Diuresi artificiale: analisi funzionale di un nuovo dispositivo miniaturizzato per l’ultrafiltrazione extracorporea

Il sovraccarico di liquidi rappresenta una condizione comune nei pazienti con scompenso cardiaco e nei pazienti critici in terapia intensiva. Questa complicazione va controllata adeguatamente per evitare problemi all’intero organismo, in particolare per i reni che per gestire questi grandi volumi di fluido possono incorrere in severe insufficienze ed eventuali danni permanenti. Nel caso la terapia diuretica farmacologica risultasse insufficiente per il controllo del sovraccarico idrico, l’unica soluzione percorribile è rappresentata dall’ultrafiltrazione extracorporea. A questo scopo è stato sviluppato un nuovo dispositivo miniaturizzato chiamato AD-1 (Medica S.p.a, Medolla, Italia); il dispositivo ha superato con successo i test in vitro ed in vivo su modello animale, e a breve saranno effettuati i test clinici per l’ottenimento della certificazione CE. AD-1 è costituito da un filtro in polisulfone (Medisulfone) di piccole dimensioni, una pompa peristaltica per guidare il flusso sangue nel circuito extracorporeo e vari sensori per il controllo del trattamento e per garantire la sicurezza del paziente. Le piccole dimensioni così ottenute rendono il dispositivo maneggevole e utilizzabile a letto o indossabile, per il momento all’interno dei reparti ospedalieri. Il dispositivo è reso più sicuro di una normale macchina per filtrazione extracorporea in virtù della gestione di un limitato quantitativo di sangue nel circuito. Il presente lavoro di tesi ha avuto come obiettivo analizzare e valutare il dispositivo AD-1, con particolare attenzione alle leggi fluidodinamiche che ne governano il funzionamento. A questo scopo è stata formulata una descrizione matematica del funzionamento dell’ultrafiltrazione nel dispositivo in funzione di parametri iniziali noti: portata di sangue generata dalla pompa, posizione della sacca di scarico dell’ultrafiltrato, ematocrito e geometria del catetere vascolare. Il modello è stato validato confrontando i risultati con i dati precedentemente ottenuti dagli studi in vitro ed in vivo su modello animale. I dati ricavati dai futuri test clinici saranno necessari per un ulteriore miglioramento e la validazione finale del modello.