Установка для лікування вірусних гепатитів з використанням медичного озону

Установка для лікування вірусних гепатитів з використанням медичного озону, що містить послідовно сполучені пристрій для забору і повернення крові пацієнта (катетер, ін'єкційна голка), магістралі руху рідини з регуляторами швидкості потоку, перистальтичний насос, джерела озону і медичного кисню, яка відрізняється тим, що додатково забезпечена двома ємностями, першою 3 організмі людини можлива реплікація збудника дельта-інфекції, і тому вірус гепатиту D зустрічається виключно в коінфекції з вірусом гепатиту В. Гепатит-D характеризується важким протіканням хвороби. Близько 5 % носіїв гепатиту В в світі (приблизно 15 млн. чоловік) інфіковано вірусним гепатитом D. Проте описане вище медикаментозне лікування ВГС виявляється неефективним навіть при вживанні сильних противірусних препаратів. Причина цього полягає в тому, що основне вірусне депо знаходиться не в кров'яному руслі, а в клітинах печінки. Ця особливість вірусу гепатиту приводить до того, що імунна система людини, що активується імуномодуляторами, атакує власні клітини, причому лейкоцити можуть атакувати як печінку, так і інші органи, наприклад щитовидну залозу. Низька ефективність лікування (всього біля 50 %) для гепатиту С і 15-20 % для гепатиту D, а також високий ступінь ризику ускладнень, викликаних традиційною ПВТ, змусило дослідників шукати інші методи боротьби з вірусними гепатитами. Одним з таких направлень є використання методу озонотерапії. Противірусна дія озону реалізується на рівні рецепторів поверхні вірусу. (див. Riva Sanseverino E., Castellacci P. Oxygen-ozone therapy and physical activity, in humans // Procudeedings of the 12th world congress of the International Ozone Association. Lille. France.-1995. - Vol. 3. - P. 65-72). При цьому відбувається окислення "вірусної шпильки", за рахунок якої здійснюється взаємодія з клітинамимішенями. Певну роль в цьому процесі грає "непереносимість" пероксиду інфікованими клітками і зміна активності ферменту зворотної транскриптази, яка бере участь в синтезі вірусних білків. Проте найважливішим ефектом озону на віруси, що покриті ліпідною оболонкою, до яких належить вірус гепатиту С і D, є пероксидний ефект, який знижує вірулентність вірусу, оскільки ліпідна або ліпопротеїдна оболонка вірусу сприяє його персистенції в організмі хазяїна. Обговорюючи перспективи використання озону як противірусний чинник відносно збудника гепатиту С і D, слід брати до уваги дві обставини: перша полягає в тому, що швидкість продукції вірусних часток надзвичайно висока і і 12 досягає для гепатиту С -10 '-10 в добу з періодом півжиття вірусних часток 2,2-7,2 години, друга, віруцидна концентрація озону досить висока і складає 1-6 мг/л. Таким чином, вирішення задачі радикального зниження вірусного навантаження можливо при обробці великих об'ємів (бажано 1-1.5 величини об'єму циркулюючої крові (ОЦК)) при високій концентрації (>1 мг/л) озону або інших активних форм кисню в крові. Зараз для лікування пацієнтів з ВГС застосовуються два основні методи озонотерапії. Першим методом, що використовується при лікуванні гепатиту С є велика аутогемотерапія. Суть цього методу полягає в екстракорпоральній обробці озоно-кисневою сумішшю 100-200 мл аутокрові пацієнта з подальшим поверненням озонованої крові в кров'яне русло. Було досліджено 50 пацієнтів, страждаючих хронічним вірусним гепатитом С (4 генотип) (див. М. N. Mawsouf, Т. Т. 67572 4 Tanbouli. Ozone Therapy in Patients with Viral Hepatitis "C". Ten Years Experience. Proceedings of IOA Pan Amarecan Group Congress, 2010, September 19-22, p. 32). Відсоток поліпшення стану пацієнтів склав 94 %, при цьому зменшення вірусного навантаження було відмічене в 71,8 %. Число вірус-негативних пацієнтів після 8 і 24 тижнів лікування склав 24 % і 36 %, відповідно. Також наголошувалося істотне зниження рівня SGOT, SGPT, альбуміну, білірубіну і протромбіну після 8 тижнів від початку дослідження. Курс лікування складався з 3 процедур великої аутогемоозонотерапії на тиждень протягом восьми тижнів і 2 процедури великої аутогемоозонотерапії на тиждень протягом шістнадцяти тижнів (всього 24 тижні або півроку, кількість процедур за час курсу - 56). Другим методом лікування гепатитів є метод озонотерапії (ОТ), який полягає у внутрішньовенній інфузії озонованого фізіологічного розчину (ОФР) (див. Масленников О.В., Конторщикова К.Н. Озонотерапия: внутренние болезни, Пособие. Н.Новгород, 1999. - С.56). Відмічено, що нормалізація клінічних і лабораторних проявів гострих вірусних гепатитів відбувається протягом 1-2 тижнів після початку ОТ. На курс лікування призначається від 4 до 6 сеансів ОТ. При хронічному вірусному гепатиті курс лікування включав в середньому 12 сеансів ОТ. Проте при випадках кількість сеансів ОТ можна збільшити. Призначаються щоденні сеанси ОТ протягом 8 днів, потім по 2 дні на тиждень, протягом двох тижнів, по 2 мг озону на сеанс. При хронічних гепатитах, цирозі печінки рекомендуються сеанси ОФР, 1-2 рази на тиждень. Всього 20-25 сеансів. Очевидно, що ці методи не відповідають сформульованому вище критерію ефективності. При використанні першого методу обробляється дуже мала кількість крові (всього біля 100-200 мл крові за один сеанс). Недоліком другого є дуже мала гранична доза озону, що пов'язане з обмеженим об'ємом ОФР, що вливається (не більше 400 мл) і низькою концентрацією розчиненого озону в ньому (концентрація озону в ОФР не вище 2-3 мг/л). У літературі описано ще два методи, які потенційно здатні вирішити обробки великих об'ємів крові при одночасному використанні значних доз озону. Перший метод - карбогемоозоноперфузія (КГОП) (див. патент RU №2085218, от. 1997.07.27). У цьому методі використовується екстракорпоральна обробка великих об'ємів крові (1.5 ОЦК або 7.5 л) спеціальними вугільними сорбентами заздалегідь обробленими ОФР. Обробка вугільного сорбенту типу СКН-1-К проводиться прокачуванням 1600 мл ОФР підігрітого до 38 °C. Концентрація озону у ФР - близько 1 мг/л, швидкість прокачування 100 мл/хв, об'єм вугільного сорбенту - 200 мл. Автори передбачають, що на стадії озонування сорбенту, при взаємодії з атомами вуглецю, озон руйнується, утворюючи ато2+ марний кисень, який утворює комплекс типу [Сn ] 2О . Надалі цей атомарний кисень бере участь в окислювальних реакціях з кров'ю. Метод розроблений для лікування форм туберкульозу, стійких до ліків, але в процесі здійснення цього методу 5 виявлена висока ефективність КГОП для лікування пацієнтів, страждаючих хронічним гепатитом С і D (див. Белянин Ю.И.,.Шмелев Е.И. Озонирование крови в лечении лекарственно устойчивого туберкулеза и сопутствующих заболеваний (гепатиты и сахарный диабет). – М.: Научный мир, 2007. С.175). Найважливішим недоліком методу є те, що в ньому виключена пряма взаємодія озону і компонентів крові, які характерні для ОТ і значною мірою визначають ефективність цього методу. Такий висновок випливає з відомих даних про каталітичне розкладання озону активованим вугіллям. Другим недоліком цього методу є нерівномірність дії вугілля, що окислює, на кров протягом процедури. Це також очевидно, об'єм вугілля складає всього 0,2 л, а об'єм крові, що обробляється - 7,5 л і перші порції крові, що пропускаються через свіжий сорбент, що окислює, очевидно повинні піддаватися набагато сильнішій дії поверхні вугілля, що окислює, чим останні порції. Третім недоліком методу є неможливість дозування окислювальної дії вугілля на кров, внаслідок неможливості оцінки кількості атомарного кисню, що зв'язався з ним в процесі. Другий метод - EBOO SAFE (Extracorporeal Blood Ozonization and Oxygenation with Simple Access Fluid Extraction). У цьому методі обробка великих об'ємів крові досягається під час процедури плазмаферезу. При цьому процедура плазмаферезу проводиться з використанням стандартного мембранного фільтра для гемодіалізу, що складається з внутрішньої і зовнішньої частин, розділених мікропористою мембраною з хімічно модифікованої целюлози (полісинтану). Кожна з частин фільтра має вхідний і вихідний патрубки. Розмір пор мембрани фільтра складає величину 0,5-1,5 мкм, що значно менше, ніж розмір формених елементів крові і великих білкових молекул. Процедура плазмаферезу полягає в тому, що венозна кров забирається через внутрішньовенний катетер і після змішування з ізотонічним розчином прокачується за допомогою перистальтичного насоса через внутрішню частину фільтра і далі повертається в кров'яне русло через інший внутрішньовенний катетер. При цьому частина плазми крові проникає через пори мембрани в зовнішню частину фільтра. Озонування-оксигенація крові проводиться шляхом пропускання озоно-кисневої суміші через зовнішню частину мембранного фільтра. При цьому озоно-киснева суміш надходить через вхідний патрубок зовнішньої частини фільтра, змішується з потоком відокремлюваної від крові плазми і видаляється через вихідний патрубок зовнішньої частини фільтра в спеціальну ємність, забезпечену деструкцією невикористаного озону. У цьому методі передбачається, що кисень і озон дифундує через мембрану і вступає у взаємодію з кров'ю. Метод розроблений і використовується для лікування хвороб серця, зокрема коронарної недостатності. Найважливішим недоліком цього методу є відсутність озоностійких мембранних фільтрів для гемодіалізу. Ще одним недоліком EBOO SAFE є неможливість дозування озону, неможливості оці 67572 6 нки коефіцієнта розподілу озону, що зв'язався плазмою та кров'ю, а також частки озону, що вступив в реакцію з матеріалами фільтра. На даний час мембрани фільтрів для гемодіалізу виготовляються з полісульфону, поліметилметакрилату, купрофану, співполімер акрилнітрилу і металосульфонату Na і модифікованої целюлози. Всі ці полімери легко руйнуються озоном. Відома установка для лікування хвороб коронарної системи, що описаний в патенті Малайзії (див. Nur Serfly Bin Alias. An Apparatus For Using Ozone in the treatment of coronary artery desease. Malaysian patent MY-20030583-P.). Установка включає джерело озону, засіб для контакту крові з озоном, пристрій для дегазифікування крові, насос для перекачування крові, магістралі для руху крові, засіб для з'єднання дегазифікуючого пристрою з ємністю, де знаходиться кров, пристрій для контакту крові з озоном, напівпроникна мембрана, контейнер для напівпроникної мембрани, шприц. При цьому як напівпроникна мембрана використовується хімічно модифікована целюлоза - полісинтан, стійкий до озону, - як описується в патенті. Але це абсолютно не відповідає хімічним властивостям даного матеріалу. Проте, використання полісинтану як матеріалу напівпроникної мембрани призводить до того, що продукти руйнування полісинтану озоном попадають у кров і можуть викликати негативні реакції організму - що є недоліком цієї установки. Відома установка вибрана прототипом. Прототип і установка, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: джерело озону; джерело медичного кисню; засіб для контакту крові з озоном; насос для перекачування крові; магістралі для руху крові; засіб для з'єднання дегазифікуючого пристрою з ємністю з кров'ю; пристрій для контакту крові з озоном; напівпроникна мембрана; контейнер для напівпроникної мембрани; пристрій для забору і повернення крові пацієнта; регулятор швидкості потоку (Р потоку). З метою усунення вищеназваних недоліків всіх відомих методів екстракорпоральної обробки крові, нами розроблений спосіб лікування вірусних гепатитів за допомогою установки для його здійснення, які об'єднують переваги перерахованих вище рішень і виключені їх недоліки. Залежно від характеру, захворювання, а також від стану здоров'я і наявності у пацієнта супутніх захворювань, можуть бути показані або протипоказані процедури плазмаферезу, характерного для ЕВОО SAFE, або гемосорбції, що характерна для КГОП. У зв'язку з цим, нами розроблена установка для екстракорпоральної обробки крові. Установка дозволяє за допомогою відповідної комутації магістралей виконати будь-яку процедуру екстракорпоральної обробки крові. В основу корисної моделі поставлено задачу створення безпечної та простої при виготовленні 7 установки для лікування вірусних гепатитів з використанням медичного озону. Поставлена задача вирішена установкою для лікування вірусних гепатитів з використанням медичного озону, що містить послідовно сполучені пристрій для забору і повернення крові пацієнта (катетер, ін'єкційна голка), магістралі руху рідини та крові з регуляторами швидкості потоку (Р потоку), перистальтичний насос, джерела озону і медичного кисню, також тим, що вона додатково забезпечена двома ємностями, першою - для суміші фізіологічного розчину (ФР) та гепарину, і другою ємністю з озонованим ФР, змішувачем для змішування крові і озонованого ФР з вбудованим фільтром, а перистальтичний насос забезпечений блоком управління, при цьому до магістралі, що сполучає пристрій для забору крові з перистальтичним насосом підключена перша ємність для суміші ФР і гепарину, магістраль сполучена із змішувачем з вбудованим фільтром та пристроєм для повернення крові пацієнтові, змішувач з вбудованим фільтром сполучений з другою ємністю з озонованим ФР, яка забезпечена двома голками короткою - для введення озоно-кисневої суміші, що утворюється з джерел озону і медичного кисню і довгою - для з'єднання з деструктором. Новим в установці є те, що вона додатково забезпечена двома ємностями, першою - для суміші фізіологічного розчину (ФР) та гепарину і другою ємністю з озонованим ФР, змішувачем для змішування крові і озонованого ФР з вбудованим фільтром, а перистальтичний насос забезпечений блоком управління, при цьому до магістралі, що сполучає пристрій для забору крові з перистальтичним насосом підключена перша ємність для суміші ФР і гепарину, магістраль сполучена із змішувачем з вбудованим фільтром і пристроєм для повернення крові пацієнтові, змішувач з вбудованим фільтром сполучений з другою ємністю з озонованим ФР, яка забезпечена двома голками, короткою - для введення озоно-кисневої суміші, що утворюється з джерел озону, і медичного кисню і довгою - для з'єднання з деструктором. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю відмінностей, що заявляються, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному: використання наведеної установки, що містить сполучені між собою елементи, виконані заявленим чином, дозволяє проводити лікування вірусних гепатитів з використання медичного озону та отримувати високу ефективність методу лікування. Схема установки, що заявляється, приведена на фіг. 1, де: 1 - Перша ємність для суміші фізіологічного розчину (ФР) і гепарину 2 - регулятор швидкості потоку (Р потоку) 3 - Перистальтичний насос 4 - Магістраль сполучення першої ємності для суміші ФР та гепарину з трійником 25 5 - Магістраль сполучення катетера 7 з трійником 25 6 - Р потоку 7 - Внутрішньовенний катетер 8 - Магістраль сполучення перистальтичного насоса і змішувача з вбудованим фільтром 67572 8 9 - Блок управління перистальтичним насосом 10 - Магістраль з'єднання озонатора другою ємністю для озонованого ФР 11 - Озонатор 12 - Р потоку 13 - Джерело кисню 14 - Р потоку 15 - Внутрішньовенний катетер 16 - Голка коротка 17 - Друга ємність для озонованого ФР 18 - Голка довга 19 - Деструктор 20 - Магістраль сполучення другої ємності для озонованого ФР і змішувача з вбудованим фільтром 21 - Р потоку 22 - Р потоку 23 - Змішувач з вбудованим фільтром (для змішування крові і озонованого ФР) 24 - Магістраль сполучення змішувача зі вбудованим фільтром та катетера 15 25 - трійник Порядок роботи з установкою: Робота з установкою починається з перевірки працездатності озонатора 11. Для цього до виходу озонатора 11 підключають повірений витратомір з діапазоном 0-2 л/хв (типу ротаметр або іншого типу). На озонаторі 11 встановлюється нульова або близька до нуля концентрація озону і перевіряється швидкість потоку газу, що генерується озонатором. Після цього за допомогою проточного вимірника концентрації озону перевіряється працездатність озонатора. Відхилення від заданих значень потоку і концентрації не повинні перевищувати ±10 %. Варіант роботи установки. У цьому варіанті проводиться лише проточна обробка крові озоном. Схема установки показана на фіг. 1. Підготовка матеріалів: перша ємність 1 для суміші 0.6 мл гепарину (5000МЕ в мл) в 200 мл ФР 1 флакон. друга ємність 17 для озонування ФР 1-2 флакона об'ємом 500 мл, або 1-4 флакони об'ємом 400 мл, 1 стерильний комплект магістралей для проведення процедури складається з: а) магістраль для відбору крові 5 з приєднаною до неї через трійник 25 магістраллю 4, б) магістраль 24 сполучення змішувача з вбудованим фільтром 23 з катетером 15, в) "довга" стерильна голка 18 для відведення відпрацьованої озоно-кисневої суміші з другої ємності для озонування ФР 17, г) магістраль 10 з'єднання озонатора другою ємністю для озонованого ФР 17, до складу якої входить коротка голка, що використовується для озонування другої ємкості зі ФР 17. д) два катетери 7 і 15 для внутрішньовенних ін'єкцій (18G (40-80 мл/хв) або 20G (75-120 мл/хв), є) магістраль 20 сполучення для озонованого ФР 17 і змішувача з вбудованим фільтром 23, ж) магістраль 8 сполучення перистальтичного насоса 3 і змішувача з вбудованим фільтром 23. Порядок роботи установки 9 Зібрати установку як це показано на фіг. 1. Регулятори швидкості потоку (Р потоку) 2, 6, 14, 12, 21, 22 встановлюються в положення "закрито". Трубка магістралі 5 встановлюється в перистальтичний насос 3, а приєднана до неї додаткова магістраль 4 з'єднується з першою ємністю для суміші ФР і гепарину 1. Відкрити Р потоку 2,22 і за допомогою блока управління 9 включити перистальтичний насос 3, послідовно заповнюючи ФР магістраль 8 і змішувач з вбудованим фільтром 23. Досягнувши рівня рідини в змішувачі з вбудованим фільтром 23 до рівня % від об'єму, закрити Р потоку 22, зупинити перистальтичний насос 3 і відкрити Р потоку 2 і 6 до появи рідини в магістралі 5, призначеною для приєднання катетера 7. Закрити Р потоку 6, відкрити Р потоку 14, включити перистальтичний насос 3 і заповнити магістраль 24. Продовжувати перекачувати ФР з ємності 1 до залишкового рівня, рівного 100 мл, зливаючи надлишок рідини в допоміжну ємність (на рисунку не показано). Закрити Р потоку 2,6 і 14. Відкрити Р потоку 12, подати кисень з джерела кисню 13 в озонатор 11, включити озонатор 11 і озонування ФР, що знаходиться в ємності 17 через коротку голку 16. відпрацьована озоно-киснева суміш через довгу голку 18 надходить в деструктор 19. Провести венопункцію кубітальної вени однієї з рук пацієнта через внутрішньовенний катетер 7 і ввести йому внутрішньовенно 1,5 мл гепарину (7500ME). Через 10 хвилин від початку озонування ФР в другій ємності 17 провести венопункцію кубітальної вени іншої руки внутрішньовенним катетером 15. Приєднати катетери 7 і 15 до магістралей 5 і 24 відповідно, як показано на фіг. 1. Включити перистальтичний насос 3 і почати процес забору і реінфузії крові у пацієнта. Відкрити Р потоку 21 магістралі 20 і почати крапати озонований ФР до змішувача з вбудованим фільтром 23. При появі бульбашок повітря в магістралі 8 і відповідно опусканні рівня крові в змішувачі з вбудованим фільтром 23, слід обережно відкрити Р потоку 22 на якийсь час, необхідний для відновлення рівня крові і потім закрити Р потоку 22. Якщо процедура триває більше години, необхідно зупинити перистальтичний насос 3 і ввести пацієнтові через вільний кінець Р потоку 22 додаткову порцію гепарину (1 мл, 5000ME). Тривалість процедури і швидкість протоку озонованого ФР вибирають з наступних міркувань: об'єм судинного сегмента об'єму циркулюючої крові ОЦК складає, у чоловіків і жінок в середньому 70 мл і 60 мл крові і на 1 кг ваги, відповідно. При цьому близько 75 % знаходиться в судинах. В екстакорпоральних методах обробки крові зазвичай обробляється весь об'єм судинного 67572 10 сегмента ОЦК. Таким чином, час потрібний для однієї процедури можна визначити як: Т(хв)= 0.75*70(мл/кг)*М(кг)/V(мл/хв) для чоловіків і Т(хв)= 0.75*60(мл/кг)*М(кг)/V(мл/хв) для жінок. Швидкість інфузії озонованого ФР (ОФР) приймається 80-120 крапель в хвилину або 240360 мл/год. Наприклад: пацієнт вагою 90 кг, швидкість забору крові - 80 мл/хв. Розраховуємо час процедури = 59 хв. При швидкості інфузії ОФР =120 крап/хв. Буде потрібно ~ 400 мл ОФР. По завершенні періоду часу, необхідного для інфузії, слід одночасно закрити Р потоку 6, відкрити Р потоку 2 і 14 та при працюючому перистальтичному насосі 3 витіснити залишками ФР з першої ємності 1, кров з магістралі 8 і змішувача з вбудованим фільтром 23 у напрямі катетера 15. Після завершення процесу повернення крові в кров'яне русло процедура закінчується зняттям внутрішньовенних катетерів 7 і 15. Попередні дані про випробування установки: Випробування установки для лікування вірусних гепатитів проводилося на прикладі одного добровольця, страждаючого хронічним гепатитом D, що приймав раніше курс озонотерапії у вигляді 60 процедур великої аутогемотерапії (АНТ-ОЗ). Пацієнт висловив бажання пройти експериментальний курс, зважаючи на безуспішність лікування методом АНТ-ОЗ в період від 03.10.09 до 16.05.10. Для лікування пацієнта був вибраний варіант методу з використанням установки, що заявляється. Вибір цього варіанта представлявся оптимальним, оскільки в даному методі проводиться дія на кров одного - озону, розчиненого у ФР. Дані представлені на графіку (див. фіг. 2). У верхній частині графіка показана кількість копій вірусу в 1 мл крові і доза озону, отриманого під час курсу процедур. Внизу наведено графічне відображення сумарної дози озону, отриманого пацієнтом в ході АНТ-ОЗ - червоний трикутник і процедури екстракорпоральної обробки - синій трикутник. Всього проведено два курси озонотерапії з використання наведеної установки. Під час першого курсу лікування пацієнт отримав 4 процедури, в яких пацієнтові було влито 1,6 л озонованого ФР з дозою озону 6,4 мг, другий курс складав 6 процедур, під час яких пацієнтові було влито 4,8 л ФР дозою озону 19,2мг. Графік (див. фіг. 2) показує високу ефективність методу лікування за допомогою заявленої установки, яка виражається в сильнішій віруцидній дії, ніж описані в літературі, наприклад метод АНТОЗ, при цьому скорочено число процедур і тривалість курсу лікування. 11 67572 12 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601