1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2020-25-3-255-264615.47Биомедицинская электроникаKey Aspects of Autonomous Wearable Artificial Blood Purification Apparatus DevelopmentОсобенности построения автономной носимой аппаратуры искусственного очищения крови255264http://ivuz-e.ru/en/issues/3-_2020/osobennosti_postroeniya_avtonomnoy_nosimoy_apparatury_iskusstvennogo_ochishcheniya_krovi/

Development of technical systems for artificial blood purification is one of the promising areas of biomedical engineering. System analysis approach is used to create wearable artificial kidney. Investigation of dialysate regeneration methods and multicriteria selection of regeneration unit structure have been carried out. As a result, a prototype of wearable artificial kidney has been manufactured and tested; both the features of its construction and the main ways of its improvement have been highlighted. The developed apparatus is equal or better in its characteristics than foreign analogues (0.8 g/h urea removal rate, 3.5 kg device mass) and is the immediate prospect for the domestic production of equipment for renal replacement therapy

Разработка технических средств для создания биотехнических систем искусственного очищения крови - перспективное направление биомедицинской инженерии искусственных органов. Для построения таких систем применяются методы системного анализа. Одной из актуальных задач биомедицинской электроники в области диализа является создание автономной носимой аппаратуры для искусственного очищения крови. В работе исследованы методы регенерации диализата и многокритериальный выбор состава блока регенерации. Рассмотрены особенности построения и основные направления совершенствования изготовленного и апробированного опытного образца автономного носимого аппарата искусственного очищения крови. Разработанный аппарат по своим характеристикам не уступает зарубежным аналогам (скорость удаления мочевины 0,8 г/ч при массе аппарата 3,5 кг) и является перспективным для отечественного производства аппаратуры для заместительной почечной терапии.

  Tomilina N.A. Renal replacement therapy for End Stage Renal Disease in Russian Federation,2010-2015. Russian National Renal Replacement Therapy Registry Report of Russian Public Organization of Nephrologists «Russian Dialysis Society». Part 1 // Nephrol. Dial. 2018. Vol. 19. No. 4 supplement. P. 1–95. Gura V. A wearable artificial kidney for patients with end-stage renal disease // JCI Insight. 2016. Vol. 1. No. 8. P. e86397. Wearable artificial kidney and wearable ultrafiltration device vascular access—future directions /A.C. Castro, M. Neri, A. Nayak Karopadi et al. // Clinical Kidney Journal. 2019. Vol. 12. No. 2. P. 300-307. Salani M., Roy S., Fissell IV W.H. Innovations in wearable and implantable artificial kidneys // American Journal of Kidney Diseases. 2018. Vol. 72. No. 5. P. 745–751. Ronco C., Davenport A., Gura V. The future of the artificial kidney: moving towards wearable and miniaturized devices // Nefrologia. 2011. Vol. 31. No. 1. P. 9–16. Chang T.M. Clinical evaluation of chronic, intermittent, and short term hemoperfusions in patients with chronic renal failure using semipermeable microcapsules (artificial cells) formed from membrane-coated activated charcoal // Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs. 1971. Vol. 17. P. 246–252. Yatzidis H. Research on extrarenal purification with the aid of activated charcoal // Nephron. 1964. Vol. 1. P. 310–312. Wester M. Removal of urea in a wearable dialysis device: A reappraisal of electro-oxidation // Artif. Organs. 2014. Vol. 38. No. 12. P. 998-1006. Urbańczyk E., Sowa M., Simka W. Urea removal from aqueous solutions – a review // Journal of Applied Electrochemistry. 2016. Vol. 46. No. 10. P. 1011–1029. Hernández M.C., Russo N., Panizza M., Spinelli P., Fino D. Electrochemical oxidation of urea in aqueous solutions using a boron-doped thin-film diamond electrode // Diamond and Related Materials. 2014. Vol. 44. P. 109–116. Urea removal strategies for dialysate regeneration in a wearable artificial kidney / M.K. van Gelder, J.A. Jong, L. Folkertsma et al. // Biomaterials. 2020. Vol. 234. P. 119735. Recirculating peritoneal dialysis system using urease-fixed silk fibroin membrane filter with spherical carbonaceous adsorbent / M.T. Sultan, B.M. Moon, J.W. Yang et al. // Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 97. P. 55-66. Способ очистки диализирующего раствора в аппарате «искусственная почка» / М.В. Гринвальд, Г.А. Залко, Ю.Н. Михайлов и др. // Патент РФ № 2008927 С1, 1994 // Открытия, изобретения. 1994. № 5.