Tìm hiểu về máy chạy thận nhân tạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Luận văn tốt nghiệp ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ MÁY CHẠY THẬN NHÂN TẠO GV HƯỚNG DẪN: THs PHẠM PHÚC NGỌC SINH VIÊN : ĐOÀN HỮU PHONG LỚP : CĐĐTYS - K2 Mục lục: Lời mở đầu Chương I Tổng quan sinh lý hệ tiết niệu Tổng quan thận Khái niệm thận nhân tạo phương pháp cấy 12 2.1 Khái niệm thận nhân tạo 12 2.2 Cấy thận 13 2.3 Hỗ trợ máy với bệnh nhân 16 2.3.1 Lịch sử phát triển 16 2.3.2 Khái niệm 19 2.3.3 Phân loại 19 Chương II: tổng quan máy chạy thận nhân tạo 22 Giới thiệu chung máy lọc máu 22 1.1 Khái niện 22 1.2 Mục đích sử dụng 25 1.3 Sơ đồ khối trung 25 1.4 Hệ thống bảo vệ 30 1.5 Hệ thống tham số điều trị 30 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 37 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động phần máu 37 2.1.1 Sơ đồ mạch 37 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 38 2.2 Sơ đồ khối chung nguyên lý hoạt động phần dịch 45 2.2.1 Sơ đồ kí hiệu sơ đồ 45 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 46 2.2.3 Các thành phần liên quan phần dịch 53 2.3 Sơ đồ chức phần panel vận hành 56 2.3.1 Sơ đồ 56 2.3.2 Chức 56 Quá trình chuẩn bị phân tách sản phẩm module siêu lọc 3.1 Quá trình chuẩn bị phân tách 60 60 3.2 Sản phẩm UFCM 60 3.2.1 Giới thiệu chung 60 3.2.2 Phương pháp lọc Volumetric 62 3.3 Thiết lập chức buồng cân 64 3.4 Lấy chất lỏng từ vòng lặp 65 Giới thiệu nguồn 66 4.1 Sơ đồ khối 66 4.2 Sự phân bố nguồn 69 4.2.1 Thiết bị UK 69 4.2.2 Thiết bị điện áp cao 70 4.2.3 Thiết bị điện áp thấp 71 4.3 Hệ thống tiếp đất 72 Quá trình khử rửa 72 5.1 Khử hoá chất 72 5.2 Khử nhiệt 74 5.3 Tự động khử nhiệt 75 Hệ thống điều khiển số kỹ thuật 76 6.1 Chỉ số liên quan tới máu 76 6.2 Sự quản lý Heparin 77 6.3 Điều khiển áp suất máu 77 6.4 Bộ quan sát áp suất máu 80 6.5 Chuẩn bị dịch phân tách 81 6.6 Điều khiển siêu lọc 82 6.7 Báo động có khí 83 Các vật liệu dùng cho Dialysate, dung dịch nước 85 7.1 Vật liệu 85 7.2 Các đường lưu lượng 85 Sơ đồ mạch chi tiết số mạch máy thận nhân tạo 86 8.1 Sơ đồ mạch chi tiết biểu thị độ dẫn 86 8.2 Sơ đồ mạch chi tiết biểu thị áp suất tĩnh mạch 89 8.3 Sơ đồ mạch chi tiết biểu thị áp suất phân tách 90 8.4 Sơ đồ mạch chi tiết điều khiển nhiệt độ 91 8.5 Sơ đồ mạch chi tiết biểu thị nhiệt độ 94 8.6 Sơ đồ mạch chi tiết bơm máu 95 8.7 Sơ đồ mạch chi tiết bơm UF 98 8.8 Sơ đồ mạch chi tiết mạch phát bọt khí 99 Lưu đồ dòng thuỷ lực 100 Lời mở đầu: Xã hội ngày phát triển, sống người dần nâng cao thiện Bên cạnh nhiễm môi trường, sinh hoạt không điều độ dẫn đến phát sinh nhiều bệnh tật nói chung bệnh thận nói riêng lồi người Trong thời kì trước trình độ khoa học kĩ thuật người cịn thấp nên thường tin vào mê tín thưc tế Ngày công nghệ y học phát triển, nhà khoa học, bác sĩ đưa tiếp cận khác tới việc điều trị phận thể người Chẳng hạn bệnh suy thận, phương pháp điều trị chạy thận nhân tạo (dialysis) cấy ghép Từ áp dụng phương pháp chạy thận nhân tạo, ngành y học thu kết đáng kể kinh nghiệm trình điều trị suy thận, cấy thận Giờ đây, thận nhân tạo sử dụng cách phổ biến, 300.000 bệnh nhân mắc bệnh thận giai đoạn cuối ngày toàn giới điều trị phương pháp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SINH LÝ HỆ TIẾT NIỆU Tổng quan thận Thận có hình dẹp hạt đậu, chiều dài khoảng 10cm, bề ngang khoảng 5cm dày khoảng 2,5 cm Thận nằm hai bên cột sống, dựa vào bắp thịt lưng phần bụng che chở phía hồnh cách mơ xung quanh xương sườn Thận neo vào thành bụng để khỏi di động Ðôi khi, dây neo lỏng lẻo, thận lắc lư vô hại bụng Mỗi thận bọc bao xơ gồm có lớp vỏ bên phần tủy bên Thành phần hoạt động yếu thận triệu đơn-vị-thận (nephron) vỏ tủy thận Ðây hệ thống ống lọc nhỏ li ti có khả gạn lọc tinh vi, cơng hiệu mà tạo hóa tạo Dưới mắt thường, đơn-vị-thận nom giống hạt cát Khi nhìn qua kính hiển vi, chúng có hình dáng sâu, đầu to với nhiều ống vòng soắn lấy (cuộn tiểu cầu-glomerulus) thân đuôi dài, rỗng ruột Cuộn tiểu cầu nơi lọc sơ chất thải máu vào tiểu quản (tubule) thận Mỗi ngày, máu hai trái thận liên tục lọc Khả nhiều gấp đôi nhu cầu thể Vì thế, trái thận bị suy trái thận khỏe mạnh cịn lại có đủ sức làm việc nhiều để giúp thể hoạt động bình thường Hình 1: Mơ hình thận Nhiệm vụ thận Với triệu đơn vị thận để lọc máu, thận có nhiệm vụ quan trọng sau: -Thải khỏi thể phần tử cặn bã chuyển hóa thực phẩm, chất độc hại, muối khống dư thừa Nếu khơng loại ngoài, chất gây nhiều bệnh tật cho nhiều quan, phận người, đưa tới tử vong Ure chất thải tiêu hóa chất đạm sản xuất gan, chuyển sang máu thận tiết ngồi thể Số lượng trung bình ure máu từ 8-25mg/100cc Trên mức độ có hại cho thể, tình trạng mà khoa học gia Hy lạp xưa gọi “Nước tiểu máu”(uremia) Duy trì mức độ nước thể cố định dù nước luôn ra, vào thể theo nhịp điệu khác nhau, lúc nhiều lúc Nếu nhiệm vụ bị rối loạn, nước giữ lại, đưa tới phù nước bàn chân, ứ nước vùng bụng Mỗi ngày có khoảng từ 160 tới 180 lít nước chạy qua thận có từ 1-1.5 lít thải ngồi (nước tiểu) Khoảng 98% nước thận tái hấp thụ, đưa trở lại máu -Giữ lại huyết bào chất dinh dưỡng huyết tương acid amine, chất đạm, glucose, khống chất -Ðiều hịa cân acid kiềm dung dịch thể Chất acid đến từ thực phẩm, kiềm từ loại thuốc thuốc chống acid bao tử -Duy trì cân khoáng chất potassium, sodium Nếu cao potassium đủ làm cho tim ngưng đập -Sản xuất chất kích thích tủy tạo hồng huyết cầu, chất erythropoietin -Giữ huyết áp bình thường Rất nhiều trường hợp cao huyết áp hậu thận suy Nguyên nhân thận suy Thận suy khả lọc máu tiểu cầu thận bị rối loạn ngưng hoạt động Suy thận cấp tính mãn tính Suy cấp tính xẩy nhanh huyết áp xuống thấp sau thể bị chấn thương trầm trọng biến chứng phẫu thuật, trường hợp nhiễm khuẩn bệnh nặng Ðây tình trạng nghiêm trọng cần điều trị liên tục bệnh viện Tuy nhiên, nhiều trường hợp, thận phục hồi khả vài tuần vài tháng, sau hiểm nghèo Trong suy thận kinh niên, khả lọc máu thận giảm từ từ thường hậu số bệnh viêm thận tiểu cầu, tiểu đường, cao huyết áp, đa nang thận Khi khả lọc thận cịn từ tới 10% thận vào giai đoạn cuối cần thận nhân tạo thay ghép thận Sau số nguyên nhân đưa tới suy thận: a Nguyên nhân phía thận giảm khối lượng nước tế bào trường hợp nặng, tiểu nhiều, xuất huyết, trướng bụng nước, giảm dung lượng máu bệnh tim nhiễm độc máu, suy chức gan, tác dụng hại số hóa chất, dược phẩm b Từ trái thận bệnh bệnh thận, nhiễm trùng thận, thương tích thận, tác dụng xấu hóa chất dược phẩm lên thận, bệnh tiểu đường, cao huyết áp Sử dụng nhiều lâu loại thuốc chống đau aspirin, phenacetin nguyên nhân thường thấy c Các yếu tố tới từ phía thận sạn tiết niệu, tắc nghẽn ống dẫn tiểu, rối loạn khả bàng quang, sưng nhiếp tuyến Hậu suy thận: a Khi thận suy, chất thải ure, creatinine tràn ngập máu, cân nước chất điện phân, kali lên cao, calci giảm, chất đạm thất thoát Ure sản phẩm phân hủy chuyển hóa chất đạm thận lọc tiết Tích tụ ure máu bị suy thận đưa tới buồn nôn, ngủ lịm, suy nhược thể tử vong khơng điều trị b- Thiếu hồng cầu: Thận tiết hormon erythropoietin để kích thích tủy sản xuất hồng huyết cầu Khi thận suy, hormon giảm đưa tới thiếu hồng cầu Hồng cầu chở oxy tới tế bào Thiếu oxy, tế bào không sử dụng lượng từ thực phẩm, người bệnh dễ bị mệt mỏi, da xanh nhợt Thận nhân tạo không phục hồi khả sản xuất kích thích tố thận c- Loạn dưỡng xương thường thấy ỏ 90% bệnh nhân suy thận đặc biệt người cao tuổi phụ nữ thời kỳ mãn kinh Nguyên đưa tới rối loạn thận khơng trì mức độ bình thường calcium phosphore máu Xương trở nên mỏng, yếu, thay đổi hình dạng dễ gẫy d- Rối loạn giấc ngủ Rối loạn thường thấy người suy thận, lọc máu Bệnh nhân ln tình trạng mệt mỏi, nhức đầu, ngây ngất, buồn rầu, rối loạn giấc ngủ, đau nhức thể, bồn chồn đ- Ngứa da sau lọc máu, ure huyết cao e- Ðau nhức xương khớp chứng thối hóa dạng tinh bột amyloidosis: chất đạm máu lên cao, đóng vào khớp xương gân gây đau nhức, cứng khớp Lọc máu Phương pháp lọc máu với thận nhân tạo áp dụng khả loại bỏ chất phế thải nước dư máu thận khoảng từ tới 10% so với mức độ bình thường Suy thận cấp tính khơng đáp ứng với điều trị lọc máu áp dụng thời gian ngắn thận hoạt động trở lại Suy thận kinh niên phải lọc máu suốt đời, không thay ghép thận Mục đích thận nhân tạo để mang lại sức khỏe cho thể, cách: -Loại bỏ chất thải, muối khoáng nước dư máu, tránh ứ đọng thể -Duy trì huyết áp mức bình thường -Giữ thăng số hóa chất máu Hệ thống lọc máu thận nhân tạo thành hình chiến thứ II Máu dẫn qua ống làm màng bán thấm, nhúng dung dịch nước rửa máu Màng bán thấm để phân tử nhỏ chất thải ure chạy qua máu truyền trở lại thể Trong thập niên vừa qua, thận nhân tạo cải tiến với nhiều hiệu dễ dàng sử dụng Nguyên tắc lọc máu thực giản dị: Máu từ thể dẫn vào hệ thống lọc đặc biệt gọi dialyser “thận nhân tạo” Dung dịch rửa máu (dialysate) cho lưu hành xung quanh thận nhân tạo để lấy chất phế thải ure, creatinine Máu chứa tế bào máu, chất dinh dưỡng đưa trở lại thể Việc đưa máu vào thể phức tạp Thường thường có hai kim: để lấy máu khỏi thể kim dẫn máu trở lại thể Có ba cách để tạo nơi cắm kim cho việc lọc máu: -Tạo lỗ rò vĩnh viễn (fistula) động mạch tĩnh mạch, máu vào tĩnh mạch nhiều hơn, trở nên mạnh lớn chịu đựng cắm kim chích thường xuyên việc lọc máu Hai kim cắm vào lỗ rò: để hút máu từ thể đưa tới máy lọc, để đưa máu trở lại thể Việc thực lỗ rò phải dự trù trước phải cần thời gian năm vết nối lành sử dụng lỗ rò Thường thường lỗ rò làm cẳng tay, đơi cánh tay, phía tay dùng công việc ngày Cách phổ biến gây khó khăn lại dùng lâu -Tạo cầu nối tĩnh mạch động mạch ống nhựa tổng hợp, có nhiệm vụ tĩnh mạch, máu vô qua cầu nối -Trường hợp cấp bách, dùng ống nhựa cắm vào tĩnh mạch cổ, ngực bẹn để máu vơ Mỗi lần lọc máu, kim cắm vào chỗ với lần trước theo kiểu nấc thang từ lên tên ngược lại Trong ba phương thức vừa kể, số rủi ro xảy nhiễm trùng, máu chẩy chậm huyết cục chỗ cắm kim Bệnh nhân nên lưu ý chăm sóc nơi cắm kim: 10