เครื่องไตเทียม

เครื่องไตเทียม

ในปัจจุบันนี้ได้มีอุปกรณ์การแพทย์ที่สร้างขึ้นมาเป็นอวัยวะเทียม (artificial organ) เพื่อทำหน้าที่แทนอวัยวะต่างๆ ในร่างกายเพิ่มมากขึ้น เมื่ออวัยวะเหล่านั้นสูญเสียหน้าที่ไปจากโรค หรือจากอุบัติเหตุ อวัยวะเทียมมีมากมายหลายอย่าง แต่ในที่นี้จะยกตัวอย่างเครื่องไตเทียม (artificial kidney)

หลักการของเครื่องไตเทียม 

เครื่องไตเทียมที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้ อาศัยการแลกเปลี่ยนสารระหว่างเลือดกับไดอะลัยเซต โดยอาศัยการแพร่กระจาย การกรอง หรือโดยออสโมซิส ทำให้ของเสียในร่างกายจะถูกส่งจากเลือด ผ่านไดอะลัยเซอร์เข้าไปยังไดอะลัยเซต จึงทำให้ของเสียในร่างกายที่คั่งอยู่ ซึ่งไม่สามารถขับออกได้โดยไตธรรมชาติ ก็จะสามารถขับออกได้ โดยไตเทียม เครื่องไตเทียมที่ใช้กันนั้น ใช้หลักการของการไดอะลัยซิสของเลือด ดังนั้น จึงเรียกว่า เครื่องเฮโมไดอะลัยซิส (hemodialysis)

ระบบและการทำงานของเครื่องไตเทียม

เครื่องไตเทียมประกอบด้วยส่วนสำคัญ ๓ ส่วน คือ 

(๑) หน่วยนำไดอะลัยเซต (dialysate delivery unit) 
(๒) หน่วยนำเลือดออกนอกร่าง- กาย (extracorporeal blood delivery unit) (๓) หน่วยโมนิเตอร์ (monitoring unit) และ
(๔) ไดอะลัยเซอร์ (dialyzer) 

ก. หน่วยนำไดอะลัยเซต 

ที่ใช้กันมี ๓ ระบบ คือ 

(๑) ระบบที่ไหลเวียนกลับมาอยู่ตลอด เวลา (continuous recirculation system) ระบบนี้ ไดอะลัยเซตจะถูกส่งจากถังเก็บผ่านไดอะลัยเซอร์ แล้วไหลกลับ

(๒) ระบบที่ไหลเวียนกลับเพียง บางส่วน (partial recirculation system) ระบบนี้ปล่อยให้ไดอะลัยเซตไหลเวียนเข้าห้องสำหรับไดอะลัยส์ส่วนหนึ่ง แล้วปล่อยทิ้งไปส่วนหนึ่ง และนำเอาไดอะลัยเซตใหม่เข้ามาแทนที่อยู่ตลอดเวลา 

(๓) ระบบที่ให้ผ่านครั้งเดียว (single pass system) ระบบนี้ใช้ไดอะลัยเซตใหม่ผ่านไดอะลัยเซอร์ โดยไม่นำกลับมาอีก

สำหรับวิธีไหลเวียนกลับมาตลอดเวลานั้น ต้องใช้ไดอะลัยเซตให้ไหลผ่านห้องสำหรับไดอะลัยส์ประมาณ ๗ ลิตร/นาที ส่วนวิธีที่ให้ไหลผ่านครั้งเดียว มักให้ไดอะลัยเซตไหล โดยมีอัตราเพียง ๐.๕ ลิตร/นาทีเท่านั้น 

ไดอะลัยเซตที่เตรียมไว้ใช้ไดอะลัยส์ ต้องมีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิของเลือด จึงต้องมีเครื่องอุ่น และเครื่องควบคุม ให้มีอุณหภูมิตามที่ต้องการคือ ๓๗ องศาเซลเซียส ในบางแห่งเตรียมไดอะลัยเซตไว้ที่อุณหภูมิต่ำๆ แล้วจึงค่อยทำให้อุ่นขึ้น เมื่อจะทำไดอะลัยส์ ทั้งนี้เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ระบบส่งน้ำยา ไดอะลัยเซตอาจเตรียมไว้ สำหรับใช้กับผู้ป่วยคนเดียว แต่ในศูนย์ที่ทำไตเทียมโดยเฉพาะ อาจทำถังเก็บขนาดใหญ่ สำหรับใช้กับผู้ป่วยหลายๆ คน ก็ได้

ข. หน่วยนำเลือดออกนอกร่างกาย 

อาจใช้วิธีนำเลือด โดยอาศัยความดันบวก ทำให้เกิดการกรอง โดยใช้ความดันบวก (positive pressure ultrafiltration) หรืออาจใช้แรงดูดที่ทำให้เกิดการกรอง โดยใช้ความดันลบ (negative pressure ultrafiltration) 

ค. หน่วยโมนิเตอร์ 

เพื่อที่จะทำให้เครื่องไตเทียมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงต้องมีหน่วยโมนิเตอร์ เพื่อตรวจวัดการทำงานของระบบต่างๆ ทั้งข้อมูลของไดอะลัยเซตทางด้านความเข้ม อัตราการไหล อุณหภูมิ และความดัน นอกจากนั้นยังต้องโมนิเตอร์ระบบของเลือดที่ ส่งออกมาจากตัวผู้ป่วย และโมนิเตอร์สภาพของ ตัวผู้ป่วยเองด้วย 

ง. ไดอะลัยเซอร์ 

ไดอะลัยเซอร์สำหรับใช้ในการแลกเปลี่ยนของสารต่างๆ นั้น เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างหนึ่งของเครื่องไตเทียม ได้มีการสร้างไดอะลัยเซอร์เป็นแบบท่อขด (coil) หรือเป็นแบบแผ่น (plate) แต่พบว่า มีขนาดโต ดังนั้น ในปัจจุบันนี้ จึงมีการสร้างไดอะลัยเซอร์ชนิดที่เป็นท่อกลวงขนาดเล็ก (hollow fiber dialyzer) โดยท่อเล็กที่อยู่ภายในนั้นมีเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ ๒๕๐ ไมครอน และมีความยาว ประมาณ ๓๐ ซม. ไดอะลัยเซอร์ที่ทำเป็นท่อกลวง ซึ่งใช้กันทั่วไปนั้น จะมีท่อกลวงขนาดเล็กจำนวน ถึง ๑๐,๐๐๐ ท่อ ท่อเล็กๆ ดังกล่าวนี้นำมารวมกันเป็นมัด และนำไปบรรจุในกระบอกพลาสติก โดยวิธีทำให้ได้ไดอะลัยเซอร์ซึ่งมีพื้นที่แลกเปลี่ยน มากแต่มีขนาดเล็ก

ในปัจจุบันนี้เครื่องไตเทียมได้ก้าวหน้าไปมาก โดยได้นำคอมพิวเตอร์มาประกอบเข้าเป็นส่วนหนึ่งของเครื่อง โดยมาช่วยควบคุมการทำงานของระบบต่างๆ และแสดงข้อมูลต่างๆ ที่ได้โมนิเตอร์ไว้ รวมทั้งการจัดตั้งโปรแกรมการ ทำงานของเครื่องซึ่งรวมทั้งปริมาณและความเข้ม ของไดอะลัยเซตที่ต้องการใช้อีกด้วย