что такое искусственная почка у человека

Трансплантация и заместительная почечная терапия

НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина – лидер в Российской Федерации по пересадке почки и лечению хронической почечной недостаточности!

60 трансплантаций в год

5000 сеансов гемодиализа

Пациенты со всех регионов России

Ключевые преимущества трансплантации почки в НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А.Лопаткина

В НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина впервые в Российской Федерации разработаны и внедрены в клиническую практику чрескожные и открытые реконструктивные операции на мочевом тракте трансплантата. Некоторые методики запатентованы. Широкое применение инновационных методов реконструктивной пластики в течение последних лет позволило практически полностью избежать потерь трансплантатов, связанных с урологическими осложнениями.

Оперативные вмешательства

Методы послеоперационной терапии

Отторжение по сей день является главной причиной потери функции почечного трансплантата. В НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина большое внимание уделяется подбору режимов иммуносупрессивной терапии после трансплантации. Целью этого метода является достижение эффективной профилактики отторжения в балансе с безопасностью терапии, как в раннем, так и в отдаленном послеоперационном периоде. Рутинное использование поликлональных антитимоцитарных антител в качестве стартовой иммуносупрессивной терапии позволило достичь уровней выживаемости пациентов и почечных трансплантатов, сопоставимых с мировыми данными. Более 300 пациентов получили такую терапию. Пятилетняя выживаемость пациентов

после трансплантации при такой схеме иммуносупрессии составляет 91.2%; 5-летняя выживаемость почечных трансплантатов – 84,7%. Использование в клинической практике наиболее современных методов, таких как пункционная биопсия почечного трансплантата с дальнейшим гистологическим и иммуногистохимическим исследованием, позволило существенно расширить возможности раннего распознавания и дифференциальной диагностики дисфункции почечного трансплантата. Это способствовало значительному улучшению результатов лечения.

Возможные осложнения

Совершенствование хирургической техники изъятия донорских органов и трансплантации привели к заметному снижению количества послеоперационных осложнений. С 2011 года подавляющее большинство изъятия почки у прижизненного донора были выполнены с помощью эндовидеохирургической методики (НИИ урологии имеет опыт более 150 донорский лапароскопический нефрэктомий). Урологические осложнения, наблюдаются менее чем у 5% пациентов, но они всё еще остаются причиной длительных госпитализаций, потерь трансплантатов, а порой могут приводить и к смерти реципиента. Лечение их сопровождается значительными трудностями, связанными со снижением репаративной способности тканей и большим риском развития инфекции у больных в результате длительной уремии и иммуносупрессии.

Противопоказания к трансплантации почки

Диссеминированный или не леченный рак. Тяжёлое психическое заболевание. Прогрессирующая или рефрактерная сердечно-лёгочная недостаточность. Активная инфекция мочевых путей, активный туберкулёз. Необратимое поражение печени (цирроз). Активное системное заболевание.

Процесс подготовки и лечения

Выполнение всех диагностических исследований на догоспитальном этапе: КТ, УЗИ, МРТ, анализы

Госпитализация и операция

Для решения вопроса о возможности проведения трансплантации почки пациентам из регионов Российской Федерации необходимо получить консультацию в Консультационно-диагностическом центре НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина! После консультации необходимо будет пройти обследование или до-обследование, после чего будет проведен междисциплинарный консилиум врачей, на котором будет принято решение об избранном методе лечения. Необходимо помнить, что трансплантация почки выполняется по талонам ВМП (высокотехнологичная медицинская помощь) и финансируется из государственного бюджета. Пациенты из Москвы госпитализируются в плановом порядке.

Контактная информация

Источник

Показания к процедуре гемодиализа, противопоказания

Искусственная почка — это аппарат, который позволяет на время заменить работу почек посредством процедуры гемодиализа. Без его помощи уже многих пациентов, страдающих от почечной недостаточности (как острой, так и хронической) уже не было бы в живых.

Дело в том, что при такой патологии мочевыделительные органы не в состоянии работать на полную мощность, поэтому токсические продукты, образующиеся в результате обменных процессов, остаются в крови и отравляют организм.

Почки человека при нормальном состоянии могут выводить все продукты обмена и балластные вещества из организма. Но бывают ситуации (например, почечная недостаточность), когда органы не справляются со своей задачей, и происходит накопление в крови токсических веществ.

Их высокий уровень может привести к отравлению организма и гибели человека. В таком случае помогает только пересадка почки или регулярное проведение очистки крови. Эта процедура и называется гемодиализ.

Как устроен аппарат искусственной почки

Основа устройства для проведения гемодиализа заключается в перемещении веществ через специальную мембрану, с одной стороны которой находится кровь больного, а с другой — особый диализирующий раствор. При создании разницы давления из организма удаляется избыток жидкости и вредные вещества.

Аппаратура имеет три основные составляющие:

Состав раствора имеет сходство с кровяной плазмой. Его корректируют в зависимости от качества и количества электролитов. Чтобы отрегулировать удаление жидкости в растворе для диализа меняют концентрацию натрия.

Для чего и кому назначается процедура гемодиализа

Гемодиализ — это довольно сложная процедура. Для того чтобы понять, что это такое, рассмотрим показания к ее проведению. Она совершенно необходима в следующих случаях:

Все эти состояния могут при отсутствии принятия мер привести к смерти больного. А при ХПН гемодиализ является единственным способом продлить жизнь пациента.

В реанимации аппарат используется при следующих ситуациях:

При этих патологиях наступает острая почечная недостаточность, которая и купируется при помощи аппарата искусственной почки.

Необходимость в проведении диализа возникает и при процессах, которыми сопровождается хроническая недостаточность почек:

Особенно жизненно необходимо использование процесса очищения крови при двустороннем поражении, так как при наличии здоровой почки она может брать на себя функцию больного органа.

Противопоказания к гемодиализу

Существуют относительные и абсолютны противопоказания к проведению гемодиализа. В первом случае это — туберкулез легких в его активной форме и заболевания, которые могут приводить к массированным кровопотерям.

Ни в коем случае такая очистка крови не проводится некоторых заболеваниях:

С большой осторожностью проводится процедура лицам, которые страдают от обструктивных заболеваний легких. В самом крайнем случае назначается использование гемодиализа у больных с возможным развитием спонтанного кровотечения.

Как работает искусственная почка

Существует насколько видом таких аппаратов, но принцип устройства их одинаков. Средний вес устройства составляет около 80 килограммов. Кровь пациента проходит в нем через особый фильтр, и уже в очищенном виде поступает обратно в организм.

Для этого всем больным, нуждающимся в проведении гемодиализа, формируют фистулу, которая соединяет вену и артерию. Именно из нее проводится забор крови в аппарат, и возвращение ее в сосудистое русло.

Есть и другой способ для улучшения соединения с искусственной почкой. Это установка постоянного (сроком на два года) или временного катетера, для которого используются крупные вены в паху или в области шеи.

Выбор между двумя способами подключения выбирает только врач. Если необходимо сформировать из двух сосудов фистулу, то это является прерогативой сосудистого хирурга.

Физический принцип работы устройства заключается в использовании разницы осмотического давления и диффузионного проникновения низкомолекулярных веществ через мембрану. Таким способом устраняются из крови вещества, которые не могут выводиться больными почками.

Для отделения шлаков от необходимых элементов крови используется мембрана или трубка, изготовленная из целлофана. С целью быстрого поступления крови через фистулу или катетер применяется насос.

Он закачивает ее в камеру диализатора, где находится мембрана и раствор. После прохождения через них, кровь возвращается в обычное русло. Несколько часов такой процедуры позволяет добиться значительного улучшения состояния.

Метод проведения

Для каждого больного частота и длительность проведения процедуры определяется врачом в строго индивидуальном порядке. Чаще всего очищение проводится трижды за неделю, а длительность гемодиализа составляет 5 часов.

Так как в системе аппарата можно менять виды мембран, то это позволяет разнообразить программы очистки, которые могут быть ежедневными (по два часа) и двухразовыми в неделю. При некоторой сохранности функции почек гемодиализ проводится немного реже, так как в этом случае частично выведение токсических веществ происходит.

Обыкновенно для проведения больной должен приходить в медицинское учреждение. Но современная наука не стоит на месте, и появляются портативные аппараты, позволяющие делать очистку крови на дому. Это позволяет человеку не так зависеть от времени, при этом не страдает и его привычный порядок жизни.

Существует аппаратура, с которой пациент может выезжать из дома и даже путешествовать. Пока широкое распространение этот вид почечного диализа получил только за рубежом.

Перед началом процедуры больному нужно поставить фистулу, катетер или трансплантат. Фистулу делают из собственных сосудов, и они позволяют получить прямое соединение венозной и артериальной крови. Локализация фистулы обычно на предплечье.

Использование с этой целью специальной трубки носит название трансплантата, который соединяет вену и артерию. Но при этом возрастает число осложнений.

Иногда врач устанавливает пациенту катетер, для проведения гемодиализа в него вставляется игла. Такой вид доступа удобен только в случае необходимости проведения однократной процедуры.

Какая требуется диета

При постоянном проведении гемодиализа необходимо соблюдение особой диеты. Продукты в рационе больного подбираются, исходя из определенных правил:

Если в период лечения пациент нарушил предписания по ограничению жидкости или соли, то об этом нужно сразу сообщить врачу. Это позволит ему провести диализ почек в определенном режиме, и восстановить гомеостаз.

Что дает применение аппарата искусственной почки

Аппарат позволяет полностью компенсировать нарушения, связанные с почечной недостаточностью. Он берет на себя функцию, характерную для здоровой почки, а именно:

Возможные осложнения после гемодиализа

Проведение гемодиализа может быть сопряжено с рядом осложнений:

Среди побочных эффектов встречаются аллергические реакции, тошнота и рвота, развитие судорожного синдрома.

Источник

Имплантируемая искусственная почка: обзор сегодняшнего состояния технологии

Трансплантация почек является предпочтительным методом лечения хронических заболеваний почек, но их нехватка, рост числа больных с хроническими заболеваниями этого органа и быстрое развитие заболевания делают большинство пациентов зависящими от диализа. Поскольку диализ резко влияет на образ жизни пациентов, большие надежды возлагаются на развитие искусственных почек, хотя их использование в настоящее время затруднено серьезными опасениями по поводу безопасности. С другой стороны, пациенты с гемодинамической нестабильностью, как правило, не переносят лечение прерывистым диализом из-за их неспособности адаптироваться к изменяющемуся сценарию непредвиденных событий.

Предполагается, что искусственная почка предоставит пациентам с хроническим заболеванием почек новый вариант, выходящий за рамки краткосрочного решения почечного диализа и дорогостоящей пересадки почки. Сегодня разработки в этой сфере ведутся как с целью создания носимого устройств, так и имплантируемого варианта искусственной почки.

В этом обзоре мы обсудим последние достижения в области разработки имплантируемой искусственной почки.

Имплантируемая искусственная почка, которую разрабатывают сегодня несколько коллективов ученых, похожа на существующий экстракорпоральный аппарат почечной помощи, который представляет собой биологически искусственную почку, сочетающую в себе мембранный гемофильтр и биореактор для функционирования в качестве здоровой почки. Однако такое устройство должно быть небольшим, обладать высокой эффективностью фильтрационных мембран, должна быть способна регулировать кровоток и стабилизировать необходимые компоненты. Имплантируемая искусственная почка должна быть способной воспроизводить работу настоящей почки, устранять необходимость в диализе и не требовать постоянного врачебного контроля. Кроме того, ее использование не должно требовать применения иммунодепрессантов и лекарств.

Это в идеале, а что же мы имеем сегодня в действительности?

Kidney Project (Калифорнийский университет в Сан Франциско)

Самая известная разработка в этой сфере ведется в рамках Kidney Project, в котором работают специалисты Калифорнийского университета из Сан-Франциско и университета Вандербильта (США). Они разработали имплантат размером с кофейную чашку, который способен выполнять функции почки и стать великолепным решением для пациентов с хроническим заболеванием почек. Это не очень большое хирургически имплантированное устройство состоит из высокопроницаемого фильтрационного блока и клеток почек человека.

Фильтрующий компонент имеет микропоры, которые могут иметь индивидуальную форму для того, чтобы выполнять определенные задачи. Эти фильтры могут располагаться один за другим, каждый из которых будет выполнять разную функцию фильтрации. Всего устройство содержит в себе пятнадцать таких фильтров, помещенных один поверх другого. Между такими фильтрами и вокруг них находятся живые клетки почки, которые выполняют функции, которые искусственные компоненты выполняют недостаточно хорошо, включая реабсорбцию питательных веществ и избавление от накопленных отходов. Поскольку такое гибридное биологическое устройство будет размещаться вне досягаемости иммунной реакции организма, оно будет таким образом защищено от отторжения человеческим телом.

Т.е. устройство содержит живые клетки, оно теоретически может не только фильтровать кровь, но и выполнять другие важные функции настоящей почки, такие как выделение гормонов для контроля кровяного давления.

Кроме фильтров, которые разделяют различные субстанции в крови, в состав имплантата входит «биореактор», который обрабатывает ультрафильтрат, выделяет из него сахар и соли, которые возвращает в кровь. В этом процессе вода реабсорбируется также обратно в тело, а ультрафильтрат превращается в «мочу», которая направляется в мочевой пузырь для удаления из организма. Эти устройства помещены в прочный корпус, покрытый пленкой из материала, который безопасен для использования внутри нашего тела. Имплантат соединен трубками с расположенными рядом венами и мочевым пузырем.

Питание устройство получает за счет давления крови пациента и этот прибор не требует использования внешних трубок или кабелей, которые сегодня ассоциируются с носимой искусственной почкой.

Очищенная кровь возвращается в систему кровообращения через вены, подключенные к имплантату, а отходы перемещаются в мочевой пузырь через соответствующую трубочку. Все элементы, через которые проходит кровь, имеют покрытие, которое должно препятствовать образованию тромбов. Кроме того, образованию тромбов препятствует специальном образом разработанная схема кровотока внутри системы.

Отметим, что при этом пациенты все равно должны принимать гормональные добавки, которые они используют при прохождении процедур диализа.

Тестирование рабочего прототипа предполагается провести в 2020 году.

USKRC

Недавно компания American Kidney Research Corporation (USKRC) объявила о разработке, как они утверждают, «первой в мире» имплантируемой искусственной почки. В этом устройстве применяется метод производства синтетической мочи с использованием технологии очистки крови с помощью деионизации, которая является первой в своем роде. Он включает в себя процессы фильтрации и ионного транспорта, которые аналогичны процессам, происходящим в человеческой почке.

Разработку, которую финансирует USKRC, ведут ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе и университета Арканзаса.

По словам разработчиков системы,

В крови есть различные ионы и вещества, в том числе натрий, калий, мочевина и вода, которые необходимо транспортировать, либо в кровь, либо в мочевой поток, и в соответствующих количествах в течение определенного периода времени. Для этого необходимо создать ионную транспортную систему и систему транспортировки воды, что мы и сделали. Вот почему мы смогли создать синтетическую мочу.

Система предназначена для удаления мочи со скоростью, сравнимой с той, какую обеспечивает здоровая почка, выдавая примерно то же количество воды, которое потребляется в данный день. Она включает в себя датчики обратной связи и настраиваемое программное обеспечение для контроля изменений в биохимии крови.

Стандартные диализные аппараты подвергают кровь диализату через мембрану; разница между составом диализата и кровью определяет, какие ионы выходят из организма и попадают в диализат. В отличие от диализа, при таком подходе не требуется очищенная вода или диализат, которые усложняют работу врачей и жизнь пациентов.

Недавно прототип такого устройства был испытан на животных, в том числе на свиньях, у которых работа почек очень похожа на функционирование этого органа у человека.

Результаты тестирования показали, что технология позволяет измерять (и, вероятно, в будущем контролировать) уровень калия, удаляемого из крови и затем переносимого в искусственную мочу под контролем компьютера. В настоящее время прототип этого устройства представляет собой носимый прибор размером с небольшой чемодан, который в ближайшем будущем предполагается усовершенствовать, существенно уменьшить, обеспечить его биосовместимость для обеспечения возможности его имплантации в человеческое тело.

Причина, по которой эта технология меняет правила игры, говорят разработчики, заключается в способности очищать кровь пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности без использования процедур диализа. Это меняет методологию, практикуемую десятилетиями, что приводит к изменению парадигмы.

В ближайшем будущем разработчики планируют дорабатывать каждый из компонентов своего устройства. Он намерены изменить ультрафильтр, чтобы пациенту не понадобился гепарин или антикоагулянт. Кроме того, они планируют перепроектировать ультрафильтр так, чтобы в самом фильтре были компоненты, которые будут препятствовать свертыванию крови и улучшить электродеионизационные узлы.

Qidni Labs

Компания, Qidni Labs создает полностью имплантируемую искусственную почку, которая использует систему нанофильтрации для имитации функции органа. Разработанный специалистами фирмы прототип уже хорошо зарекомендовал себя при имплантации в свиней.

По утверждению разработчиков это устройство будет непрерывно фильтровать кровь пациента в течение многих лет, не требуя обслуживания и очистки, что позволит навсегда освободить пациента от аппаратов диализа.

На базе этой технологии компания также планирует выпустить носимый миниатюрный диализный аппарат, который, по видимости, появится на рынке раньше имплантируемого устройства. В настоящее время Qidni Labs тестирует свои устройства и, если все пойдет по плану, разработчики ожидают, что эти приборы выйдут на рынок через четыре-пять лет.

Сейчас проект находится на доклинической стадии.

Выращенные в лаборатории живые почки

При здоровых почках, имеющих около 1 миллиона нефронов каждая, процесс должен был бы масштабироваться, чтобы вырастить целые органы, готовые к трансплантации. Достоинство использования собственных стволовых клеток пациента заключается в том, что это может помочь избежать отторжения его организмом выращенной в лаборатории почки (что может произойти с сегодняшними пересадками почек).

Это исследование находится в самом начале, и требуется еще очень много работы, но способность выращивать нефроны в лаборатории уже является выдающимся достижением.

Источник

Как работает искусственная почка

Все началось с пиявок

Еще ученых античности интересовала процедура гемодиализа, но толчком к появлению современного метода очистки крови стало развитие биохимии в начале XIX века.

С. В. Лашутин в книге «История гемодиализа в мире» отмечает несколько основных вех становления этого направления медицины.

В 1854 году был описан метод изготовления полупроницаемых пергаментных мембран: шотландский профессор химии Томас Грэхэм спроектировал диализатор в форме «обруча», экспериментально доказав законы диффузии и осмоса (от греческого «давление»), ставшие классическими и заложившие основы современного диализа.

Первый гемодиализ был проведен в октябре 1924 года. Врач из Германии Джордж Хаас в качестве антикоагулянта использовался гирудин: вещество, которое содержится в слюнных железах пиявок и в некоторых видах змеиного яда. В 1925 году Хаас после нескольких неудачных попыток смог произвести свою первую партию гепарина из печени и в 1927 году впервые использовал его в лечении больного гемодиализом.

3 сентября 1945 года голландскому медику Вильяму Кольфу удалось с помощью гемодиализа снизить концентрацию мочевины в крови пациентки и вывести ее из комы. Таким образом, первой больной, которая выжила благодаря лечению искусственной почкой, считается эта 67-летняя женщина.

В условиях больницы

За десятилетия своего существования гемодиализ стал вполне самостоятельной медицинской специальностью. На сегодня именно внепочечное очищение крови при всех своих побочных эффектах, таких как болезненность процедуры, повышенная утомляемость и кожный зуд, считается наиболее универсальным и доступным методом лечения заболеваний почек.

Современная искусственная почка представляет собой довольно громоздкое устройство весом несколько десятков килограммов. Для очищения крови от продуктов метаболизма пациентам амбулаторно проходятся проходить 2-3 сеанса в неделю по 4-8 часов каждый. Так, в 2008 году в Свердловской области, жительница Новоуральска, страдающая почечной недостаточностью и пытавшаяся родить ребенка, проводила подключенной к аппарату по нескольку часов каждый день.

Современные данные говорят о том, что на каждой процедуре гемодиализа должно достигаться очищение крови от мочевины не менее чем на 65 процентов.

В 2007 году американские доктора выступили с заявлением, что разработали переносную искусственную почку. Испытания нового устройства в 2009 показали неплохие результаты. Аппарат, в отличие от своего стационарного предшественника, небольшой: весит всего около 4 килограммов, легко помещается в сумке и работает от батареек в течение 6-8 часов.

Процедура подключения устройства к пациенту занимает несколько минут: врач соединяет аппарат с веной в области предплечья или бедра, и почка начинает функционировать. Человек может носить устройство при себе круглосуточно, занимаясь текущими делами. Правда, по данным специалистов, процедура очистки крови в портативной искусственной почке происходит несколько медленнее, чем в стационарном аппарате.

Первый аппарат мобильной искусственной почки был протестирован в лабораторных условиях в 2004 году американским ученым Чарльзом Дженнингсом. В сопроводительных документах, зарегистрированных в патентном бюро США в 2006 году, аппарат описывается как «устройство, подсоединяемое к подвздошной артерии пациента». Очистка проходит как при стационарном диализе: с помощью мембранных картриджей молекулы воды, магния, натрия, калия, кальция, мочевина и так далее удаляются из крови согласно их атомной массе.

Эффективность такого подхода даже у самых тяжелых больных была подтверждена исследованиями.

В 2010 году калифорнийские светила медицины разработали имплантируемый гемодиализный аппарат, размерами сопоставимый с человеческой почкой. Уже в сентябре 2013 года американская корпорация заявила, что заканчивает работу над новым устройством, которое может стать настоящим прорывом в лечении почечной недостаточности. По некоторым оценкам, диализ с помощью этого устройства настолько эффективен, что может заменить трансплантацию донорской почки.

Тестирование мобильной почки продолжается и если проверка пройдет успешно, то уже через год начнутся ее испытания на свиньях. Устройство размером с мобильный или пачку сигарет можно будет и трансплантировать, и просто носить на теле, если трансплантация противопоказана.

В апреле 2013 года биологи из США впервые вырастили полноценную искусственную почку и успешно пересадили ее в тело крысы.

Источник