Оглавление

Введение………………………………………………………………………….……

1. Состояние вопроса………………………………………………………….…....…

1.2. Устройство, структурная схема и принцип работы

существующих аппаратов

1.2.1. Анализатор гемоглобина МиниГЕМ-540…………………………...….

1.2.2. Аппарат гемодиализный AK 200 ULTRA ………………………..…….

1.2.3. Аппарат искусственная почка INNOVA………….…………………..…

2. Расчетная часть

2.1. Схема усилительного каскада с RC-связями………………….…………

2.2. Построение амплитудных и фазовых частотных

характеристик многокаскадного усилителя………………..…………….…..

2.3. Расчет трех каскадного усилителя переменного тока………………..…

Список использованной литературы………………………………….……...….

Введение

Множество причин, например почечная инфекция или деструктивный процесс при заболеваниях типа сахарного диабета, может привести к нарушениям функции почек вплоть до почечной недостаточности. При хронической почечной недостаточности происходит нарушение кислотнощелочного равновесия и накопление азотистых шлаков в крови, в первую очередь мочевины. В связи с этим для поддержания жизни больного применяют различные методы искусственного очищения крови, используя аппарат “искусственная почка”. Методы искусственного очищения крови используются совсем недавно, но внедрение их в современную медицину имеет поистине революционное значение. В силу того, что большинство заболеваний, такие как хроническая почечная недостаточность (ХПН), острая почечная недостаточность (ОПН), своей причиной или следствием имеют интоксикацию. Поэтому задача создание аппарата “искусственная почка” (гемодиализатора) предназначенного для проведения как постоянных, так и периодических замен функции почек в организме актуальна. Эта задача является актуальной и для нашей страны. Ведущее положение при разработке аппаратов “искусственная почка” для проведения гемодиализа или любого другого экстракорпорального метода лечения, занимает Германия; Наиболее активно разработками занимаются Франция, Россия, США, Швеция; В России наиболее активно занимаются данными разработками в Москве ЗАО “ВНИИМП - ВИТА”, Санкт-Петербурге. Ведущими зарубежными производителями аппаратов для проведения гемодиализа являются фирмы: “Fresenius”, "В. Вгаип” (Германия), “Gambro” (Швеция), “Bellco” (Италия),“HospaF(Франция), “Althinn(США) и др.

Для сбора и обработки информации поступающей с датчиков (преобра­зователей) в настоящее время широко используются цифровые методы. Этому способствует следующие достоинства цифровых измерительных устройств:

- высокая разрешающая способность, открывающая широкие возможности повышения точности;

- выдача результатов в кодированной цифровой форме для обработки и управления с применением ЭВМ;

- возможность передачи результатов измерений без потери информации;

- возможность использования новейших достижений техноло­гии: интегральных схем печатного монтажа и др., что позволяет сохранить высокий уровень надежности при большой функциональной сложности, уменьшить габаритные размеры и стоимость аппаратуры;

- возможность автоматической калибровки и автоматического ведения поправок с целью уменьшения систематической погрешности;

- высокое быстродействие, соответствующе современным скоростям автоматической обработки результатов измерения;

- удобство отсчета и регистрации результатов измерений;

- возможность полной автоматизации процесса измерений

- высокая устойчивость к механическим и климатическим воздействиям.

Выполнение цифровых устройств на современном уровне требует, как правило, использования микропроцессорных комплектов и интегральных схем. Использование ЭВМ в системах управления обеспечивает достижение исключительно высоких показателей точности и эффективности.

История создания «искусственной почки» — одна из наиболее интересных страниц современной медицины. Несчастные случаи, осложнения после них, ряд заболеваний могут вынести из строя почки и в результате самоотравления организма, может наступить смерть.

Больная почка может быть временно заменена «искусственной почкой». Известен случай, когда больному удалось сохранить жизнь, несмотря на то, что анурия продолжалась 82 дня.

Первые попытки создания аппарата «искусственная почка» относятся к 1912 г., когда американские врачи показали в экспериментах возможность удаления из организма животного продуктов жизнедеятельности путем диализа. В течение последующих десятилетий многие исследователи пытались создать высокоэффективный аппарат, но отсутствие пригодных для диализа мембран, несовершенство препаратов, позволяющих бороться с тромбообразованием, затрудняли работу конструкторов.

Только в 1943 г. голландскому врачу Кольфу удалось создать первый пригодный для клинического применения аппарат «искусственная почка».

1. Состояние вопроса

Методы искусственного очищения крови

Все лечебные мероприятия, конечной целью которых является прекращение действия токсинов и их элиминация из организма, объединяются в группу методов активной экстракорпоральной детоксикации организма.

Эти методы позволяют моделировать вне и внутри организма некоторые естественные процессы его очищения или являются существенным к ним дополнением, что в случае повреждения выделительных органов и нарушения их детоксикационной функции дает возможность временного ее замещения.

Эти методы по принципу их действия подразделяют на три группы (Лужников Е.А., 1994):

- методы усиления естественных процессов очищения организма;

- методы искусственной детоксикации;

- методы антидотной (фармакологической) детоксикации.

Большинство методов искусственной детоксикации организма основано на использовании 3 процессов: разведения, диализа и сорбции.

Под разведением понимают процесс разбавления биологической жидкости, в которой содержатся токсины, другой биологической жидкостью или искусственной средой с целью снижения концентрации токсинов и элиминации их из организма.

Под диализом подразумевается процесс удаления низкомолекулярных веществ, который основан на свойстве полупроницаемых мембран пропускать частицы и ионы размером до 500 А, и задерживать коллоидные частицы и макромолекулы.

В данном процессе работают два раствора - диализируемый и диализирующий (растворитель). Оба раствора разделены специальной мембраной, через которую небольшие молекулы и ионы посредством диффузии переходят в растворитель и при достаточно частой смене его почти целиком удаляются из диализируемой жидкости.

В качестве мембран обычно используют: естественные мембраны (серозные оболочки): искусственные мембраны (целлофан и др.).

Приборы, работающие с использованием мембран, называются диализаторами. Современные диализаторы оснащаются высокопроницаемой мембраной, поэтому их можно использовать для осуществления ультрафильтрации и гемофильтрации.

Ультрафильтрация - это методика, при которой одновременно с диализом из организма удаляется излишек жидкости. Этот метод используется при лечении больных с эндогенными интоксикациями, острой печеночно-почечной недостаточностью с гипергидратацией.

Гемофильтрация - это методика, в которой не используется диализирующий раствор. Жидкая часть крови, соприкасаясь с диализирующей мембраной, освобождается от токсичных веществ среднемолекулярной массы (так называемые "средние молекулы").

Под сорбцией имеется в виду процесс поглощения молекул газов, паров и растворов поверхностью твердого тела или жидкости.

Таким образом, в процессе сорбции задействовано два компонента - адсорбент, т.е. поглощающее вещество, и адсорбтив (адсорбат), т.е. поглощаемое вещество.

Гемодиализ (от гемо... и греч. diálysis — разложение, отделение), метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов. Гемодиализ осуществляют обменным переливанием крови (одновременное массивное кровопускание с переливанием такого же количества донорской крови), обмыванием брюшины солевым раствором (перитонеальный диализ), промыванием слизистой оболочки кишечника умеренно гипертоническими растворами (кишечный диализ). Наиболее эффективным методом Гемодиализа является применение аппарата искусственная почка.

Гемодиализ как метод лечения острой почечной недостаточности применяют с конца 40-х годов XX в. С начала 60-х годов наступила эра хронического гемодиализа. Аппарат "искусственная почка" предназначен для замещения основных функций почек при почечной недостаточности. Хотя "искусственная почка" не восстанавливает утраченных почечных функций и не излечивает больных, хронический гемодиализ на много лет продлевает жизнь и замедляет прогрессирование уремических поражений внутренних органов и систем.

"Искусственную почку" относят к сложной дорогостоящей медицинской технике, основанной на самых современных технологиях и научных достижениях. Она имеет электронную и гидравлическую части, различные модули и блоки. Индивидуальный аппарат может быть условно разделен на три составляющие:

- система подготовки и подачи диализного раствора;

- экстракорпоральный контур кровообращения;

- одноразовый диализатор.

К техническим задачам аппарата относятся:

- производство диализирующего раствора;

- управление ультрафильтрацией и удаление ультрафильтрата;

- перфузия крови.

Фильтр для всех форм диализа – полупроницаемая мембрана. Во время диализа кровь пациента протекает с одной стороны мембраны, между тем как диализный раствор с другой. Состав раствора подобран таким образом, чтобы выводить излишки жидкости и ненужные вещества из крови.

Излишки воды организма и шлаки отфильтровываются из крови через мембрану и смываются диализным раствором. Большие по размеру частицы, такие как кровяные клетки, остаются в крови, где и продолжают выполнять свою «работу».