На  рынке представлены несколько типов  оксигенаторов, предназначенных для  использования как у взрослых, так и у детей. Также существуют оксигенаторы длительного использования.

    Искусственное легкое представляет собой систему  полупроницаемых мембран, с одной  стороны которых находится воздух, а с другой - кровь. Мембраны изготовлены  из полимера, свободно пропускающего  газы, но непроницаемого для жидкостей. Устройство подключается к легочному  стволу и легочным венам - сосудам, по которому лишенная кислорода венозная кровь поступает в легкие, а  насыщенная кислородом артериальная - в левое предсердие сердца. Таким образом, венозная кровь нагнетается правым желудочком в искусственное легкое, насыщается кислородом и подается в левое предсердие. Иными словами, искусственное легкое полностью замещает аналогичный орган человека, давая больному с нефункционирующими легкими шанс прожить еще несколько дней или недель. Пока искусственное легкое испытано только на овцах. С его помощью ученым удалось поддерживать жизнь животного с удаленными легкими в течение 7 дней. Если этот срок удастся продлить до 30 суток, можно будет перейти к следующей стадии испытаний - ограниченному числу имплантаций искусственных легких людям с декомпенсированной дыхательной недостаточностью.

    Технические устройства, временно заменяющие оксигенирующую функцию легких, подразделяются на две группы: 1) оксигенаторы, где кровь  и кислород непосредственно контактируют друг с другом; 2) оксигенаторы, где  между кровью и кислородом имеется  газопроницаемая мембрана. К первой группе относятся пузырьковые и  пленочные оксигенагоры, ко второй — мембранные. Пузырьковые оксигенaторы в свою очередь делятся на прямоточные и противоточные в зависимости от направления потоков газа и крови [Осипов В.П., 1976]. Характерными представителями прямоточного оксигенатора являются оксигенатор де Волла — Миллихая, сконструированный в 1956 г. в США, и все последующие его модификации. К подгруппе пузырьковых оксигенаторов относятся и современные одноразовые оксигенирующие системы различных фирм: «Bentley» (США), «Shiley» (США), «Harvey» (США), «Gambro» (Швеция). Недостатками прямоточных пузырьковых оксигенаторов являются мощный поток кислорода и связанный с этим гемолиз, а также вспенивание и последующий переход в жидкое состояние всего объема крови, проходящего через оксигенатор [Осипов В.П., 1976]. Кислород, поступающий в кровь из нижней части пузырькового оксигенатора противоточного типа, создает пенный столб (экран), навстречу которому из верхней части оксигенатора стекает венозная кровь. Этот принцип более экономичен и эффективен. Расход кислорода и количество крови существенно меньше, чем в прямоточных оксигенаторах. Из-за вспенивания небольшой части притекающей венозной крови меньше травмируются форменные элементы крови. Недостатком указанных оксигенаторов является сложность управления, обусловленная необходимостью постоянного наличия пенного столба [Осипов В.П., 1976]. Оксигенаторами указанного типа были снабжены различные модификации отечественных АИК.

    Пленочные оксигенаторы

    Как свидетельствует название этих технических  устройств, оксигенация происходит при контакте пленки крови, образовавшейся на какой-либо твердой поверхности, с кислородом. Различают стационарные и ротационные пленочные оксигенаторы. В стационарных оксигенаторах кровь стекает по неподвижным экранам, которые находятся в атмосфере кислорода. Примером является оксигенатор Гиббона, с помощью которого была проведена первая успешная операция на сердце с ИК. Основными недостатками экранных оксигенаторов являются их дороговизна, плохая управляемость, громоздкость конструкции и необходимость большого количества донорской крови. Более эффективны ротационные оксигенаторы. К ним относятся популярные в прошлом дисковый оксигенатор Кея — Кросса и цилиндровый оксигенатор Крафорда — Сеннинга. Пленка крови, образующаяся на поверхности вращающихся дисков или цилиндров, контактирует с кислородом, подаваемым в оксигенатор. Производительность ротационных оксигенаторов в отличие от экранных может быть увеличена за счет повышения скорости вращения дисков (цилиндров). Рассмотренные пленочные и пузырьковые оксигенаторы многоразового пользования имеют исторический интерес. На смену им пришли оксигенаторы одноразового пользования в комплекте с теплообменником, артериальным и венозным резервуарами, специальной «антифомной» (силикон) секцией внутри оксигенатора, газовыми и жидкостными фильтрами, набором канюль и катетеров. Нет необходимости подчеркивать, что все это находится в стерильных упаковках. Наибольшей популярностью пользуются оксигенаторы фирм «Bentley» (США), «Harvey» (США), «Shiley» (США), «Polystan» (Дания), «Gambro» (Швеция) и др. Эти оксигенаторы полностью удовлетворяют запросы современной кардиохирургии и кардиоанестезиологии. Однако если необходима длительная (более 4 ч) искусственная оксигенация крови, то вредное действие прямого контакта крови с кислородом и углекислым газом становится небезразличным для организма. Антифизиологичность этого феномена проявляется изменением электрокинетических сил, нарушением нормальной конфигурации молекул белков и их денатурацией, агрегацией тромбоцитов, выбросом кининов и т.д. [Bethume I)., 1986]. Во избежание этого при длительных перфузиях более целесообразно пользоваться мембранными оксигенаторами.

    Мембранные  оксигенаторы

    Первый  мембранный оксигенатор небольших  размеров был сконструирован W. Kolff и с успехом испытан в эксперименте D. Effler в 1956 г В гом же году О. Olowes и соавт. применили в клинике больших размеров мембранные легкие, используя полиэтиленовые, затем теф-лоновые мембраны. В 1958 г. G. Clowes сообщил о 100 больных, у которых были использованы мембранные легкие. В последующие годы были созданы более эффективные и менее громоздкие модели с использованием в качестве мембраны полимера силикона и поликарбоната [Peirce Е., 1970], силиконизированного угля [Kolobow Т. et al., 1963, 1971]. Первые одноразовые оксшенаторы с мембраной для микропористого полипропилена были применены в клинике при операциях на сердце J. Hill и соавт. в 1975 г. В аналитическом обзоре М. Bramson и соавт. (1981) сообщается об использовании мембранных оксигенаторов более чем у 500 больных при операциях на сердце и у 35 при острой дыхательной недостаточности в течение нескольких дней. Наибольший срок 21 день. Другая модель оксигенаторов с использованием силиконовых мембран оыла сконструирована A. Lande в 1967 г., и ее начала выпускать фирма «Edwards Laboratories» (США). В последующие 10 лег ее использовали во многих странах [Lande A. et al., 1970; Carleson R. et al., 1973; Birnbaum D. et al., 1979, и др.]. В настоящее время наибольшей популярностью пользуются мембранные эксигенаторы «Cobe membrane Lung» (США) производительностью 6 л/мин с мембраной из микропористого полипропилена, «Sci. Med. membrane oxygenaors» (США) - спиральный компактный с метилсиликоновой мембраной, «Terumo Capiox Oxygenalor» (Япония) — с мембраной из микропористого полипропилена, с помощью которого Suma и соавт. произвели более 100 операций на открытом сердце у больных с массой тела 4,8—78 кг, «Travenol membrane oxygenator» (США) с мембраной из микропористого тефлона, с помощью которого было выполнено более 4000 операций [Cosgrovz D., Loop E., 1981) В заключение следует подчеркнуть, что преимущества мембранных оксигенаторов выявляются после двухчасовой перфузии [Lake С., 1985]. При этом отмечаются меньший гемолиз, менее выраженное снижение числа лейкоцитов и содержания иммуноглобулинов IgG, IgM. Воздействие на гемодинамику выражается и в снижении периферического сопротивления, увеличении диуреза. Поскольку большинство операций на сердце проводятся в пределах 2 ч, перспективы мембранных оксигенаторов в хирургии сердца пока проблематичны [Lake С., 1985] При длительных же перфузиях в реаниматологической практике их преимущество бесспорно.

Разработки  искусственной печени

    Изобретение относится к медицине и медицинской  технике и предназначено для  компенсации дисфункций печени. Биологическая  искусственная печень содержит корпус с патрубками для подвода и  отвода биологической жидкости, заполненный  однородной смесью частиц нейтрального носителя, выполненного из диффузионно  проницаемого материала, и фрагментов ткани печени. Фрагменты ткани  и частицы носителя берутся в  количественном соотношении 1 : 2 - 1 : 10 и  имеют размеры а·а·в, где а = 0,4 - 0,6 мм, в = 0,4 - 3 мм. Технический результат: улучшение биохимических показателей  крови и выживаемости при лечении  острого поражения печени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Аппарат искусственной печени "Экипаж"

    В основе новой модели “ЭКИПАЖ” (экстракорпоральная клеточная искусственная печень асцитической жидкости) лежит использования 8 систем, каждая из которых выполняет  свои определенные функции, и проводимая модель биологической печени проходит 3 этапа. Гипопротеинемия при патологии  печени является результатом угнетения  ее синтетической функции или усиленным катаболизмом, кровопотерей, асцитом, потерей белка при диспепсиях и отеках. Диспротеинемия обычно связана с поражением мезенхимы (соединительно-тканной основы) печени и сопровождается ростом количества гамма глобулинов. Другим свидетельством поражения мезенхимы служат нарушения выработки и активности ферментов. Отметим, что у здоровых лиц полный метаболизм аммиака происходит до нетоксичной мочевины, экскретируемой почками. “Полномочия” печени распространяются также на липидный обмен: синтез ХС, желчных кислот, гормонов, липопротеидов.

    Если  рассматривать в отдельности  предназначение ниже перечисленных  процедур, то в них предусматриваются  следующие лечебные эффекты: детоксикационный, белково-синтетический, выделительный, антиоксидантный, метаболический.

    Механизмы действия непрерывной криоплазмасорбции, оксигенотерапии (озонотерапии), ультрафильтрации, асцитосорбции с реинфузией очищенного асцита внутривенно, лазерного воздействия, региональной дилюции, жидкого суперочищенного  альбумина с целью повышения  биосовместимости известны и описаны  в литературе (13,14.15) , приводятся также  ранее используемые в клинике  звенья модели “искусственной печени”  и сама полезная модель, применяемая  в клинике в течении последних 1,5 года. Результаты использования полезной модели “искусственной печени” позволили  нам продолжить клинические исследования и внедрить в экстракорпоральную систему, объединяющую эфферентные  методы, эмбриональные гепатоциты и  собственные стволовые клетки выделенные из костного мозга пациента с заместительной целью., для лечения печеночной недостаточности  и гепаторенального синдрома. Отмечена положительная субъективная динамика, улучшение функционального состояния  печени, проявляющиеся результатами биохимических, морфологических (результаты биопсии) исследований.

    Группа  японских ученых сообщила о том, что  созданная из мембран печеночной ткани искусственная печень, функционировала  в течение более чем 200 дней в  организме мыши.

Группа  ученых во главе с доцентом Токийского женского медицинского университета Кадзуо Охаси смогла в специальном контейнере культивировать печеночную ткань лабораторной мыши. Из полученной ткани специалисты  создала мембраны, диаметр которых  составляет 3 сантиметра, а толщина - 0,02 миллиметра.

     После создания мембран исследователи  пересадили их под кожу на спине  мыши и позже установили, что мембраны искусственной печени смогли функционировать, вырабатывая протеин под названием  альбумин и растворяя лекарства.

     Ученые  отмечают, что это первый случай в мировой практике, когда искусственная  печень, пересаженная животному, функционировала  так долго.  
По словам доцента Охаси, мембраны печеночной ткани могут помочь в лечении различных печеночных заболеваний. Поэтому его группа будет продолжать исследования, нацеливаясь на то, чтобы применить этот метод и на людях.

Заключение

    Современная медицинская техника позволяет  заменять полностью или частично больные органы человека. Электронный  водитель ритма сердца, усилитель  звука для людей, страдающих глухотой, хрусталик из специальной пластмассы — вот только некоторые примеры  использования техники в медицине. Все большее распространение  получают также биопротезы, приводимые в движение миниатюрными блоками  питания, которые реагируют на биотоки  в организме человека.

    Во  время сложнейших операций, проводимых на сердце, легких или почках, неоценимую помощь медикам оказывают «Аппарат искусственного кровообращения», «Искусственное легкое», «Искусственное сердце», «Искусственная почка», которые принимают на себя функции оперируемых органов, позволяют  на время приостановить их работу.

    Таким образом, искусственные органы имеют  огромное значение в современной  медицине.

Список  использованной литературы

1. Ресурсы сети Интернет.