Umelé pľúca. Pripojenie k ventilátoru - indikácie a realizácia. Zoznam symbolov, termínov a skratiek

Obsah

Ak je dýchanie narušené, pacientovi sa poskytne umelá ventilácia alebo mechanická ventilácia. Používa sa na podporu života, keď pacient nemôže sám dýchať alebo keď leží na operačnom stole v narkóze, ktorá spôsobuje nedostatok kyslíka. Existuje niekoľko typov mechanickej ventilácie – od jednoduchých manuálnych až po hardvérové. Prvý zvládne takmer každý, zatiaľ čo druhý si vyžaduje pochopenie dizajnu a pravidiel používania zdravotníckych zariadení.

Čo je umelá ventilácia

V medicíne mechanická ventilácia znamená umelé vstrekovanie vzduchu do pľúc, aby sa zabezpečila výmena plynov medzi prostredím a alveolami. Umelá ventilácia môže byť použitá ako resuscitačné opatrenie, keď má človek vážne problémy so spontánnym dýchaním, alebo ako prostriedok ochrany pred nedostatkom kyslíka. Posledný stav sa vyskytuje počas anestézie alebo spontánnych ochorení.

Formuláre umelé vetranie sú hardvérové ​​a priame. Prvý využíva na dýchanie plynnú zmes, ktorá je cez endotracheálnu trubicu pumpovaná do pľúc prístrojom. Priame zahŕňa rytmickú kompresiu a expanziu pľúc, aby sa zabezpečila pasívna inhalácia a výdych bez použitia zariadenia. Ak sa použijú „elektrické pľúca“, svaly sú stimulované impulzom.

Indikácie pre mechanickú ventiláciu

Existujú indikácie pre umelú ventiláciu a udržiavanie normálnej funkcie pľúc:

• náhle zastavenie krvného obehu;
• mechanická asfyxia dýchania;
• poranenia hrudníka a mozgu;
• akútna otrava;
• prudký pokles krvný tlak;
• kardiogénny šok;
• astmatický záchvat.

Po operácii

Endotracheálna trubica zariadenia na umelú ventiláciu sa zavedie do pľúc pacienta na operačnej sále alebo po doručení z nej na jednotku intenzívnej starostlivosti alebo oddelenie na monitorovanie stavu pacienta po anestézii. Ciele a ciele potreby mechanickej ventilácie po operácii sú:

• odstránenie vykašliavania spúta a sekrétov z pľúc, čo znižuje výskyt infekčných komplikácií;
• zníženie potreby podpory kardiovaskulárneho systému, zníženie rizika dolnej hlbokej žilovej trombózy;
• vytvorenie podmienok pre kŕmenie sondou, aby sa znížil výskyt gastrointestinálnych ťažkostí a vrátila sa normálna peristaltika;
• zníženie negatívneho účinku na kostrové svaly po dlhšom pôsobení anestetík;
• rýchla normalizácia duševných funkcií, normalizácia spánku a bdenia.

Na zápal pľúc

Ak sa u pacienta vyvinie ťažký zápal pľúc, rýchlo to vedie k rozvoju akútneho respiračného zlyhania. Indikácie pre použitie umelej ventilácie pre túto chorobu sú:

• poruchy vedomia a psychiky;
• zníženie krvného tlaku na kritickú úroveň;
• prerušované dýchanie viac ako 40-krát za minútu.

Vykonáva sa umelé vetranie skoré štádia rozvoj ochorenia s cieľom zvýšiť efektivitu práce a znížiť riziko úmrtia. Mechanická ventilácia trvá 10-14 dní, tracheostómia sa vykonáva 3-4 hodiny po zavedení hadičky. Ak je zápal pľúc masívny, vykonáva sa s pozitívnym tlakom na konci výdychu (PEEP), aby sa zlepšila distribúcia pľúc a znížil sa venózny skrat. Spolu s mechanickou ventiláciou sa vykonáva intenzívna antibiotická terapia.

Na mŕtvicu

Pripojenie ventilátora pri liečbe cievnej mozgovej príhody sa považuje za rehabilitačné opatrenie pre pacienta a je predpísané, keď je indikované:

• vnútorné krvácanie;
• poškodenie pľúc;
• patológia v oblasti respiračných funkcií;
• kóma.

Počas ischemického alebo hemoragického záchvatu sa pozorujú ťažkosti s dýchaním, ktoré sa obnoví pomocou ventilátora, aby sa normalizovali stratené funkcie mozgu a poskytli bunkám dostatok kyslíka. Dali umelé pľúca na mozgovú príhodu až dva týždne. Počas tejto doby sa akútne obdobie ochorenia mení a opuch mozgu klesá. Čo najskôr sa musíte zbaviť mechanického vetrania.

Druhy vetrania

Moderné metódy umelého vetrania sú rozdelené do dvoch podmienených skupín. Jednoduché sa používajú v núdzových prípadoch a hardvérové ​​sa používajú v nemocničnom prostredí. Prvé sa môžu použiť, keď človek nemá spontánne dýchanie, má akútny rozvoj porúch dýchacieho rytmu alebo patologického režimu. Jednoduché metódy zahŕňajú:

1. Z úst do úst alebo z úst do nosa– hlava obete sa nakloní dozadu na maximálnu úroveň, otvorí sa vchod do hrtana a posunie sa koreň jazyka. Osoba vykonávajúca procedúru stojí na boku, rukou stlačí krídla nosa pacienta, nakloní hlavu dozadu a druhou rukou si drží ústa. Zhlboka sa nadýchne, záchranca pevne pritlačí pery k ústam alebo nosu pacienta a prudko a energicky vydýchne. Pacient by mal vydýchnuť kvôli elasticite pľúc a hrudnej kosti. Súčasne sa vykonáva masáž srdca.
2. Pomocou S-duct alebo Reuben vaku. Pred použitím je potrebné uvoľniť dýchacie cesty pacienta a následne masku pevne pritlačiť.

Režimy ventilácie v intenzívnej starostlivosti

Prístroj na umelé dýchanie sa používa v intenzívnej starostlivosti a patrí medzi mechanická metóda Vetranie Skladá sa z respirátora a endotracheálnej trubice alebo tracheostomickej kanyly. Pre dospelých a deti sa používajú rôzne prístroje, ktoré sa líšia veľkosťou vloženého prístroja a nastaviteľnou frekvenciou dýchania. Hardvérová ventilácia sa vykonáva vo vysokofrekvenčnom režime (viac ako 60 cyklov za minútu) s cieľom znížiť dychový objem, znížiť tlak v pľúcach, prispôsobiť pacienta respirátoru a uľahčiť prietok krvi do srdca.

Metódy

Vysokofrekvenčná umelá ventilácia je rozdelená do troch metód, ktoré používajú moderní lekári:

• objemový- charakterizovaná frekvenciou dýchania 80-100 za minútu;
• oscilačné– 600-3600 za minútu s vibráciami kontinuálneho alebo prerušovaného prietoku;
• prúdové lietadlo– 100 – 300 za minútu, je najobľúbenejší, pri ktorom sa kyslík alebo zmes plynov pod tlakom vstrekuje do dýchacieho traktu pomocou ihly alebo tenkého katétra, ďalšie možnosti sú endotracheálna trubica, tracheostómia, katéter cez nos alebo cez kožu .

Okrem uvažovaných metód, ktoré sa líšia frekvenciou dýchania, sa režimy ventilácie rozlišujú podľa typu použitého zariadenia:

1. Auto– dýchanie pacienta je úplne utlmené farmakologickými liekmi. Pacient plne dýcha pomocou kompresie.
2. Pomocný– dýchanie osoby je zachované a pri pokuse o vdýchnutie je dodávaný plyn.
3. Periodické nútené– používa sa pri prechode z mechanickej ventilácie na spontánne dýchanie. Postupné znižovanie frekvencie umelých vdychov núti pacienta dýchať sám.
4. S PEEP– s ním zostáva intrapulmonálny tlak pozitívny v porovnaní s atmosférickým tlakom. To umožňuje lepšiu distribúciu vzduchu v pľúcach a eliminuje opuch.
5. Elektrická stimulácia bránice– prebieha cez vonkajšie ihlové elektródy, ktoré dráždia nervy na bránici a spôsobujú jej rytmické sťahovanie.

Ventilátor

Na jednotke intenzívnej starostlivosti alebo pooperačnom oddelení sa používa ventilátor. Toto lekárske vybavenie je potrebné na dodávanie plynnej zmesi kyslíka a suchého vzduchu do pľúc. Nútený režim sa používa na nasýtenie buniek a krvi kyslíkom a odstránenie oxidu uhličitého z tela. Koľko typov ventilátorov existuje:

• podľa typu použitého zariadenia– endotracheálna trubica, maska;
• podľa použitého prevádzkového algoritmu– manuálna, mechanická, s neurokontrolovanou ventiláciou;
• podľa veku– pre deti, dospelých, novorodencov;
• pohonom– pneumomechanické, elektronické, manuálne;
• podľa dohody– všeobecný, špeciálny;
• podľa aplikovanej oblasti– jednotka intenzívnej starostlivosti, resuscitačné oddelenie, pooperačné oddelenie, anesteziológia, novorodenci.

Technika umelého vetrania

Lekári používajú ventilátory na vykonávanie umelej ventilácie. Po vyšetrení pacienta lekár určí frekvenciu a hĺbku nádychov a vyberie zmes plynov. Plyny na kontinuálne dýchanie sú privádzané hadicou napojenou na endotracheálnu trubicu, prístroj reguluje a kontroluje zloženie zmesi. Ak sa použije maska, ktorá zakrýva nos a ústa, zariadenie je vybavené poplašným systémom, ktorý upozorní na narušenie dýchacieho procesu. Na dlhodobú ventiláciu sa endotracheálna trubica zavedie do otvoru cez prednú stenu priedušnice.

Problémy pri umelej ventilácii

Po inštalácii ventilátora a počas jeho prevádzky sa môžu vyskytnúť problémy:

1. Prítomnosť zápasu pacienta s ventilátorom. Na jej nápravu sa eliminuje hypoxia, kontroluje sa poloha zavedenej endotracheálnej trubice a samotné vybavenie.
2. Desynchronizácia s respirátorom. Vedie k poklesu dychového objemu a nedostatočnej ventilácii. Za príčiny sa považuje kašeľ, zadržiavanie dychu, pľúcne patológie, kŕče v prieduškách a nesprávne nainštalované zariadenie.
3. Vysoký tlak v dýchacích cestách. Príčiny sú: porušenie integrity trubice, bronchospazmy, pľúcny edém, hypoxia.

Odvykanie od mechanickej ventilácie

Použitie mechanickej ventilácie môže byť sprevádzané zraneniami v dôsledku vysokého krvného tlaku, zápalom pľúc, zníženou funkciou srdca a inými komplikáciami. Preto je dôležité čo najrýchlejšie zastaviť mechanickú ventiláciu, berúc do úvahy klinickú situáciu. Indikáciou pre odstavenie je pozitívna dynamika zotavenia s nasledujúcimi ukazovateľmi:

• obnovenie dýchania s frekvenciou menšou ako 35 za minútu;
• minútová ventilácia znížená na 10 ml/kg alebo menej;
• pacient nemá horúčku alebo infekciu alebo apnoe;
• krvný obraz je stabilný.

Pred odvykaním od respirátora skontrolujte zvyšky svalovej blokády a znížte dávku sedatív na minimum. Rozlišujú sa nasledujúce režimy odstavenia od umelej ventilácie.

Moderná medicínska technika umožňuje nahradiť úplne alebo čiastočne choré ľudské orgány. Elektronický kardiostimulátor, zosilňovač zvuku pre ľudí trpiacich hluchotou a šošovka vyrobená zo špeciálneho plastu sú len niektoré príklady využitia technológie v medicíne. Čoraz rozšírenejšie sú aj bioprotézy poháňané miniatúrnymi zdrojmi energie, ktoré reagujú na bioprúdy v ľudskom tele.

Pri zložitých operáciách srdca, pľúc či obličiek neoceniteľnú pomoc lekárom poskytuje „Kardiovaskulárny prístroj“, „Umelé pľúca“, „Umelé srdce“, „Umelé obličky“, ktoré preberajú funkcie operovaných orgánov a umožniť im dočasnú prácu.

„Umelé pľúca“ sú pulzujúce čerpadlo, ktoré dodáva vzduch po častiach s frekvenciou 40-50 krát za minútu. Bežný piest na to nie je vhodný: častice materiálu z jeho trecích častí alebo tesnenia sa môžu dostať do prúdu vzduchu. Tu a v iných podobných zariadeniach sa používajú vlnovce vyrobené z vlnitého kovu alebo plastu - vlnovce. Vyčistený vzduch privedený na požadovanú teplotu sa privádza priamo do priedušiek.

„Srdce-pľúca stroj“ je navrhnutý podobným spôsobom. Jeho hadice sú chirurgicky spojené s krvnými cievami.

Prvý pokus nahradiť funkciu srdca mechanickým analógom sa uskutočnil už v roku 1812. Medzi množstvom vyrábaných prístrojov sa však stále nenájde taký, ktorý by lekárov úplne uspokojil.

Domáci vedci a dizajnéri vyvinuli množstvo modelov pod všeobecným názvom „Search“. Ide o štvorkomorovú srdcovú protézu s vakovitými komorami určenú na implantáciu v ortotopickej polohe.

Model rozlišuje ľavú a pravú polovicu, z ktorých každá pozostáva z umelej komory a umelej predsiene.

Komponenty umelej komory sú: telo, pracovná komora, vstupné a výstupné ventily. Telo komory je vyrobené zo silikónovej gumy metódou vrstvenia. Matrica sa ponorí do tekutého polyméru, vyberie sa a vysuší - a tak ďalej a znovu, kým sa na povrchu matrice nevytvorí viacvrstvová srdcová dužina.

Pracovná komora má podobný tvar ako telo. Bol vyrobený z latexovej gumy a potom zo silikónu. Dizajnový prvok pracovná komora je rozdielna hrúbka stien, v ktorých sa rozlišujú aktívne a pasívne úseky. Konštrukcia je navrhnutá tak, že ani pri plnom napnutí aktívnych plôch sa protiľahlé steny pracovnej plochy komory navzájom nedotýkajú, čím sa eliminuje poranenie krviniek.

Ruský dizajnér Alexander Drobyshev napriek všetkým ťažkostiam naďalej vytvára nové moderné dizajny„Vyhľadávanie“, ktoré bude oveľa lacnejšie ako zahraničné vzorky.

Jeden z najlepších zahraničných systémov umelého srdca súčasnosti Novacor stojí 400-tisíc dolárov. S ním môžete čakať doma na operáciu aj celý rok.

Puzdro Novacor obsahuje dve plastové komory. Na samostatnom vozíku je externá služba: riadiaci počítač, kontrolný monitor, ktorý zostáva na klinike pred lekármi. Doma s pacientom - napájací zdroj, dobíjacie batérie, ktoré sa vymieňajú a dobíjajú zo siete. Úlohou pacienta je sledovať zelený indikátor svetiel indikujúcich nabitie batérií.

Prístroje na umelé obličky sú v prevádzke pomerne dlho a lekári ich úspešne používajú.

Už v roku 1837, pri štúdiu procesov pohybu roztokov cez polopriepustné membrány, T. Grechen prvýkrát použil a vytvoril termín „dialýza“ (z gréckeho dialisis - separácia). Ale až v roku 1912 bolo na základe tejto metódy v USA skonštruované zariadenie, pomocou ktorého jeho autori experimentálne uskutočnili odstránenie salicylátov z krvi zvierat. V prístroji, ktorý nazývali „umelá oblička“, boli ako polopriepustná membrána použité kolódiové trubice, cez ktoré pretekala krv zvieraťa a vonkajšok bol premytý izotonickým roztokom chloridu sodného. Kolódium používané J. Abelom sa však ukázalo ako dosť krehký materiál a neskôr iní ​​autori skúšali aj iné materiály na dialýzu, ako sú črevá vtákov, plavecký mechúr rýb, pobrušnica teliat, trstina a papier .

Na prevenciu zrážania krvi sa používal hirudín, polypeptid obsiahnutý vo sekréte slinných žliaz pijavice lekárskej. Tieto dva objavy boli prototypom pre celý nasledujúci vývoj v oblasti extrarenálnej očisty.

Bez ohľadu na to, aké zlepšenia možno v tejto oblasti urobiť, princíp zostáva rovnaký. V každom uskutočnení „umelá oblička“ obsahuje nasledujúce prvky: polopriepustnú membránu, na ktorej jednej strane prúdi krv, a na druhej strane fyziologický roztok. Na prevenciu zrážania krvi sa používajú antikoagulanciá – lieky, ktoré znižujú zrážanlivosť krvi. V tomto prípade sa vyrovnajú koncentrácie iónov s nízkou molekulovou hmotnosťou, močoviny, kreatinínu, glukózy a iných látok s nízkou molekulovou hmotnosťou. Pri zvyšovaní pórovitosti membrány dochádza k pohybu látok s vyššou molekulovou hmotnosťou. Ak k tomuto procesu pridáme prebytočný hydrostatický tlak z krvi alebo podtlak z pracieho roztoku, potom bude proces prenosu sprevádzaný pohybom vody - konvekčným prenosom hmoty. Osmotický tlak možno využiť aj na prenos vody pridaním osmoticky aktívnych látok do dialyzátu. Najčastejšie sa na tento účel používala glukóza, menej často fruktóza a iné cukry a ešte menej často produkty iného chemického pôvodu. Zároveň zavedením glukózy vo veľkých množstvách môžete dosiahnuť skutočne výrazný dehydratačný účinok, avšak zvýšenie koncentrácie glukózy v dialyzáte nad určité hodnoty sa neodporúča kvôli možnosti vzniku komplikácií.

Nakoniec môžete úplne opustiť roztok premývajúci membránu (dialyzát) a cez membránu dostať von tekutú časť krvi: vodu a látky so širokým rozsahom molekulových hmotností.

V roku 1925 vykonal J. Haas prvú dialýzu u ľudí a v roku 1928 použil aj heparín, keďže dlhodobé užívanie hirudínu bolo spojené s toxickými účinkami a jeho vplyv na samotné zrážanie krvi bol nestabilný. Heparín bol prvýkrát použitý na dialýzu v roku 1926 v experimente H. Nechelsa a R. Lima.

Keďže sa vyššie uvedené materiály ukázali ako málo použiteľné ako základ na vytváranie polopriepustných membrán, hľadanie ďalších materiálov pokračovalo a v roku 1938 bol celofán po prvýkrát použitý na hemodialýzu, ktorá v nasledujúcich rokoch dlho čas zostal hlavnou surovinou na výrobu polopriepustných membrán.

Prvý prístroj „umelej obličky“, vhodný na široké klinické využitie, vytvorili v roku 1943 W. Kolff a H. Burke. Potom boli tieto zariadenia vylepšené. Rozvoj technického myslenia v tejto oblasti sa zároveň spočiatku vo väčšej miere zaoberal úpravami dialyzátorov a až v posledných rokoch sa začal výrazne dotýkať aj samotných prístrojov.

V dôsledku toho vznikli dva hlavné typy dialyzátorov, takzvaný špirálový dialyzátor, ktorý používal celofánové trubice, a planparalelný dialyzátor, ktorý používal ploché membrány.

V roku 1960 navrhol F. Kiil veľmi dobrá možnosť planparalelný dialyzátor s polypropylénovými doskami a v priebehu rokov sa tento typ dialyzátora a jeho modifikácie rozšíril do celého sveta a zaujal popredné miesto medzi všetkými ostatnými typmi dialyzátorov.

Potom sa proces vytvárania účinnejších hemodialyzátorov a zjednodušovania technológie hemodialýzy rozvinul v dvoch hlavných smeroch: dizajn samotného dialyzátora, pričom jednorazové dialyzátory nakoniec zaujali dominantné postavenie, a použitie nových materiálov ako polopriepustnej membrány.

Dialyzátor je srdcom „umelej obličky“, a preto hlavné úsilie chemikov a inžinierov bolo vždy zamerané na zlepšenie tohto konkrétneho spojenia v komplexnom systéme zariadenia ako celku. Technické myslenie však neignorovalo prístroj ako taký.

V 60. rokoch minulého storočia vznikla myšlienka použiť takzvané centrálne systémy, teda prístroje „umelej obličky“, v ktorých sa dialyzát pripravoval z koncentrátu – zmesi solí, ktorých koncentrácia bola 30 – 34-krát vyššia ako napr. ich koncentrácia v krvi pacienta.

Kombinácia flush dialýzy a recirkulácie techniky bola použitá v rade prístrojov na umelé obličky, napríklad od americkej spoločnosti Travenol. V tomto prípade asi 8 litrov dialyzátu cirkulovalo vysokou rýchlosťou v samostatnej nádobe, do ktorej bol umiestnený dialyzátor a do ktorej sa každú minútu pridávalo 250 mililitrov čerstvého roztoku a rovnaké množstvo sa vyhodilo do kanalizácie.

Najprv sa na hemodialýzu používala jednoduchá voda z vodovodu, potom sa kvôli jej kontaminácii najmä mikroorganizmami pokúšali použiť destilovanú vodu, čo sa však ukázalo ako veľmi drahé a neproduktívne. Problém sa radikálne vyriešil vytvorením špeciálnych systémov na prípravu vodovodnej vody, ktoré zahŕňali filtre na jej čistenie od mechanických nečistôt, železa a jeho oxidov, kremíka a iných prvkov, iónomeničových živíc na elimináciu tvrdosti vody a inštaláciu tzv. - nazývaná „reverzná“ osmóza.

Veľa úsilia sa vynaložilo na zlepšenie monitorovacích systémov zariadení na umelé obličky. Takže okrem neustáleho sledovania teploty dialyzátu začali neustále sledovať pomocou špeciálnych senzorov a chemické zloženie dialyzát so zameraním na celkovú elektrickú vodivosť dialyzátu, ktorá sa mení s klesajúcou koncentráciou soli a zvyšuje sa so zvyšujúcou sa koncentráciou soli.

Potom sa v zariadeniach „umelých obličiek“ začali používať iónovo selektívne prietokové senzory, ktoré by neustále monitorovali koncentráciu iónov. Počítač umožnil riadenie procesu zavedením chýbajúcich prvkov z prídavných nádob, prípadne zmenou ich pomeru pomocou princípu spätnej väzby.

Množstvo ultrafiltrácie počas dialýzy nezávisí len od kvality membrány, vo všetkých prípadoch je rozhodujúci transmembránový tlak, preto sa v monitoroch široko používajú snímače tlaku: stupeň vákua v dialyzáte, tlak na vstupe a výstupom dialyzátora. Moderné technológie využívajúce počítače umožňujú naprogramovať proces ultrafiltrácie.

Krv, ktorá vychádza z dialyzátora, vstupuje do žily pacienta cez vzduchovú pascu, čo umožňuje posúdiť približné množstvo krvi a tendenciu krvi sa zrážať. Aby sa zabránilo vzduchovej embólii, sú tieto pasce vybavené vzduchovými kanálmi, pomocou ktorých sa v nich reguluje hladina krvi. V súčasnosti sú v mnohých zariadeniach ultrazvukové alebo fotoelektrické detektory umiestnené na lapačoch vzduchu, ktoré automaticky vypnú žilovú linku, keď hladina krvi v lapači klesne pod vopred stanovenú úroveň.

Nedávno vedci vytvorili zariadenia na pomoc ľuďom, ktorí prišli o zrak – úplne alebo čiastočne.

Napríklad zázračné okuliare vyvinula výskumná a vývojová výrobná spoločnosť „Rehabilitation“ na základe technológií, ktoré sa predtým používali iba vo vojenských záležitostiach. Podobne ako nočný zameriavač funguje zariadenie na princípe infračerveného určovania polohy. Matné čierne sklá sú vlastne plexisklové dosky s miniatúrnym lokalizačným zariadením medzi nimi. Celý lokátor spolu s rámom okuliarov váži asi 50 gramov - teda približne ako bežné okuliare. A vyberajú sa, ako okuliare pre vidiacich, prísne individuálne, aby boli pohodlné aj krásne. „Šošovky“ plnia nielen svoje priame funkcie, ale zakrývajú aj očné chyby. Z dvoch desiatok možností si každý môže vybrať tú najvhodnejšiu pre seba.

Používanie okuliarov nie je vôbec ťažké: stačí si ich nasadiť a zapnúť napájanie. Zdrojom energie je pre nich plochá batéria veľkosti škatuľky cigariet. Tu v bloku je umiestnený aj generátor.

Signály, ktoré vysiela, sa po stretnutí s prekážkou vracajú späť a sú zachytené „šošovkami prijímača“. Prijaté impulzy sú zosilnené, porovnávané s prahovým signálom, a ak sa vyskytne prekážka, okamžite zaznie bzučiak - čím hlasnejšie, tým bližšie sa k nemu človek priblíži. Dosah zariadenia je možné nastaviť pomocou jedného z dvoch rozsahov.

Práce na vytvorení elektronickej sietnice úspešne vykonávajú americkí špecialisti z NASA a hlavného centra Univerzity Johnsa Hopkinsa.

Najprv sa snažili pomôcť ľuďom, ktorí mali ešte nejaké zvyšky videnia. „Televízne okuliare boli pre nich vytvorené,“ píšu S. Grigoriev a E. Rogov v časopise „Mladý technik“, kde sú namiesto šošoviek inštalované miniatúrne televízne obrazovky. Rovnako miniatúrne videokamery umiestnené na ráme prenášajú do obrazu všetko, čo bežnému človeku spadá do zorného poľa. Pre slabozrakých je však obraz dešifrovaný aj pomocou vstavaného počítača. Takéto zariadenie nevytvára žiadne zvláštne zázraky a nerobí nevidomým, hovoria odborníci, ale maximálne využije zostávajúce zrakové schopnosti človeka a uľahčí orientáciu.

Napríklad, ak človeku zostane aspoň časť sietnice, počítač obraz „rozdelí“ tak, aby človek videl okolie aspoň pomocou zachovaných periférnych oblastí.

Podľa vývojárov takéto systémy pomôžu približne 2,5 miliónom ľudí so zrakovým postihnutím. No a čo tí, ktorých sietnica je takmer úplne stratená? Vedci z očného centra na Duke University (Severná Karolína) pre nich ovládajú operácie na implantáciu elektronickej sietnice. Pod kožu sa implantujú špeciálne elektródy, ktoré po napojení na nervy prenášajú obraz do mozgu. Nevidiaci vidí obraz pozostávajúci z jednotlivých svietiacich bodov, veľmi podobný zobrazovacím tabuliam, ktoré sú inštalované na štadiónoch, železničných staniciach a letiskách. Obraz na „výsledkovej tabuli“ opäť vytvárajú miniatúrne televízne kamery namontované na rámoch okuliarov.“

A napokon posledným slovom dnešnej vedy je pokus pomocou modernej mikrotechnológie vytvoriť nové citlivé centrá na poškodenej sietnici. Takéto operácie teraz vykonáva v Severnej Karolíne profesor Rost Propet a jeho kolegovia. Spolu so špecialistami z NASA vytvorili prvé vzorky subelektronickej sietnice, ktorá je priamo implantovaná do oka.

„Naši pacienti, samozrejme, nikdy nebudú môcť obdivovať Rembrandtove obrazy,“ hovorí profesor. „Naďalej však budú vedieť rozlíšiť, kde sú dvere a kde je okno, dopravné značky a vývesné štíty...“

 100 veľkých zázrakov technológie

Štátna polytechnická univerzita v Petrohrade

KURZOVÁ PRÁCA

Disciplína: Lekárske materiály

Predmet: Umelé pľúca

Saint Petersburg

Posúvajte sa symbolov, pojmy a skratky 3

1. Úvod. 4

2. Anatómia dýchacieho systému človeka.

2.1. Dýchacie cesty. 4

2.2. Pľúca. 5

2.3. Pľúcna ventilácia. 5

2.4. Zmeny objemu pľúc. 6

3. Umelé vetranie. 6

3.1. Základné metódy umelej ventilácie. 7

3.2. Indikácie pre použitie umelej pľúcnej ventilácie. 8

3.3. Monitorovanie primeranosti umelej ventilácie.

3.4. Komplikácie pri umelej ventilácii. 9

3.5. Kvantitatívne charakteristiky režimov umelej pľúcnej ventilácie. 10

4. Ventilátor. 10

4.1. Princíp činnosti ventilátora. 10

4.2. Lekárske a technické požiadavky na ventilátor. jedenásť

4.3. Schémy na dodávanie plynnej zmesi pacientovi.

5. Prístroj srdce-pľúca. 13

5.1. Membránové oxygenátory. 14

5.2. Indikácie pre mimotelovú membránovú oxygenáciu. 17

5.3. Kanylácia pre mimotelovú membránovú oxygenáciu. 17

6. Záver. 18

Zoznam použitej literatúry.

Zoznam symbolov, termínov a skratiek

ALV – umelá pľúcna ventilácia.

BP – krvný tlak.

PEEP je pozitívny tlak na konci výdychu.

AIK – prístroj na umelý krvný obeh.

ECMO - mimotelová membránová oxygenácia.

VVECMO - venovenózna mimotelová membránová oxygenácia.

VAECMO – venoarteriálna extrakorporálna membránová oxygenácia.

Hypovolémia je zníženie objemu cirkulujúcej krvi.

Zvyčajne sa to konkrétnejšie týka zníženia objemu krvnej plazmy.

Hypoxémia je zníženie obsahu kyslíka v krvi v dôsledku porúch prekrvenia, zvýšenej potreby tkaniva na kyslík, zníženej výmeny plynov v pľúcach pri pľúcnych ochoreniach, zníženého obsahu hemoglobínu v krvi atď.

Hyperkapnia je zvýšený parciálny tlak (a obsah) CO2 v arteriálnej krvi (a v tele).

Intubácia je zavedenie špeciálnej hadičky do hrtana cez ústa za účelom odstránenia problémov s dýchaním v dôsledku popálenín, niektorých poranení, silných kŕčov hrtana, záškrtu hrtana a jeho akútnych, rýchlo ustupujúcich edémov, napríklad alergických.

Tracheostómia je umelo vytvorená tracheálna fistula, privedená do vonkajšej oblasti krku na dýchanie, obchádzanie nosohltanu.

Do tracheostómie sa zavedie tracheostomická kanyla.

Pneumotorax je stav charakterizovaný akumuláciou vzduchu alebo plynu v pleurálnej dutine.

1. Úvod.

Dýchací systém človeka zabezpečuje vstup kyseliny do tela a odvod sýtených plynov. Transport plynov a iných nepotrebných alebo-ga-low substancií sa uskutočňuje pomocou krvného ve-nos-noy sys-te-we.

Funkcia dýchacej sústavy sa redukuje len na zásobovanie krvi dostatočným množstvom ki -slo-ro-yes a odvádzanie uhličitého plynu z nej. Khi-mi-che-skoe obnova mo-le-ku-lyar-no-go ki-slo-ro-da s ob-ra-zo-va-ni-em vodnou službou -žije pre najmenších na zákl. nového zdroja energie. Bez nej život nemôže pokračovať dlhšie ako pár sekúnd.

Obnova kyslosti so-put-st-vu-et tvorba CO2.

Kyslá kyselina obsiahnutá v CO2 nepochádza z molekulárnej kyslej kyseliny. Využitie O2 a produkcia CO2 sú medzi sebou prepojené -li-che-ski-mi re-ak-tion-mi; Theo-re-ti-che-ski, každý z nich nejaký čas trvá.

Výmena O2 a CO2 medzi or-ga-niz-mom a okolím v mene dychu. V najvyšších životných procesoch dýchania existujú bla-go-da-rya-next-po-va-tel-nové procesy.

1. Výmena plynov medzi prostredím a pľúcami, ktorá sa zvyčajne označuje ako „pľúcna ventilácia“.

Výmena plynu medzi al-ve-o-la-mi pľúc a krvi (le-hoch-noe dych-ha-nie).

3. Výmena plynu medzi krvným pohľadom a tkanivom-nya-mi. Plyny sa pohybujú vo vnútri tkanín na miesta dopytu (pre O2) az miest výroby (pre CO2) (presné dýchanie lepidla).

Ktorýkoľvek z týchto procesov vedie k dýchacím otvorom a vytvára nebezpečenstvo pre život - nie pre človeka.

2.

Anatómia dýchacieho systému človeka.

Dýchací systém sa skladá z tkaniva a orgánov, ktoré zabezpečujú pľúcne žily -ti-la-tion a ľahké dýchanie. K vzduchovo-nosovým cestám patria: nos, nosová dutina, hrdlo, hrdlo, priedušnica, priedušky a priedušky.

Pľúca sa skladajú z bron-chi-ol a al-ve-o-lar-sacs, ako aj z art-ter-rii, ka-pil-la-drov a žíl le-goch-no-go kruhu z krvi. K prvku systému ko-st-ale-our-she-spojeného s dychom, od rebier, medzirebrových svalov, bránice a pomocných dýchacích svalov.

Cesty dýchania vzduchu.

Nos a dutina no-sa slúžia ako zdroj ka-na-la-mi pre vzduch, v ktorom sa ohrieva, zvlhčuje a filtruje. Celé vaše nosné dierky vás pokryli hlienom. Početné ženské chĺpky, ako aj dodávané ženské mihalnice s epi-te-li-al-nye a bo-ka- Malé bunky slúžia na čistenie vzduchu od pevných častíc.

V hornej časti oblasti ležia čuchové bunky.

Gor-tan leží medzi tra-he-ey a koreňom jazyka. Dutina hory nie je raz-de-le-na dvoch skladoch hlienových škrupín, nie úplne podobných v strednej línii. Priestor medzi týmito skladmi je holá medzera chránená plastovou fóliovou chrupavkou - over-gor-tan-no-one.

Priedušnica začína na dolnom konci hory a klesá do hrudnej dutiny, kde sa rozdeľuje na pravú - druhú a ľavú priedušku; jeho stena je spojená s jednotným tkanivom a chrupavkou.

Často sú časti, ktoré prichádzajú do jedla, nahradené vláknitým väzivom. Pravý bronchus je zvyčajne krátky a široký vľavo. Hlavné priedušky sa pri vstupe do pľúc postupne rozdeľujú na menšie a menšie trubice (bronchioly), z ktorých tie najmenšie, posledné priedušky, sú ďalším prvkom dýchacích ciest. Od hôr až po záverečné bron-chi-ol fajky vás lemujú trblietavé epi-te-li-em.

2.2.

Pľúca majú vo všeobecnosti vzhľad dobre tvarovaných štruktúr v tvare pery, ryže, ležiacich v oboch po-lo-vi-nah hrudníku po-los-ti. Najmenším štruktúrnym prvkom pľúc je lalok pozostávajúci z konečného bronchiolu, ktorý vedie k pľúcnemu bron-khio-lu a al-ve-o-lar-ny me-shoku. Steny le-goch-noy bron-khio-ly a taška al-ve-o-lyar-no-go tvoria rohový-lub-le-niya - al-ve-o-ly . Táto štruktúra pľúc zväčšuje ich dýchací povrch, ktorý je 50-100-krát väčší ako povrch tela.

Steny al-ve-olu sú tvorené jednou vrstvou buniek epi-te-li-al-nyh a okolo le-goch-ny-mi ka-pil -la-ra-mi. Vnútorný povrch al-ve-o-ly je pokrytý top-but-st-but-aktívnou látkou s povrchovo-hnedým objemom. Samostatná al-ve-o-la, tesne spojená so susednými štruktúrami, nemá žiadny tvar - správne veľké, mnohostranné a približné rozmery do 250 mikrónov.

Je vhodné zvážiť, že všeobecný povrch je al-ve-ol, cez ktorý sa plyn odvádza -muži, ex-po-nen-tsi-al-ale pre-vi-sit z hmotnosti tela. S vekom dochádza k úbytku oblasti na vrchole al-ve-olu.

Každá ľahká vec je ok-ru-ale vrece - pľuvať-roj. Vonkajšia (parietálna) línia pohrudnice je pripevnená k vnútornému povrchu hrudnej steny a bránice -me, vnútorná (viscerálna) pokrýva pľúca.

Medzera medzi li-st-ka-mi sa nazýva pleurálny priestor. Pri pohybe hrudníka sa vnútorný list zvyčajne ľahko posúva po vonkajšom. Tlak v pleurálnej oblasti je vždy menší ako at-mo-sphere-no-go (from-ri-tsa-tel-noe).

Umelé orgány: človek môže všetko

V stave pokoja je vnútorný pleurálny tlak človeka v priemere o 4,5 torr nižší ako at-mo-spheres -no-go (-4,5 torr). Interpleurálny priestor medzi pľúcami v strede; obsahuje tra-hea, strumu (brzlík) a srdce s veľkými so-su-da-mi, lymf-fa-ti-Ch-uzlami a pi-sche-vodou.

Pľúcna tepna neodvádza krv z pravého srdca, je rozdelená na pravú a ľavú vetvu, ktoré sú tie pravé do pľúc.

Tieto odvetvia umenia-ter-ry, nadväzujúce na bron-ha-mi, dodávajú veľkým štruktúram ľahkosť a vytvárajú ka-drank-la-ry, op-le-taviace sa steny-ki al-ve-ol. Vzduch-duch v al-ve-o-le z-de-len z krvi v ka-pil-la-re wall-koy al-ve-o-ly, wall-koy ka-pil-la-ra a v niektorých medzi presnou vrstvou medzi nimi.

Z kapilár prúdi krv do malých žíl, ktoré sa nakoniec spoja a vytvoria Pľúcne žily napučiavajú a dodávajú krv do ľavej predsiene.

Bron-chi-al-ar-ter-rii veľkého kruhu tiež privádzajú krv do pľúc, totiž dodávajú bron-chi a bron-chio -ly, lim-fa-ti-che-uzly, steny krvi- ve-nas-sous-vesty a pleu-ru.

Väčšina tejto krvi ide do bron-chi-al žíl a odtiaľ - do nepárových (vpravo) a polovičných - nepárových (vľavo). Do pľúcnych žíl prúdi veľmi malé množstvo ar-te-ri-al bron-hi-al-no krvi.

10 umelých orgánov na vytvorenie skutočnej osoby

Orchestrion(nem. Orchestrion) je názov množstva hudobných nástrojov, ktorých princíp fungovania je podobný organu a ústnej harmonike.

Pôvodne bol orchestrion prenosný organ navrhnutý opátom Voglerom v roku 1790. Obsahoval asi 900 píšťal, 4 manuály po 63 klávesov a 39 pedálov. „Revolucionizmus“ Voglerovho orchestra spočíval v aktívnom používaní kombinovaných tónov, čo umožnilo výrazne zmenšiť veľkosť labiálnych organových píšťal.

V roku 1791 dostal rovnaký názov nástroj, ktorý vytvoril Thomas Anton Kunz v Prahe. Tento nástroj bol vybavený organovými píšťalami a strunami podobnými klavíru. Kunzov orchester mal 2 manuály po 65 kláves a 25 pedálov, mal 21 registrov, 230 strún a 360 píšťal.

Na začiatku 19. storočia pod názvom orchestrácia (tiež orchester) objavilo sa množstvo automatických mechanických nástrojov prispôsobených na napodobňovanie zvuku orchestra.

Nástroj vyzeral ako skrinka, vo vnútri ktorej bol umiestnený pružinový alebo pneumatický mechanizmus, ktorý sa aktivoval pri vhodení mince. Usporiadanie strún alebo píšťal nástroja bolo zvolené tak, aby pri chode mechanizmu zneli určité hudobné skladby. Nástroj získal mimoriadnu popularitu v 20. rokoch 20. storočia v Nemecku.

Neskôr bol orchestrion nahradený gramofónmi.

pozri tiež

Poznámky

Literatúra

• Orchestrion // Hudobné nástroje: encyklopédia. - M.: Deka-VS, 2008. - S. 428-429. - 786 s.
• Orchester // Veľká ruská encyklopédia. Ročník 24. - M., 2014. - S. 421.
• Mirek A.M. Vogler's Orchestra // Príručka pre harmonický obvod. - M.: Alfréd Mirek, 1992. - S. 4-5. - 60 s.
• Orchestrion // Hudobný encyklopedický slovník. - M.: Sovietska encyklopédia, 1990. - S. 401. - 672 s.
• Orchester // Hudobná encyklopédia. - M.: Sovietska encyklopédia, 1978. - T. 4. - S. 98-99. - 976 s.
• Herbert Jüttemann: Orchestrien aus dem Schwarzwald: Instrumente, Firmen und Fertigungsprogramme.

  Bergkirchen: 2004. ISBN 3-932275-84-5.

CC© wikiredia.ru

Experiment uskutočnený na univerzite v Granade bol prvým, pri ktorom bola vytvorená umelá koža s dermis na báze biomateriálu aragóza-fibrín. Doteraz sa používali iné biomateriály ako kolagén, fibrín, kyselina polyglykolová, chitosan atď.

Vytvorila sa stabilnejšia pokožka s funkčnosťou podobnou normálnej ľudskej pokožke.

Umelé črevo

V roku 2006 anglickí vedci oznámili svetu vytvorenie umelého čreva schopného presne reprodukovať fyzické a chemické reakcie vyskytujúce sa počas procesu trávenia.

Organ je vyrobený zo špeciálneho plastu a kovu, ktoré sa nerozkladajú a nekorodujú.

Bolo to prvýkrát v histórii, čo sa vykonala práca s cieľom demonštrovať, ako možno ľudské pluripotentné kmeňové bunky v Petriho miske zostaviť do telesného tkaniva s trojrozmernou architektúrou a typom spojení, ktoré sa nachádzajú v prirodzene vyvinutom mäse.

Umelé črevné tkanivo by sa mohlo stať terapeutickou možnosťou č. 1 pre ľudí trpiacich nekrotizujúcou enterokolitídou, zápalovým ochorením čriev a syndrómom krátkeho čreva.

Počas výskumu použil tím vedcov pod vedením doktora Jamesa Wellsa dva typy pluripotentných buniek: embryonálne ľudské kmeňové bunky a indukované bunky získané preprogramovaním ľudských kožných buniek.

Embryonálne bunky sa nazývajú pluripotentné, pretože sa môžu transformovať na ktorékoľvek z 200 rôzne druhy bunky ľudského tela.

Indukované bunky sú vhodné na „prečesanie“ genotypu konkrétneho darcu, bez rizika ďalšieho odmietnutia a s tým spojených komplikácií. Ide o nový vynález vedy, takže zatiaľ nie je jasné, či indukované dospelé bunky majú rovnaký potenciál ako embryonálne bunky.

Umelé črevné tkanivo bolo „uvoľnené“ v dvoch typoch, zostavených z dvoch odlišné typy kmeňových buniek.

Premeniť jednotlivé bunky na črevné tkanivo si vyžiadalo veľa času a úsilia.

Vedci zozbierali tkanivo pomocou chemikálií, ako aj proteínov nazývaných rastové faktory. V skúmavke rástla živá hmota rovnakým spôsobom ako vo vyvíjajúcom sa ľudskom embryu.

Umelé orgány

Najprv sa získa takzvaný endoderm, z ktorého vyrastie pažerák, žalúdok, črevá a pľúca, ale aj pankreas a pečeň. Ale lekári dali príkaz endodermu, aby sa vyvinul iba do primárnych buniek čreva. Trvalo 28 dní, kým narástli do viditeľných výsledkov. Tkanivo dozrelo a získalo absorpčnú a sekrečnú funkčnosť charakteristickú pre zdravý ľudský tráviaci trakt. Obsahuje aj špecifické kmeňové bunky, s ktorými sa teraz bude oveľa jednoduchšie pracovať.

Umelá krv

Darcov krvi je vždy málo – ruské kliniky sú zásobované krvnými produktmi len na 40 % normy.

Na vykonanie jednej operácie srdca pomocou systému umelého obehu je potrebná krv 10 darcov. Existuje šanca, že to pomôže vyriešiť problém umelá krv– vedci ho už začali skladať ako stavebnicu. Bola vytvorená syntetická plazma, červené krvinky a krvné doštičky. Ešte trochu a môžeme sa stať Terminátormi!

Plazma– jedna z hlavných zložiek krvi, jej tekutá časť. „Plastová plazma“, vytvorená na University of Sheffield (UK), môže vykonávať všetky funkcie skutočnej plazmy a je pre telo absolútne bezpečná. Obsahuje chemikálie, ktoré dokážu prenášať kyslík a živiny. Umelá plazma má dnes zachraňovať životy v extrémnych situáciách, no v blízkej budúcnosti sa dá použiť všade.

No, to je pôsobivé. Aj keď je trochu strašidelné si predstaviť, že vo vás prúdi tekutý plast alebo skôr plastová plazma. Koniec koncov, aby sa stal krvou, musí byť naplnený červenými krvinkami, leukocytmi a krvnými doštičkami. Odborníci z Kalifornskej univerzity (USA) sa rozhodli pomôcť svojim britským kolegom s „krvavým dizajnérom“.

Vyvinuli sa úplne synteticky červené krvinky vyrobené z polymérov schopných transportu kyslíka a živín z pľúc do orgánov a tkanív a späť, teda plnia hlavnú funkciu skutočných červených krviniek.

Okrem toho môžu do buniek dodávať lieky. Vedci sú presvedčení, že v najbližších rokoch budú ukončené všetky klinické skúšky umelých červených krviniek a budú sa môcť použiť na transfúziu.

Pravda, po ich zriedení v plazme – či už prírodnej alebo syntetickej.

Nechcú zaostávať za svojimi kalifornskými kolegami, umelé krvných doštičiek vyvinuté vedcami z Case Western Reserve University, Ohio. Presnejšie povedané, nejde presne o krvné doštičky, ale o ich syntetických pomocníkov, tiež pozostávajúcich z polymérneho materiálu. Ich hlavnou úlohou je vytvoriť efektívne prostredie pre zlepenie krvných doštičiek, ktoré je nevyhnutné na zastavenie krvácania.

Teraz na to kliniky používajú hmotu krvných doštičiek, ale jej získanie je namáhavý a pomerne dlhý proces. Je potrebné nájsť darcov a prísne vybrať krvné doštičky, ktoré sa tiež skladujú najviac 5 dní a sú náchylné na bakteriálne infekcie.

Príchod umelých krvných doštičiek všetky tieto problémy odstraňuje. Takže vynález bude dobrým pomocníkom a umožní lekárom, aby sa nebáli krvácania.

Skutočná a umelá krv. čo je lepšie?

Pojem „umelá krv“ je trochu nesprávne pomenovanie. Skutočná krv vykonáva veľké množstvo úloh. Umelá krv dokáže vykonávať zatiaľ len niektoré.Ak vznikne plnohodnotná umelá krv, ktorá dokáže úplne nahradiť skutočnú krv, bude to skutočný prelom v medicíne.

Umelá krv plní dve hlavné funkcie:

1) zvyšuje objem krviniek

2) vykonáva funkcie obohacovania kyslíkom.

Zatiaľ čo činidlo zvyšujúce krvné bunky sa už dlho používa v nemocniciach, kyslíková terapia je stále vo vývoji a klinických skúškach.

3. Predpokladané výhody a nevýhody umelej krvi

Umelé kosti

Lekári z Imperial College London tvrdia, že sa im podarilo vytvoriť pseudokostný materiál, ktorý sa svojim zložením najviac podobá skutočným kostiam a má minimálnu šancu na odmietnutie.

Nové umelé kostné materiály v skutočnosti pozostávajú z troch chemických zlúčenín, ktoré simulujú prácu skutočných kostných buniek.

Lekári a odborníci na protetiku po celom svete teraz vyvíjajú nové materiály, ktoré by mohli slúžiť ako plnohodnotná náhrada kostného tkaniva v ľudskom tele.

Dodnes však vedci vytvorili len materiály podobné kostiam, ktoré ešte neboli transplantované namiesto skutočných kostí, dokonca aj zlomených.

Hlavným problémom takýchto pseudo-kostných materiálov je, že ich telo nepozná ako „natívne“ kostné tkanivo a neprispôsobí sa im. V dôsledku toho môžu v tele pacienta s transplantovanými kosťami začať rozsiahle rejekčné procesy, ktoré v najhoršom prípade môžu viesť až k rozsiahlemu zlyhaniu imunitného systému a smrti pacienta.

Umelé pľúca

Americkí vedci z Yale University pod vedením Laury Niklason urobili prelom: podarilo sa im vytvoriť umelé pľúca a transplantovať ich potkanom.

Samostatne boli vytvorené aj pľúca, ktoré pracovali autonómne a simulovali prácu skutočného orgánu.

Treba povedať, že ľudské pľúca sú zložitý mechanizmus.

Plocha jedného pľúca u dospelého človeka je asi 70 metrov štvorcových, zostavené tak, aby zabezpečili účinný prenos kyslíka a oxidu uhličitého medzi krvou a vzduchom. Pľúcne tkanivo sa však ťažko obnovuje, takže v súčasnosti je jediným spôsobom, ako nahradiť poškodené oblasti orgánu, transplantácia. Tento postup je veľmi riskantný vysoké percento odmietnutia.

Podľa štatistík desať rokov po transplantácii zostáva nažive iba 10-20% pacientov.

„Umelé pľúca“ sú pulzujúce čerpadlo, ktoré dodáva vzduch po častiach s frekvenciou 40-50 krát za minútu. Bežný piest na to nie je vhodný, častice materiálu z jeho trecích častí alebo tesnenia sa môžu dostať do prúdu vzduchu. Tu a v iných podobných zariadeniach sa používajú vlnovce vyrobené z vlnitého kovu alebo plastu - vlnovce.

Vyčistený vzduch privedený na požadovanú teplotu sa privádza priamo do priedušiek.

Zmeniť ruku? Žiaden problém!..

Umelé ruky

Umelé ruky v 19. storočí.

boli rozdelené na „pracovné ruky“ a „kozmetické ruky“ alebo luxusný tovar.

Pre murára alebo robotníka sa obmedzili na priloženie obväzu z koženého návleku s výstužou na predlaktie alebo rameno, ku ktorému bol pripevnený nástroj zodpovedajúci profesii robotníka - kliešte, krúžok, hák atď.

Kozmetické umelé ruky boli v závislosti od povolania, životného štýlu, stupňa vzdelania a iných podmienok viac či menej zložité.

Umelá ruka by mohla mať tvar prírodnej ruky, na sebe elegantné detské rukavice, schopné vykonávať jemnú prácu; písať a dokonca aj zamiešať karty (ako slávna ruka generála Davydova).

Ak amputácia nedosiahla lakťový kĺb, potom pomocou umelej ruky bolo možné obnoviť funkciu hornej končatiny; ale ak bolo amputované horné rameno, tak práca s rukou bola možná len cez objemný, veľmi zložitý a náročný aparát.

Okrem posledne menovaného tvorili umelé horné končatiny dva kožené alebo kovové návleky na nadlaktie a predlaktie, ktoré boli nad lakťovým kĺbom pohyblivo zavesené pomocou kovových dlah. Ruka bola vyrobená zo svetlého dreva a bola pevne pripevnená k predlaktiu alebo pohyblivá.

V kĺboch ​​každého prsta boli pružiny; z koncov prstov vychádzajú črevné šnúrky, ktoré boli spojené za zápästným kĺbom a pokračovali vo forme dvoch silnejších šnúr, z ktorých jedna prechádzala pozdĺž valčekov cez lakťový kĺb a bola pripevnená k pružine na hornom ramene , pričom druhý, tiež pohybujúci sa na bloku, skončil voľne očkom.

Pri dobrovoľnej flexii lakťového kĺbu sa prsty zavreli v tomto aparáte a boli úplne uzavreté, ak bolo rameno ohnuté do pravého uhla.

Na objednávky umelé ruky stačilo uviesť miery dĺžky a objemu pahýľa, ako aj zdravého ramena a vysvetliť techniku ​​účelu, ktorému majú slúžiť.

Protetické ruky musia mať všetky potrebné vlastnosti, napríklad funkciu zatvárania a otvárania ruky, držanie a uvoľňovanie akejkoľvek veci z rúk a protéza musí mať vzhľad, ktorý čo najpresnejšie kopíruje stratenú končatinu.

Existujú aktívne a pasívne protézy rúk.

Pasíva iba kopírujú vzhľad ruky a aktívne, ktoré sa delia na bioelektrické a mechanické, plnia oveľa viac funkcií. Mechanická kefa kopíruje celkom presne skutočná ruka, takže každý človek po amputácii sa bude môcť uvoľniť okolo ľudí a bude môcť zobrať predmet a uvoľniť ho.

Obväz, ktorý je pripevnený k ramennému pletencu, spôsobuje pohyb ruky.

Bioelektrická protéza funguje vďaka elektródam, ktoré snímajú prúd produkovaný svalmi pri kontrakcii, signál sa prenáša do mikroprocesora a protéza sa pohybuje.

Umelé nohy

Pre človeka s fyzickým poškodením dolných končatín sú samozrejme dôležité kvalitné protetické nohy.

Rozhodovať bude úroveň amputácie končatiny správna voľba protéza, ktorá nahradí a dokonca dokáže obnoviť mnohé funkcie, ktoré boli pre končatinu charakteristické.

Existujú protetiky pre ľudí, mladých aj starých, ako aj pre deti, športovcov a tých, ktorí napriek amputácii vedú rovnako aktívny život. Špičková protéza pozostáva zo systému chodidla, kolenných kĺbov a adaptérov vyrobených z prvotriedneho materiálu so zvýšenou pevnosťou.

Stránky:← predchádzajúca1234nasledujúca →

Ťažké poruchy dýchania vyžadujú núdzovú pomoc vo forme nútenej ventilácie. Či už zlyhanie samotných pľúc alebo dýchacieho svalstva je absolútnou nevyhnutnosťou pripojiť zložité zariadenia na nasýtenie krvi kyslíkom. Rôzne modely prístroje na umelú pľúcnu ventiláciu - neodmysliteľné vybavenie intenzívnej starostlivosti alebo resuscitačných služieb, nevyhnutné na udržanie života pacientov, u ktorých sa vyvinuli akútne respiračné poruchy.

V núdzových situáciách je takéto vybavenie samozrejme dôležité a nevyhnutné. Ako prostriedok pravidelnej a dlhodobej terapie však, žiaľ, nie je bez nevýhod. Napríklad:

• potreba neustáleho pobytu v nemocnici;
• trvalé riziko zápalových komplikácií spôsobených použitím pumpy na prívod vzduchu do pľúc;
• obmedzenia v kvalite života a nezávislosti (nehybnosť, neschopnosť normálne jesť, ťažkosti s rečou atď.).

Inovatívny systém umožňuje odstrániť všetky tieto ťažkosti a súčasne zlepšiť proces saturácie krvi kyslíkom. umelé pľúca iLA, ktorého resuscitačné, terapeutické a rehabilitačné využitie dnes ponúkajú kliniky v Nemecku.

Bez rizika zvládanie poruchy dýchania

Systém iLA je zásadne odlišný vývoj. Jeho pôsobenie je mimopľúcne a úplne neinvazívne. Poruchy dýchania je možné prekonať bez núteného vetrania. Schéma saturácie krvi kyslíkom sa vyznačuje nasledujúcimi sľubnými inováciami:

• nedostatok vzduchového čerpadla;
• absencia invazívnych („implantovaných“) zariadení v pľúcach a dýchacích cestách.

Pacienti, ktorí majú nainštalované umelé pľúca iLA, nie sú pripútaní k stacionárnemu zariadeniu a nemocničnej posteli, môžu sa normálne pohybovať, komunikovať s inými ľuďmi, jesť a piť samostatne.

Najdôležitejšia výhoda: nie je potrebné uvádzať pacienta do umelej kómy s podporou umelého dýchania. Použitie štandardných mechanických ventilačných zariadení si v mnohých prípadoch vyžaduje „vypnutie“ pacienta v kóme. Prečo? Na zmiernenie fyziologických účinkov útlmu dýchania pľúc. Bohužiaľ, je to fakt: ventilátory stláčajú pľúca. Čerpadlo dodáva vzduch do vnútra pod tlakom. Rytmus prívodu vzduchu reprodukuje rytmus dychov. Ale počas prirodzenej inhalácie sa pľúca rozširujú, v dôsledku čoho sa tlak v nich znižuje. A pri umelom vstupe (nútený prívod vzduchu) sa tlak naopak zvyšuje. Toto je utláčajúci faktor: pľúca sú v stresovom režime, čo spôsobuje zápalovú reakciu, ktorá sa v obzvlášť závažných prípadoch môže preniesť na iné orgány - napríklad pečeň alebo obličky.

To je dôvod, prečo sú dva faktory prvoradé a rovnako dôležité pri používaní pumpy na podporu dýchania: naliehavosť a opatrnosť.

Systém iLA, zatiaľ čo rozširuje škálu výhod v umelej podpore dýchania, eliminuje súvisiace nebezpečenstvá.

Ako funguje stroj na saturáciu krvi kyslíkom?

Názov „umelé pľúca“ má v tomto prípade osobitný význam, pretože systém iLA funguje úplne autonómne a nie je funkčným doplnkom k vlastným pľúcam pacienta. V skutočnosti ide o prvé umelé pľúca na svete v pravom zmysle slova (nie pľúcna pumpa). Neventilujú sa pľúca, ale samotná krv. Na nasýtenie krvi kyslíkom a odstránenie oxidu uhličitého sa používa membránový systém. Mimochodom, na nemeckých klinikách sa tento systém nazýva membránový ventilátor (iLA Membranventilator). Krv je dodávaná do systému prirodzene, silou stláčania srdcového svalu (a nie membránovou pumpou, ako v prístroji srdce-pľúca). Výmena plynov prebieha v membránových vrstvách prístroja približne rovnakým spôsobom ako v pľúcnych alveolách. Systém skutočne funguje ako „tretie pľúca“, ktoré uľavujú chorým dýchacím orgánom pacienta.

Prístroj na výmenu membrán (samotné „umelé pľúca“) je kompaktný s rozmermi 14 x 14 centimetrov. Pacient nosí prístroj so sebou. Krv sa do nej dostáva cez katéterový port - špeciálne spojenie so stehennou tepnou. Na pripojenie zariadenia nie je potrebný žiadny chirurgický zákrok: port sa vloží do tepny podobne ako ihla injekčnej striekačky. Spojenie prebieha v oblasti slabín, špeciálna konštrukcia portu neobmedzuje pohyblivosť a nespôsobuje pacientovi žiadne nepohodlie.

Systém je možné používať bez prerušenia pomerne dlhú dobu, až jeden mesiac.

Indikácie pre použitie iLA

V zásade ide o akékoľvek poruchy dýchania, najmä chronické. Výhody umelých pľúc sú najzreteľnejšie v nasledujúcich prípadoch:

• chronická obštrukčná choroba pľúc;
• syndróm akútneho respiračného zlyhania;
• poranenia dýchacích ciest;
• takzvaná odvykacia fáza: odstavenie ventilátora;
• podpora pacienta pred transplantáciou pľúc.

Americkí vedci z Yale University pod vedením Laury Niklason urobili prelom: podarilo sa im vytvoriť umelé pľúca a transplantovať ich potkanom. Samostatne boli vytvorené aj pľúca, ktoré pracovali autonómne a napodobňovali prácu skutočného orgánu.

Treba povedať, že ľudské pľúca sú zložitý mechanizmus. Plocha jedného pľúca u dospelého človeka je asi 70 metrov štvorcových a je usporiadaná tak, aby umožňovala účinný prenos kyslíka a oxidu uhličitého medzi krvou a vzduchom. Pľúcne tkanivo sa však ťažko obnovuje, takže v súčasnosti je jediným spôsobom, ako nahradiť poškodené oblasti orgánu, transplantácia. Tento postup je veľmi riskantný vzhľadom na vysoké percento odmietnutí. Podľa štatistík desať rokov po transplantácii zostáva nažive iba 10-20% pacientov.

Laura Niklason hovorí: "Podarilo sa nám navrhnúť a vyrobiť pľúca, ktoré sa dajú transplantovať potkanom, efektívne transportujú kyslík a oxid uhličitý a okysličujú hemoglobín v krvi. Toto je jeden z prvých krokov k obnoveniu celých pľúc u väčších zvierat." a napokon aj u ľudí.“ .

Vedci odstránili bunkové zložky z pľúc dospelého potkana a zanechali za sebou vetviace sa štruktúry pľúcneho traktu a krvných ciev, ktoré slúžili ako kostra pre nové pľúca. A k rastu pľúcnych buniek im pomohol nový bioreaktor, ktorý napodobňuje proces vývoja pľúc v embryu. Výsledkom bolo, že pestované bunky boli transplantované na pripravený skafold. Tieto bunky vyplnili extracelulárnu matricu – tkanivovú štruktúru, ktorá zabezpečuje mechanickú podporu a transport látok. Tieto umelé pľúca, ktoré boli transplantované potkanom na 45 až 120 minút, absorbovali kyslík a vypudzovali oxid uhličitý rovnako ako skutočné pľúca.

Vedcom z Harvardskej univerzity sa ale podarilo simulovať fungovanie pľúc v autonómnom režime v miniatúrnom zariadení založenom na mikročipe. Poznamenávajú, že schopnosť týchto pľúc absorbovať nanočastice vo vzduchu a napodobňovať zápalovú reakciu na patogénne mikróby predstavuje dôkaz princípu, že orgány na mikročipoch by mohli v budúcnosti nahradiť laboratórne zvieratá.

Vedci v skutočnosti vytvorili zariadenie pre stenu alveol, pľúcnu vezikulu, cez ktorú dochádza k výmene plynu s kapilárami. Za týmto účelom vysadili na syntetickú membránu na jednej strane epitelové bunky z alveol ľudských pľúc a na druhej strane bunky pľúcnych ciev. Vzduch sa dodáva do pľúcnych buniek v zariadení, kvapalina simulujúca krv sa dodáva do „ciev“ a periodické naťahovanie a stláčanie sprostredkúva dýchací proces.

Aby otestovali reakciu nových pľúc na vplyv, vedci ho prinútili „vdychovať“ baktérie Escherichia coli spolu so vzduchom, ktorý dopadol na „pľúcnu“ stranu. A zároveň zo strany „ciev“ výskumníci uvoľnili biele krvinky do prúdu tekutín. Pľúcne bunky zistili prítomnosť baktérií a spustili imunitnú odpoveď: biele krvinky prešli cez membránu na druhú stranu a zničili cudzie organizmy.

Okrem toho vedci pridali nanočastice, vrátane typických látok znečisťujúcich ovzdušie, do vzduchu „vdychovaného“ zariadením. Niektoré typy týchto častíc vstúpili do pľúcnych buniek a spôsobili zápal a mnohé voľne prešli do „krvného obehu“. Vedci zároveň zistili, že mechanický tlak počas dýchania výrazne zvyšuje absorpciu nanočastíc.

Ľudské pľúca sú párový orgán umiestnený v hrudníku. Ich hlavnou funkciou je dýchanie. Pravé pľúca majú väčší objem v porovnaní s ľavými. Je to spôsobené tým, že ľudské srdce, ktoré je v strede hrudníka, je posunuté na ľavú stranu. Objem pľúc je v priemere asi 3 litre a medzi profesionálnymi športovcami viac ako 8. Veľkosť pľúc jednej ženy približne zodpovedá trojlitrovej nádobe sploštenej na jednej strane s hmotnosťou 350 g. U mužov sú tieto parametre 10-15% viac.

Formovanie a vývoj

Nárast počtu alveol pokračuje až do 20-22 rokov. Stáva sa to obzvlášť výrazne v prvom a pol až dvoch rokoch života. A po 50 rokoch začína proces involúcie spôsobený zmenami súvisiacimi s vekom. Znižuje sa kapacita pľúc a ich veľkosť. Po 70 rokoch sa difúzia kyslíka v alveolách zhoršuje.

Štruktúra

Celková plocha alveol, na ktorej prebieha proces výmeny plynov, nie je konštantná a mení sa s každou fázou nádychu a výdychu. Pri výdychu je to 35-40 m2 a pri vdýchnutí je to 100-115 m2.

Prevencia

Transplantácia

Náklady na takúto operáciu na Západe sú asi 100-tisíc eur. Prežitie pacientov je 60 %. V Rusku sa takéto operácie vykonávajú bezplatne a prežije len každý tretí príjemca. A ak sa na celom svete vykoná ročne viac ako 3 000 transplantácií, potom v Rusku je ich len 15-20. Pomerne silný pokles cien darcovských orgánov v Európe a Spojených štátoch bol zaznamenaný počas aktívnej fázy vojny v Juhoslávii. Mnohí analytici to pripisujú obchodu Hashima Thaciho s predajom živých Srbov na orgány. Čo, mimochodom, potvrdila aj Carla Del Ponte.

Umelé pľúca – všeliek alebo sci-fi?

V roku 2002 Japonsko oznámilo, že testuje zariadenie podobné ECMO, len s veľkosťou dvoch balení cigariet. Vec nezašla ďalej ako k testovaniu. Po 8 rokoch vytvorili americkí vedci z Yale Institute takmer kompletné umelé pľúca. Bola vyrobená z polovice zo syntetických materiálov a z polovice zo živých buniek pľúcneho tkaniva. Zariadenie bolo testované na potkanoch a produkovalo špecifický imunoglobulín ako odpoveď na zavedenie patologických baktérií.

A doslova o rok neskôr, v roku 2011, už v Kanade vedci navrhli a otestovali zariadenie, ktoré sa zásadne líšilo od vyššie uvedeného. Umelé pľúca, ktoré úplne napodobňovali ľudské. Silikónové cievy s hrúbkou až 10 mikrónov, povrchová plocha prepúšťajúca plyny podobná ľudskému orgánu. Najdôležitejšie je, že toto zariadenie na rozdiel od iných nevyžadovalo čistý kyslík a dokázalo obohatiť krv o kyslík zo vzduchu. A na fungovanie nepotrebuje zdroje energie tretích strán. Môže byť implantovaný do hrudníka. Skúšky na ľuďoch sú plánované na rok 2020.

Ale zatiaľ sú to všetko len vývoj a experimentálne vzorky. A tento rok vedci z University of Pittsburgh oznámili zariadenie PAAL. Ide o ten istý ECMO komplex, len o veľkosti futbalovej lopty. Na obohatenie krvi potrebuje čistý kyslík a ten sa dá použiť len ambulantne, ale pacient zostáva mobilný. A dnes je to najlepšia alternatíva k ľudským pľúcam.