Устройство для гемопротекции

 

Устройство предназначено для гемопротекции на основе перфторуглеродов. Устройство, состоящее из смесительной камеры для контакта крови и перфторуглерода, заполненной на 2/3 своего объема перфторуглеродом и контактными телами из небольших тефлоновых шариков или тефлоновой стружкой и снабженной входным и выходным штуцерами для крови, отличается тем, что для максимального, полного и недежного удаления из крови остатков перфторуглерода после обработки использован гравитационный фракционатор крови, подключенный к выходному штуцеру смесительной камеры и содержащий роторную камеру, штуцеры для входа и выхода крови и пульт управления. Процесс отделения крови от примеси перфторуглерода в роторе фракционатора легкоосуществим из-за большего, чем у крови, удельного веса последнего. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицине для защиты (протекции) эритроцитов от цитолиза при экстракорпоральном воздействии на кровь некоторых неблагоприятных факторов.

Известны устройства, в которых использование перфторорганических соединений (для массообмена в жидкостных оксигенаторах) приводит и к гемопротекции (В. С. Касулин и др. А.с. СССР N 66602, 1980; В.И. Скорик и др. А.с. СССР N 1695932, 1991 и др.). Эти конструкции являются аналогами изобретения.

Устройство (оксигенатор крови), в котором использовано механическое перемешивание крови с перфторуглеродом для ее защиты от гемолиза во время последующего прохождения через оксигенатор, является прототипом (Г.Д. Иоселиани и др. А.с. СССР N 1217419, 1986).

Предложенное устройство механического перемешивания крови с перфторуглеродом представляет собой емкость, снабженную входным и выходным патрубками и заполненную перфторуглеродом примерно на половину своего объема. В нижней части камеры имеется решетка, поддерживающая контактные тела, которые расположены во всем объеме емкости и изготовлены из вещества, нейтрального по отношению к крови и перфторуглероду, например, стальные шарики небольшого диаметра.

При этом авторы распространяют приоритет на другие устройства камер механического перемешивания крови и перфторуглерода. В частности, указывается на то, что с этой целью может быть использован дисковый оксигенатор при заливке в него перфторуглерода без подачи кислорода.

Снижение (но не полное исключение) заноса перфторуглерода в кровь, что ставила своей целью известная заявка, достигалось с помощью лабиринтной ловушки, которая представляет собой несколько вертикальных отсеков в выходном отделе ранее описанной камеры.

Этот способ, к сожалению, полностью не устраняет смертельный опасности попадания (пусть и в малых количествах) неэмульгированного перфторуглерода в сосудистое русло. Поэтому решение задачи клинического использования перфторуглерода лежит не в плоскости снижения его заноса в кровь, а в полном исключении такой возможности.

Предметом изобретения является устройство для гемопротекции, полностью исключающее попадание перфторуглерода в кровь (см. чертеж), состоящее из камеры для контакта (перемешивания) крови и перфторуглерода, которая представляет собой емкость, на 2/3 своего объема заполненную перфторуглеродом и контактными телами в виде небольших (2-3 мм) шариков из тефлона или тефлоновой стружкой 1. Камера имеет входной 2 и выходной 3 штуцеры для крови, на магистрали перед входным штуцером - роликовый насос 4, а на магистрали после выходного штуцера - гравитационный фракционатор крови. Последний представляет собой стандартное устройство (например, аппарат ФК-3,5) для разделения крови на фракции и имеет роторную камеру 5, штуцер для крови с примесью перфторуглерода 6 и штуцер для освобожденной от перфторуглерода крови 7. Скорость вращения ротора регулируется пультом управления 8.

Устройство работает следующим образом. Кровь, подлежащая гемопротекции, поступает через штуцер 2 в смесительную камеру. Здесь происходит контакт крови с перфторуглеродом непосредственно и при прохождении через его толщу и на достаточно большой поверхности контактных тел из тефлона, имеющего сродство с перфторуглеродом, и покрытых тонким слоем этого вещества. Начальный этап разделения крови и перфторуглерода происходит из-за разности удельного веса крови и гемопротектора уже в верхних отделах смесительной камеры, окончательное и полное - в роторе фракционатора.

Прошедшая обработка перфторуглеродом и освобожденная от него кровь через штуцер 7 самотеком поступает из устройства для дальнейшего использования.

Обработка крови перфторуглеродом в предложенном устройстве для гемопротекции повышает устойчивость эритроцитов к некоторым неблагоприятным факторам экстракорпорального воздействия. Так, при оксигенации обработанной перфторуглеродом крови в оксигенаторе контактного типа отмечается большая, чем в необработанной крови, кислотная резистентность эритроцитов, лучшая их деформируемость, более низким оказывается уровень перекисного окисления липидов крови, уменьшается количество травматически измененных форм эритроцитов и др.

Гравитационный метод разделения крови и перфторуглерода после их смешивания в предложенном устройстве является наиболее надежным из всех известных в настоящее время. Он полностью исключает попадание перфторуглерода в кровь и делает реальным практическое использование жидкостных оксигенаторов и других устройств на основе перфторуглеродов в клинической практике.

Пример. Апробацию прошел макет со следующими параметрами: смесительная камера емкостью 150 мл, на 2/3 своего объема заполнена перфторуглеродом (перфтордекалином) и тефлоновой стружкой с площадью контакта 500 см². Количество крови в ней при полном заполнении 25 мл, в роторной камере - 150 мл, в коммуникациях - 10 мл. Общая емкость устройства по крови 185 мл. Оптимальные условия обработки крови перфторуглеродом в устройстве создаются при объемной скорости кровотока через него 400-500 мл/мин. При этом полное удаление последнего из крови достигается при минимальной скорости вращения ротора 200 об/мин. Полноту очистки крови от перфторуглерода после прохождения ее через фракционатор оценивали с помощью спектрометра ядерномагнитного резонанса (модернизированный спектрометр ЯМР GMM-40, абсолютная чувствительность для 19F = 2 · 10¹⁸ ядер/см³).

Формула изобретения

Устройство для гемопротекции, содержащее смесительную камеру для контакта крови и перфторуглерода, частично заполненную перфторуглеродом и контактными телами из нейтрального материала в виде шариков диаметром 2 - 3 мм и снабженную штуцерами для ввода и вывода крови, отличающееся тем, что в него введен гравитационный фракционатор крови, подключенный посредством магистрали к штуцеру вывода крови смесительной камеры и содержащий роторную камеру с возможностью регулировки скорости вращения ротора с пульта управления до минимальной величины 200 об/мин, при этом смесительная камера заполнена перфторуглеродом и контактными телами на 2/3, а в качестве контактных тел использованы тефлоновые шарики или тефлоновая стружка.

РИСУНКИ

Рисунок 1