Известия высших учебных заведений. Электроника home

Управление удалением жидкости в системе автоматизированного перитонеального диализа

Раздел находится в стадии актуализации

Переход осмотического агента в кровь при процедуре искусственного внепочечного очищения крови методом перитонеального диализа приводит к снижению скорости удаления излишков жидкости из организма и соответствующим нарушениям водно-солевого баланса. Для решения этой проблемы возможно использование системы автоматического поддержания и регулирования концентрации глюкозы в растворе для перитонеального диализа. В работе предложена система автоматического поддержания концентрации глюкозы в диализирующем растворе с обратной связью, обеспечивающая эффективную продолжительную ультрафильтрацию. Автоматическое управление с обратной связью основано на фотометрическом датчике, математической модели объекта управления и исполнительном устройстве – дозаторе глюкозы. Система испытана на стенде имитации биологического объекта, проходящего процедуру перитонеального диализа. Результаты испытаний показали, что система дает возожность управлять концентрацией глюкозы в диализирующем растворе и скоростью удаления жидкости из биологических объектов и, следовательно, позволяет увеличить продолжительность проведения процедуры внепочечной детоксикации, увеличить скорость удаления жидкости при перитонеальном диализе, снизить потребление расходных материалов, а также повысить безопасность процедуры по сравнению с амбулаторным перитонеальным диализом.

Ключевые слова: система управления с обратной связью, алгоритм управления, удаление жидкости, ультрафильтрация, перитонеальный диализ, носимый аппарат «искусственная почка», персонализированная медицина
Опубликовано в разделе: Биомедицинская электроника
Библиографическая ссылка: Жило Н. М. Управление удалением жидкости в системе автоматизированного перитонеального диализа // Изв. вузов. Электроника. 2023. Т. 28. № 4. С. 518–528. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-4-518-528. – EDN: BKWJAW.
Источник финансирования: работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 20-37-90049\20).

Жило Никита Максимович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

1. Hueso M., Navarro E., Sandoval D., Cruzado J. M. Progress in the development and challenges for the use of artificial kidneys and wearable dialysis devices // Kidney Dis. 2019. Vol. 5. Iss. 1. P. 3–10. https://doi.org/10.1159/000492932

2. Himmelfarb J., Ratner B. Wearable artificial kidney: Problems, progress and prospects // Nat. Rev. Nephrol. 2020. Vol. 16. Iss. 10. P. 558–559. https://doi.org/10.1038/s41581-020-0318-1

3. Пат. 2692329 РФ. Способ искусственного очищения крови с регенерацией диализирующего раствора в экстракорпоральном контуре и устройство для его осуществления / Н. А. Базаев; заявл. 21.04.2017; опубл. 24.06.2019, Бюл. № 18. 11 с.

4. Salani M., Roy S., Fissell W. H. (IV). Innovations in wearable and implantable artificial kidneys // Am. J. Kidney Dis. 2018. Vol. 72. Iss. 5. P. 745–751. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2018.06.005

5. Nagasubramanian S. The future of the artificial kidney // Indian Journal of Urology. 2021. Vol. 37. Iss. 4. P. 310–317. https://doi.org/10.4103/iju.IJU_273_21

6. How to improve the biocompatibility of peritoneal dialysis solutions (without jeopardizing the patient’s health) / M. Bonomini, V. Masola, G. Procino et al. // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. Iss. 15. Art. No. 7955. https://doi.org/10.3390%2Fijms22157955

7. Krediet R. T. Acquired decline in ultrafiltration in peritoneal dialysis: The role of glucose // JASN. 2021. Vol. 32. Iss. 10. P. 2408–2415. https://doi.org/10.1681/ASN.2021010080

8. Krediet R. T. Ultrafiltration failure is a reflection of peritoneal alterations in patients treated with peritoneal dialysis // Front. Physiol. 2018. Vol. 9. Art. ID: 1815. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.01815

9. The osmo-metabolic approach: A novel and tantalizing glucose-sparing strategy in peritoneal dialysis / M. Bonomini, V. Zammit, J. C. Divino-Filho et al. // J. Nephrol. 2021. Vol. 34. Iss. 2. P. 503–519. https://doi.org/10.1007%2Fs40620-020-00804-2

10. Insulin resistance in cardiovascular disease, uremia, and peritoneal dialysis / M. Lambie, M. Bonomini, S. J. Davies et al. // Trends Endocrinol. Metab. 2021. Vol. 32. Iss. 9. P. 721–730. https://doi.org/10.1016/j.tem.2021.06.001

11. Жило Н. М., Михайлов М. О., Литинская Е. Л., Пожар К. В. Метод ИК-фотометрии для измерения концентрации глюкозы в растворе для перитонеального диализа // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 4. С. 68–78. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-4-68-78

Сведения о публикации

Загрузок: 0

УДК: 615.47:681.542.32:681.516.3
Тип публикации: Научная статья
Язык оригинала: Русский
DOI: 10.24151/1561-5405-2023-28-4-518-528
Идентификатор статьи в РИНЦ: BKWJAW

Скачать: File not found (746.18 Кб) JATS XML