Czy nowoczesne technologie potrafią zastąpić funkcję uszkodzonych ludzkich narządów? Dr hab. n. med. Lidia Hyla-Klekot

Transkrypt

1 Czy nowoczesne technologie potrafią zastąpić funkcję uszkodzonych ludzkich narządów? Dr hab. n. med. Lidia Hyla-Klekot

2 Urządzenia techniczne zastępujące ludzkie narządy w praktyce medycznej Aparat do pozaustrojowego oczyszczania organizmu sztuczna nerka Aparat do dializy albuminowej - sztuczna wątroba PRISMA Sztuczne płuco-serce Sztuczne komory serca

3 Hemodializoterapia u dzieci i młodzieży update 2007

4

5 K. Tryggvason et al..: N Engl J Med. 2006, 354,

6 POZAUSTROJOWE OCZYSZCZANIE KRWI Hemodializa polega na usuwaniu produktów przemiany materii i wody lub leków oraz toksyn z krwi pacjenta poprzez sztuczną błonę półprzepuszczalną, zabieg umożliwia także korektę kwasicy metabolicznej oraz zaburzeń elektrolitowych. Podczas zabiegu krew jest wielokrotnie przepompowywana na zewnątrz ciała do dializatora, który działa jak sztuczna nerka. W trakcie zabiegu krew krąży pomiędzy aparatem sztuczną nerką a pacjentem. Krew jest oczyszczana przepływając przez dializator. W przypadku dostępu czasowego cewnika dreny sztucznej nerki są bezpośrednio do niego podłączane; w przypadku wykształconej przetoki tętniczo-żylnej należy najpierw nakłuć żyłę w 2 miejscach, a następnie podłączyć dreny.

7 Podstawowy system sztucznej nerki Monitor Hydraulika ECC Dializator Alarmy: Ciśnienia Przewodnictwa dializatu ph Temperatury Powietrza w liniach Zakładanej UFR Wykonanej UFR Przygotowanie świeżego dializatu Odprowadzanie zużytego dializatu i ultrafiltratu Uultrafiltrat Linie krwi Maszyna HD Układ krążenia pozaustrojowego Uwzględniaj dniając c masę dializatu, średnio ok.120 kg odpadów, w tym 1-1,51,5 kg tworzyw sztucznych i kwh energii

8 Krótka historia hemodializy Thomas Graham Dyfuzyjny transport bł błonowy; Jacob Abel Pierwszy pacjent przeż przeżywa ONN dzię dzięki dializie Obwó Obwód dializatu typu singlesingle-pass I program przewlekł przewlekłej HD Nowoczesne, biozgodne błony syntetyczne Pierwsza dializa u zwierzę zwierzęcia Wilhelm Kolff adekwatność Pierwszy antykoagulant hirudyna Pierwszy zabieg HD u czł człowieka Naturalna cz. heparyny jako skuteczny antykoagulant Pierwsze dializatory highhighflux EPO

9 1913: Pierwsza sztuczna nerka John Jacob Abel "... by which the blood of a living animal may be submitted to dialysis outside the body, and again returned to the natural circulation without exposure to air, infection by micro-organisms organisms or any alteration which would necessarily prejudicial to life." Abel JJ, Rowntree LG, Turner BB: On the removal of diffusible substances from the circulating blood by means of dialysis. Trans s Ass Am Physicians 28:51, 1913

10 : Problemy z antykoagulacją Przed rokiem 1916 hirudyna yna, źle oczyszczona, sprawca powikłań W 1916 r. - heparyna, wyizolowana z komórek wątroby (McLean), standard po roku 1937 (Murray et. al). Source: BASF AG Lata 2000 i kolejne : Rekombinowana hirudyna powrót t?

11 System zbiornika dializatu Seattle Tanksystem ( Potwór ) Sztuczna nerka Dializator Kiila Układ przygotowania dializatu centralny mieszalnik

12 Hemodializa 2007 maszyny

13 Hemodializoterapia u dzieci i młodzieży update 2007

14 POLIMERY I ZWIĄZKI NIEORGANICZNE STOSOWANE DO WYTWARZANIA MEMBRAN: Najwcześniej zastosowane i do dziś stosowane: celuloza, octan i azotan celulozy, Hydrofobowe: teflon, polifluorek winylidenu, polipropylen Hydrofilowe: poliamidy, polisulfon, poliwęglany, polialkohol winylowy Nieorganiczne: tlenki metali głównie przejściowych ZrO2, grafit, szkło, metale

15

16 Obrazy AFM symetrycznej błony b kuprofanowej Miklaszewska M., Czuba P., Rumian R., Pietrzyk J.A., Sułowicz W., 2005 Pow. wewnętrzna Pow. zewnętrzna

17 Obrazy AFM asymetrycznej błony b polisulfonowej Miklaszewska M., Czuba P., Rumian R., Pietrzyk J.A., Sułowicz W., 2005 Pow. wewnętrzna Pow. zewnętrzna

18 1983: Nowy, syntetyczny polimer - POLISULFON

19 Hemodializa 2007 Pomijając c znaczący cy postęp p w zrozumieniu patomechanizów PNN/SNN i postęp p technologiczny oraz rozpoznawszy czynniki złego rokowania jesteśmy nadal świadkami stosunkowo wysokiej śmiertelności chorych hemodializowanych (dzieci 0,3-3.5%; dorośli 13-25%). Szacuje się, że e populacja chorych HD może e zbliżyć się do 1,6 mln. Średni czas życia 60-latka na HD w USA 4 lata (sic!) W Polsce, przy wskaźniku śmiertelności hemodializowanych pacjentów w ok. 14%/rok, co 7 lat wymieniamy populację pacjentów Czy o to chodzi??? Dane ESRD i Raportu Krajowego Specjalisty 2006

20 I dekada XXI wieku wieku NANO Nanotechnologia wg definicji Drexlera - to nauka o precyzyjnie funkcjonujących systemach mechanicznych zbudowanych w skali 1/ miliardowej metra (10-9 ), które można mierzyć w mikroskopach sił atomowych. Eksplozja badań naukowych w dziedzinie nanotechnologii w chemii, fizyce, elektronice i medycynie stwarza nadzieję na możliwości wytwarzania nowych materiałów lub narzędzi do ingerencji w struktury na poziomie molekularnym albo - produkcji nowych biomateriałów, o nieznanych dotąd właściwościach! Zastosowanie tej technologii w medycynie (nanomedycyna) pozwoli na monitorowanie, naprawę struktur i kontrolę ludzkich systemów biologicznych na poziomie molekularnym, wykorzystując c nano- urządzenia i nano-struktury. Możliwo liwości konstrukcyjne i wdrożeniowe sąs praktycznie nieograniczone. To dopiero początek nano-epoki

21

22 Charakterystyka błon b nowej generacji

23 Różnica Porowatość ść: Cup /cm 2 ; grubość 5-8µ PS /cm 2 ; grubość µ Nano /cm 2 ; grubość 2 nm Błony HELIXONE nanocontrol spinning procedure

24 Błony HELIXONE

25 Allen Nissenson et al. nanonreka ASN San Diego 2006, IHD Denver 2007 (2/3) Błona G

26 Nano-nerka nerka HNK (human( nephron kidney)

27 Lee et al., Biomed Microdevices 2007

28 Koniec ery klasycznej błony dializacyjnej? Nano-nerka, nerka, koncepcja techniczna Masa całości ci - 3,2 kg; II faza badań klinicznych (2007), Czas działania ania 12 godzin, Średni klirens 30 ml/min (Denver 2007)

29 Mikrohemodializator Lee et al., Biomed Microdevices 2007

30 Perspektywa???

31 NEFROLOGIA KOŁEM ZAMACHOWYM MEDYCYNY DZIEKI ROZWOJOWI DIALIZOTERAPII I TRANSPLANTACJI NEREK NEFROLOGIA STAŁA SIĘ PIERWSZA DZIEDZINĄ MEDYCYNY, W KTÓREJ MIMO CAŁKOWITEGO USTANIA FUNKCJI WAŻNYCH DLA ŻYCIA NARZADÓW MOŻNA CZŁOWIEKA UTRZYMAC PRZY ŻYCIU PRZEZ WIELE LAT.

32 Najbliższa przyszłość? Po dekadach badań pełnych frustracji nad czysto sztucznymi narządami dami, nabyte doświadczenia każą zrewidować poglądy na możliwo liwość wymiany narządów na sztuczne i ograniczyć nadzieje na sukcesy na tym polu Koncepcja sztucznego bio-narządu jest sama w sobie fascynująca. ca. Ale co ciekawsze dla lekarzy to fakt, że sztuczne bionarządy, hybrydy komórkowo rkowo-techniczne, mogą wkrótce ratować życie tysięcy ludzi. Sztuczne bio-implanty zdolne odzyskiwać wodę i elektrolity i kierowac ultrafiltrat do pęcherza mogą w przyszłości wyeliminować potrzebę zewnętrznej suplementacji soli i elektrolitów oraz worków na odpadowy ultrafiltrat Emil Paganini,2008

33

34

35

36

37

38 Postęp w zakresie poznawania budowy i funkcjonowania ludzkiego organizmu powoduje, iż nabieramy pokory wobec jego doskonałości Człowiek to prototyp nie do naśladowania!

39 Technika przeszczepów w to wielki krok w dziejach nauki służąs żącej człowiekowi.. W coraz większej mierze technika przeszczepów w jawi się jako skuteczna metoda realizacji podstawowego celu wszelkiej medycyny, którym jest służba s ludzkiemu życiu. yciu. Jan Paweł II

40 Hemodializoterapia u dzieci i młodzieży update 2007 Stanowisko Kościoła Katolickiego Jeżeli po mojej śmierci stwierdzonej odpowiedzialnie i moralnie, ktoś powie, że moja nerka miałaby się komuś przydać, niech weźmie. Jeśli po mojej śmierci moja wątroba, czy serce komuś się przydadzą, to trzeba Panu Bogu dziękować i powiedzieć proszę dać. Takie jest przykazanie miłości. ks.tadeusz Kondracki

41

42 NARZĄDY PRZESZCZEPIANE NERKI WĄTROBA TRZUSTKA IZOLOWANE WYSPY TRZUSTKI SERCE PŁUCA (JEDNO LUB OBA) JELITA SZPIK I KOMÓRKI KRWIOTWÓRCZE Z KRWI ROGÓWKA PRZESZCZEPIENIA WIELONARZĄDOWE

43

44

45

46 Hemodializoterapia u dzieci i młodzieży update 2007 Dzięki nauce i zawodowemu przygotowaniu oraz zaangażowaniu lekarzy i pracowników służby zdrowia pojawiają się nowe i wspaniałe wyzwania. Jesteśmy wezwani do miłości bliźniego w nowy sposób do miłości do końca Lekarz staje się pośrednikiem czegoś szczególnie doniosłego: daru z siebie, który czyni człowiek nawet po śmierci - aby ktoś inny mógłżyć Jan Paweł II

47

48 KAŻDY PRZESZCZEP NARZĄDU MA SWOJE ŹRÓDŁO W DECYZJI O WIELKIEJ WARTOŚCI ETYCZNEJ, DECYZJI ABY BEZINTERESOWNIE OFIAROWAĆ CZĘŚĆ WŁASNEGO CIAŁA Z MYŚLĄ O ZDROWIU I DOBRU INNEGO CZŁOWIEKA. NA TYM WŁAŚNIE POLEGA SZLACHETNOŚĆ TEGO CZYNU, KTÓRY JEST AUTENTYCZNYM AKTEM MIŁOŚCI. Papież Jan Paweł II

49

50 Przyszłość medycyny transplantacyjnej zależy w decydującej mierze nie od chęci i wiedzy lekarzy, istniejących rozwiązań prawnych, ile od poziomu społecznej akceptacji, upowszechnienia się postaw altruistycznych, a więc gotowości przyjścia z pomocą drugiemu człowiekowi, którego życie jest w naszych rękach

51

52 NALEŻY ZASZCZEPIĆ W SERCACH LUDZI, ZWŁASZCZA MŁODYCH, SZCZERE I GŁĘBOKIE PRZEKONANIE, ŻE ŚWIAT POTRZEBUJE BRATERSKIEJ MIŁOŚC I, KTÓREJ WYRAZEM MOŻE BYĆ DECYZJA O DAROWANIU NARZĄDÓW ( ) Jan Paweł II Rzym, 29 sierpnia 2000r.

53

54 Hemodializoterapia u dzieci i młodzieży update 2007 Za wartość świ więtą, nadrzędn dną i fundamentalną uznaje się życie człowieka. Wszystkie inne wartości są tylko tłem życia jednostki. Dozwolona jest każda interwencja medyczna pod warunkiem, że jest ona konieczna do przywrócenia lub ratowania ludzkiego zdrowia.