Система липидной гемодиафильтрации в режиме "он лайн"

Предлагаемая полезная модель относится к медицине, а именно к заместительной и интенсивной терапии, токсикологии и может быть использована для элиминации из крови жирорастворимых веществ путем проведения липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн». Сущностью полезной модели является система липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», содержащая гемодиафильтр, диализную машину, магистрали крови от больного, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным гемодиафильтром и емкостью с липидсодержащей жидкостью, причем последняя имеет весы, а дополнительные элементы объединены замкнутой магистралью крови, соединенной с гемодиафильтром от больного через переходники. Техническим результатом использования системы является обеспечение проведения процедуры липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», т.е. гемодиафильтрации с использованием диализирующей жидкости, содержащей липиды в высокой (более 10%) концентрации и повышенным клиренсом жирорастворимых веществ, за счет конвективного компонента процедуры. Медико-социальная эффективность изобретения заключается в расширение возможностей экстракорпоральных процедур, что позволяет повысить эффективность лечения, снизить летальность, сократить сроки медико-социальной реабилитации больных.

Предлагаемая полезная модель относится к медицине, а именно к заместительной и интенсивной терапии, токсикологии и может быть использована для элиминации из крови жирорастворимых веществ путем проведения липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн».

Системы для удаления из крови жирорастворимых токсичных веществ и лекарственных препаратов, а также жирорастворимых метаболитов, которые в высоких концентрациях становятся токсичными и приводят к повреждению функций различных органов, тканей или важных регуляторных механизмов до настоящего времени все еще не разработаны.

Так, для элиминации связанных с белками плазмы крови веществ разработаны специальные системы, в частности, молекулярная адсорбционно-рециркуляционная система (МАРС), сочетающая эффекты плазмофильтрации, плазмосорбции на ионообменных смолах и синтетических активированных углях и альбумин-опосредованного гемодиализа. МАРС обеспечивает делигандизацию альбумина пациента и трансмембранный массоперенос связанных с белками плазмы метаболитов, токсинов, циркулирующих в плазме крови (Kreymann В. et. аl., 1999; Stange J. et al., 1999). Но данная система не обеспечивает удаление жирорастворимых веществ и метаболитов.

Аналогом полезной модели является система для проведения гемодиафильтрации в режиме «он лайн» (Ledebo I. On-line hemodiafiltration: technique and therapy. Adv Ren Replace Ther., 1999 Apr, 6 (2). - P.195-208). Система включает аппарат «искусственная почка» с блоком «он лайн» гемодиафильтрации, гемодиафильтр, магистрали диализирующей жидкости, крови и субституата, концентрат диализирующей жидкости. Гемодиафильтрация в режиме «он лайн» предусматривает использование в качестве замещающего раствора сверхчистую диализирующую жидкость, которую готовят непосредственно в аппарате для гемодиафильтрации.

Существующие модели аппаратов для «он лайн» гемодиафильтрации предусматривают использование концентрированных растворов солей, которые разводят пропорциональным насосом диализных аппаратов, а гидравлическая система требует постоянной стерилизации, что невозможно выполнить после заполнения ее липидсодержащим раствором.

Недостатком аналога является также невозможность элиминации жирорастворимых веществ и токсинов, поскольку диализирующая жидкость, используемая при проведении указанной процедуры, не содержит собственно липидов, которые позволили бы веществам-лигандам связываться с липидными молекулами диализирующей жидкости.

Ближайшим аналогом полезной модели является молекулярная адсорбционно-рециркуляционная система (МАРС) (Mitzner S.R., Stange J., Klammt S. et al. Improvement of hepatorenal syndrome with extracorporeal albumin dialysis MARS: Results of a prospective, randomized, controlled clinical trial. Liver Transplantation. - 2000. - Vol.6. - 3. P.277-286). Система МАРС включает аппараты «искусственная почка» и МАРС («Teraclin», Германия), стандартные расходные материалы: гемодиафильтр MARS-flux, массообменник с катионообменной смолой diaMARS IE 250, углеродным сорбентом diaMARS AC 250 и low-flux диализатор diaFLUX. Первичным диализирующим раствором, контактирующим с кровью пациента через полупроницаемую мембрану, служит 20% донорский человеческий альбумин, который циркулирует в замкнутом контуре, где, в свою очередь, очищается от связавшихся с ним лигандов перфузией через активированный уголь и катионообменную смолу, и дополнительно очищается от захваченных водорастворимых веществ в третьем контуре, где диализируется сам альбумин в противотоке со стандарным диализирующим бикарбонатным раствором через мембрану диализатора diaFLUX. Таким образом, альбумин-содержащий диализирующий раствор способен удалять из крови пациента связанные с альбумином гидрофобные токсины и метаболиты.

Недостатком системы МАРС является невозможность ее использования для элиминации жирорастворимых метаболитов, ксенобиотиков, ядов и, соответственно, для лечения широкого перечня патологических состояний. Другим значимым недостатком является крайне высокая стоимость расходных материалов для проведения процедуры.

Задачи:

- полезная модель должна позволять элиминировать из крови человека вещества, связанные с липидами и липопротеидами (жирорастворимые и водорастворимые метаболиты, ксенобиотики и яды)

- снижение летальности у больных при отравлении гепатотоксичными липидсвязанными ядами

- повышение эффективности лечения, сокращение сроков медико-социальной реабилитации больных.

Сущностью полезной модели является система липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», содержащая гемодиафильтр, диализную машину, магистрали крови больного, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным гемодиафильтром и емкостью с липидсодержащей жидкостью, причем последняя имеет весы, а дополнительные элементы объединены замкнутой магистралью крови, соединенной с гемодиафильтром от больного через переходники.

При проведении гемодиафильтрации в режиме «он лайн» за счет дополнительного механизма массопереноса - конвекции удаляется большее количество жирорастворимых (и водорастворимых) веществ в липидсодержащую жидкость. Однако в этом случае в пакете быстро накапливается избыточное количество воды (из жидкой части крови) и водорастворимых токсинов. Поэтому, второй гемодиафильтр необходим для удаления водорастворимых веществ и воды из пакета с липидсодержащей диализирующей жидкостью, в противном случае концентрация липида в пакете быстро уменьшится и процедура станет неэффективной.

Техническим результатом использования системы является обеспечение проведения процедуры липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», т.е. гемодиафильтрации с использованием диализирующей жидкости, содержащей липиды в высокой (более 10%) концентрации и повышенным клиренсом жирорастворимых веществ, за счет конвективного компонента процедуры.

Медико-социальная эффективность изобретения заключается в расширении возможностей экстракорпоральных процедур, что позволяет повысить эффективность лечения, снизить летальность, сократить сроки медико-социальной реабилитации больных.

Система для липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», для улучшения понимания, продемонстрирована на фиг.1, где 1 - перистальтический насос крови, 2 - гемодиафильтр, 3 - магистрали крови, 4 - переходники, 5 - емкость с липидсодержащей диализирующей жидкостью, 6 - весы, 7 - магистраль диализирующей жидкости, 8 - перистальтический насос диализной машины, 9 - дополнительный гемодиафильтр, 10 - диализная машина с функцией «он лайн» гемодиафильтрации, 11 - модуль он лайн плюс, 12 - сегмент для он лайн гемодиафильтрации, 13 - коннекторы с магистралями диализирующей жидкости.

Систему для липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» используют следующим образом:

Аппарат с возможностью проведения гемодиафильтрации (10) в режиме «он лайн» готовят к проведению процедуры согласно инструкции. Гемодиафильтр (2) с комплектом магистралей крови (3) заправляют в аппарат, сегмент (12) для «on line» гемодиафильтрации подключают к модулю «он лайн плюс» (11) диализной машины и соединяют с венозным отделом магистралей крови (3). Тестируют диализную машину (10) для гемодиафильтрации в режиме «он лайн». После прохождения теста магистрали крови (3) устанавливают в перистальтический насос крови (1).

После прохождения теста дополнительные магистрали крови используют для изготовления магистралей (7) липидной диализирующей жидкости. Надетые на коннекторы силиконовые трубки, обрезают, оставляя длину 7 см. Раскрывают комплект универсальных магистралей крови, отрезают коннекторы диализатора на «артериальной» и «венозной» магистралях крови и с помощью переходников (4) (штуцеров) с разными диаметрами выходов соединяют отрезки силиконовых магистралей и магистралей крови (7). Сегмент «артериальной» магистрали с липидсодержащей диализирующей жидкостью фиксируют в пазах перистальтического насоса (8) диализной машины (10) и соединяют с гемодиафильтром (9). Сегмент «венозной» магистрали (7) соединяют с гемодиафильтром (2), разъемом пакета с липидсодержащей диализирующей жидкостью (5) и патрубком выхода «крови» - (в нашем случае липидного диализата) гемодиафильтра (9). Коннекторы диализирующей жидкости (13) подсоединяют к гемодиафильтру (9), таким образом, чтобы «артериальная» магистраль (имеющая сегмент перистальтического насоса) была установлена на той же стороне, что и вход крови, чтобы обеспечить противоток с липидсодержащей диализирующей жидкостью.

Второй гемодиафильтр (9) необходим для удаления водорастворимых веществ и воды из пакета с липидсодержащей диализирующей жидкостью.

На штанге аппарата подвешивают весы (6) типа «безмен» и на их крюке подвешивают емкость с липидсодержащей диализирующей жидкостью (5), разъемами вниз и регистрируют ее вес для учета прибавки/потерь с ультрафильтрацией.

Магистрали крови (3) соединяют с «артериальным» и «венозным», соответственно, входом и выходом двухпросветного диализного катетера больного. После введения болюсной дозы гепарина включают перистальтический насос (1), доводят скорость перфузии до необходимой величины. Включают перистальтический насос (8) с сегментом магистрали диализирующей жидкости (7) и доводят скорость перфузии до необходимой. Проводят процедуру липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн».

Для смены емкости с липидсодержащей диализирующей жидкостью (5) останавливают оба перистальтических насоса (1) и (8), производят замену емкости с липидсодержащей диализирующей жидкостью (5) и, при необходимости, продолжают процедуру липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн».

Пример 1.

Диализную машину с блоком гемодиафильтрации в режиме «он лайн» 4008 S («Фрезениус», Германия) готовили к проведению процедуры согласно инструкции по ее использованию до этапа тестирования. Универсальные магистрали крови подсоединяли к высокопоточному гемодиафильтру FX 80 (Фрезениус, Германия). Перфузионный сегмент «артериальной» магистрали крови устанавливали в перистальтический насос диализной машины.

Коннекторы магистралей диализирующей жидкости (каталожный номер 3451445А, Фрезениус, Германия) оставляли в зажимах промывочного порта диализной машины 4008S (Фрезениус, Германия). Другой комплект таких же коннекторов в комплекте с силиконовыми магистралями диализирующей жидкости (кат. 39236315, Фрезениус, Германия) и другой комплект магистралей крови использовали для изготовления магистралей с липидсодержащей диализирующей жидкостью. Надетые на коннекторы силиконовые трубки обрезали, оставляя длину 5-7 см; раскрывали комплект универсальных магистралей крови, отрезали коннекторы диализатора на «артериальной» и «венозной» магистралях крови и с помощью штуцеров с разными диаметрами выходов соединяли отрезок силиконовой магистрали и магистрали крови.

После прохождения теста для проведения процедуры гемодиафильтрации в режиме «он лайн» диализной машиной, «артериальную» магистраль крови переставляли на дополнительный перистальтический насос крови, коннекторы липидсодержащего диализирующего раствора защелкивали на выходах диализирующей жидкости гемодиафильтра крови, таким образом, чтобы «артериальная» магистраль (имеющая сегмент перистальтического насоса) была установлена на той же стороне, что и вход крови.

Переходники обеих сделанных магистралей диализирующей жидкости, предназначенные для соединения с фистульной иглой, соединяли с разъемами пакета, в котором субституат заменяли липидсодержащей диализирующей жидкостью. В качестве диализирующего раствора использовали емкость с липидсодержащей диализирующей жидкостью, полученную путем диффузии и конвекции через диализную мембрану 20% оффицинального эмульгированного раствора эссенциальных липидов - Липофундин МСТ/ЛСТ в противотоке со стандартной диализной жидкостью в течение 2-х часов (заявка на патент 2010105593 от 16.02.2010 г.).

Сегмент «артериальной» магистрали с липидсодержащей диализирующей жидкостью фиксировали в пазах перистальтического насоса диализной машины и соединяли с дополнительным гемодиафильтром FX 80 (Фрезениус, Германия). Коннекторы бикарбонатной диализирующей жидкости для проведения процедуры защелкивали на выходах диализирующей жидкости данного гемодиафильтра в противотоке с липидсодержащей диализирующей жидкостью.

На штанге диализной машины крепили весы типа «безмен» и на их крюке подвешивали емкость с липидсодержащей диализирующей жидкостью разъемами вниз и регистрировали ее вес для учета прибавки/потерь с ультрафильтрацией.

Магистрали крови соединяли с «артериальным» и «венозным», соответственно, входом и выходом двухпросветного диализного катетера.

После введения болюсной дозы гепарина включали перистальтический насос крови, доводили скорость перфузии до 250 мл/мин, затем выставляли программу процедуры, запускали перистальтический насос диализной машины с сегментом магистрали липидсодержащей диализирующей жидкости и доводили скорость перфузии ее до 250 мл/мин. Для смены пакета с липидсодержащей диализирующей жидкостью останавливали оба перистальтических насоса, производили замену пакета и продолжали процедуру липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн».

Пример 2

Проведена серия стендовых испытаний (7 процедур) применения липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» с использованием липидсодержащей диализирующей жидкости (заявка на патент 2010105593 от 16.02.2010 г). Собирали систему для липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» (см. пример 1). В пакет, содержащий консервированную донорскую кровь, добавляли лекарственный препарат циклоспорин (для внутривенного введения) (Сандиммун Неорал), производитель «Новартис фарма АГ» (Швейцария).

«Циклоспорин практически не выводится при гемодиализе» (Инструкция по применению лекарственного препарата Циклоспорин (Сандиммун Неорал, производитель «Новартис фарма АГ» (Швейцария)), поскольку является жирорастворимым веществом.

Препарат вводили в дозе, создающей высокотоксичные концентрации в донорской крови, около 3500 нг/мл, что в 15-25 раз превышает обычные концентрации в крови пациентов, получающих препарат в целях иммуносупрессивной терапии. После тщательного перемешивания, в отдельную пробирку отбирали 5 мл крови с растворенным в ней циклоспорином.

Проводили процедуру липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» в течение 4-х часов. Смену пакета с липидсодержащей диализирующей жидкостью производили через 2 часа от начала процедуры. Забор проб крови производили из порта «артериальной» магистрали до диализатора перед началом, через 30 минут и затем каждый час процедуры. Проводили исследование лабораторных параметров крови и концентрации циклоспорина в ней (Таблица 1).

Как следует из таблицы 1, в результате применения липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» концентрация циклоспорина в крови снижалась уже к первому часу после начала процедуры липидной гемодиафильтрации, тогда как в пробирке (таблица 2) не отмечали снижение его концентрации с течением времени. Выявлены исключительно позитивные изменения рН, осмолярности и электролитов. Концентрации триглицеридов, холестерина, свободного гемоглобина оставались в пределах физиологических значений (таблица 1).

Параллельно проводили исследование на содержание циклоспорина крови в пробирке, не подвергавшейся липидной гемодиафильтрации (Таблица 2). Как видно из таблицы, изменений концентрации циклоспорина не отмечали.

Таким образом, проведенная серия стендовых испытаний применения липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн» с использованием липидсодержащей диализирующей жидкости показала существенное (более чем 15-кратное) клинически значимое снижение концентрации модельного жирорастворимого вещества - циклоспорина, в крови.

Формула полезной модели

Система липидной гемодиафильтрации в режиме «он лайн», содержащая гемодиафильтр, диализную машину, магистрали крови от больного, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным гемодиафильтром и емкостью с липидсодержащей жидкостью, причем последняя имеет весы, а дополнительные элементы объединены замкнутой магистралью крови, соединенной с гемодиафильтром от больного через переходники.