Устройство для ультрафиолетового облучения биологических жидкостей

Устройство для ультрафиолетового облучения биологических жидкостей

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для облучения биологических жидкостей, преимущественно крови, при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, токсико-септических состояний и других заболеваний. Техническая задача изобретения - обеспечение равномерного распределения дозы облучения, повышение стерильности, уменьшение времени санитарной обработки, улучшение реологических и антикоагуляционных свойств крови за счет одновременного воздействия ультрафиолетового излучения и активированного воздействия ультрафиолетового излучения и активированного кислорода. Устройство включает кювету, снабженную входным и выходным штуцерами, перистальтический насос, подключенный к входному штуцеру кюветы, источник ультрафиолетового излучения, емкость для сбора облученной биологической жидкости и источник кислорода. Новым в устройстве является то, что кювета выполнена составной из полого корпуса, дополнительно снабженного вторым входным штуцером, и плоской стенки из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, источник кислорода подключен ко второму входному штуцеру кюветы через дополнительно введенный узел активации, выполненный в виде емкости из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, снабженной распылителем кислорода и наполненной дезинфицирующей жидкостью, при этом источник ультрафиолетового излучения установлен между узлом активизации и кюветой. 1ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для облучения биологических жидкостей, преимущественно крови, при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, токсико-септических состояний и других заболеваний.

Известно устройство для облучения крови, содержащее приспособление для крепления емкости для крови, выполненное в виде полого толстостенного цилиндра, электрический редуктор и перемешивающее приспособление, состоящее из нагревательного и охлаждающего элементов, расположенных соответственно в донной и верхней части цилиндра [1].

Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем создается недостаточно большой градиент температуры, так как повышение температуры нагрева ухудшает сохранность крови, а при недостаточном нагреве не обеспечивается интенсивность перемешивания крови и равномерность ее облучения.

Известно также устройство для ультрафиолетового облучения крови, содержащее источник ультрафиолетового излучения, плоскую кювету, торцевые грани которой снабжены оливами с отверстиями, выполненную из кварцевого стекла и расположенную перед источником ультрафиолетового излучения, два шланга, соединенных с оливами, инъекционную иглу, соединенную с одним из шлангов, шторку, выполненную из материала, непрозрачного для ультрафиолетовых лучей, установленную на кювете перед источником ультрафиолетового излучения с возможностью перемещения, емкость, соединенную со шлангом, и перистальтический насос с регулируемой скоростью прокачки, подключенный к шлангу, соединенному с инъекционной иглой и оливой на торцевой грани кюветы [2].

Недостатком известного устройства является то, что при обеспечиваемых в нем скоростях прокачки крови ее течение в кювете носит ламинарный характер. Толщина зазора в кювете составляет не менее 1 мм, тогда как практически вся доза ультрафиолетового излучения поглощается в приповерхностном слое крови порядка десятых долей миллиметра, вследствие чего имеет место значительная неравномерность распределения дозы облучения по объему обрабатываемой крови. Кроме того, конструкция кварцевой кюветы, а именно ее малое проходное сечение, затрудняет ее санитарную обработку.

Из известных наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ультрафиолетового облучения крови, содержащее источник ультрафиолетового излучения, плоскую проточную кварцевую кювету, узел подачи крови с трубопроводом из полимерного материала и регулятором расхода, источник кислорода, смесительное устройство и источники постоянного и переменного магнитных полей, причем источник постоянного магнитного поля установлен перед кюветой и выполнен с осью намагниченности, перпендикулярной оси трубопровода, а источник переменного магнитного поля, выполненный в виде охватывающей трубопровод катушки, - за кюветой, при этом смесительное устройство установлено между узлом подачи крови и источником постоянного магнитного поля [3].

Недостатки известного устройства состоят в сложности его конструкции, а также в том, что смешивание крови с кислородом происходит до поступления крови в кювету, в результате чего смесь успевает разделиться на газообразную и жидкую фазы, а это значительно снижает равномерность облучения.

Техническая задача изобретения заключается в обеспечении равномерного распределения дозы облучения, повышении стерильности, уменьшении времени санитарной обработки, улучшении реологических и антикоагуляционных свойств крови за счет одновременного воздействия ультрафиолетового излучения и активированного кислорода.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в устройстве для ультрафиолетового облучения биологических жидкостей, преимущественно крови, включающем кювету, снабженную входным и выходным штуцерами, перистальтический насос, подключенный к входному штуцеру кюветы, источник ультрафиолетового излучения, емкость для сбора облученной биологической жидкости и источник кислорода, в соответствии с изобретением кювета выполнена составной и дополнительно снабжена вторым входным штуцером, источник кислорода подключен ко второму входному штуцеру кюветы через дополнительно введенный узел обработки кислорода, выполненный в виде емкости из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, снабженной распылителем кислорода и наполненной дезинфицирующей жидкостью, при этом источник ультрафиолетового излучения установлен между узлом обработки кислорода и кюветой.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для ультрафиолетового облучения биологических жидкостей, преимущественно крови.

Устройство содержит вертикально расположенную кювету, выполненную составной из полого корпуса 1, в нижней части которого имеются два входных штуцера 2, 3, а в верхней части - выходной штуцер 4, и из плоской стенки 5, выполненной из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения. Плоская стенка 5 кюветы расположена со стороны, обращенной к источнику ультрафиолетового излучения 6. Корпус 1 и плоская стенка 5 образуют герметичную полость, в которой осуществляется облучение биологической жидкости, преимущественно крови, подаваемой с помощью перистальтического насоса 7 по гибкому трубопроводу 8, соединенному с первым входным штуцером 2 и с инъекционной иглой 9, вводимой в вену пациента. Второй входной штуцер 3 соединен трубопроводом 10 с источником кислорода 11, причем между источником кислорода 11 и вторым входным штуцером 3 последовательно установлены регулятор расхода кислорода 12 и узел обработки кислорода 13. Узел активации кислорода 13 состоит из корпуса 14, изготовленного из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, и распылителя кислорода 15, погруженного в дезинфицирующую жидкость 16. Выходной штуцер 4 корпуса 1 кюветы соединен трубопроводом 17 с емкостью 18 для сбора облученной биологической жидкости. Емкость 18 снабжена дренажной трубкой 19, конец которой расположен на уровне дна емкости 18. Гибкие трубопроводы 8, 10, 17 изготовлены из материала, аналогичного применяемому в одноразовых системах для забора крови. Источник ультрафиолетового излучения 6 установлен между узлом активации кислорода 13 и плоской стенкой 5 кюветы.

Устройство работает следующим образом.

В накопительную емкость 18 вносят расчетный объем антикоагулянта крови, например физиологический раствор с гепарином через штуцер 4, в кювету также вводят антикоагулянт, например физиологический раствор с гепарином, затем переворачивают емкость 18 пробкой вниз, и включив перистальтический насос 7, заполняют трубопровод 8 и инъекционную иглу 9. при этом регулятор расхода кислорода 12 остается закрытым. Затем перистальтический насос 7 выключают, а емкость 18 возвращают в первоначальное положение (пробкой вверх), после чего включают источник ультрафиолетового излучения 6 и пунктируют инъекционной иглой 9 вену пациента. После этого вновь включают перистальтический насос 7 на забор крови. В момент поступления крови по трубопроводу 8, соединенному с первым входным штуцером 2, в полость корпуса 1 кюветы открывают вентиль регулятора расхода кислорода 12. При этом кислород от источника 11 по трубопроводу 10 поступает в полость корпуса 14 узла обработки 13, заполненную дезинфицирующей жидкостью 16 (например, этиловым спиртом). В объеме дезинфицирующей жидкости 16 кислород распыляется с помощью распылителя кислорода 15, облучаясь одновременно источником ультрафиолетового излучения 6, а затем по выходному отрезку трубопровода 10, соединенному со вторым входным штуцером 3, поступает в полость корпуса 1 кюветы одновременно с поступлением туда же крови через первый входной штуцер 2. Барботаж крови пузырьками кислорода приводит к ее активному перемешиванию, вследствие чего обеспечиваются равномерность облучения через плоскую стенку 5 кюветы всего объема крови и ее эффективная оксигенация. Расход кислорода устанавливается таким образом, чтобы обеспечить интенсивное перемешивание крови, не допуская при этом чрезмерного пенообразования. Смесь крови и кислорода по трубопроводу 17 поступает из полого корпуса 1 кюветы через выходной штуцер 4 в накопительную емкость 18, где разделяется на жидкую и газообразную фракции. Излишек газа отводится из емкости 18 через дренажную трубку 19, а кровь смешивается с находящимся в емкости 18 антикоагулянтом. После облучения расчетного количества крови выключают источник ультрафиолетового излучения 6, прекращают подачу кислорода путем остановки перистальтического насоса 7, переворачивают емкость 18 пробкой вниз и возвращают обработанную и обогащенную кислородом кровь в вену пациента, включив насос 7 в режим возврата крови.

Доза облучения крови определяется плотностью потока излучения от источника ультрафиолетового излучения 6, площадью плоской стенки 5 кюветы и временем облучения. Так как первые две величины являются постоянными, то доза облучения зависит от времени облучения, т.е. от объема облучаемой крови и производительности перистальтического насоса 7. Обычно объем облучаемой крови определяется весом пациента из расчета 1 мл крови на 1 кг веса. Таким образом, доза облучения определяется в каждом конкретном случае скоростью забора крови из вены пациента, т.е. производительностью перистальтического насоса 7, которая устанавливается перед началом процедуры. Количество антикоагулянта в емкости 18 определяется объемом забираемой крови, исходя из соотношения 1 : 5.

Технические преимущества изобретения заключаются в обеспечении равномерного распределения дозы облучения по всему объему крови, в повышении стерильности и уменьшении времени санитарной обработки за счет конструктивных особенностей кюветы, а также в улучшении реологических и антикоагуляционных свойств крови благодаря одновременному воздействию ультрафиолетового излучения и активированного кислорода.

Формула изобретения

Устройство для ультрафиолетового облучения биологических жидкостей, преимущественно крови, включающее кювету с входным и выходным штуцерами, перистальтический насос с гибким трубопроводом, подсоединенным к входному штуцеру, источник ультрафиолетового излучения, емкость для сбора облученной жидкости и источник кислорода, отличающееся тем, что в него введен соединенный с источником кислорода узел обработки кислорода, включающий выполненную из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, емкость, заполненную дезинфицирующим раствором и снабженную распылителем, при этом кювета выполнена составной и имеет дополнительный входной штуцер, соединенный с узлом обработки кислорода, а источник излучения расположен между кюветой и узлом обработки кислорода.

РИСУНКИ

Рисунок 1