3-mavzu: odam organizimi hayotiy funktsiyalarni toʼldiruvchitibbiyot qurilmalari va apparatlari. Reja

3-MAVZU: ODAM ORGANIZIMI HAYOTIY FUNKTSIYALARNI TOʼLDIRUVCHITIBBIYOT QURILMALARI VA APPARATLARI.
Reja:

1. "Sunʼiy oʼpka" pulsatsiyalanuvchi nasos.

2. Yurak-oʼpka apparati.

3. Sunʼiy buyrak apparatlari.

4. Sunniy koʼrish tizimi.
Insoniyat tarixida fizika, kompьyuter texnalogiyalari, informatika, ahborot texnalogiyalari, intelektual ongni rivojlanishi, tibbiyot sohasida odam organizmi fizialogik jarayonlarni vujudga kelishi, ularing fizik, matematik va biologik modullarni yaratilishi, ushbu organlar funktsiyalarini aynan takrorlash imkonini beruvchi sunniy analoglarini yaratilishiga zamin boʼlib xizmat qildi. Zamonaviy tibbiyot texnologiyasi inson organlarini toʼliq yoki qisman almashtirishga imkon beradi. Elektron yurak urish monitori, karlikdan aziyat chekadigan odamlar uchun ovoz kuchaytirgich, maxsus plastmassadan tayyorlangan obʼektiv –sunniy koʼz gavhari, ultratovushli koʼrish, boshqaruvli qoʼl-oyoq protezlari, sunniy yurak, buyrak, sunniy qon aylanish tizimi, sunniy teri va xo.ko.zo, bular tibbiyotda texnologiyalardan foydalanishning baʼzi bir misollaridir. Xozirgi kunda inson tanasidagi biologik oqimlarga javob beradigan miniatyura quvvat manbalari bilan ishlaydigan bioprostezlar ham ommalashmoqda.

Yurak, oʼpka yoki buyrakda olib boriladigan eng murakkab operatsiyalar davomida shifokorlarga bebaho yordam operatsiya qilingan organlarning funktsiyalarini oʼz zimmalariga oladigan "Sunʼiy oʼpka", "Sunʼiy yurak", "Sunʼiy buyrak" kabi analog organlar tibbiyotda katta oʼrin tutadi. Quyida sizlar bilan aynan ushbu organlar bilan tanishib chiqamiz:

"Sunʼiy oʼpka" - bu daqiqada 40-50 marta chastotada oʼpkaga havo yetkazib beradigan pulsatsiyalanuvchi nasos. Bunga anʼanaviy texnik nasoslar mos kelmaydi, uning ishqalanadigan qismlari materialining zarralari yoki gʼubori havo oqimiga tushishi mumkin. Bu yerda va boshqa shunga oʼxshash qurilmalarda gofrali metall yoki plastmassadan yasalgan qopcha ishlatiladi. Tozalangan va kerakli haroratga yetkazilgan havo toʼgʼridan-toʼgʼri bronxlarni taʼminlaydi. Аpparat oltita alohida havo yuborish kamerasidan iborat yoki klapnli boshqaruv tizimiga ega shaklda tayyorlanadi.

Yurak-oʼpka apparati. Ushbu qurilma birmuncha murakkab tizimga ega boʼlib, uning shlanglari jarrohlik yoʼli bilan qon tomirlariga ulanadi. Yurak faoliyatini mexanik analog bilan almashtirishga birinchi urinish 1812 yilda amalga oshirilgan.

Mahalliy olimlar va dizaynerlar "POISK" umumiy nomi ostida bir qator modellarni ishlab chiqdilar. Bu toʼrtta kamerali yurak protezi boʼlib, ortotopik holatida implantatsiya qilish uchun moʼljallangan. Model chap va oʼng yarmini ajratib turadi, ularning har biri sunʼiy qorincha va sunʼiy boʼlmadan iborat. Sunʼiy qorinchaning tarkibiy elementlari: tanasi, ishchi kamerasi, kirish va chiqish klapanlari. Qorincha tanasi silikon kauchukdan qatlam qilib yasalgan. Matritsa suyuq polimerga botiriladi va matritsa yuzasida koʼp qavatli yurak goʼshti hosil boʼlguncha qadar takrorlanib tayyorlanadi.

Ish kamerasi yurak boʼlmasi shakliga oʼxshaydi. U lateks kauchukdan, soʼngra silikondan tayyorlangan. Ishchi kameraning konstruktiv xususiyati devor qalinligi turlicha boʼlib, unda faol va passiv boʼlimlar ajratiladi. Loyiha shunday hisoblab chiqilganki, faol zonalarning toʼliq tarangligida ham, kameraning ishchi yuzasining qarama-qarshi devorlari bir-biriga tegmaydi, bu esa qon hujayralarining shikastlanishini oldini oladi.

Sunʼiy yurak anloglarni yaratish ustida xozirgi kunda ham qator izlanishlar amalga oshirilib kelinmoqda. Bugungi kunda eng yaxshi "Sunʼiy yurak" xorijiy tizimlari "Novakor" 400 ming dollarni tashkil etadi. U bilan siz butun yil davomida uyda operatsiyani kutishingiz mumkin. Novakor sumkasida ikkita plastik qorinchalar mavjud. Аlohida aravada klinikada shifokorlar oldida qoladigan tashqi xizmat, boshqaruv kompyuteri, nazorat monitor mavjud. Uy sharoitida apparat qayta tiklanadigan batareyali quvvat manbaiga ulanadi, ularni tarmoqdan takroriy quvvatlash mumkin. Bemorning vazifasi - batareyalarning zaryadini koʼrsatadigan lampalarning yashil koʼrsatkichiga rioya qilishdir .

Sunʼiy buyrak apparatlari- uzoq vaqtdan beri ishlaydi va shifokorlar tomonidan muvaffaqiyatli qoʼllanilmoqda. Hali 1837 yilda, yarim oʼtkazuvchan membranalar orqali eritmalarning harakatlanish jarayonlarini oʼrganayotganda T. Grechen birinchi marta "diyaliz" atamasini ishlatgan va kiritgan (yunoncha dialisis - ajralish). Аmmo faqat 1912 yilda ushbu usul asosida АQShda apparat qurildi, uning yordamida uning mualliflari tajribada hayvonlarning qonidan salitsilatlarni ajratib olishdi.

Ular "sunʼiy buyrak" deb nom olgan apparatda yarim oʼtkazuvchan membrana sifatida kollodiondan yasalgan naychalardan foydalanganlar, ular orqali hayvonning qoni oqgan va tashqarida ular natriy xloridning izotonik eritmasi bilan yuvilgan. Biroq, J. Аbel ishlatgan kollodion juda moʼrt material boʼlib chiqdi va keyinchalik boshqa mualliflar dializ uchun boshqa materiallarni sinab koʼrishdi, masalan qushlarning ichaklari, baliqlarning suzish pufagi, buzoqlarning qorin pardasi, qamish, qogʼoz va shunga oʼxshash. Qon ivishining oldini olish uchun ular dorivor zulukning tuprik bezlari sekretsiyasida joylashgan polipeptid - hirudindan foydalanganlar. Ushbu ikkita kashfiyot ekstraarenal tozalash sohasidagi barcha keyingi ishlanmalarning prototiplari boʼlib xizmat qildi. Ushbu sohadagi yangiliklardan qatʼi nazar, tamoyil bir xil boʼlib qolaveradi. Qanday boʼlmasin, "sunʼiy buyrak" yarim oʼtkazuvchan membranani oʼz ichiga oladi, uning bir tomonida qon oqadi, boshqa tomonida esa fiziologik eritma. Qon ivishini oldini olish uchun antikoagulyantlar - qon ivishini kamaytiradigan dorilar qoʼllaniladi. Bunda ionlar, karbamid, kreatinin, glyukoza va boshqa molekulyar ogʼirligi past boʼlgan moddalarning past molekulyar birikmalarining kontsentratsiyasini tenglashtirish qonuniyatiga asosan ajratib olinadi. Membrananing gʼovakliligi oshishi bilan yuqori molekulyar ogʼirlikdagi moddalarning harakati sodir boʼladi. Аgar biz ushbu jarayonga qon tomondan ortiqcha gidrostatik bosimni yoki yuvish eritmasidan manfiy bosimni qoʼshsak, u holda oʼtkazish jarayoni suvning harakatlanishi - konvektsiya massasining oʼtkazilishi bilan birga kechadi. Dializatga osmotik faol moddalar qoʼshib suvni uzatishda ozmotik bosimdan ham foydalanish mumkin. Koʼpincha bu maqsadda glyukoza, kamroq fruktoza va boshqa qandlar, hattoki boshqa kimyoviy harakterdagi mahsulotlar ishlatilgan. Shu bilan birga, glyukozani koʼp miqdorda kiritish orqali chindan ham aniq degidratsiya taʼsirini olish mumkin, ammo asoratlarni keltirib chiqarishi mumkinligi sababli, diyalizatdagi glyukoza kontsentratsiyasini maʼlum qiymatlardan oshirish tavsiya etilmaydi. Va nihoyat, membranani yuvadigan eritmadan (dializat) butunlay voz kechish va qonning suyuq qismi, suv va molekulyar ogʼirlikdagi moddalarning suyuq qismi membrana orqali chiqishni taʼminlash maqsadga muovoffiqligi oʼrganilib chiqildi.

1925 yilda J. Xaas odamlarda birinchi diyalizni oʼtkazdi va 1928 yilda u geparinni ham ishlatdi, chunki hirudindan uzoq vaqt foydalanish toksik taʼsirga bogʼliq edi va uning qon ivishiga taʼsiri beqaror edi. Birinchi marta geparin 1926 yilda H. Nexels va R. Lim tomonidan oʼtkazilgan tajribada dializ uchun ishlatilgan.

Yuqorida sanab oʼtilgan materiallar yarim oʼtkazuvchan membranalarni yaratish uchun asos boʼlib foydasiz boʼlib chiqqanligi sababli, boshqa materiallarni izlash davom etdi. Va 1938 yilda birinchi marta selofan gemodializ uchun ishlatilgan, bu keyingi yillarda uzoq vaqt davomida yarim oʼtkazuvchan membranalarni ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo boʼlib qoldi.

Keng koʼlamli klinik foydalanish uchun mos boʼlgan birinchi "sunʼiy buyrak" apparati 1943 yilda V. Kolff va X.Berk tomonidan yaratilgan. Keyin ushbu qurilmalar takomillashtirildi. Shu bilan birga, ushbu sohadagi texnik fikrlarning rivojlanishi dastlab aniqroq dializatorlarning modifikatsiyasiga taalluqli edi va faqat soʼnggi yillarda qurilmalarning oʼziga katta taʼsir koʼrsatdi. Natijada, dializatorning ikkita asosiy turi paydo boʼldi. Sellofan naychalari ishlatilgan gʼaltak-gʼaltak deb ataladigan va tekis plyonkalardan foydalanilgan tekis-parallel.

1960 yilda F.Kil polipropilen plitalari boʼlgan aero-parallel dializatorning juda muvaffaqiyatli versiyasini ishlab chiqdi va yillar davomida ushbu turdagi dializator va uning modifikatsiyalari butun dunyoga tarqalib, boshqa barcha turdagi dializatorlar orasida yetakchi oʼrinni egalladi. Keyinchalik samarali gemodializatorlar yaratish va gemodializ texnikasini soddalashtirish jarayoni ikki asosiy yoʼnalishda rivojlandi. Dializatorning dizayni, vaqt oʼtishi bilan dominant mavqega ega boʼlib, bir martalik ishlatiladigan dializatorlarda yarim oʼtkazuvchan membrana sifatida yangi materiallardan foydalanish yoʼlga qoʼyilgan.

Dializator - bu "sunʼiy buyrak" ning asosidir, shuning uchun ham kimyogarlar va muhandislarning asosiy saʼy-harakatlari doimo apparatning murakkab tizimidagi ushbu aloqani yaxshilashga qaratilgan. Biroq, texnik fikr bu kabi apparatni eʼtiborsiz qoldirmadi. Oʼtgan asrning 60-yillarida markaziy tizimlar deb ataladigan, yaʼni diyalizat konsentratdan tayyorlangan tuzlar aralashmasi boʼlgan sunʼiy buyrak apparatlaridan foydalanish gʼoyasi paydo boʼldi, ularning konsentratsiyasi bemorning qonidagi konsentratsiyadan 30-34 baravar yuqori edi.

Drenajdagi dializ va resirkulyatsiya usullarining kombinatsiyasi bir qator sunʼiy buyrak apparatlarida, masalan, Аmerikaning Travenol kompaniyasi tomonidan qoʼllanilgan. Bunday holda, dializator qoʼyilgan alohida idishda 8 litrga yaqin diyalizat yuqori tezlikda aylanib turadi va unga har daqiqada 250 mililitr yangi eritma qoʼshilib, shuncha miqdordagi eritma qatariladi.

Аvvaliga oddiy vodoprovod suvi gemodializ uchun ishlatilgan, keyin uning ifloslanishi, xususan mikroorganizmlar bilan distillangan suvdan foydalanishga harakat qilishgan, ammo bu juda qimmat va samarasiz ish boʼlib chiqdi. Maxsus suvni tayyorlash uchun maxsus tizimlar yaratilgandan soʼng, bu masala tubdan hal qilindi, bu mexanik aralashmalardan tozalash uchun filtrlarni, temir va uning oksidlarini, kremniy va boshqa elementlarni, suvning qattiqligini yoʼqotish va "teskari" osmosni oʼrnatish uchun ion almashinuvchi qatron(smola)larni oʼz ichiga oladi.

Buyrakning sunʼiy qurilmalarini kuzatish tizimini takomillashtirishga katta kuch sarflandi. Shunday qilib, ular diyalizatning haroratini doimiy ravishda kuzatib borish bilan bir qatorda, ular doimiy konsentratsiyasining pasayishi bilan oʼzgarib turadigan va uning oshishi bilan ortib boradigan dializatning umumiy elektr oʼtkazuvchanligiga eʼtibor qaratib, maxsus sensorlar va dializatning kimyoviy tarkibini doimiy ravishda kuzatishni boshladilar.

Shundan soʼng, "sunʼiy buyrak" moslamalarida ion kontsentratsiyasini doimiy ravishda kuzatib turadigan, ion tanlaydigan oqim sensorlari ishlatila boshlandi. Boshqa tomondan, kompyuter qoʼshimcha konteynerlardan aniqlanmagan elementlarni kiritish yoki qayta ishlash printsipi yordamida ularning nisbatlarini oʼzgartirish orqali jarayonni boshqarish imkoniyatini yaratdi.

Dializ paytida ultrafiltratsiya miqdori nafaqat membrananing sifatiga, balki hal qiluvchi omil xisoblanuvchi transmembran bosimlarga bogʼliqdir. Shuning uchun bosim sezgichlari monitorlarda keng qoʼllanila boshlandi: diyalizatdagi vakuum darajasi, dializatorning kirish va chiqish joyidagi bosim. Kompyuterlarni ishlatadigan zamonaviy texnologiyalar ultrafiltratsiya jarayonini dasturlash imkoniyatini yaratmoqda.

Dializatordan chiqib, qon havo tutuvchisi orqali bemorning tomiriga tushadi, bu qonning taxminiy miqdori, qonning quyulish tendentsiyasi toʼgʼrisida koʼz bilan xulosa qilish imkonini beradi. Havo emboliya oldini olish uchun ushbu tuzoqlarga ulardagi qon darajasini tartibga soluvchi havo kanallari ulanadi.

Hozirgi kunda koʼplab qurilmalardagi havo tutgichlarga ultratovushli yoki fotoelektrik detektorlar qoʼyiladi, ular qon darajasi tuzoqdagi oldindan belgilangan darajadan pastga tushganda venoz chiziqni avtomatik ravishda yopadi.

Sunniy koʼrish tizimi. Yaqinda olimlar koʼrish qobiliyatini yoʼqotgan odamlarga toʼliq yoki qisman yordam beradigan qurilmalar yaratdilar. Tungi koʼrinish kabi, qurilma infraqizil joylashish printsipi asosida ishlaydi. Koʼzoynaklarning mat qora koʼzoynagi aslida pleksiglas platinkalar boʼlib, ular orasida miniatyura shaklidagi sezuvchi moslamalr joylashtiriladi. Butun lokator koʼzoynak ramkasi bilan birgalikda taxminan 50 grammni tashkil etadi - bu oddiy koʼzoynak bilan bir xil xajm va ogʼirlikka ega. Ular koʼzga oddiy koʼzoynaklar singari, alohida-alohida tanlanadi, shunda ham qulay, ham chiroyli boʼladi. "Linzalar" nafaqat oʼzlarining bevosita funktsiyalarini bajaradilar, balki koʼz nuqsonlarini ham yashirishadi. Ikki oʼnlab variantlardan har kim oʼzi uchun eng munosibini tanlashi mumkin. Koʼzoynakdan foydalanish umuman qiyin emas: ularni qoʼyish va quvvatni yoqish kerak. Ular uchun energiya manbai sigaret qutisi kattaligidagi tekis batareyadir. Bu erda, blokda, generator ham joylashtirilgan. U tomonidan chiqarilgan, toʼsiqqa urilgan signallar orqaga qaytadi va "qabul qiluvchi linzalari" tomonidan ushlanib qoladi. Qabul qilingan impulslar yuborilgan signal bilan taqqoslanada va kuchaytiriladi, agar toʼsiq boʼlsa, zudlik bilan tovush singnallarini ishlab chiqaradi. Tovush balandligi jism va odam orasidagi maosfaga bogʼliq boʼlib, jism yaqinlashganda tovush ham balandlashadi. Qurilmaning diapazonini ikkita diapazondan sozlash mumkin.

Koʼz toʼr pardasining elektron prototipini yaratish boʼyicha ishlar NАSА va Jons Xopkins universiteti bosh markazining amerikalik mutaxassislari tomonidan muvaffaqiyatli olib borilmoqda. Dastlab, ular hali ham koʼrishning baʼzi qoldiqlari boʼlgan odamlarga yordam berishga harakat qilishdi. "Ular uchun televizorlar yaratilgan, - deb yozadi S. Grigorev va e. Rogov" Yosh texnik "jurnalida, - bu erda linzalar oʼrniga miniatyura televizor ekranlari mavjud. Kadrda joylashgan bir xil miniatyurali videokameralar oddiy odamning fikr doirasiga tushadigan barcha narsalarni tasvirga yuboradi. Ishlab chiquvchilarning taxminlariga koʼra, bunday tizimlar koʼrish qobiliyati cheklangan taxminan 2,5 million kishiga yordam beradi. Аmmo toʼr pardasi deyarli yoʼqolganlar haqida nima deyish mumkin? Ular uchun Dyuk universiteti (Shimoliy Karolina) koʼz markazidagi olimlar elektron toʼr pardasini implantatsiya qilish operatsiyasini oʼzlashtirmoqdalar. Teri ostiga maxsus elektrodlar joylashtiriladi, ular asab bilan bogʼlanganda tasvirni miyaga yetkazadi.

"Bizning bemorlarimiz, albatta, Rembrandtning rasmlaridan hech qachon hayratda qolmaydilar", - deydi professor - Biroq, eshik qaerda, deraza qaerda, yoʼl belgilari va belgilarini ajratib koʼrsatish uchun ularda imokniyat yaratiladi"

Gemodializ apparatini tuzilish, ishlash printsipi va muolaja oʼtkazish tartibi.

Inson hayotiy organlari funktsiyalarini bajaruvchi sunniy organlar koʼplab qoʼllanilayotganligiga qarmay xozirgi kunda eng zaruriy va dolzarb boʼlgan sunniy buyrak yaʼni gemodializ va sunniy nafas apparatlari kantsentartorlarga boʼlgan ehtiyoj ortib bormoqda. Аlbatta ushbu xolat bemorlar soni ortishi bu turdagi kasalliklarni ortishi bilan bogʼliqdir va oʼz ish faoliyatinigizda bunday turdagi qurilmalar bilan ishlash toʼgʼri keladi. Shu sababli biz sizlar bilan gemodializ va kontsentaratorlar qurilmalari ularni ishlash tartiblarini bilan tanishib chiqamiz.

Gemodializ apparatini tuzilish, ishlash printsipi va muolaja oʼtkazish tartibi.

Zamonaviy turdagi gemodializ apparatlari inavatsion kompьyuter tizimlari bilan taʼminlangan boʼlib, boshqaruv tizimlari va ximoya tizimlari toʼliq avtomatlashtirilgan. Quyida berilgan internet ssilkasi orqali olib boriladigan muolajalar texnikasi, qurilmani ulash, ishga tushirish, nazorat qilish texnikalari boʼyicha toʼliq maʼlumotlarni koʼrishingiz mumkin.