Umjetna pluća. Znanstvenici su stvorili umjetna pluća. Tehnika umjetne ventilacije

Sadržaj

Ako je disanje poremećeno, pacijentu se daje umjetna ventilacija ili mehanička ventilacija. Koristi se za održavanje života kada pacijent ne može samostalno disati ili kada leži na operacijskom stolu pod anestezijom koja uzrokuje nedostatak kisika. Postoji nekoliko vrsta mehaničke ventilacije - od jednostavne ručne do hardverske. S prvim se može nositi gotovo svatko, dok drugi zahtijeva razumijevanje dizajna i pravila korištenja medicinske opreme.

Što je umjetna ventilacija

U medicini se mehanička ventilacija odnosi na umjetno ubrizgavanje zraka u pluća kako bi se osigurala izmjena plinova između okoline i alveola. Umjetna ventilacija može se koristiti kao mjera oživljavanja kada osoba ima ozbiljnih problema sa spontanim disanjem ili kao način zaštite od nedostatka kisika. Potonji uvjet javlja se tijekom anestezije ili spontanih bolesti.

Oblici umjetne ventilacije su hardverski i izravni. Prvi za disanje koristi plinsku smjesu koju uređaj upumpava u pluća kroz endotrahealni tubus. Izravno uključuje ritmičku kompresiju i širenje pluća kako bi se osigurao pasivni udisaj i izdisaj bez upotrebe uređaja. Ako se koriste "električna pluća", mišići se stimuliraju impulsom.

Indikacije za mehaničku ventilaciju

Indikacije za umjetnu ventilaciju i održavanje normalne funkcije pluća su:

iznenadni prekid cirkulacije krvi;
mehanička asfiksija disanja;
ozljede prsa i mozga;
akutno trovanje;
oštro smanjenje krvnog tlaka;
kardiogeni šok;
astmatični napad.

Nakon operacije

Endotrahealni tubus uređaja za umjetnu ventilaciju uvodi se u pluća bolesnika u operacijskoj sali ili nakon dostave iz nje u jedinicu intenzivnog liječenja ili odjel za praćenje stanja bolesnika nakon anestezije. Ciljevi i ciljevi potrebe mehaničke ventilacije nakon operacije su:

eliminacija iskašljavanja sputuma i sekreta iz pluća, što smanjuje učestalost zaraznih komplikacija;
smanjenje potrebe za potporom kardiovaskularnog sustava, smanjenje rizika od tromboze donjih dubokih vena;
stvaranje uvjeta za hranjenje sondom kako bi se smanjila učestalost gastrointestinalnih poremećaja i vratila normalna peristaltika;
smanjenje negativnog učinka na skeletne mišiće nakon produljenog djelovanja anestetika;
brza normalizacija mentalnih funkcija, normalizacija spavanja i budnosti.

Za upalu pluća

Ako pacijent razvije tešku upalu pluća, to brzo dovodi do razvoja akutnog respiratornog zatajenja. Indikacije za korištenje umjetne ventilacije za ovu bolest su:

poremećaji svijesti i psihe;
smanjenje krvnog tlaka na kritičnu razinu;
isprekidano disanje više od 40 puta u minuti.

Umjetna ventilacija provodi se u ranim fazama bolesti kako bi se povećala učinkovitost i smanjio rizik od smrti. Mehanička ventilacija traje 10-14 dana, traheostomija se izvodi 3-4 sata nakon uvođenja sonde. Ako je pneumonija masivna, izvodi se s pozitivnim tlakom na kraju izdisaja (PEEP) kako bi se poboljšala distribucija pluća i smanjio venski ranžiranje. Uz mehaničku ventilaciju provodi se intenzivna antibiotska terapija.

Za moždani udar

Spajanje ventilatora u liječenju moždanog udara smatra se rehabilitacijskom mjerom za pacijenta i propisuje se kada je indicirano:

unutarnje krvarenje;
oštećenje pluća;
patologija u području respiratorne funkcije;
koma.

Tijekom ishemijskog ili hemoragijskog napada uočava se otežano disanje, koje se uspostavlja pomoću ventilatora kako bi se normalizirale izgubljene moždane funkcije i opskrbile stanice dovoljnom količinom kisika. Umjetna pluća postavljaju se u slučaju moždanog udara do dva tjedna. Tijekom tog vremena mijenja se akutno razdoblje bolesti, a oticanje mozga se smanjuje. Morate se riješiti mehaničke ventilacije što je prije moguće.

Vrste ventilacije

Suvremene metode umjetne ventilacije podijeljene su u dvije uvjetne skupine. Jednostavni se koriste u hitnim slučajevima, a hardverski se koriste u bolničkim uvjetima. Prvi se mogu koristiti kada osoba nema spontano disanje, ima akutni razvoj poremećaja respiratornog ritma ili patološki režim. Jednostavne metode uključuju:

Usta na usta ili usta na nos– glava žrtve je zabačena unatrag do maksimalne razine, otvoren je ulaz u grkljan, a korijen jezika je pomaknut. Osoba koja provodi postupak stoji sa strane, rukom stišće krila nosa pacijenta, zabacivši mu glavu unatrag, a drugom rukom pridržava mu usta. Duboko udahnuvši, spasilac čvrsto pritisne usne na pacijentova usta ili nos i izdahne oštro i snažno. Bolesnik treba izdahnuti zbog elastičnosti pluća i prsne kosti. Istodobno se provodi masaža srca.
Korištenje S-duct ili Reuben vrećice. Prije upotrebe pacijentu je potrebno pročistiti dišne putove, a potom masku čvrsto stisnuti.

Načini ventilacije u intenzivnoj njezi

Uređaj za umjetno disanje koristi se u intenzivnoj njezi i odnosi se na mehaničku metodu ventilacije. Sastoji se od respiratora i endotrahealnog tubusa ili traheostomske kanile. Za odrasle i djecu koriste se različite naprave koje se razlikuju po veličini umetnute naprave i podesivoj frekvenciji disanja. Hardverska ventilacija provodi se u visokofrekventnom modu (više od 60 ciklusa u minuti) kako bi se smanjio disajni volumen, smanjio tlak u plućima, prilagodio pacijent na respirator i olakšao protok krvi u srce.

Metode

Visokofrekventna umjetna ventilacija dijeli se na tri metode koje koriste suvremeni liječnici:

volumetrijski– karakterizira frekvencija disanja od 80-100 u minuti;
oscilatorni– 600-3600 u minuti s vibracijom kontinuiranog ili isprekidanog protoka;
mlaznica– 100-300 u minuti, najpopularniji je, u kojem se kisik ili mješavina plinova pod pritiskom ubrizgava u respiratorni trakt iglom ili tankim kateterom; druge opcije su endotrahealni tubus, traheostoma, kateter kroz nos ili kožu .

Osim razmatranih metoda, koje se razlikuju po učestalosti disanja, načini ventilacije razlikuju se prema vrsti uređaja koji se koristi:

Auto– pacijentovo disanje je potpuno potisnuto farmakološkim lijekovima. Pacijent u potpunosti diše koristeći kompresiju.
Pomoćni– disanje osobe se održava, a plin se dovodi pri pokušaju udisaja.
Periodično prisilno– koristi se pri prelasku s mehaničke ventilacije na spontano disanje. Postupno smanjenje učestalosti umjetnih udisaja tjera bolesnika da samostalno diše.
S PEEP-om– kod njega intrapulmonalni tlak ostaje pozitivan u odnosu na atmosferski tlak. To omogućuje bolju distribuciju zraka u plućima i uklanja otekline.
Električna stimulacija dijafragme– provodi se vanjskim igličastim elektrodama koje iritiraju živce na dijafragmi i uzrokuju njezino ritmičko kontrahiranje.

Ventilator

U jedinici intenzivne njege ili postoperativnom odjelu koristi se ventilator. Ova medicinska oprema potrebna je za opskrbu pluća mješavinom plina kisika i suhog zraka. Prisilni način rada koristi se za zasićenje stanica i krvi kisikom i uklanjanje ugljičnog dioksida iz tijela. Koliko vrsta ventilatora postoji:

prema vrsti korištene opreme– endotrahealni tubus, maska;
prema korištenom algoritmu rada– ručna, mehanička, s neurokontroliranom ventilacijom;
prema dobi– za djecu, odrasle, novorođenčad;
pogonom– pneumomehanički, elektronički, ručni;
po dogovoru– opći, posebni;
prema primijenjenom području– jedinica intenzivnog liječenja, odjel reanimacije, postoperativni odjel, anesteziologija, novorođenčad.

Tehnika umjetne ventilacije

Liječnici koriste ventilatore za izvođenje umjetne ventilacije. Nakon pregleda pacijenta, liječnik određuje učestalost i dubinu udisaja i odabire plinsku smjesu. Plinovi za kontinuirano disanje dovode se crijevom spojenim na endotrahealni tubus, uređaj regulira i kontrolira sastav smjese. Ako se koristi maska koja pokriva nos i usta, uređaj je opremljen alarmnim sustavom koji obavještava o kršenju procesa disanja. Za dugotrajnu ventilaciju, endotrahealni tubus se umetne u otvor kroz prednju stijenku dušnika.

Problemi tijekom umjetne ventilacije

Nakon ugradnje ventilatora i tijekom njegovog rada mogu se pojaviti problemi:

Prisutnost borbe pacijenta s ventilatorom. Da bi se to ispravilo, uklanja se hipoksija, provjerava se položaj umetnute endotrahealne cijevi i sama oprema.
Desinhronizacija s respiratorom. Dovodi do pada disajnog volumena i neadekvatne ventilacije. Uzroci se smatraju kašljanjem, zadržavanjem daha, patologijama pluća, grčevima u bronhima i nepravilno instaliranim uređajem.
Visoki tlak u dišnim putovima. Uzroci su: povreda cjelovitosti cijevi, bronhospazam, plućni edem, hipoksija.

Odvikavanje od mehaničke ventilacije

Primjena mehaničke ventilacije može biti popraćena ozljedama zbog visokog krvnog tlaka, upale pluća, smanjenog rada srca i drugih komplikacija. Stoga je važno zaustaviti mehaničku ventilaciju što je prije moguće, uzimajući u obzir kliničku situaciju. Indikacija za odvikavanje je pozitivna dinamika oporavka sa sljedećim pokazateljima:

obnova disanja s frekvencijom manjom od 35 u minuti;
minutna ventilacija smanjena na 10 ml/kg ili manje;
pacijent nema vrućicu ili infekciju, niti apneju;
krvna slika je stabilna.

Prije odvikavanja od respiratora provjerite ostatke mišićne blokade i smanjite dozu sedativa na minimum. Razlikuju se sljedeći načini odvikavanja od umjetne ventilacije.

Da upuhivanje zraka u pluća može oživjeti čovjeka poznato je od davnina, ali su se pomoćni uređaji za to počeli proizvoditi tek u srednjem vijeku. Godine 1530. Paracelsus je prvi put upotrijebio usni kanal s kožnim mijehom dizajniranim za raspirivanje vatre u kaminu. Trinaest godina kasnije, Vesaleus je objavio svoje djelo "O strukturi ljudskog tijela", u kojem je potkrijepio dobrobiti ventilacije pluća kroz cijev umetnutu u dušnik. A 2013. istraživači sa Sveučilišta Case Western Reserve stvorili su prototip umjetnih pluća. Uređaj koristi pročišćeni atmosferski zrak i ne zahtijeva koncentrirani kisik. Struktura uređaja nalikuje ljudskim plućima sa silikonskim kapilarama i alveolama, a radi na mehaničku pumpu. Biopolimerne cijevi oponašaju grananje bronha u bronhiole. U budućnosti se planira poboljšati uređaj s obzirom na kontrakcije miokarda. Mobilni uređaj najvjerojatnije može zamijeniti transportni ventilator.

Dimenzije umjetnog pluća su do 15x15x10 centimetara, a njegove dimenzije žele što više približiti ljudskom organu. Ogromno područje plinske difuzijske membrane osigurava 3-5 puta povećanje učinkovitosti izmjene kisika.

Uređaj se trenutno testira na svinjama, no testovi su već pokazali njegovu učinkovitost u liječenju zatajenja disanja. Uvođenje umjetnih pluća pomoći će eliminirati potrebu za masivnijim transportnim ventilatorima koji rade s eksplozivnim bocama s kisikom.

Umjetna pluća omogućuju aktiviranje pacijenta koji je inače vezan za jedinicu intenzivne njege uz krevet ili transportni ventilator. A s aktivacijom povećavaju se šanse za oporavak i psihičko stanje.

Pacijenti koji čekaju na transplantaciju donorskih pluća obično moraju dugo vremena provesti u bolnici na aparatu za umjetnu oksigenaciju, uz pomoć kojeg možete samo ležati u krevetu i gledati kako aparat diše umjesto vas.

Projekt umjetnih pluća, sposobnih za protetsko zatajenje dišnog sustava, ovim pacijentima daje priliku za brzi oporavak.

Prijenosni komplet za umjetna pluća uključuje sama pluća i krvnu pumpu. Autonomni rad je dizajniran do tri mjeseca. Mala veličina uređaja omogućuje zamjenu transportnog ventilatora hitne medicinske pomoći.

Rad pluća temelji se na prijenosnoj pumpi koja obogaćuje krv zračnim plinovima.

Nekim ljudima (osobito novorođenčadi) nije potrebna dugotrajna opskrba visoko koncentriranim kisikom zbog njegovih oksidacijskih svojstava.

Još jedan nestandardni analog mehaničke ventilacije koji se koristi za teške ozljede leđne moždine je transkutana električna stimulacija freničnih živaca ("frenikus stimulacija"). Razvijena je transpleuralna masaža pluća prema V.P.Smolnikovu - stvaranje stanja pulsirajućeg pneumotoraksa u pleuralnim šupljinama.

Umjetna pluća koja su dovoljno mala da se mogu nositi u ruksaku već su uspješno testirana na životinjama. Takvi uređaji mogu život onih ljudi čija vlastita pluća iz bilo kojeg razloga ne funkcioniraju kako treba učiniti znatno ugodnijim. Do sada se u te svrhe koristila vrlo glomazna oprema, no novi uređaj koji znanstvenici upravo razvijaju to može jednom zauvijek promijeniti.

Osoba čija pluća ne mogu obavljati svoju primarnu funkciju obično je priključena na strojeve koji pumpaju njihovu krv kroz izmjenjivač plina, obogaćujući je kisikom i uklanjajući iz nje ugljični dioksid. Naravno, tijekom ovog procesa osoba je prisiljena ležati na krevetu ili kauču. A što dulje leže, mišići im postaju slabiji, pa je oporavak malo vjerojatan. Upravo kako bi pacijenti bili pokretljivi razvijena su kompaktna umjetna pluća. Problem je postao posebno aktualan 2009. godine, kada je izbila svinjska gripa, zbog čega su mnogi pacijenti patili od zatajenja pluća.

Umjetna pluća ne samo da mogu pomoći pacijentima u oporavku od nekih plućnih infekcija, već i omogućiti pacijentima da čekaju na odgovarajuća pluća donora za transplantaciju. Kao što znate, red čekanja ponekad može trajati mnogo godina. Situacija je komplicirana činjenicom da ljudi s otkazujućim plućima u pravilu imaju i jako oslabljeno srce koje mora pumpati krv.

“Stvaranje umjetnih pluća mnogo je teži zadatak od dizajna umjetnog srca. Srce jednostavno pumpa krv, dok su pluća složena mreža alviola, unutar kojih se odvija proces izmjene plinova. "Danas ne postoji tehnologija koja se čak može približiti učinkovitosti pravih pluća", kaže William Federspiel, zaposlenik na Sveučilištu u Pittsburghu.

Tim Williama Federspiela razvio je umjetna pluća koja uključuju pumpu (za podršku srcu) i izmjenjivač plina, no uređaj je toliko kompaktan da lako stane u malu torbu ili ruksak. Uređaj je spojen na cijevi povezane s ljudskim krvožilnim sustavom, učinkovito obogaćujući krv kisikom i uklanjajući iz nje višak ugljičnog dioksida. Ovog mjeseca dovršena su uspješna testiranja uređaja na četiri pokusne ovce, tijekom kojih je krv životinja bila zasićena kisikom u različitim vremenskim razdobljima. Tako su znanstvenici postupno povećali vrijeme neprekidnog rada uređaja na pet dana.

Alternativni model umjetnih pluća razvijaju istraživači sa Sveučilišta Carnegie Mellon u Pittsburghu. Ovaj uređaj namijenjen je prvenstveno onim pacijentima čije je srce dovoljno zdravo da samostalno pumpa krv kroz vanjski umjetni organ. Uređaj je na isti način spojen na cijevi izravno povezane sa srcem osobe, nakon čega se pojasevima pričvršćuje za njegovo tijelo. Dok oba uređaja zahtijevaju izvor kisika, drugim riječima, dodatni prijenosni cilindar. S druge strane, znanstvenici trenutno pokušavaju riješiti ovaj problem i u tome prilično uspijevaju.

Upravo sada istraživači testiraju prototip umjetnih pluća za koje više nije potreban spremnik kisika. Prema službenom priopćenju, nova generacija uređaja bit će još kompaktnija, a kisik će se oslobađati iz okolnog zraka. Prototip se trenutno testira na laboratorijskim štakorima i pokazuje doista impresivne rezultate. Tajna novog modela umjetnih pluća je korištenje ultratankih (samo 20 mikrometara) cijevi izrađenih od polimernih membrana koje značajno povećavaju površinu izmjene plinova.

Suvremena medicinska tehnologija omogućuje zamjenu potpuno ili djelomično oboljelih ljudskih organa. Elektronski srčani stimulator, pojačivač zvuka za osobe koje pate od gluhoće i leća od posebne plastike samo su neki od primjera primjene tehnologije u medicini. Sve su raširenije i bioproteze koje pokreću minijaturni izvori energije koji reagiraju na biostruje u ljudskom tijelu.

Pri složenim operacijama na srcu, plućima ili bubrezima neprocjenjivu pomoć liječnicima pružaju “Kardiovaskularni stroj”, “Umjetna pluća”, “Umjetno srce”, “Umjetni bubreg” koji preuzimaju funkcije operiranih organa i dopustiti privremeni njihov rad.

"Umjetna pluća" su pulsirajuća pumpa koja opskrbljuje zrak u obrocima frekvencijom od 40-50 puta u minuti. Obični klip nije prikladan za to: čestice materijala s njegovih trljajućih dijelova ili brtve mogu dospjeti u protok zraka. Ovdje iu drugim sličnim uređajima koriste se mijehovi od valovitog metala ili plastike - mijehovi. Pročišćeni zrak doveden na potrebnu temperaturu dovodi se izravno u bronhije.

“Stroj srce-pluća” dizajniran je na sličan način. Njegova su crijeva kirurški povezana s krvnim žilama.

Prvi pokušaj da se funkcija srca zamijeni mehaničkim analogom učinjen je davne 1812. godine. Međutim, među brojnim proizvedenim uređajima još uvijek nema niti jednog koji u potpunosti zadovoljava liječnike.

Domaći znanstvenici i dizajneri razvili su niz modela pod općim nazivom "Traži". Ovo je četverokomorna srčana proteza s vrećastim komorama namijenjena za implantaciju u ortotopskom položaju.

Model razlikuje lijevu i desnu polovicu, od kojih se svaka sastoji od umjetne klijetke i umjetnog atrija.

Sastavni dijelovi umjetne klijetke su: tijelo, radna komora, ulazni i izlazni zalisci. Ventrikularno tijelo izrađeno je od silikonske gume metodom nanošenja slojeva. Matrica se uroni u tekući polimer, izvadi i osuši - i tako iznova i iznova dok se na površini matrice ne stvori višeslojno srce.

Radna komora po obliku je slična tijelu. Izrađen je od lateks gume, a zatim od silikona. Značajka dizajna radne komore je različita debljina zidova, u kojoj se razlikuju aktivni i pasivni dijelovi. Dizajn je dizajniran na takav način da čak i uz punu napetost aktivnih područja, suprotne stijenke radne površine komore ne dodiruju jedna drugu, čime se eliminira ozljeda krvnih stanica.

Ruski dizajner Alexander Drobyshev, unatoč svim poteškoćama, nastavlja stvarati nove moderne Poisk dizajne, koji će biti puno jeftiniji od stranih modela.

Jedan od najboljih stranih sustava umjetnog srca danas, Novacor, stoji 400 tisuća dolara. S njim možete kod kuće čekati na operaciju cijelu godinu.

Slučaj Novacor sadrži dvije plastične komore. Na posebnim kolicima nalazi se vanjski servis: kontrolno računalo, kontrolni monitor, koji ostaje u ambulanti ispred liječnika. Kod kuće s pacijentom - napajanje, punjive baterije, koje se mijenjaju i pune iz električne mreže. Zadatak pacijenta je pratiti zeleni indikator lampica koje pokazuju napunjenost baterija.

Uređaji za umjetni bubreg već su dugo u funkciji i liječnici ih uspješno koriste.

Davne 1837. godine, proučavajući procese kretanja otopina kroz polupropusne membrane, T. Grechen je prvi upotrijebio i skovao pojam “dijaliza” (od grčkog dialisis - odvajanje). Ali tek 1912. godine, na temelju te metode, u SAD-u je konstruiran uređaj uz pomoć kojeg su njegovi autori u pokusu izveli uklanjanje salicilata iz krvi životinja. U aparatu koji su nazvali "umjetni bubreg" kao polupropusna membrana korištene su kolodijeve cijevi kroz koje je protjecala krv životinje, a izvana se ispirala izotoničnom otopinom natrijeva klorida. Međutim, pokazalo se da je kolodij koji je koristio J. Abel prilično krhak materijal, a kasnije su drugi autori isprobavali druge materijale za dijalizu, poput crijeva ptica, plivaćeg mjehura riba, peritoneuma teladi, trske i papira. .

Za sprječavanje zgrušavanja krvi korišten je hirudin, polipeptid koji se nalazi u sekretu žlijezda slinovnica medicinske pijavice. Ova dva otkrića bila su prototip za sve kasnije razvoje na polju ekstrarenalnog čišćenja.

Kakva god poboljšanja bila napravljena u ovom području, princip ostaje isti. U bilo kojoj izvedbi, "umjetni bubreg" uključuje sljedeće elemente: polupropusnu membranu, s jedne strane koja teče krv, a s druge strane - fiziološka otopina. Za sprječavanje zgrušavanja krvi koriste se antikoagulansi - lijekovi koji smanjuju zgrušavanje krvi. U tom slučaju izjednačavaju se koncentracije niskomolekularnih iona, uree, kreatinina, glukoze i drugih tvari niske molekularne težine. Kako se poroznost membrane povećava, dolazi do kretanja tvari veće molekulske mase. Ako ovom procesu dodamo višak hidrostatskog tlaka iz krvi ili negativni tlak iz otopine za pranje, tada će proces prijenosa biti popraćen kretanjem vode - konvekcijskim prijenosom mase. Osmotski tlak se također može koristiti za prijenos vode dodavanjem osmotski aktivnih tvari dijalizatu. Najčešće se u tu svrhu koristila glukoza, rjeđe fruktoza i drugi šećeri, a još rjeđe proizvodi drugog kemijskog podrijetla. Istodobno, uvođenjem glukoze u velikim količinama, možete dobiti stvarno izražen učinak dehidracije, međutim, povećanje koncentracije glukoze u dijalizatu iznad određenih vrijednosti nije preporučljivo zbog mogućnosti razvoja komplikacija.

Konačno, možete potpuno napustiti otopinu koja ispire membranu (dijalizat) i kroz membranu izbaciti tekući dio krvi: vodu i tvari širokog raspona molekulskih težina.

Godine 1925. J. Haas izvodi prvu dijalizu kod ljudi, a 1928. koristi i heparin, budući da je dugotrajna primjena hirudina povezana s toksičnim učincima, a njegov učinak na samo zgrušavanje krvi bio je nestabilan. Heparin je prvi put korišten za dijalizu 1926. godine u pokusu H. Nechelsa i R. Lima.

Budući da se pokazalo da su gore navedeni materijali malo korisni kao osnova za stvaranje polupropusnih membrana, nastavila se potraga za drugim materijalima, pa je 1938. godine prvi put upotrijebljen celofan za hemodijalizu, što je u narednim godinama dugo vrijeme ostala glavna sirovina za proizvodnju polupropusnih membrana.

Prvi uređaj za "umjetni bubreg", pogodan za široku kliničku primjenu, izradili su 1943. W. Kolff i H. Burke. Zatim su ti uređaji poboljšani. Pritom se razvoj tehničke misli na ovom području isprva u većoj mjeri bavio modifikacijom dijalizatora, da bi tek posljednjih godina značajno zahvatio i same uređaje.

Kao rezultat toga, pojavile su se dvije glavne vrste dijalizatora, takozvani spiralni dijalizator, koji je koristio celofanske cijevi, i planparalelni dijalizator, koji je koristio ravne membrane.

F. Kiil je 1960. godine dizajnirao vrlo uspješnu verziju planparalelnog dijalizatora s polipropilenskim pločama, a tijekom niza godina ovaj tip dijalizatora i njegove modifikacije proširile su se svijetom, zauzimajući vodeće mjesto među svim ostalim tipovima dijalizatora.

Tada se proces stvaranja učinkovitijih hemodijalizatora i pojednostavljenja tehnologije hemodijalize razvijao u dva glavna smjera: dizajn samog dijalizatora, pri čemu dijalizatori za jednokratnu upotrebu s vremenom zauzimaju dominantnu poziciju, te korištenje novih materijala kao polupropusne membrane.

Dijalizator je srce "umjetnog bubrega", stoga su glavni napori kemičara i inženjera uvijek bili usmjereni na poboljšanje ove posebne veze u složenom sustavu uređaja u cjelini. Međutim, tehnička misao nije zaobišla aparat kao takav.

Šezdesetih godina prošlog stoljeća pojavila se ideja o korištenju tzv. centralnih sustava, odnosno uređaja za "umjetni bubreg", u kojima se dijalizat pripremao iz koncentrata - mješavine soli, čija je koncentracija bila 30-34 puta veća od njihove koncentracije u krvi bolesnika.

Kombinacija tehnika dijalize i recirkulacije korištena je u brojnim aparatima za umjetni bubreg, primjerice u američkoj tvrtki Travenol. U ovom slučaju je oko 8 litara dijalizata velikom brzinom cirkuliralo u zasebnoj posudi u kojoj se nalazio dijalizator iu koju se svake minute dodavalo 250 mililitara svježe otopine i isto toliko bacalo u kanalizaciju.

Isprva se za hemodijalizu koristila obična voda iz slavine, a zatim se, zbog kontaminacije, posebice mikroorganizmima, pokušala koristiti destilirana voda, ali se to pokazalo vrlo skupim i neproduktivnim. Problem je radikalno riješen stvaranjem posebnih sustava za pripremu vode iz slavine, koji su uključivali filtre za pročišćavanje od mehaničkih nečistoća, željeza i njegovih oksida, silicija i drugih elemenata, ionsko izmjenjivačke smole za uklanjanje tvrdoće vode i ugradnju tzv. -zvana "reverzna" osmoza.

Mnogo je truda uloženo u poboljšanje sustava nadzora uređaja za umjetni bubreg. Tako su osim stalnog praćenja temperature dijalizata počeli stalno pratiti i kemijski sastav dijalizata pomoću posebnih senzora, s fokusom na ukupnu električnu vodljivost dijalizata koja se mijenja s smanjenjem koncentracije soli, a raste s povećanjem koncentracije soli. .

Nakon toga, ion-selektivni senzori protoka počeli su se koristiti u uređajima za "umjetni bubreg", koji bi stalno pratili koncentraciju iona. Računalo je omogućilo upravljanje procesom uvođenjem nedostajućih elemenata iz dodatnih spremnika ili promjenom njihovog omjera po principu povratne sprege.

Jačina ultrafiltracije tijekom dijalize ne ovisi samo o kvaliteti membrane, već je u svim slučajevima odlučujući faktor transmembranski tlak, pa su senzori tlaka postali naširoko korišteni u monitorima: stupanj vakuuma u dijalizatu, tlak na ulaz i izlaz dijalizatora. Suvremena tehnologija pomoću računala omogućuje programiranje procesa ultrafiltracije.

Izlazeći iz dijalizatora, krv ulazi u venu pacijenta kroz zračnu zamku, što omogućuje da se okom procijeni približna količina protoka krvi i sklonost krvi zgrušavanju. Kako bi se spriječila zračna embolija, ove zamke su opremljene zračnim kanalima, uz pomoć kojih se regulira razina krvi u njima. Trenutno se u mnogim uređajima ultrazvučni ili fotoelektrični detektori postavljaju na zračne zamke, koji automatski isključuju vensku liniju kada razina krvi u zamci padne ispod unaprijed određene razine.

Nedavno su znanstvenici izradili uređaje koji pomažu ljudima koji su izgubili vid – potpuno ili djelomično.

Čudotvorne naočale, na primjer, razvila je proizvodna tvrtka za istraživanje i razvoj “Rehabilitation” na temelju tehnologija koje su se prije koristile samo u vojnim poslovima. Poput noćnog nišana, uređaj radi na principu infracrvenog lociranja. Mat crne čaše zapravo su ploče od pleksiglasa s minijaturnim uređajem za lociranje između njih. Cijeli lokator, zajedno s okvirom naočala, težak je oko 50 grama - otprilike koliko i obične naočale. I biraju se, poput naočala za videće, strogo individualno, tako da budu i udobne i lijepe. "Leće" ne samo da obavljaju svoje izravne funkcije, već i pokrivaju nedostatke oka. Od dvadesetak opcija, svatko može odabrati najprikladniju za sebe.

Korištenje naočala nije nimalo teško: samo ih trebate staviti i uključiti struju. Izvor energije za njih je ravna baterija veličine kutije cigareta. Agregat se također nalazi ovdje u bloku.

Signali koje emitira, nakon što naiđu na prepreku, vraćaju se natrag i hvataju ih "leće prijemnika". Primljeni impulsi se pojačavaju u usporedbi sa signalom praga, a ako postoji prepreka, odmah se oglašava zvučni signal - to je glasnije što mu se osoba približava. Raspon uređaja može se podesiti pomoću jednog od dva raspona.

Rad na stvaranju elektroničke mrežnice uspješno provode američki stručnjaci iz NASA-e i Glavnog centra na Sveučilištu Johns Hopkins.

U početku su pokušavali pomoći ljudima koji su još imali neke ostatke vida. "Za njih su stvorene televizijske naočale", pišu S. Grigoriev i E. Rogov u časopisu "Mladi tehničar", gdje su umjesto leća ugrađeni minijaturni televizijski ekrani. Jednako minijaturne video kamere smještene na okviru prenose u sliku sve što padne u vidno polje obične osobe. Međutim, za osobe oštećena vida, slika se dešifrira i pomoću ugrađenog računala. Takav uređaj ne čini neka posebna čuda i ne čini slijepe, kažu stručnjaci, ali će maksimalno iskoristiti preostale vidne sposobnosti čovjeka i olakšati orijentaciju.

Primjerice, ako je kod osobe ostao barem dio mrežnice, računalo će “razdvojiti” sliku kako bi osoba mogla vidjeti okolinu barem pomoću očuvanih perifernih područja.

Prema programerima, takvi sustavi pomoći će približno 2,5 milijuna ljudi koji pate od oštećenja vida. Pa, što je s onima čija je mrežnica gotovo potpuno izgubljena? Za njih, znanstvenici u očnom centru na Sveučilištu Duke (Sjeverna Karolina) svladavaju operacije implantacije elektronske mrežnice. Ispod kože se ugrađuju posebne elektrode koje spojene na živce prenose sliku u mozak. Slijepa osoba vidi sliku koja se sastoji od pojedinačnih svjetlećih točaka, vrlo sličnih panoima koji se postavljaju na stadionima, kolodvorima i zračnim lukama. Sliku na “semaforu” opet stvaraju minijaturne televizijske kamere montirane na okvire naočala.”

I na kraju, posljednja riječ znanosti danas je pokušaj suvremenom mikrotehnologijom stvaranja novih osjetljivih centara na oštećenoj mrežnici. Takve operacije sada u Sjevernoj Karolini izvode profesor Rost Propet i njegovi kolege. Zajedno s NASA-inim stručnjacima stvorili su prve uzorke subelektroničke mrežnice koja se izravno ugrađuje u oko.

“Naši pacijenti se, naravno, nikada neće moći diviti Rembrandtovim slikama”, komentira profesor. “No, i dalje će moći razlikovati gdje su vrata, a gdje prozor, prometne znakove i ploče...”

100 velikih čuda tehnologije

Državno politehničko sveučilište St. Petersburg

NASTAVNI RAD

Disciplina: Medicinski materijali

Predmet: Umjetna pluća

Sankt Peterburg

Popis simbola, pojmova i kratica 3

1. Uvod. 4

2. Anatomija dišnog sustava čovjeka.

2.1. Zračni putovi. 4

2.2. Pluća. 5

2.3. Plućna ventilacija. 5

2.4. Promjene u volumenu pluća. 6

3. Umjetna ventilacija. 6

3.1. Osnovne metode umjetne ventilacije. 7

3.2. Indikacije za primjenu umjetne ventilacije pluća. 8

3.3. Praćenje primjerenosti umjetne ventilacije.

3.4. Komplikacije tijekom umjetne ventilacije. 9

3.5. Kvantitativne karakteristike načina umjetne ventilacije pluća. 10

4. Ventilator. 10

4.1. Princip rada ventilatora. 10

4.2. Medicinski i tehnički zahtjevi za ventilator. jedanaest

4.3. Sheme za opskrbu pacijenta plinskom smjesom.

5. Aparat srce-pluća. 13

5.1. Membranski oksigenatori. 14

5.2. Indikacije za ekstrakorporalnu membransku oksigenaciju. 17

5.3. Kanulacija za oksigenaciju izvantjelesne membrane. 17

6. Zaključak. 18

Popis korištene literature.

Popis simbola, pojmova i kratica

ALV – umjetna ventilacija pluća.

BP – krvni tlak.

PEEP je pozitivan tlak na kraju izdisaja.

AIK – aparat za umjetni krvotok.

ECMO - izvantjelesna membranska oksigenacija.

VVECMO - venovenska ekstrakorporalna membranska oksigenacija.

VAECMO – venoarterijska ekstrakorporalna membranska oksigenacija.

Hipovolemija je smanjenje volumena cirkulirajuće krvi.

To se obično konkretnije odnosi na smanjenje volumena krvne plazme.

Hipoksemija je smanjenje sadržaja kisika u krvi kao posljedica poremećaja cirkulacije, povećane potrebe tkiva za kisikom, smanjene izmjene plinova u plućima tijekom plućnih bolesti, smanjenog sadržaja hemoglobina u krvi itd.

Hiperkapnija je povišeni parcijalni tlak (i sadržaj) CO2 u arterijskoj krvi (i u tijelu).

Intubacija je uvođenje posebne cjevčice u grkljan kroz usta radi otklanjanja smetnji s disanjem uzrokovanih opeklinama, nekim ozljedama, jakim grčevima grkljana, difterijom grkljana i njegovim akutnim, brzo nestajućim edemom, primjerice alergijskim.

Traheostoma je umjetno oblikovana trahealna fistula, dovedena do vanjskog dijela vrata, radi disanja, zaobilazeći nazofarinks.

U traheostomu se uvodi traheostomska kanila.

Pneumotoraks je stanje koje karakterizira nakupljanje zraka ili plina u pleuralnoj šupljini.

1. Uvod.

Ljudski dišni sustav osigurava ulazak kiseline u organizam i uklanjanje gaziranog plina. Prijenos plinova i drugih nepotrebnih or-ga-low tvari provodi se uz pomoć krvnog ve-nos-noy sys-te-we.

Funkcija dišnog sustava svodi se samo na opskrbu krvi dovoljnom količinom ki -slo-ro-da i uklanjanje ugljično-kiselog plina iz nje. Khi-mi-che-skoe obnova mo-le-ku-lyar-no-go ki-slo-ro-da s ob-ra-zo-va-ni-em vodnom uslugom -živi za najmlađe na temelju novog izvora energije. Bez nje život ne može trajati više od nekoliko sekundi.

Obnova kiselosti tako-put-st-vu-et stvaranje CO2.

Kisela kiselina uključena u CO2 ne dolazi od molekularne kisele kiseline. Korištenje O2 i proizvodnja CO2 međusobno su povezani -li-che-ski-mi re-ak-tion-mi; Theo-re-ti-che-ski, svaki od njih traje neko vrijeme.

Razmjena O2 i CO2 između or-ga-niz-mame i okoline u ime daha. U najvišim živim procesima disanja, postoji blah-go-da-rya-next-after-va-tel- novi procesi.

1. Izmjena plinova između okoliša i pluća, koja se obično naziva "plućna ventilacija".

Razmjena plina između al-ve-o-la-mi pluća i krvi (le-hoch-noe breath-ha-nie).

3. Razmjena gas-call između krvi-view i tkiva-nya-mi. Plinovi se kreću unutar tkanina do mjesta potražnje (za O2) i od mjesta proizvodnje (za CO2) (adhezivno precizno disanje).

Svaki od ovih procesa dovodi do otvora za disanje i stvara opasnost za život - ne za osobu.

2.
Anatomija dišnog sustava čovjeka.

Dišni sustav sastoji se od tkiva i organa koji osiguravaju plućne vene -ti-la-tion i lagano disanje. Zračno-nosnim putevima razlikuju se: nos, nosna šupljina, ne-grlo, grlo, dušnik, bronhi i bronhio-ly.

Pluća se sastoje od bron-chi-ol i al-ve-o-lar-vrećica, kao i od art-ter-rii, ka-pil-la-drov i vena le-goch-no-go kruga krv. Elementu ko-st-but-our-she-sustava, povezanom s disanjem, od rebara, između rebarnih mišića, dijafragme i pomoćnih respiratornih mišića.

Putovi za disanje zraka.

Nos i šupljina no-sa služe kao izvor ka-na-la-mi za zrak, u kojem se zagrijava, vlaži i filtrira. Nosnice su vam u potpunosti prekrivene sluzi. Brojne ženske dlačice, kao i opskrbljene ženske trepavice epi-te-li-al-nye i bo-ka- Male stanice služe za čišćenje zraka od krutih čestica.

U gornjem dijelu regije nalaze se mirisne stanice.

Gor-tan leži između tra-he-ey i korijena jezika. Šupljina planine nije jednom-de-le-na dva skladišta sluzavih školjaka, ne posve slična u srednjoj liniji. Prostor između tih skladišta je goli procjep zaštićen plastičnom hrskavicom - over-gor-tan-none.

Traheja počinje na donjem kraju planine i spušta se u prsnu šupljinu, gdje se dijeli na desni - drugi i lijevi bronh; njegova stijenka povezana je sjedinjenim tkivom i hrskavicom.

Često su dijelovi koji dolaze u hranu zamijenjeni fibroznim ligamentom. Desni bronh je obično kratak i širok ulijevo. Ulaskom u pluća, glavni bronhi se postupno dijele na sve manje i manje cjevčice (bronhiole), od kojih su najmanji neki, posljednji bronhioli, sljedeći element zračnih dišnih putova. Od planina do završnih bron-chi-ol cijevi obloženi ste svjetlucavim epi-te-li-emom.

2.2.

Općenito, pluća imaju izgled usana, riže, dobro oblikovanih struktura koje leže u oba po-lo-vi-nah prsa po-los-ti. Najmanji strukturni element pluća je režanj koji se sastoji od završnog bronhiola, koji vodi do plućnog bron-khio-lu i al-ve-o-lar-ny me-shok. Zidovi le-goch-noy bron-khio-ly i al-ve-o-lyar-no-go torbe čine kut-lub-le-niya - al-ve-o-ly . Ovakva građa pluća povećava njihovu respiratornu površinu koja je 50-100 puta veća od površine tijela.

Zidovi al-ve-ola sastoje se od jednog sloja epi-te-li-al-nyh stanica i oko le-goch-ny-mi ka-pil -la-ra-mi. Unutarnja površina al-ve-o-ly prekrivena je top-but-st-but-aktivnom tvari s sur-fact-tan- volumenom. Odvojena al-ve-o-la, blisko spojena sa susjednim strukturama, nema oblik - pravilne veličine, višestrana i približnih dimenzija do 250 mikrona.

Preporučljivo je uzeti u obzir da je opća površina al-ve-ol, kroz koji se plin ispušta -men, ex-po-nen-tsi-al-ali za-vi-sit od težine tijela. S godinama dolazi do smanjenja područja na vrhu al-ve-ola.

Svaka lagana stvar je ok-ru-ali vreća - pljuvačka-roj. Vanjska (parijetalna) linija pleure pričvršćena je na unutarnju površinu stijenke prsnog koša i dijafragme, unutarnja (visceralna) prekriva pluća.

Jaz između li-st-ka-mi naziva se pleuralni prostor. Kad se prsni koš pomiče, unutarnji list obično lako klizi po vanjskom. Tlak u pleuralnoj regiji uvijek je manji od at-mo-sphere-no-go (od-ri-tsa-tel-noe).

Umjetni organi: čovjek može sve

U uvjetima mirovanja, unutarnji pleuralni tlak osobe u prosjeku je 4,5 torra niži od at-mo-sfere -no-go (-4,5 torra). Inter-pleuralni prostor između pluća u sredini; sadrži tra-hea, gušu (timus) i srce s velikim so-su-da-mi, limfnim-fa-ti- Che-čvorovima i pi-sche-vodom.

Plućna arterija ne odvodi krv iz desnog srca, ona je podijeljena na desnu i lijevu granu, koje su desne do pluća.

Ove grane art-ter-ryja, slijedeći bron-ha-mi, opskrbljuju velike strukture lakoćom i stvaraju ka-drank-la-ry, op-le-topljive zidove-ki al-ve-ol. Duh zraka u al-ve-o-le from-de-len iz krvi u ka-pil-la-re wall-koy al-ve-o-ly, wall-koy ka-pil-la-ra i u nekim slučajeva, između točnog sloja između njih.

Iz kapilara krv teče u male vene, koje se na kraju spajaju i tvore Plućne vene nabujaju, isporučujući krv u lijevi atrij.

Bron-chi-al-ar-ter-rii velikog kruga također dovode krv u pluća, naime, opskrbljuju bron-chi i bron-chio -ly, lim-fa-ti-che-čvorove, stijenke krvi- ve-nas-sous-prsluci i pleu-ru.

Većina ove krvi ide u bronh-chi-al vene, a odatle - u neparne (desno) i pola neparne vene (lijevo). Vrlo mala količina ar-te-ri-al bron-hi-al-no krvi teče u plućne vene.

10 umjetnih organa za stvaranje prave osobe

Orkestrion(njem. Orchestrion) naziv je niza glazbenih instrumenata čiji je princip rada sličan orguljama i harmonici.

Izvorno, orkestrion su bile prijenosne orgulje koje je dizajnirao opat Vogler 1790. godine. Sadržao je oko 900 svirala, 4 manuala sa po 63 tipke i 39 pedala. "Revolucionizam" Voglerovog orkestra sastojao se u aktivnoj uporabi kombiniranih tonova, što je omogućilo značajno smanjenje veličine cijevi labijalnih orgulja.

Godine 1791., isto ime je dano instrumentu koji je izradio Thomas Anton Kunz u Pragu. Ovaj je instrument bio opremljen i orguljama i žicama nalik glasoviru. Kunzov orkestar imao je 2 manuala od 65 tipki i 25 pedala, imao je 21 registar, 230 žica i 360 cijevi.

Početkom 19. st. pod nazivom orkestracija (također orkestar) pojavio se niz automatskih mehaničkih instrumenata prilagođenih oponašanju zvuka orkestra.

Instrument je izgledao kao ormarić unutar kojeg je bila smještena opruga ili pneumatski mehanizam koji se aktivirao ubacivanjem novčića. Raspored žica ili cijevi instrumenta biran je na način da određeni glazbeni komadi zazvuče kada mehanizam radi. Posebnu popularnost instrument je stekao 1920-ih u Njemačkoj.

Kasnije su orkestar istisnuli svirači gramofonskih ploča.

vidi također

Bilješke

Književnost

Orkestrion // Glazbeni instrumenti: enciklopedija. - M.: Deka-VS, 2008. - P. 428-429. - 786 str.
Orkestar // Velika ruska enciklopedija. Svezak 24. - M., 2014. - Str. 421.
Mirek A.M. Voglerov orkestar // Priručnik za harmonijsko kolo. - M.: Alfred Mirek, 1992. - P. 4-5. - 60 s.
Orkestrion // Glazbeni enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1990. - P. 401. - 672 str.
Orkestar // Glazbena enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1978. - T. 4. - P. 98-99. - 976 s.
Herbert Jüttemann: Orchestrien aus dem Schwarzwald: Instrumente, Firmen und Fertigungsprogramme.
Bergkirchen: 2004. ISBN 3-932275-84-5.

CC© wikiredia.ru

Eksperiment proveden na Sveučilištu u Granadi bio je prvi u kojem je stvorena umjetna koža s dermisom na bazi aragoza-fibrinskog biomaterijala. Do sada su korišteni drugi biomaterijali poput kolagena, fibrina, poliglikolne kiseline, kitozana itd.

Stvorena je stabilnija koža s funkcionalnošću sličnom normalnoj ljudskoj koži.

Umjetno crijevo

Engleski znanstvenici su 2006. godine obavijestili svijet o stvaranju umjetnog crijeva sposobnog za točnu reprodukciju fizičkih i kemijskih reakcija koje se javljaju tijekom procesa probave.

Orgulje su izrađene od posebne plastike i metala koji se ne kvare i ne korodiraju.

Ovo je bio prvi put u povijesti da se pokazalo kako se ljudske pluripotentne matične stanice u Petrijevoj zdjelici mogu sastaviti u tjelesno tkivo s trodimenzionalnom arhitekturom i vrstom veza koje nalazimo u prirodno razvijenom mesu.

Umjetno crijevno tkivo moglo bi postati terapeutska opcija broj 1 za ljude koji pate od nekrotizirajućeg enterokolitisa, upalne bolesti crijeva i sindroma kratkog crijeva.

Tijekom istraživanja tim znanstvenika predvođen dr. Jamesom Wellsom koristio je dvije vrste pluripotentnih stanica: embrionalne ljudske matične stanice i one inducirane dobivene reprogramiranjem stanica ljudske kože.

Embrionalne stanice nazivaju se pluripotentnim jer mogu postati bilo koja od 200 različitih vrsta stanica u ljudskom tijelu.

Inducirane stanice prikladne su za "češljanje" genotipa određenog donora, bez opasnosti od daljnjeg odbacivanja i povezanih komplikacija. Riječ je o novom izumu znanosti pa još nije jasno imaju li inducirane adultne stanice isti potencijal kao embrionalne stanice.

Umjetno crijevno tkivo pušteno je u dva oblika, sastavljeno od dvije različite vrste matičnih stanica.

Bilo je potrebno mnogo vremena i truda da se pojedinačne stanice pretvore u crijevno tkivo.

Znanstvenici su sakupili tkivo koristeći kemikalije, kao i proteine koji se nazivaju faktori rasta. U epruveti je živa tvar rasla na isti način kao u ljudskom embriju u razvoju.

Umjetni organi

Najprije se dobije takozvani endoderm iz kojeg izrastaju jednjak, želudac, crijeva i pluća te gušterača i jetra. Ali liječnici su endodermu dali naredbu da se razvije samo u primarne stanice crijeva. Bilo im je potrebno 28 dana da narastu do zamjetnih rezultata. Tkivo je sazrelo i poprimilo apsorpcijsku i sekretornu funkcionalnost svojstvenu zdravom ljudskom probavnom traktu. Sadrži i specifične matične stanice s kojima će sada biti puno lakše raditi.

Umjetna krv

Darivatelja krvi uvijek nema dovoljno - ruske klinike imaju samo 40% krvnih pripravaka od norme.

Za jednu operaciju srca pomoću sustava umjetne cirkulacije potrebna je krv 10 darivatelja. Postoji mogućnost da će umjetna krv pomoći u rješavanju problema - znanstvenici su je već počeli sastavljati, poput konstruktora. Stvorena je sintetička plazma, crvena krvna zrnca i trombociti. Još malo i možemo postati Terminatori!

Plazma– jedan od glavnih sastojaka krvi, njezin tekući dio. “Plastična plazma”, stvorena na Sveučilištu Sheffield (UK), može obavljati sve funkcije prave plazme i apsolutno je sigurna za tijelo. Sadrži kemikalije koje mogu prenositi kisik i hranjive tvari. Danas je umjetna plazma namijenjena spašavanju života u ekstremnim situacijama, ali u bliskoj budućnosti moći će se koristiti posvuda.

Pa, to je impresivno. Iako je malo zastrašujuće zamisliti da tekuća plastika, odnosno plastična plazma, teče u vama. Uostalom, da bi postala krv, još uvijek treba biti ispunjena crvenim krvnim stanicama, leukocitima i trombocitima. Stručnjaci sa Sveučilišta u Kaliforniji (SAD) odlučili su pomoći svojim britanskim kolegama s “krvavim dizajnerom”.

Razvili su se potpuno sintetski crvene krvne stanice izrađeni od polimera sposobnih za prijenos kisika i hranjivih tvari iz pluća do organa i tkiva i natrag, odnosno obavljaju glavnu funkciju pravih crvenih krvnih zrnaca.

Osim toga, mogu dostaviti lijekove stanicama. Znanstvenici su uvjereni da će u nadolazećim godinama sva klinička ispitivanja umjetnih crvenih krvnih stanica biti dovršena i da će se moći koristiti za transfuziju.

Istina, nakon što ih razrijedite u plazmi - bilo prirodnoj ili sintetskoj.

Ne želeći zaostajati za svojim kalifornijskim kolegama, umjetni trombociti razvili znanstvenici sa Sveučilišta Case Western Reserve, Ohio. Točnije, to nisu baš trombociti, već njihovi sintetski pomoćnici, koji se također sastoje od polimernog materijala. Njihov glavni zadatak je stvoriti učinkovito okruženje za lijepljenje trombocita, što je neophodno za zaustavljanje krvarenja.

Sada klinike za to koriste trombocitnu masu, ali njezino dobivanje je mukotrpan i prilično dug proces. Potrebno je pronaći donore i strogo odabrati trombocite koji se također čuvaju najviše 5 dana i osjetljivi su na bakterijske infekcije.

Pojava umjetnih trombocita eliminira sve te probleme. Dakle, izum će biti dobra pomoć i omogućit će liječnicima da se ne boje krvarenja.

Prava i umjetna krv. Što je bolje?

Izraz "umjetna krv" pomalo je pogrešan naziv. Prava krv obavlja veliki broj zadataka. Umjetna krv zasad može izvesti samo neke od njih, a ako se stvori potpuna umjetna krv koja može u potpunosti zamijeniti pravu krv, to će biti pravi iskorak u medicini.

Umjetna krv obavlja dvije glavne funkcije:

1) povećava volumen krvnih stanica

2) obavlja funkcije obogaćivanja kisikom.

Dok se sredstvo za povećanje krvnih stanica već dugo koristi u bolnicama, terapija kisikom je još uvijek u razvoju i kliničkim ispitivanjima.

3. Navodne prednosti i nedostaci umjetne krvi

Umjetne kosti

Liječnici s Imperial Collegea u Londonu tvrde da su uspjeli stvoriti pseudokoštani materijal koji je po sastavu najsličniji pravim kostima i ima minimalne šanse za odbacivanje.

Novi umjetni koštani materijali zapravo se sastoje od tri kemijska spoja koji simuliraju rad pravih koštanih stanica.

Liječnici i stručnjaci za protetiku diljem svijeta sada razvijaju nove materijale koji bi mogli poslužiti kao potpuna zamjena za koštano tkivo u ljudskom tijelu.

Međutim, do danas su znanstvenici stvorili samo materijale nalik kostima, koji još nisu transplantirani umjesto pravih kostiju, čak i onih slomljenih.

Glavni problem s takvim pseudo-koštanim materijalima je taj što ih tijelo ne prepoznaje kao “nativno” koštano tkivo i ne prilagođava im se. Zbog toga u tijelu pacijenta s transplantiranim kostima mogu započeti procesi odbacivanja velikih razmjera, što u najgorem slučaju može dovesti čak do velikog pada imunološkog sustava i smrti pacijenta.

Umjetna pluća

Američki znanstvenici sa Sveučilišta Yale, predvođeni Laurom Niklason, napravili su iskorak: uspjeli su stvoriti umjetna pluća i presaditi ih štakorima.

Pluća su također stvorena zasebno, radeći autonomno i simulirajući rad pravog organa.

Mora se reći da su ljudska pluća složen mehanizam.

Površina jednog pluća kod odrasle osobe iznosi oko 70 četvornih metara, a raspoređena je tako da omogućuje učinkovit prijenos kisika i ugljičnog dioksida između krvi i zraka. Ali plućno tkivo je teško obnoviti, tako da je trenutno jedini način zamjene oštećenih dijelova organa transplantacija. Ovaj postupak je vrlo riskantan zbog visokog postotka odbijanja.

Prema statistikama, deset godina nakon transplantacije samo 10-20% pacijenata preživi.

"Umjetna pluća" su pulsirajuća pumpa koja opskrbljuje zrak u obrocima frekvencijom od 40-50 puta u minuti. Obični klip nije prikladan za to; čestice materijala s njegovih trljajućih dijelova ili brtve mogu dospjeti u protok zraka. Ovdje, kao iu drugim sličnim uređajima, koriste se mijehovi od valovitog metala ili plastike - mijehovi.

Pročišćeni zrak doveden na potrebnu temperaturu dovodi se izravno u bronhije.

Promijeniti ruku? Nema problema!..

Umjetne ruke

Umjetne ruke u 19. stoljeću.

bile su podijeljene na “radne ruke” i “kozmetičke ruke”, odnosno luksuznu robu.

Za zidara ili radnika ograničili su se na nanošenje zavoja od kožnog rukava s ojačanjem na podlakticu ili rame, na koji je bio pričvršćen alat koji odgovara struci radnika - kliješta, prsten, kuka itd.

Kozmetičke umjetne ruke, ovisno o zanimanju, načinu života, stupnju obrazovanja i drugim uvjetima, bile su više ili manje složene.

Umjetna ruka mogla je imati oblik prirodne, s elegantnom jarećom rukavicom, sposobnom za obavljanje delikatnog posla; pisati, pa čak i miješati karte (kao poznata ruka generala Davidova).

Ako amputacija nije dosegla zglob lakta, tada je uz pomoć umjetne ruke bilo moguće vratiti funkciju gornjeg uda; ali ako je amputirano gornje rame, onda je rad rukom bio moguć samo preko voluminoznih, vrlo složenih i zahtjevnih aparata.

Osim potonjeg, umjetni gornji udovi sastojali su se od dva kožna ili metalna rukava za nadlakticu i podlakticu, koji su metalnim udlagama bili pomično pričvršćeni iznad zgloba lakta. Ruka je bila izrađena od svijetlog drveta i bila je pričvršćena za podlakticu ili pokretna.

U zglobovima svakog prsta bile su opruge; od krajeva prstiju izlaze crijevne žice, koje su se iza zgloba šake spajale i nastavljale u obliku dvije jače uzice, od kojih je jedna, prolazeći uz valjke kroz zglob lakta, bila pričvršćena na oprugu na gornjem ramenu. , dok je druga, koja se također kretala po bloku, slobodno završavala ušicom.

Kada je lakatni zglob dobrovoljno savijen, prsti su se zatvorili u ovom aparatu i bili su potpuno zatvoreni ako je rame savijeno pod pravim kutom.

Za naručivanje umjetnih šaka bilo je dovoljno naznačiti mjere duljine i obujma patrljka, kao i zdrave šake, te objasniti tehniku i svrhu kojoj trebaju služiti.

Protetske ruke moraju imati sva potrebna svojstva, npr. funkciju zatvaranja i otvaranja šake, držanja i otpuštanja bilo čega iz ruku, a proteza mora imati izgled koji što točnije kopira izgubljeni ekstremitet.

Postoje aktivne i pasivne ručne proteze.

Pasivni samo kopiraju izgled ruke, dok aktivni, koji se dijele na bioelektrične i mehaničke, obavljaju puno više funkcija. Mehanička ruka je prilično točna replika prave ruke, tako da će se svatko s amputacijom moći opustiti u blizini ljudi i moći podići i otpustiti predmet.

Zavoj, koji je pričvršćen za rameni pojas, uzrokuje pomicanje ruke.

Bioelektrična proteza radi zahvaljujući elektrodama koje čitaju struju koju stvaraju mišići tijekom kontrakcije, signal se prenosi do mikroprocesora i proteza se pomiče.

Umjetne noge

Za osobu s tjelesnim oštećenjem donjih ekstremiteta bitne su, naravno, kvalitetne proteze za noge.

O stupnju amputacije uda ovisit će točan izbor proteze koja će zamijeniti, pa čak i vratiti mnoge funkcije koje su bile svojstvene udu.

Tu su protetike za mlade i starije, kao i za djecu, sportaše i one koji unatoč amputaciji vode jednako aktivan život. Vrhunska proteza sastoji se od sustava stopala, zglobova koljena i adaptera izrađenih od visokokvalitetnog materijala povećane čvrstoće.

Stranice: ← prethodna1234sljedeća →

Teški poremećaji disanja zahtijevaju hitnu pomoć u obliku prisilne ventilacije. Bilo da je kvar samih pluća ili dišnih mišića apsolutna potreba za povezivanjem složene opreme za zasićenje krvi kisikom. Različiti modeli uređaja za umjetnu ventilaciju pluća sastavni su dio opreme službi intenzivne njege ili reanimacije, nužne za održavanje života pacijenata kod kojih su se razvile akutne respiratorne smetnje.

U hitnim situacijama takva oprema je, naravno, važna i neophodna. Međutim, kao sredstvo redovite i dugotrajne terapije, nažalost, nije bez nedostataka. Na primjer:

potreba za stalnim boravkom u bolnici;
stalni rizik od upalnih komplikacija uzrokovanih upotrebom pumpe za dovod zraka u pluća;
ograničenja u kvaliteti života i samostalnosti (nepokretnost, nemogućnost normalnog hranjenja, govorne poteškoće i sl.).

Inovativni sustav umjetnih pluća iLA, čiju primjenu danas nude klinike u Njemačkoj za reanimaciju, terapiju i rehabilitaciju, omogućuje vam uklanjanje svih ovih poteškoća, a istovremeno poboljšava proces zasićenja krvi kisikom.

Suočavanje s poremećajem disanja bez rizika

Sustav iLA bitno je drugačiji razvoj. Njegovo djelovanje je izvanplućno i potpuno neinvazivno. Poremećaji disanja mogu se prevladati bez prisilne ventilacije. Shemu zasićenja krvi kisikom karakteriziraju sljedeće obećavajuće inovacije:

nedostatak zračne pumpe;
odsutnost invazivnih ("implantiranih") uređaja u plućima i dišnim putovima.

Pacijenti kojima je ugrađen iLA umjetna pluća nisu vezani za stacionarni uređaj i bolnički krevet, mogu se normalno kretati, komunicirati s drugim ljudima, samostalno jesti i piti.

Najvažnija prednost: nema potrebe stavljati pacijenta u umjetnu komu uz pomoć umjetnog disanja. Korištenje standardnih uređaja za mehaničku ventilaciju u mnogim slučajevima zahtijeva komatozno "isključivanje" bolesnika. Za što? Za ublažavanje fizioloških učinaka respiratorne depresije pluća. Nažalost, činjenica je: ventilatori potiskuju pluća. Pumpa dovodi zrak unutra pod pritiskom. Ritam dovoda zraka reproducira ritam udisaja. Ali tijekom prirodnog udisaja, pluća se šire, zbog čega se pritisak u njima smanjuje. A na umjetnom ulazu (prisilni dovod zraka), tlak se, naprotiv, povećava. To je opresivni čimbenik: pluća su u stresnom stanju, što uzrokuje upalnu reakciju, koja se u posebno teškim slučajevima može prenijeti na druge organe - na primjer, jetru ili bubrege.

Zbog toga su dva čimbenika od najveće i jednake važnosti u korištenju uređaja za respiratornu potporu s pumpom: hitnost i oprez.

Sustav iLA, proširujući niz prednosti u potpori umjetnom disanju, eliminira povezane opasnosti.

Kako radi stroj za zasićenje krvi kisikom?

Naziv "umjetna pluća" u ovom slučaju ima posebno značenje jer iLA sustav radi potpuno autonomno i nije funkcionalni dodatak plućima pacijenta. Zapravo, ovo su prva umjetna pluća u svijetu u pravom smislu te riječi (ne plućna pumpa). Ne ventiliraju se pluća, nego sama krv. Za zasićenje krvi kisikom i uklanjanje ugljičnog dioksida koristi se membranski sustav. Inače, u njemačkim klinikama sustav se naziva membranski ventilator (iLA Membranventilator). Krv se opskrbljuje sustavu prirodno, silom kompresije srčanog mišića (a ne membranskom pumpom, kao u stroju srce-pluća). Razmjena plinova odvija se u membranskim slojevima aparata na približno isti način kao u alveolama pluća. Sustav doista djeluje kao “treće plućno krilo”, rasterećujući pacijentove bolesne dišne organe.

Membranski aparat za izmjenu (sama "umjetna pluća") je kompaktan, dimenzija 14 x 14 centimetara. Pacijent nosi uređaj sa sobom. Krv ulazi u njega kroz otvor za kateter - posebnu vezu s femoralnom arterijom. Za spajanje uređaja nije potrebna nikakva operacija: priključak se umetne u arteriju poput igle štrcaljke. Spajanje se izvodi u području prepona, poseban dizajn otvora ne ograničava pokretljivost i ne uzrokuje nikakve neugodnosti pacijentu.

Sustav se može koristiti bez prekida dosta dugo, do mjesec dana.

Indikacije za primjenu iLA

U principu, to su bilo kakvi poremećaji disanja, pogotovo oni kronični. Dobrobiti umjetnih pluća najočitije su u sljedećim slučajevima: