Dialysis Machines
تقوم أجهزة تنقية الدم بدورالكلية الطبيعية عند مرضى القصر الكلوي بتخليص الجسم من المواد الكيميائية و الاملاح و السوائل الزائدة عن حاجة الجسم و تعتمد هذه الاجهزة على نفس مبدأ عمل الكلية و لكن بكفاءة اقل و بحجم أكبر بكثير.
المحتويات
نظرة تشريحية للكلية:
الكلية في الجسم عضو يشبه حبة الفاصولياء لونه بني مائل للحمرة ، يبلغ طولها حوالي 12سم تكون الكلية اليسري عادة أطول من الكلية اليمني
تقع الكليتان علي الجدار الخلفي للتجويف البطني علي جانبي العمود الفقري تحت الحجاب الحاجز و يقوم الضلعان الأخيران في القفص الصدري بحماية الوجه الخلفي لكل كلية .
وتزن كل كلية حوالي 150جراما ويبلغ طولها 10سم وعرضها 5سم وسمكها 2.5سم ويدخل الكلية ويخرج منها أوعية دموية كبيرة وتستقبل كل كلية الدم من الشريان الكلوي الذي يفرع من الأورطي وبعد دخوله إلى الكلية يتفرع إلى فروع عديدة ثم إلى الشعيرات دموية ثم تتجمع الشعيرات لتكون الوريد الكلوي الذي يحمل الدم إلى خارج الكلية حيث يلتقي ليصب في الوريد الأجوف السفلي الذي يصب بدوره في القلب ، ان الدم يتدفق في الشريان الكلوي بمعدل لتر واحد في الدقيقة حتى يتم تنقية جميع الدم الموجود في الجسم .
وتزن كل كلية حوالي 150جراما ويبلغ طولها 10سم وعرضها 5سم وسمكها 2.5سم ويدخل الكلية ويخرج منها أوعية دموية كبيرة وتستقبل كل كلية الدم من الشريان الكلوي الذي يفرع من الأورطي وبعد دخوله إلى الكلية يتفرع إلى فروع عديدة ثم إلى الشعيرات دموية ثم تتجمع الشعيرات لتكون الوريد الكلوي الذي يحمل الدم إلى خارج الكلية حيث يلتقي ليصب في الوريد الأجوف السفلي الذي يصب بدوره في القلب ، ان الدم يتدفق في الشريان الكلوي بمعدل لتر واحد في الدقيقة حتى يتم تنقية جميع الدم الموجود في الجسم .
كيفية عمل الكليتين:
.gif)
الوظيفة الأساسية للكلية هي تصفية الدم وطرح المواد الكيميائية الزائدة والسموم وبعض الأملاح المعدنية والماء وهذا بفضل تركيبتها المعقدة التي تحتوي على مئات الآلاف من الوحدات التشريحية و الوظيفية التي تسمى بالكليون Nephron و التي تضمن هذه الوظيفة الحيوية ، أي تصفية الدم وتكوين البول الذي تفرزه عبر قنوات إلى الحويضة ثم عبر الحالبين Ureters إلى المثانة Bladder عبر الإحليل Urethra إلى خارج الجسم.
يتكون الكليون من تركيب قمعي الشكل يسمى محفظة بومان Bowman's Capsule التي يتم فيها إمتصاص المواد النافعة من الدم كالكلوكوز و الأحماض الأمينية و الفيتامينات و الهرمونات. تتمركز بداخل المحفظة شبكة كثيفة من الأوعية الدموية الشعرية تسمى بالكبيبة Glomeruluar ومن ثم يستمر بالأنحناء عدة انحناءات باتجاه الأسفل حتى يصب في النبيب الجامع Collecting Tubule الذي يقوم بجمع البول المترشح من الدم ليصب في حوض الكلية ومن ثم إلى الحالبين و المثانة فيما بعد .
يدخل الدم الكلية عن طريق الشريان الكلوي Renal Artery حيث تتم تصفيته من الفضلات النيتروجينية و الأملاح الزائدة و الماء ليخرج بعدها نقياً منها بواسطة الوريد الكلوي Renal Vein الذي يلتقي بالوريد الأجوف الأسفل الذي يحمل الدم إلى القلب ضمن الدورة الدموية.
يتكون الكليون من تركيب قمعي الشكل يسمى محفظة بومان Bowman's Capsule التي يتم فيها إمتصاص المواد النافعة من الدم كالكلوكوز و الأحماض الأمينية و الفيتامينات و الهرمونات. تتمركز بداخل المحفظة شبكة كثيفة من الأوعية الدموية الشعرية تسمى بالكبيبة Glomeruluar ومن ثم يستمر بالأنحناء عدة انحناءات باتجاه الأسفل حتى يصب في النبيب الجامع Collecting Tubule الذي يقوم بجمع البول المترشح من الدم ليصب في حوض الكلية ومن ثم إلى الحالبين و المثانة فيما بعد .
يدخل الدم الكلية عن طريق الشريان الكلوي Renal Artery حيث تتم تصفيته من الفضلات النيتروجينية و الأملاح الزائدة و الماء ليخرج بعدها نقياً منها بواسطة الوريد الكلوي Renal Vein الذي يلتقي بالوريد الأجوف الأسفل الذي يحمل الدم إلى القلب ضمن الدورة الدموية.
اضطراب وظيفة الكلية:
عندما تضطرب وظيفة الكلية يمر الدم في الكلية دون تصفية، فيحمل معه هذه المواد الفاسدة إلى الأنسجة التي تتأثر شيئا فشيئا حتى تصبح مريضة. يمكن تقييم وظيفة الكلية إن كانت سليمة أم لا بفضل التحاليل الدموية والبولية والأشعة وغيرها.إن أكثر الأسباب التي تضر بوظيفة الكلية هي الأمراض المعدية ، التسممات ، وجود الحصى ، الأورام ، التهاب الكلية ووحداتها، إتلاف الأوعية الدموية على مستوى الكلية .
يمكن أن تصاب الكلية أو الكليتين في آن معاً بعدد من الأمراض منها الالتهاب الحاد أحيانا أو المزمن أحيانا والذي يحتاج إلى التشخيص الباكر والمعالجة السريعة حتى لا يتطور إلى تدمير شامل لكل الوحدات وظهور العجز الكلوي.
لمحة عن تنقية الدم (الكلية الصناعية):
اكتشفت الأسس العلمية لتنقية الشوائب عبر حجاب شبه حاجز (الديلزة) عام 1854، غير أن الاستخدام الفني للتنقية الدموية لعلاج القصور الكلوي الحاد لم يتم إلا في عام 1948 حيث بدأ متزامناً في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية.أما تطبيق التنقية الدموية الدورية كعلاج معاوض للقصور الكلوي المزمن فكان عام 1960 بعد تطوير استخدام المأخذ الوعائي، وأدى تطوير هذا المأخذ واستخدام الناسور الشرياني الوريدي عام 1972 إلى الزيادة المضطردة والسريعة للعلاج بالتنقية الدموية، وقد ساهم استخدام هرمون مكون الحمر والكالسيترول والأدوية الفعالة الخافضة لارتفاع ضغط الدم في تحسين نتائج هذا الشكل من العلاج التعويضي للقصور الكلوي .
جهاز الكلية الصناعية:
تتألف منظومة التنقية الدموية Haemodialysis System من عدة وحدات متخصصة. أهم هذه الوحدات هو المنقي Dialyzer والذي تتم فيه عملية التنقية وفق مبدأ علمي معروف هو مبدأ ظاهرة الانتشار Diffusion و فيه تتم عملية انتقال الجزيئات من المحلول الأكثر تركيزا إلى المحلول الأقل تركيزا فتتم عملية انتقال الفضلات والمواد الضارة الأخرى من دم المريض إلى محلول التنقية Dialysate.
المنقى هو عبارة عن غشاء اختياري النفاذية Semi-permeable Membrane يسمح بمرور المواد النافعة كالأملاح والكلوكوز والأيونات والماء بينما يمنع مرور المواد النيتروجينية الضارة و كريات الدم و البروتينات . من هنا جاءت صفة اختياري النفاذية لهذا الغشاء .
المنقى هو عبارة عن غشاء اختياري النفاذية Semi-permeable Membrane يسمح بمرور المواد النافعة كالأملاح والكلوكوز والأيونات والماء بينما يمنع مرور المواد النيتروجينية الضارة و كريات الدم و البروتينات . من هنا جاءت صفة اختياري النفاذية لهذا الغشاء .
خصائص أجهزة الكلى الصناعية المثالية:
1- يجب أن تكون ذات كفاءة عالية من التخلص من الفضلات النتروجينية والمواد السامة الأخرى الناتجة من عمليات التمثيل الغذائي، وكذلك أي تركيزات أعلى من الحد المطلوب من المكونات الأيونية للبلازما.
2- يجب أن تكون ذات كفاءة عالية من التخلص من كمية الماء الزائد عن حاجة الجسم سواء عن طريق استخدام محلول الديلزة ذي تركيز أسموزي عالي، أو عن طريق فرق الضغط الاستاتيكي عبر أغشية التنقية.
3- يجب أن تكون مبادلات التنقية ذات حجم داخلي صغير لاستيعاب الدم حتى يتسنى استخدام جزء محدود من دم المريض أثناء بدء تشغيل الجهاز.
4- يجب أن تكون المقاومة الهدروليكية لسريان الدم ذات قيمة منخفضة بما يمكن أن يسمح باستخدام فرق الضغط الطبيعي بين الطرف الشرياني والطرف الوريدي لدفع الدم خلال مبادل الديلزة.
5- يجب أن يكون الجزء الخاص بمبادل التنقية سابق التجميع والتعبئة والتعقيم وسعره اقتصادي بالدرجة التي تمكن من استعماله مرة واحدة.
6- يجب أن تكون المواد المستخدمة في التصنيع من النوع الطبي المتميز بعدم سميته وعدم وجود أي تفاعلات مع الدم أو تأثير يؤدي الى موت الكرات الحمراء.
7- يجب أن تتميز الأجهزة بالأمان وتكرارية كفاءة التشغيل وإمكانية الاعتماد على مستوى الأداء وسهولة التشغيل.
8- يجب أن تتميز الأجهزة بكونها اقتصادية في التشغيل والصيانة.
2- يجب أن تكون ذات كفاءة عالية من التخلص من كمية الماء الزائد عن حاجة الجسم سواء عن طريق استخدام محلول الديلزة ذي تركيز أسموزي عالي، أو عن طريق فرق الضغط الاستاتيكي عبر أغشية التنقية.
3- يجب أن تكون مبادلات التنقية ذات حجم داخلي صغير لاستيعاب الدم حتى يتسنى استخدام جزء محدود من دم المريض أثناء بدء تشغيل الجهاز.
4- يجب أن تكون المقاومة الهدروليكية لسريان الدم ذات قيمة منخفضة بما يمكن أن يسمح باستخدام فرق الضغط الطبيعي بين الطرف الشرياني والطرف الوريدي لدفع الدم خلال مبادل الديلزة.
5- يجب أن يكون الجزء الخاص بمبادل التنقية سابق التجميع والتعبئة والتعقيم وسعره اقتصادي بالدرجة التي تمكن من استعماله مرة واحدة.
6- يجب أن تكون المواد المستخدمة في التصنيع من النوع الطبي المتميز بعدم سميته وعدم وجود أي تفاعلات مع الدم أو تأثير يؤدي الى موت الكرات الحمراء.
7- يجب أن تتميز الأجهزة بالأمان وتكرارية كفاءة التشغيل وإمكانية الاعتماد على مستوى الأداء وسهولة التشغيل.
8- يجب أن تتميز الأجهزة بكونها اقتصادية في التشغيل والصيانة.
أنواع المنقيات Types of Dialyzers:
1- المنقي الملف coil dialyzer :
وهي تسمى ملف كولف الثنائي ويتكون من أنبوبتين من السيلوفان محيط كل منها 9سم وطولها10.8 م يتم وضعها مفلطحة على شبكة من النايلون وتطبق في شكل ملف ويوضع هذا الملف في عبوة من البلاستيا الجامد مفتوحة من الناحيتين وعادة ما يوضع هذا الملف في خزان من محلول الديلزة حيث يضخ المحلول صعوداً من خلال الملف بينما يسير الدم في داخل أنابيب السلوفان فيحدث سريان متعامد ويتم انتقال المطلوب التخلص من ناحية الدم إلى ناحية محلول الديلزة.
وهي تسمى ملف كولف الثنائي ويتكون من أنبوبتين من السيلوفان محيط كل منها 9سم وطولها10.8 م يتم وضعها مفلطحة على شبكة من النايلون وتطبق في شكل ملف ويوضع هذا الملف في عبوة من البلاستيا الجامد مفتوحة من الناحيتين وعادة ما يوضع هذا الملف في خزان من محلول الديلزة حيث يضخ المحلول صعوداً من خلال الملف بينما يسير الدم في داخل أنابيب السلوفان فيحدث سريان متعامد ويتم انتقال المطلوب التخلص من ناحية الدم إلى ناحية محلول الديلزة.
2- المنقي المسطح Parallel Plate Dialyzer :
يتكون هذا المبادل من ألواح من مادة الايبوكس يتم تخليق قنوات طولية دقيقة يوضع بين كل أثنين منها طبقة من أغشية السيلوفان أو الكبروفان، ويتم تركيب موزعات في كل ناحية لدخول وخروج كل من الدم ومحلول الديلزة بحيث يتقابلا عبر الغشاء من السيلوفان أو الكيبروفان. هذا النوع كان واسع الاستعمال قبل تصنيع الأنواع التي تستخدم مرة واحدة. وهذا النوع منخفض في تكاليف التشغيل في الدول النامية حيث تكلفة العمالة موحدة، ولكنه يستدعي مستوى عال من الدقة أثناء التركيب.
3- منقيات الألياف المجوفة Hollow fiber dialyzers:
و هي النوع الأكثر استخداما في عمليات تنقية الدموي و يتكون من أكثر من 3000 أنبوبة دقيقة ذات قطر صغير جدا يكاد يكون 1/1000 و هو شبه نفاذ. يوجد في هذا المنقى 4 فتحات اثنين مدخل واثنين مخرج حيث يوجد اثنان لدخول و خروج الدم و اثنان لدخول و خروج محلول التنقية بحيث يكون اتجاه حركة الدم بعكس اتجاه حركة المحلول في المنقى لكي يتم التبادل بسهولة وبموجب اختلاف تراكيز المواد عبر طرفي غشاء المنقي.
طريقة التخلص من الفضلات في الدم:
على سبيل المثال إذا أردنا التخلص من أملاح اليوريا الموجودة في الدم. نجعل تركيز هذه الأملاح في محلول التنقية يساوى صفر لذلك عند مرور الدم داخل المنقي عبر الغشاء شبة نفاذ في نفس الوقت الذى يمر فيه المحلول بعكس الاتجاه فيتم انتقال الأملاح من الدم إلى المحلول . اما بالنسبة لانتقال الماء عبر الغشاء الشبه نفاذ فيتم وفق مبدأ اختلاف الضغط الاسموزي Pressure Gradient عبر طرفي المنقي ، أي بين الدم و محلول التنقية ومما سيؤثر بشكل فعال على عملية الترشيح Ultrafiltration وهكذا تتم تصفية دم المريض وإعادته مرة ثانية للجسم.
أن عملية التنقية الدموية تتم عن طريق إدخال قسطرة في الشريان تنقل الدم إلى المنقي الذي يكون موصل بجهاز يعمل لضخ الدم من الجسم ليقوم بتنقيته وضخه إلى الجسم مرة أخرى. عن طريق الوريد . وهي عملية تستغرق في الجلسة الواحدة ما بين 3-5 ساعات تعتمد على وزن الإنسان ونسبة الفشل الكلوي ونسبة السموم المطلوب تخليصها حيث قد يحتاج المريض إلى زيارة وحدة تنقية الدم 2-3 مرات أسبوعياً لهذا الغرض.
على سبيل المثال إذا أردنا التخلص من أملاح اليوريا الموجودة في الدم. نجعل تركيز هذه الأملاح في محلول التنقية يساوى صفر لذلك عند مرور الدم داخل المنقي عبر الغشاء شبة نفاذ في نفس الوقت الذى يمر فيه المحلول بعكس الاتجاه فيتم انتقال الأملاح من الدم إلى المحلول . اما بالنسبة لانتقال الماء عبر الغشاء الشبه نفاذ فيتم وفق مبدأ اختلاف الضغط الاسموزي Pressure Gradient عبر طرفي المنقي ، أي بين الدم و محلول التنقية ومما سيؤثر بشكل فعال على عملية الترشيح Ultrafiltration وهكذا تتم تصفية دم المريض وإعادته مرة ثانية للجسم.
أن عملية التنقية الدموية تتم عن طريق إدخال قسطرة في الشريان تنقل الدم إلى المنقي الذي يكون موصل بجهاز يعمل لضخ الدم من الجسم ليقوم بتنقيته وضخه إلى الجسم مرة أخرى. عن طريق الوريد . وهي عملية تستغرق في الجلسة الواحدة ما بين 3-5 ساعات تعتمد على وزن الإنسان ونسبة الفشل الكلوي ونسبة السموم المطلوب تخليصها حيث قد يحتاج المريض إلى زيارة وحدة تنقية الدم 2-3 مرات أسبوعياً لهذا الغرض.
المضخات:
إن منظومة تنقية الدم تتألف أيضا من مضخات متخصصة Pump تختلف في تصميمها باختلاف الوظيفة التي تقوم بها.
فمضخات الدم Blood Pumps تعمل على سحب الدم من المريض ثم تضخه إلى المنظومة ليمر عبر المنقى ليتم تنقية الدم من المواد الضارة ثم يعود الدم بعد تنقيته إلى المريض. و يتم سحب الدم من المريض عن طريق وصلة الشريان ويعود عن طريق وصلة الوريد. يتم تزويد كل مضخة من هذه المضخات بعدد من وسائل التحكم و الأمان كالصمامات Valves وعدادات لقياس ضغط الدم الخارج و الداخل لجسم المريض حيث يجب أن تجري العملية تحت ضغط دم محدد لتنظيم عملية جريان الدم خلال المنظومة من دون تعريض حياة المريض لأي خطر. وفي حالة حصول أي خلل في عمل هذه الوحدات يتم إرسال إشارة إنذار Alarm لاتخاذ إجراء مناسب لحماية المريض.
و مضخة التمديد Proportioning Pump التي توجد أسفل الخزان الرئيسي تقوم بوظيفتين الأولى هي تقليب مكونات محلول التنقية وخلطها وفق نسبة محددة (35 : 1 / ماء : باقي المكونات) أما الوظيفة الثانية فهي إمداد المنقي بمحلول التنقية.
كما يوجد في الوصلة ما بين هذه المضخة المنقي جهاز لقياس سرعة جريان المحلول Flowmeter .
إضافة لتلك المضخة هنالك مضخة لتصريف المحلول الملوث ( بعد التنقية) و توجد أسفل الخزان الرئيسى .
هنالك العديد من الوحدات المسؤولة عن فحص درجة حرارة محلول التنقية وتركيزه وذلك قبل إجراء عملية التنقية .إن منظومة تنقية الدم تتألف أيضا من مضخات متخصصة Pump تختلف في تصميمها باختلاف الوظيفة التي تقوم بها.
فمضخات الدم Blood Pumps تعمل على سحب الدم من المريض ثم تضخه إلى المنظومة ليمر عبر المنقى ليتم تنقية الدم من المواد الضارة ثم يعود الدم بعد تنقيته إلى المريض. و يتم سحب الدم من المريض عن طريق وصلة الشريان ويعود عن طريق وصلة الوريد. يتم تزويد كل مضخة من هذه المضخات بعدد من وسائل التحكم و الأمان كالصمامات Valves وعدادات لقياس ضغط الدم الخارج و الداخل لجسم المريض حيث يجب أن تجري العملية تحت ضغط دم محدد لتنظيم عملية جريان الدم خلال المنظومة من دون تعريض حياة المريض لأي خطر. وفي حالة حصول أي خلل في عمل هذه الوحدات يتم إرسال إشارة إنذار Alarm لاتخاذ إجراء مناسب لحماية المريض.
و مضخة التمديد Proportioning Pump التي توجد أسفل الخزان الرئيسي تقوم بوظيفتين الأولى هي تقليب مكونات محلول التنقية وخلطها وفق نسبة محددة (35 : 1 / ماء : باقي المكونات) أما الوظيفة الثانية فهي إمداد المنقي بمحلول التنقية.
كما يوجد في الوصلة ما بين هذه المضخة المنقي جهاز لقياس سرعة جريان المحلول Flowmeter .
إضافة لتلك المضخة هنالك مضخة لتصريف المحلول الملوث ( بعد التنقية) و توجد أسفل الخزان الرئيسى .
حيث يتم استخدام الثرميستور Thermistor لقياس درجة حرارة المحلول والتي يجب ان تكون محددة ( 37 - 42°) وفق درجة حرارة الجسم. في حالة انخفاض درجة حرارة المحلول عن المعدل الطبيعي يتم سحبه وتمريره على سخان ليرفع حرارته إلى الدرجة المطلوبة Heater.
أما بالنسبة لتركيز المحلول فيتم قياسه بواسطة خلية كهروكيميائية لتحديد نسبة مكونات المحلول وتحليل الإلكترونات الزائدة لتتحول الى إشارة كهربائية يمكن قياسها.
بعض المشاكل التي قد تحدث أثناء عملية التنقية:
من المشاكل المهمة التي قد تحصل خلال عملية التنقية هي مشكلة تسرب الدم Blood Leakage والتي من الممكن التنبه لها وكشفها عن طريق الاستفادة من تقنية كهروضوئية Photoelectric Technique وذلك باستخدام مصدر ضوئي صغير أو LED مع عدسة مجمعة تستقبل الأشعة الضوئية الصادرة من المصدر باتجاه المحلول الشفاف الذي يجب أن يسمح بمرور الضوء من خلاله في حالة عدم وجود أي تسريب للدم. أما عندما يحدث تسريب للدم في المحلول فانه يتغير لونه الشفاف وبالتالي يحجب الضوء عن العدسة فترسل إشارة لدائرة الإنذار.
كما إن هنالك مشكلة خطيرة أخرى هي مشكلة وجود فقاعات الهواء Air Bubbles داخل الأنابيب الناقلة للدم (المنقي) الداخل إلى جسم المريض . حيث يتم الاستفادة هذه المرة من تقنية الأمواج فوق الصوتية Ultrasoundلكشف هذه الفقاعات قبل مرورها إلى داخل جسم المريض التي قد تشكل خطراً على حياته.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق