Изучение процесса плазмофереза

Цель работы:

1. Изучение процесса ллазмафереза, конструкции и принципа дей­ствия аппарата Аи1орЬегез15 - С.

Введение

НЛАЗМАФЕРЕЗ (ПА) - один из методов воздействия на кровь и кровообращение, проводимых у больных с целью очищения крови вне организма или у доноров для получения плазмы и ее компонен­тов.

При ПА производится удаление определенного количества крови из кровотока, разделение ее на компоненты (плазму и эритроцитную массу), изъятие (аферез) плазмы и возвращение клеточных элемен­тов (эритроцитной массы) в кровеносное русло. Для предупрежде­ния возможных волемических расстройств одновременно с удалени­ем плазмы проводится восполнение дефицита ОЦП (объема цирку­лирующей плазмы) замещающими растворами. Способ замещения, объём, состав растворов, последовательность их введения выбирают в зависимости от количества удаленной плазмы, состояния пациента, вида заболеваний и других факторов. По сравнению с дру­гими методами экстракорпорального очищения крови ( гемодиализ, гемофильтрация, гемо- и плазмосорбция) ПА оказывает наименьшее повреждающее действие на клетки крови, удовлетворительно пере­носится больными. При правильном выборе и проведении процесса процедура является эффективным лечебным средством и находит все более широкое применение в клинической практике. ПА в на­стоящее время широко применяется при аутоиммунных заболевани­ях, септических состояниях и в донорстве.

В настоящее время сформировалось два основных метода, направ­ленных для решения задачи плазмафереза - фильтрационный и цен- трифугальный.

Фильтрационный метод предполагает наличие мембраны. Такое устройство является одноразовым. Оно дает возможность быстрого и эффективного разделения плазмы, используя небольшую поверх­ность мембраны при малом рабочем обьеме. Основным недостатком этого метода является высокая стоимость мембранного фильтра. Центрифугальный метод разделения многоразовый. Центрифуга приводится во вращение двигателем и под действием центробежных сил происходит разделение плазмы и эритроцитов за счет их раз-

9

личной плотности и веса. По окончании процедуры центрифуга сте­рилизуется в автоклавах. Основная задача данного метода заключа­ется в подборе скорости вращения, при которой эритроциты не ис­пытывают деформирования. Оптимальная скорость вращения цен­трифуги 2500 - 3000 об/мин.

Часто фильтрационный совмещают с центрифугальным методом. В этом случае устройство для разделения приводится во вращение магнитным полем, которое вращает ротор, и, таким образом, весь фильтр приходит во вращение. Цельная кровь поступает в верхнее отверстие, плазма отделяется путем вращения мембранного фильт­ра. После этого плазма выходит в нижнее отверстие для сбора в мешок. Концентрированные клетки крови перекачиваются из боко­вого отверстия устройства в резервуар их сбора.

Медико - биологические основы процесса плазмафереза

"Аутоферезис - С - это автоматическая система для плазмафереза, в которой используется мембранное сепарационное устройство Плаз- масел - С. Это устройство является частью стерильного одноразо­вого комплекта, поставляемого отдельно от аппарата "Аутоферезис - С.

Процедура предусматривает выполнение одной венопункции и со­стоит в последовательном выполнении цикла сбора плазмы и цикла реинфузии концентрированных клеток крови путём использования системы насосов и датчиков, которые контролируются микропро­цессором. Микропроцессор обеспечивает также работу систем безо­пасности и сигнализации. Сбор плазмы системой 'Аутоферезис - С" состоит из чередующихся циклов сбора и реинфузии.

Сбор плазмы

Раствор антикоагулянта поступает с заданной скоростью из соответ­ствующей ёмкости и смешивается с кровью донора в месте её забора из вены. Затем кровь с антикоагулянтом поступает в сепарационное устройство Плазмасел - С, где плазма выделяется на вращающем мембранном фильтре и далее поступает в соответствующую ёмкость (пластиковый мешок). Выходящие из установки Плазмасел - С кон­центрированные компоненты крови перекачиваются в резервуар для последующей реинфузии. Процесс продолжается до тех пор, пока резервуар для реинфузии окончательно не заполнится. В этот мо­мент система прекращает работу и начинается цикл реинфузии.

Реннфузия эритроцитной массы При реинфузии насос цельной крови меняет направление вращения, и концентрированные компоненты крови возвращаются донору. В течение всей процедуры венозное давление и скорость насоса кон-

тролируются так, чтобы оптимизировать кровоток и, следовательно, выход плазмы.

Система "Аутоферезис - ^'автоматически переключается из цикла сбора в цикл реинфузии до тех пор, пока предварительно установленный объем плазмы не будет собран в мешке плазмы. Затем в качестве замещающей жидкости вводится физраствор.

1. Описание конструкции и принципа действия Аппарата "Аи*орЬеге818 - С"

Аппарат изображен на рисунке 1.

1.1 Насосы

На, аппарате имеется.три роликовых насоса, работающих в режиме перистальтики.

Насос для перекачивания крови. Он забирает антикоагулированную цельную кровь от донора к устройству Плазмасел - С, где происхо­дит процесс сепарации в цикле сбора плазмы (рис.2). В процессе ре­инфузии (рис.3) насос переключается и происходит возврат содер­жимого резервуара обратно донору.

Насос антикоагулянта. Этот насос поставляет специальный анти- коагуляционный раствор с установленной скоростью. Этот насос ра­ботает только во время цикла сбора плазмы.

Насос концентрированных клеток крови. Служит для перекачки концентрированных клеток крови из устройства Плазмасел - С в ре­зервуар реинфузии в процессе сбора плазмы. Этот насос не работает в период цикла реинфузии.

Перекачивание крови осуществляется перистальтическим насосом (рис.4), который содержит статор 11, с примыкающей к его внутрен­ней поверхности эластичной трубкой 12, ротор 13, установленный на валу 14 электродвигателя и размещённый в полости статора. Для обеспечения окклюзии эластичной трубки в роторе, состоящем из ступицы 16, диска 17, соединенных с-помощью стоек 18, предусмот­рен механизм, включающий ползушки 19 со смонтированными на осях 20 роликами 21, которые контактируют с эластичной трубкой 12. Ползушки находятся в контакте с кулачком 22 и имеют возмож­ность перемещения в радиальных пазах ступицы и диска ротора под воздействием установленной на кулачке пружины кручения 15 и упругой силы сжатия эластичной трубки. На торцевой поверхности кулачка выполнены упоры 23, взаимодействующие с эксцентриком 24, который смонтирован на диске ротора и снабжён рукояткой 25 и контргайкой 26. Постоянный контакт эксцентрика с одним из упо­ров кулачка обеспечивается указанной пружиной кручения. На тор-

цевой поверхности кулачка ввернута шпилька 31, которая пропу­щена через выполненный по радиусу паз в диске ротора и на кото­рую навинчена поводок-гайка 27. На эксцентрике выполнен сектор 28, на периферийной торцевой поверхности которого нанесены де­ления, характеризующие величину окклюзии эластичной трубки. На скосе окна 29 в диске ротора нанесена точка отсчёта окклюзии. Пе­редача крутящего момента ротору от электродвигателя осуществля­ется с помощью штифта 32, запрессованного в ступице ротора и входящего в соответствующий паз вала электродвигателя. На этом валу выполнена кольцевая канавка, фиксирующая на нём ротор с помощью подпружиненного фиксатора 30. Рабочая полость насоса закрыта колпаком 10, который соединён со статором байонетным соединением. Насос работает следующим образом;

Перед пуском насоса в полости статора 11 устанавливают эластич­ную трубку 12. Для этого при помощи поводка-гайки 27 проворачи­вают кулачок 22 до контакта его свободного упора 23 с эксцентри­ком 24. При этом увеличивается угол закручивания пружины круче­ния 15 и примерно в 3...4 раза увеличивается зазор между роликами 21 и поверхностью полости статора 11, благодаря чему на последней легко укладывается эластичная труба 12. Опустив поводок-гайку 27, кулачок 22 под воздействием упругой силы указанной пружины кручения возвращается в исходное положение, обеспечивая окклю­зию эластичной трубки. Величину окклюзии по желанию оператора можно изменить. Для этого необходимо на б = 0,2...0,3 мм отдать контргайку 26 и при помощи рукоятки 25 провернуть эксцентрик 24 до совмещения риски, определяющей желаемую величину окклюзии, с точкой на скосе окна 29, а затем зафиксировать эксцентрик указан­ной контргайкой. Выходящие из статора концы эластичной трубки при помощи специального устройства подсоединяются к пациенту. Затем полость статора закрывают колпаком 10. При пуске электро­двигателя начинает вращение ротор 13. При этом ролики 21 совер­шают сложное движение - вращаются относительно собственной оси 20 и вращаются совместно с ротором 13 с угловой скоростью. Мо­мент силы взаимодействия роликов с прижатой к поверхности по­лости статора эластичной трубкой воспринимается через упор 23 кулачком 22. При завершении процедуры останавливают электро­двигатель, снимают колпак 10, а затем отдают поводок-гайку 27 и поворотом кулачка 22 легко снимается эластичная трубка за счёт многократного увеличения зазора между последней и поверхностью полости статора. При необходимости можно провести регламентные работы по дезинфекции рабочих органов насосов. Для этого легким рывком снимается ротор 13 с вала электродвигателя.

1.2 Клапаны

Имеются 4 клапана, в которые устанавливаются магистрали рас­ходной системы. Эти клапаны открываются и закрываются автома­тически в процессе работы (рис.2,3).

Клапан магистрали реинфузии. Закрывает магистраль реинфузии в процессе цикла сбора плазмы. Клапан открывается в процессе цикла реинфузии, позволяя концентрированным клеткам крови из резер­вуара возвращаться вновь в вену донора.

Клапан магистрали крови. Открыт в период цикла сбора плазмы, позволяя продвигаться цельной крови с антикоагулянтом в устрой­ство сепарации Плазмасел — С. Этот клапан закрыт в период цикла реинфузии.

Клапан магистрали физраствора. Закрыт в период циклов сбора плазмы и реинфузии. Этот клапан открывается в начале процедуры для заполнения системы физраствором и в конце процедуры для промывания фильтра и резервуара реинфузии от остатков концен­трируемых клеток в ходе процедуры и после её завершения.

Клапан магистрали плазмы. Перекрывает магистраль плазмы в том случае, если детектор гемоглобина обнаружит в плазме эритроциты или свободный гемоглобин.

1.3 Детектор гемоглобина

Это оптический датчик, который определяет наличие гемоглобина или эритроцитов в магистрали плазмы. В случае их обнаружения оператор будет немедленно информирован сигналом тревоги, при этом магистраль плазмы будет перекрыта, предотвращая попадание гемоглобина (эритроцитов) в мешок для сбора плазмы.

1.4 Блок датчиков давления

Блок датчиков состоит из датчиков венозного давления, датчика трансмембранного давления (ТМД) и оптических детекторов при­сутствия магистралей и крови в них.

Трансмембранное давление - это давление через мембрану, созда­ваемое разностью скоростей насосов крови и концентрированных клеток, а также разрежение, создаваемое протекающей плазмой под воздействием силы тяжести.

Датчик венозного давления - это высокочувствительный датчик давления, который подсоединён к одноразовой системе и постоянно контролирует давление в вене донора. Этот датчик формирует об-

ратную связь для управления скоростью насоса крови но время цик­лов сбора и реинфузии. Таким образом,обеспечивается максималь­ный поток крови.

Датчик ТМД. Этот датчик постоянно контролирует ТМД внутри устройства Плазмасел - С и даёт информацию в микропроцессор, если давление начинает выходить за пределы нормального диапазо­на 90- 140 мм. рт. ст.

1.5    Ультразвуковой детектор воздуха

Это ультразвуковое устройство, позволяющее обнаружить воздух в магистрали. Учитывая опасность попадания воздуха в. кровоток, это устройство каждый раз проверяется в начале процедуры. Если в процессе плазмафереза вдруг обнаруживаются пузырьки воздуха, аппарат немедленно останавливается и не возобновляет работу до тех пор, пока пузырьки воздуха не будут удалены из магистрали крови в резервуар реинфузии.

Система контроля резервуара реинфузии

Это оптическое устройство, которое контролирует уровень концен­трированных клеток в резервуаре реинфузии. Через это устройство микропроцессор распознает, когда нужно переключить циклы сбора и реинфузии. Это происходит тогда, когда резервуар наполнен концентрированными клетками. Через это устройство компьютер также узнает, когда резервуар освобождается в конце цикла реинфу­зии.

1.6    Система управления манжетой

Манжета на руке донора автоматически надувается в период сбора плазмы и сдувается в цикле реинфузии. Давление в манжете уста­навливается, исходя из комфортного состояния донора. Манжета может быть надута или спущена путем нажатия кнопок на напели (плюс + или минус - ) перед венопункцией, что дает возможность оператору следить за состоянием донора.

1.7 Весы для мешка с плазмой

Эти весы предназначены для постоянного вз'вешйвания жидкости в мешке для плазмы. Оператор определяет объем плазмы, который нужно забрать у донора согласно инструкции. Весы останавливают аппарат, когда предусмотренное количество плазмы собрано.

1.8 Индикатор потока донорской крови

Индикатор потока донорской крови находится с правой и левой сто­роны аппарата и таким образом донор может наблюдать интенсив­ность потока, находясь с любой стороны аппарата. Когда горят зеленые лампочки, это указывает на то, что донор должен сжимать свою руку каждые 10 е., чтобы обеспечить адекватный поток крови. Звуковой сигнал может означать, что поток крови уменьшился, и донор дол­жен энергичнее сжимать руку, чтобы обеспечить более высокий кровоток. Насос крови автоматически уменьшает скорость вращения в случае необходимости с тем, чтобы подстраиваться под индивиду­альную скорость венозного потока.

На индикаторной линейке размещены 7 лампочек. Красная лампочка указывает, что кровоток составляет менее 50 мл/мин. 2 оранжевые лампочки загораются тогда, когда кровоток находится в диапазоне от 50-60 мл/мин. Зеленые лампочки загораются, когда поток крови до 70-80-90 и 100 мл/мин, соответственно.

1.9 Панель управления

Панель управления содержит мембранные переключатели. Эти кнопки срабатывают от касания пальца. Панель содержит следую­щие переключатели и индикаторы:

•       Буквенно - цифровой дисплей. На этом дисплее появляется ин­формация, отражающая текущий статус работы аппарата.

•       "Стрелка вниз". Переход на следующий шаг, Для перехода на каждый следующий шаг надо нажать эту кнопку.

•      "Плюс" (+) и "Минус" (-). Они используются для введения в компьютер информации о доноре и для управления определенными функциями, как, например, изменение давления. После введения информации путем нажатия кнопок (+) или (-), нажимайте затем кнопку "стрелка вниз" для перехода на следующий шаг программы.