом, який відрізняється тим, що тиск в порожнині діалізуючого розчину діалізатора підвищують до значення, яке перевищує тиск порожнини біологічної рідини діалізатора, завдяки чому молекули води спрямовують в порожнину біологічної рідини, збільшують її ефективну площу і підвищують концентрацію вільних токсичних речовин в біологічній рідині, потім зменшують тиск в порожнині діалізуючого розчину до значення меншого ніж тиск у порожнині біологічної рідини, тим самим в. спрямовують молекули води в порожнину діалізуючого розчину і видаляють токсичні речовини разом із діалізатом, причому закон зміни тиску визначають проскрипцією лікування. 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001053142A UA46256A (uk) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001053142A UA46256A (uk) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46256A true UA46256A (uk) | 2002-05-15 |
Family
ID=74207655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001053142A UA46256A (uk) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA46256A (uk) |
-
2001
- 2001-05-08 UA UA2001053142A patent/UA46256A/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1175917B2 (en) | Hemodialysis apparatus | |
| JP4098624B2 (ja) | 多段式血液透析濾過／血液濾過方法及び装置 | |
| JP4571621B2 (ja) | 溶質の選択的抽出による血液の体外処理のための装置及び方法 | |
| KR100604460B1 (ko) | 혈액 투석여과/혈액 여과 카트리지 | |
| US6620120B2 (en) | Method for high efficiency hemofiltration | |
| Ronco | Backfiltration in clinical dialysis: nature of the phenomenon, mechanisms and possible solutions | |
| EP1490129B1 (en) | Dialysis with Ultrafiltration | |
| EA029566B1 (ru) | Устройство для гемодиафильтрации | |
| JP2004512873A (ja) | ２ステージ型透析濾過方法および装置 | |
| CA2581005A1 (en) | Ionic enhanced dialysis/disfiltration system | |
| CA2396851C (en) | Ionic enhanced dialysis/diafiltration system | |
| JP4436569B2 (ja) | 浸透圧差による透過型濾過システム | |
| EP2452705A1 (en) | Device and a method for the treatment of blood with selective extraction of solutes | |
| WO2011106233A2 (en) | Vibration-assisted dialysis methods | |
| Ronco | What clinically important advances in understanding and improving dialyzer function have occurred recently? | |
| Ronco et al. | New perspectives in the treatment of acute renal failure | |
| UA46256A (uk) | Спосіб збільшення елімінації токсичних речовин через мембрану діалізатора | |
| Vienken et al. | New developments in hemodialyzers | |
| David et al. | Pre-postdilution haemofiltration | |
| Ronco et al. | Influence of blood flow and plasma proteins on UF rate in peritoneal dialysis | |
| Bellomo et al. | Continuous Renal Replacement Therapy: Modalities and Their Selection | |
| JPS596663B2 (ja) | 多段「ろ」過・再吸収型人工腎臓 | |
| Ota et al. | Clinical Evaluation of a Pre‐Set Ultrafiltration Rate Controller Available for Single Pass and Hemodiafiltration Systems | |
| Man et al. | Basic Principles of Hemodialysis | |
| Tomisawa et al. | Filtration and Adsorption of Albumin in Commercial Hemofilters |