Пристрій “екстракорпоральна клітинна штучна печінка” при лікуванні печінкової недостатності “екіпаж”

1. Пристрій „Екстракорпорапьна кліткова штучна печінка" при лікуванні печінкової недостатності, що містить імплантований в черевну порожнину перитонеальний катетер Тенкгофа, до якого підключений контур, що виконаний з можливістю від'єднання його від катетера та складається із послідовно з'єднаних забірного, перекачувального, очищувального засобів, ємності для збору асциту та колонку з сорбентами, який відрізняється тим, що вхід колонки з сорбентами підключено до виходу ультрафільтра, а вихід - до посудини для збору ультрафільтрату, з можливістю його підключення внутрішньовенно, причому внутрішньовенно підключають систему з двох контурів. 2. Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що перший контур виконано у вигляді контуру з двокаскадною плазмоімуносорбцією, наприклад із послідовно з'єднаних забірного, перекачувального гемосорбційного засобів, сорбційної колонки, двох перекачувальних засобів, між якими встановлено ультрафільтр, причому вихід останнього перекачувального засобу приєднано до другого забірного засобу. 3. Пристрій по п.2, який відрізняється тим, що паралельно до виходу гемосорбційного засобу та входу сорбційної колонки підключено другу сорбційну колонку, а до ультрафільтра підключено резервуар для збору асциту 4. Пристрій по п.2, 3, який відрізняється тим, що до входу другої' сорбційної колонки підключений резервуар з альбуміном. 5. Пристрій по п.1, який відрізняється тим, що другий контур включає послідовно з'єднані ємність з асцитом, перекачувальний засіб, лазерний пристрій, синглентно-оксигенальний апарат, який підключено до забірного засобу першого контуру. 6. Пристрій по п.5, який відрізняється тим, що як лазерний пристрій використовують, наприклад, лазерний пристрій "Шатл". 7. Пристрій по п.5, який відрізняється тим, що як синглентно-оксигенальний апарат використовують, наприклад, синглентно-оксигенальний апарат "Мит-11". 8 Пристрій по п.1, який відрізняється тим, що як забірний засіб використано, наприклад, внутрішньовенну голку. 9. Пристрій по п.1, який відрізняється тим, що як перекачувальний засіб використано, наприклад, роликовий насос. Заявлена корисна модель може бути використана в терапії, хірургії, онкологи' при лікуванні захворювань, зв'язаних з погіршенням детоксикаційного потенціалу печінки, який приводить до розвитку синдрому хронічної детоксикації, при гепаторинальному синдромі, гастроентерологи, в відділеннях інтенсивної терапії при лікуванні хворих цирозом печінки, та на етапах підготовки до трансплантації печінки Розвиток методів екстракорпоральної детоксикації Із застосуванням нового покоління делигандезуючих сорбентів в Україні дав новий поштовх до удосконалення методик по створенню моделей «штучної печінки», що раніше застосовувалися в «Клініці еферентної терапії». Теоретичне обґрунтування основних механізмів заміщення функцій печінки та їх практичне втілення при складних гепатитах та цирозах було опубліковано раніше [1.2,3]. Дослідження показали, що сорбційні методи заміщують лише детоксикаційну функцію печінки, не змінючи та не покращуючи при цьому білковосинтетичну, видільну, обміну, метаболічну та ін функції1 Під час проведення сорбційної' терапії були отримані позитивні результати у лікуванні гепатитш, інтоксикацій та ін., але відсоток покращення функціонального стану печінки при декомпенсованих цирозах та гепаторенальному синдромі виявився дуже низьким. Способи покращення ефективності лікування за рахунок об'єднання сорбційних методів та гемодіалізу у хворих в стані печінкової коми, склали ю 2154 низький відсоток виживання, що не перевищує 30% Застосування біологічної «допоміжної печінки», при лікуванні печінкової недостатності за рахунок перфузи крові через свині гепатоцити, дали незначний КЛІНІЧНИЙ ефект та викликали ряд імунологічних зсувів Застосування ізольованих гепатоцитів шляхом введення їх у портальну систему, печінку, в підшкірну клітковину, селезінку [4, 5, 6] показало ефективність цих методів, при яких збільшилась якість життя та зменшилась летальність Однак при внутрішньовенному введенні були відмічені алергічні реакції Внутрішньопортальне введення ксеногепатоцитів тварин з гострою печінковою недостатністю показало, що якщо вводити гепатоцити під певним тиском, із певною швидкістю, то вони фіксуються в печінці [7] Лікування хворих із печінковою недостатністю при допомозі біотемоперфузїі із застосуванням гепатоцитів свині дало можливість досягти певного лікувального ефекту, що проявилось у проясненні СВІДОМОСТІ та покращенні біохімічних показників у пацієнтів Однак ефект від лікування зберігався на протязі перших 2-х діб Використання клітин у поєднанні з плазмафорезом дало можливість досягти СТІЙКІШОГО відновлюючого процесу Kodama та ін [8] розробили систему, що використовує первинну культуру свинних гепатоцитів, як було описано у дослідженнях компанії «Ехсогр Medical» [9] У своїх дослідженнях вони використовували полісульфінові мембрани, через які здійснювався контакт в бгореакторі гепатоцитів із плазмою Система була достатньо ефективною під час випробування її на моделі ішемічної печінкової недостатності у свиней Miyoshi й Ohshima та ін [10] використовували у своїй праці культуру гепатоцитів, прикріплених до матриксу з полівінілформальдепдної смоли Матеріал з прикріпленими до нього первинними гепатоцитами пацюків містився в спеціальній колонці Дослідження показали тривале зберігання метаболічних функцій гепатоцитів Перше покоління систем бюштучної підтримки печінки (BLAD), визнане в КЛІНІЧНИХ умовах, було засноване на використанні картриджів із полими волокнами, що містять у собі культуру гепатоцитів в екстралюмінальному просторі Компанія «CirceBiomedical» використовувала в своїх апаратах «Hepat Assist» [11] крюконсервовані первинні свині гепатоцити, прикріпленні до вкритих колагеном декстринових частин Перша та друга фази КЛІНІЧНИХ досліджень цього апарату були проведені Demetnou в медичному центрі Лос-Анджелеса, Bismuth-y госпіталі Paul Brousse (Париж) Фірма «Vitagen» використовувала клітини СЗА (ПОХІДНІ ЛІНГІ гепатобластоми людини HepG2), котрі прикріплювались та росли в екстракапілярному просторі в пристроях ELAD (Extra со гро real Liver Assist Device) Ці КЛІТИНИ проявляли високу біохімічну активність, здатність синтезувати альбумін та здійснювати цитохром-Р-450-залежний метаболізм Послідовно були здійснені розширені КЛІНІЧНІ ДОСЛІДИ, під час яких пацієнти були розділені на 2 групи ті, що потребували і ті, що не потребували трансплантації печінки Інша корпорація «Ехсогр Medicai» [12] також використовує у своїх приладах BLSS (Bioartificial Liver Support System) первинну культуру високої густини свинних гепатоцитів На даний час система «Hepat Assist» проходить 2-3 фазу КЛІНІЧНИХ досліджень У переважній більшості пристроїв та ПІДХОДІВ використовуються первинні свині гепатоцити Цей вибір зумовлено неповною схожістю гепатоцитів людини та свиней, а також доступністю свинних гепатоцитів Не зважаючи на це, використання свинних гепатоцитів супроводжується й певним ризиком 1 Згідно ДО ВИМОГ американської Адміністрації продовольчих та лікарських засобів (FDA), при використанні свинних гепатоцитів повинні використовуватися певні породи свиней, що утримуються в належних умовах Це пов'язано, перш за все, з проблемою потенційного розвитку імунної ВІДПОВІДІ у пацієнтів після перфузи їх, крові через ксеногепатоцити 2 Важливим також є питання захисту свинних гепатоцитів від дії потенційно активних факторів імунного захисту пацієнтів у період перфузи 3. Інша проблема використання ксеногепатоцитів пов'язана з можливістю активного інфікування культури клітин людини свинним ендогенним ретровірусом (PERV) Найбільш близьким до даного винаходу є пристрій "штучна печінка" [13] Приведемо сукупність суттєвих ознак, які співпадають з заявленими суттєвими ознаками який містить імплантований в черевну порожнину перитонеапьний катетера Тенкгофа до якого підключений контур, що виконаний з можливістю від'єднання його від катетера та складається із послідовно з'єднаних, забірного, перекачувального, очищувального засобів, ємність для збору асциту та колонку із сорбентами Як очищувальний засіб використано, наприклад, ультрафільтр В якості перекачувального засобу використовують, наприклад роликовий насос, а як очищувальний засіб другого контуру використана, наприклад, колонка із сорбентами До недоліків даного винаходу слід віднести те, що використання "штучної печінки" забезпечує лише ефективну сорбційну чистку та виведення токсичних речовин, насамперед білок-зв'язаний токсин, але не дає можливість ефективно застосувати м в термінальних стадіях печінкової недостатності, в терапії цирозів та гепаторенапьному синдромі Перед винаходом поставлене завдання удосконалити відому конструкцію "штучну печінку" таким чином, щоб її можна було застосувати в термінальних стадіях печінкової недостатності, в терапії цирозів та гепаторенальному синдромі Завдання вирішується шляхом удосконалення відомого пристрою, що містить імплантований в черевну порожнину перитонеальний катетер Тенкгофа до якого підключений контур, що виконаний з можливістю від'єднання його від катетера та складається із послідовно з'єднаних, забірного, перекачувального очищувального засобів, ємність для збору асциту та колонку із сорбентами ВІДПОВІДНО до даного винаходу таким чином, щоб підключений до організму людини пристрій виконував на 2154 ступні функції: - забір асциту з черевної порожнини через катетер; - гемосорбцію на альбумованому контурі; - крюплазмообмін; - асцитосорбцію з реінфузією внутрішньовенною (далі в/в); - сингле нтно-оксигеналь ною терапією; - лазерний вплив; - ізольовану ультрафільтрацію; - трансплантацію гепатоцитів; - виконуючи режим регіональної дилюції. Якщо розглядати окремо призначення раніш перерахованих функцій (процедур), то в них передбачаються наступні лікувальні ефекти: детоксикаційний, білково-синтетичний, видільний, антиоксидантний, метаболічний, що тим самим дає змогу використати "їх в термінальних стадіях печінкової недостатності в терапії цирозів та гепаторенальному синдромі. Механізми ди неперервної кріоплазмасорбції, оксигенотерапії (озонотерапії), ультрафільтрації, асцитосорбції з реінфузією очищеного асциту внутрішньовенне, лазерного впливу, регіональної' дилюціі, рідкого суперочищеного альбуміну з метою підвищення біосумісності відомі та описані в літературі [14,15,16]. Заявлена сукупність суттєвих ознак є вичерпною. За відсутністю однієї' з них технічний результат не може бути досягнутий. Розглянемо роботу пристрою "Екіпаж": Пристрій містить: 1. Контур 1, (фіг.1), який складається з катетера Тенкгофа (не показано) імплантованого в черевну порожнину 2, послідовно з ним сполученим: забірним засобом, наприклад, внутрівенна голка (непоказана), перекачувальним засобом у вигляді роликового насосу 3, вихід якого підключений до входу очищувального засобу (в переважному варіанті виконання контуру 1)-ультрафільтру 4. Ультрафільтр 4, з'єднаний вивідним каналом як з резервуаром для збору асциту 5 так із колонкою із сорбентами 6. Замітимо, що контур 1 виконаний також з можливістю: - збору ультрафільтрату із виходу колонки з сорбентами, наприклад, делігандезуючими, в посудину 7 для збору ультрафільтрату (стерильні флакони); - введення очищеного асциту, виконуючи часткову реінфузію через забірний засіб, розміщений на виході колонки (не показано) внутрішньовенне (в/в). 2. Систему із двох контурів 8(фІг.2): - Перший контур 9 виконаний у вигляді контуру з двокаскадною плазмоімуносорбцією, наприклад, послідовно з'єднаних: забірного(непоказано), перекачувального 10, гемосорбційного засобів 11. Гемосорбційний засіб 11 (любий засіб, що виділяє з крові плазму) з'єднаний, як з сорбційною колонкою 12, так із резервуаром з альбуміном 13, який разом з виходом сорбційної колонки 12 сполучений з входом іншої (ще одної) сорбційної' колонки 14. Контур 9 також містить ультрафільтр 15 до якого підключений резервуар 16 для збору асциту, причому вхід ультрафільтра 15 через перекачувальний засіб, наприклад, роликовий насос 17 з'єднаний з виходом другої сорбційної колонки 14, а вихід із наступним перекачувальним засобом 18. Для отримання поставленої перед винаходом задачі (наявності сукупності всіх суттєвих ознак) вихід перекачувального засобу 18, містить, наприклад, внутрівенну голку (непоказана) для введення очищеного ультрафільтрату разом із підсадкою ізольованих ембріональних гепатоцитів 19; - Другий контур 20, підключений до забірного засобу першого контуру 9 та містить послідовно з'єднані: резервуар з асцитом 21, перекачувальний засіб у вигляді роликового насосу 22, лазерний пристрій, наприклад, "Шатл" 23, і апарат "МИТ-11" чи "Надежда" або інший для оксигенації1 24. Робота пристрою: Пацієнту проводять лапароцентез та імплантують у черевну порожнину 2 перитоніальний катетер Тенкгофа. Проводять первиний забір білка (альбуміну та його фракцій), плазми та асцитичної рідини. Підключають до катетера перший контур 1, а саме забірний засіб, від якого асцитична рідина, перекачувальним засобом 3, видаляється із черевної порожнини до ультрафільтру 4, де вона ультрафільтру ється. Концентрований асцит збирається у резервуарі 5, для збору асциту та при необхідності піддається крюпреципітації (Кріопреципітація - метод відомий в літературі, використовується для осідання фібриногену, лейкоцитів та інш.). Ультрафільтрат потрапляє у сорбційну колонку 6 з делігандезуючими сорбентами, завдяки використанню яких більш ефективніше видаляються токсичні речовини, так як очищають асцит, доводять його до властивостей рідкого сорбенту тобто альбуміну, а завдяки біологічній мембрані 2, тобто черевині транспортується білок-зв'язані речовини згідно їх, молекулярної маси. Причому кліренс речовин, які є причиною печінкової енцифалопатії проходить за рахунок біологічної мембрани І за рахунок ультрафільтрації. Проводять повторний забір білка в плазмі та асцитичній рідині, після чого проводять часткову реінфузію очищеного асциту в/в, що дозволяє підтримувати гемодинаміку судин, так як додаткове видалення вазоконструкторів, може визвати незначні гемодинамічні зміни. Проведення багаторазового альбумінізованого перітоніального діалізу не змінює концентрацію білка в асцитичній рідині, а відповідно і в кров'яному руслі, що вкрай не бажано робити при декомпенсованих цирозах. Підключають в/в систему з двох контурів 8 із двокаскадною плазмоімуносорбцією, наприклад, через внутрішньовенну голку (непоказана), кров від якої перекачується насосом 10 до гемосорбційного засобу 11-виділяється плазма яка разом з альбуміном із резервуара 13 та очищеним осадком через колонку з сорбентами 12 направляється у другу колонку та повторно очищується і перекачується насосом 17 до ультрафільтра 15. З ультрафільтра 15 концентрований асцит, очищена плазма перекачувальним засобом 18 разом із під 2154 садкою ембріональних гепатоцитів 19 вводиться в/в. Разом з зазначеними процедурами роблять предилюцію очищеного асциту 21, підключаючи до забірного засобу контур 20 у якому очищується концентрований асцит, який зберігається в резервуарі 21 та з якого асцит перекачувальним засобом 22 направляється до пристрою з лазерним впливом, наприклад, "Шатл" 23 та оксигенується в апараті "МИТ-1Г чи іншому 24. Як зазначалось лазерний вплив та оксигенація відомі з [14-16]. Відмітимо, ЩО регіональна предилюція допомагає роз'єднувати білок-з в'яза ні токсини, а використання двокаскадної плазмоімуносорбції дозволяє нам адсорбувати білок-зв'язані печінкові токсини, циркулюючі імунокомплекси, каприлак, компоненти жовчі. Що стосується введення ембріональних гепатоцитів, для лікування печінкової недостатності та гепаторенального синдрому, то відмічено позитивну суб'єктивну динаміку, покращення функціонального стану печінки, що проявляються результатами біохімічних, морфологічних (результати біопсії) досліджень. Тому можна сказати, що пристрій "ЕКІПАЖ" із приведеними раніш функціями (процедурами) дозволяє нам використовувати його в клінічній практиці та є єдиним пристроєм, що може застосовуватись в термінальних стадіях печінкової недостатності. Не виключена можливість застосування даної технології, в терапії цирозів та гепаторенальному синдромі. Список використаної літератури: 1. Chomomyz V.D. Samatskaya V.V. Sakhno L.A. Cirrhosis: adsorptive purivication and reinfusion ofascitic fluid.// Evropean Congress of IHPBA Budapest, 1999-P. 179-183. 2. Гальперин З.И., Семендяева М.И., Неклюдова E.A. Недостаточность печени.-М.: Медицина, 1978.-c.328. 3. Лопаткин Н.А., Лопухин Ю.М. Эфферентные методы в медицине. Медицина, 1989.- С.132-144. 4. Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н. Гемосорбция. - М.: Медицина, 1978. - с.218. 5. Keynes W.M. Hemodialysis in the treatment of liver failure. Lancet. 1968; 2:1236-1238. Фіг Л 8 6. Маргулис М.С., Ерухимов Е.А., Андрейман Л.А. и др. Способ лечения печеночной недостаточности.-Ав. свидетельство. №1113131. -1984. 7. Бруслик В.Г., Логинов А.С-, Сперанский М.Д., Васина Н.В. Способы применения изолированных гепатоцитов для лечения острой печеночной недостаточности // Вести. РАМН.-1994. -№5. С.8-14. 8. O'Grady J.G., Gimson A.E., O'Brien C J . et al. Controlled trials of charcoal hemoperfusion andprognostic factors in fulminant hepatic failure. Gastroenterology. 1988; 94:1186-11-92. 9. Sussman N.L., Kelly J.H. Extracorporeal fiver support: cell-based therapy for the failing liver. Am JKidney Diseases. 1997; 30 (Suppl. 4): 66-71. 10. Miyoshi H., Ookawa K., Ohshima N. Hepatocyte culture utilizing porous polyvinyl formal resin maintains long-term stable albumin secretion activity. J Biomaterials Sci Polymer Edition. 1998; 9: 227-237. 11. Gerlach J., Stall P., Schnoy N., Bucheri E.S.B. Membranes as substrates for hepatocyte adhesion in liversupport bioreactors. int J Artif Organs. 1990; 13; 7: 788-93. 12. Sussman N.L., Kelly J.H. Extracorporeal liver support: cell-based therapy for the failing liver. Am JKidney Diseases. 1997; 30 (Suppl. 4): 66-71. 13. Патент на корисну модель UA 1563 від 16.12.2002р. 14. Чорномыз В.Д. "Эфферентная терапия при воспалительных и гнойно-некротических заболеваний гепатобиллиарной зоны". Методические рекомендации., Киев, 1998г. 15. Чорномыз В.Д., Сарнацкая В.В. и др. «Использование системы искусственной печени в лечении пациентов с острой и хронической печеночной недостаточностью». Европейская медикобиологическая конференция. Вена, 1999г. 16. Николаев В.Г., Чорномыз В.Д. и др. «Искусственная печень: система для прегепатоцитарного удаления гидрофобных компонентов желчи и их предшественников. Сорбционные электрохим. Игравитац. Методы в соврем. Медицине» 3 Всероссийская конференция. Москва, 1999г. С.85-87. 9 2164 10 Фіг.2 Комп'ютерна верстка А. Ярославцева Підписне Тираж 39 прим. Міністерство освпги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім! Хохлових, 15, м. Київ, 04119