Окончательный диализ: ученые создают мобильное устройство очистки крови
В России разрабатывают переносной автономный аппарат для диализа, который позволит проводить очищение крови вне больницы. Всё оборудование — электрические компоненты и гидравлическая часть — будет помещаться в рюкзаке. Пациентам с почечной недостаточностью не придется трижды в неделю посещать диализные центры, они смогут не отрываться от повседневных дел и даже путешествовать. На создание «почки в рюкзаке» потребуется от трех до пяти лет.
Жизнь на привязи
Диализ — единственный на сегодня метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время процедуры происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов. Существует два вида терапии: гемодиализ, при котором происходит очистка крови специальным аппаратом, и перитонеальный диализ, в процессе которого очищение крови производится за счет смены специальных растворов в брюшной полости. В обоих случаях пациентам необходимо постоянное посещение медучреждений — минимум три раза в неделю.
Ученые из Московского института электротехники (МИЭТ) совместно с Первым Московским государственным медицинским университетом им. И.М. Сеченова разрабатывают портативные аппараты для перитонеального диализа в виде рюкзака.
Очищающий раствор
Такой вид диализа осуществляется непосредственно в брюшной полости. Органы в ней ограничены тонкой оболочкой, называемой брюшиной. По сути это природная мембрана, которая используется в качестве фильтра для очищения крови. Специальная жидкость — диализирующий раствор — вливается в полость брюшины через маленькую пластиковую трубочку. Раствор остается внутри тела несколько часов. За это время продукты обмена веществ и избыток жидкости из крови переходят через брюшину в диализирующий раствор. Спустя несколько часов использованная жидкость сливается и замещается свежей. Такой процесс называется перитонеальным обменом и повторяется четыре-пять раз в день проведения процедуры.
Необходимость создания мобильного устройства вызвана тем, что сегодня качество жизни больных с почечной недостаточностью сильно страдает, отметил старший научный сотрудник лаборатории носимых биосовместимых устройств и бионических протезов Сеченовского университета Николай Базаев.
— Пациентам нужно регулярно посещать диализные центры, а сама процедура занимает порядка четырех часов, после чего необходимо менять раствор на новый. Мы разрабатываем устройство, которое продлевает время работы раствора с трех-пяти часов до 24 и более, — утверждает он. — Это позволит пациентам вести привычный образ жизни в течение дня, сократить вероятность перитонита (осложнения, связанного с частой заменой растворов) и стоимость самой процедуры.
Притом что диализ входит в систему ОМС и оплачивается государством, во многих случаях из-за огромных очередей люди вынуждены обращаться в частные центры и платить немалые деньги — несколько тысяч рублей за один сеанс.
Мобильное устройство также даст возможность лечить пациентов дистанционно, что особенно важно в отдаленных регионах, где приходится долго добираться до ближайшего диализного центра.
Больница на спине
Разрабатываемая конструкция представляет собой рюкзак с трубками, которые соединяются с герметично установленным на животе пациента катетером. Через него происходит забор раствора, очищение и его возврат. Очистка осуществляется в рюкзаке специальными фильтрами, абсорбентами в которых служит активированный уголь. Также в рюкзаке расположены насосы, качающие раствор, аккумуляторы и система управления.
— Изначально концепций того, как реализовать идею, было много: мы предполагали, что это может быть пояс или жилет. Однако в итоге остановились на рюкзаке. Внутри него находятся все электрические компоненты и гидравлическая часть — комплект магистральных трубок. Конструкторская особенность заключается в том, что мы совмещаем технологии абсорбции и электролиза — разложение вещества на составные части при прохождении через него электротока, — рассказал Николай Базаев.
Новый прибор позволит пациентам с почечной недостаточностью не ездить через день в больницу для прохождения диализа. При этом процедура будет осуществляться под контролем медиков: все показатели больного передадут на мобильный телефон пациента через Bluetooth и далее лечащему врачу через интернет. Медики смогут контролировать весь процесс диализа. Больному нужно будет лишь раз в месяц посещать медучреждение для проверки исправности прибора и внесения корректив в его работу в случае необходимости.
По последнему слову техники
— Разработка поддержана Центром компетенций по сквозным технологиям Национальной технологической инициативы (НТИ) «Технологии сенсорики», базирующимся в НИУ «МИЭТ». Основная задача коллектива МИЭТ — сделать устройство максимально современным и энергоэффективным, — сообщил «Известиям» руководитель центра Сергей Гаврилов.
— Главное — создать такую электронную начинку, которая будет соответствовать последним тенденциям рынка медтехники. Наши опытные инженеры займутся этой частью работы и будут действовать в кооперации с медиками, — отметил он.
Разработка портативного прибора для диализа крайне перспективна и с коммерческой точки зрения, считает директор бизнес-инкубатора ТюмГУ Александр Ермаков.
— С 1 января 2018 года вступил в силу так называемый закон о телемедицине, нацеленный на создание благоприятной среды для стартапов, совмещающих разработки в области ИТ и медицины, — рассказывает он.— Что позволяет давать оптимистичные прогнозы развития данного проекта. Представленная разработка крайне востребована, ведь в случае удачи тысячи больных смогут получить требуемый уход не в стационарах, а прямо у себя дома.
Как пояснили разработчики, на создание «почки в рюкзаке» может потребоваться от трех до пяти лет. Предварительная стоимость аппарата составит от 100 до 300 тыс. рублей в зависимости от комплектации.
По статистике ВОЗ, каждый десятый житель планеты страдает заболеванием почек, и их число с ростом общей продолжительности жизни населения Земли только растет. В России больных с почечной недостаточностью около 15 млн. В некоторых случаях болезнь прогрессирует вплоть до гибели органов, и тогда пациентам нужна либо трансплантация, либо специальная постоянная терапия — диализ (искусственная почка). В нашей стране к этой процедуре прибегает около 45 тыс. человек в год. Пересадка почек необходима более чем 8 тыс. пациентов ежегодно.
