Устройство для размораживания эритроцитов

Устройство для размораживания эритроцитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицинской техники и может использоваться на станциях переливания крови, в отделениях переливания крови, в хирургических и реанимационных отделениях больниц и клиник, а также в научно-исследовательских медицинских учреждениях.

Известны устройства для размораживания криоконсервированных продуктов - крови (см. Водяные бани типов Р-01262-17 и Р12-201-10. Каталог фирмы Valtex International Corporation, 1999-2000 г., с.67, 70).

Недостатками указанных устройств являются длительное время размораживания и низкое качество размораживания криоконсервированных продуктов - крови (см. Селиванов Е.А. и др. Влияние методов замораживания и размораживания плазмы крови на активность прокоагулянтов и антитромбина III. Материалы научно-практической конференции «Производственная трансфузиология на рубеже XXI века», Москва 16-18 ноября 1999 г.).

Наиболее близким аналогом является устройство для размораживания криоконсервированных продуктов крови (см. полезную модель U1 20243, кл. А61K 35/14, 27.10.2001). Устройство для размораживания продуктов крови содержит ванну для теплоносителя с подвижной корзиной, привод для встряхивания корзины с рычагами, контейнеры с криоконсервированным продуктом крови, датчики температуры и уровня воды, расположенные в ванне, регулятор температуры, связанный с нагревательным элементом, систему блокировки, связанную с датчиком уровня воды.

Размораживание криоконсервированных продуктов крови осуществляется путем нагрева воды нагревательными элементами и передачи тепла через воду контейнерам с размораживаемыми продуктами. Для уменьшения времени размораживания применяется встряхивание подвижной корзины с помощью электромагнитного привода.

Недостатками указанного устройства являются невозможность применения для размораживания продуктов крови - эритроцитов, температура замораживания и хранения которых составляет -140°С, недостаточный уровень рабочих температур, а также длительное время размораживания и недостаточная производительность устройства.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков и создание устройства, обеспечивающего работу устройства в области температур до -140°С, высокую скорость размораживания при равномерности температуры по объему размораживаемого продукта и, таким образом, обеспечивающего его жизнеспособность.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для размораживания продуктов крови, содержащее ванну для теплоносителя (воды), подвижную корзину для размещения контейнеров с продуктами крови, расположенную в ванне, привод для встряхивания корзины с рычагами, датчик температуры, соединенный с регулятором температуры, датчик уровня воды, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом регулятора температуры, и нагревательный элемент, подключенный через ключевой элемент к питающей сети, содержит n съемных перфорированных кассет для размещения контейнеров в корзине, в которой предусмотрены направляющие для фиксации кассет, приемный и сборный коллекторы с n+1 отверстиями для распределения потока теплоносителя между кассетами, циркуляционный насос, датчик уровня воды подключен к управляющему входу ключевого элемента, а привод для встряхивания корзины выполнен в виде редукторного электродвигателя.

Технический результат достигается также тем, что перфорированная кассета для размещения контейнеров в корзине, представляет собой коробку в виде параллелепипеда и содержит перфорированное основание, перфорированную крышку, ручку, закрепленную на основании или крышке, и запор, причем крышка и запор шарнирно связаны с основанием, а оси шарниров крышки и запора взаимно перпендикулярны.

Технический результат достигается также тем, что устройство содержит несколько приемных и сборных коллекторов, расположенных в ванной по вертикали для более равномерного распределения потока воды между кассетами.

Технический результат достигается также тем, что нагревательный элемент расположен между подающим коллектором и циркуляционным насосом.

Технический результат достигается также тем, что нагревательный элемент расположен в нижней части ванны.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для размораживания эритроцитов.

На фиг.2 показана перфорированная кассета.

На принципиальной схеме устройства для размораживания эритроцитов изображены:

1. Ванна;

2. Корзина;

3. Штанга с рычагами;

4. Контейнер с эритроцитами;

5. Датчик температуры;

6. Датчик уровня (наличия воды);

7. Регулятор температуры;

8. Ключевой элемент;

9. Нагревательный элемент;

10. Перфорированная кассета;

11. Подающий коллектор;

12. Приемный коллектор;

13. Циркуляционный насос;

14. Редукторный электродвигатель;

15. Перфорированное основание;

16. Перфорированная крышка;

17. Ручка;

18. Запор;

19. Шарнир крышки;

20. Шарнир запора.

В связи с предельно низкими температурами замораживания и хранения эритроцитов -140°С эритроцитную массу в контейнерах перед размораживанием помещают в разъемные перфорированные кассеты. Применение разъемных перфорированных кассет в процессе размораживания эритроцитной массы, замороженной в жидком азоте, позволяет избежать нарушения целостности полимерных контейнеров, поскольку при температурах порядка минус -140, -150°С полимерные контейнеры становятся чрезвычайно хрупкими.

Перфорированная кассета 10 для размещения контейнеров в корзине представляет собой коробку в виде параллелепипеда и содержит перфорированное основание 15, перфорированную крышку 16, ручку 17, закрепленную на основании или крышке, и запор 18, причем крышка и запор посредством шарниров 19, 20 связаны с основанием, а оси шарниров крышки и запора взаимно перпендикулярны.

Контейнеры 4 с эритроцитами (эритроцитной массой) размещают в корзине 2, которая помещена в ванну 1 с теплоносителем. Устройство для размораживания содержит подающий 11 и приемный 12 коллекторы для распределения потока теплоносителя, в качестве которого может быть использована дистиллированная вода. В коллекторах выполнены n+1 отверстий, где n - количество контейнеров с эритроцитами. Устройство содержит циркуляционный насос 13, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя (воды). На чертеже показано устройство, в котором нагревательный элемент 9 расположен между подающим коллектором 11 и циркуляционным насосом 13. Нагревательный элемент может быть расположен в нижней части ванны. Устройство содержит датчик температуры 5, соединенный с регулятором температуры 7, и датчик уровня (наличия воды) 6. Регулятор температуры 7 и датчик уровня 6 соединены с узлом коммутации 8.

Привод для встряхивания корзины выполнен в виде редукторного электродвигателя 14.

Устройство может содержать несколько приемных и сборных коллекторов, расположенных в ванной по вертикали для более равномерного распределения потока воды между кассетами.

Работа устройства для размораживания эритроцитов осуществляется следующим образом.

Подключают устройство к сети. В ванну 1 заливают теплоноситель (в качестве теплоносителя может использоваться дистиллированная вода). При наличии в ванной достаточного количества воды включаются циркуляционный насос 13, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, и регулятор температуры 8, обеспечивающий необходимую для размораживания температуру теплоносителя.

После достижения заданной температуры теплоносителя, например 39°С, вынимают контейнеры 4 с эритроцитами (полимерный контейнер) с замороженной эритроцитной массой из устройства хранения и укладывают их на перфорированное основание кассеты 15. Закрывают откидную перфорированную крышку 16 кассеты и запирают кассету с помощью запора 18, шарнирно связанного с перфорированным основанием. Запор представляет собой скобу, шарнирно закрепленную на основании с помощью оси 20. Перпендикулярность осей 19, 20 крышки и запора кассеты обеспечивает удобство и надежность ее запирания.

Перфорированную кассету с полимерным контейнером, содержащим замороженные эритроциты, с помощью ручки 17 устанавливают в корзину, снабженную направляющими (не показаны) для фиксации кассеты в заданном положении. Аналогичным образом подготавливают к размораживанию другие контейнеры с эритроцитной массой. Включают режим встряхивания корзины.

Применение циркуляционного насоса существенно ускоряет процесс теплообмена между нагревательными элементами и теплоносителем и, соответственно, между теплоносителем и контейнерами с размораживаемой эритроцитной массой. Уменьшение времени размораживания, в свою очередь, обеспечивает сохранение качества эритроцитов и снижает риск возникновения патогенных реакций у пациентов, которым переливается данный продукт крови.

При этом теплоноситель проникает через отверстия в коллекторе 11 для распределения потока воды между кассетами и через отверстия в перфорированных кассетах 10 и омывает контейнеры 4 с размораживаемой эритроцитной массой. Наличие сборного коллектора 12 с соответствующими отверстиями обеспечивают равномерность распределения теплоносителя по объему ванны. Опытным путем установлено, что наилучшие результаты смывания получаются при установке нескольких приемных и сборных коллекторов для распределения потока воды между кассетами, расположенных в ванной по вертикали.

При наличии теплоносителя, в качестве которого используется вода, с датчика уровня 6 подается сигнал на ключевой элемент 8. При этом в ключевом элементе срабатывает симисторный ключ, обеспечивающий подачу питающего напряжения на нагревательный элемент 9. Если теплоносителя в ванне нет, симисторный ключ размыкается, исключая подключение нагревательного элемента к питающей сети. Ключевой элемент может быть реализован с использованием стандартного симистора типа ТС-132 (каталог «Чип и Дип» весна 2006 г., стр.476).

На ключевой элемент также подается сигнал с регулятора температуры 7. Сигнал включения нагревательного элемента на выходе регулятора температуры формируется в зависимости от сигнала датчика температуры 5 и заданной температуры теплоносителя. Если температура теплоносителя ниже заданной, сигнал о включении нагревательного элемента с регулятора температуры поступает на ключевой элемент. Если температура теплоносителя выше заданной, сигнал включения нагревательного элемента с регулятора температуры не поступает.

Интенсивное и равномерное омывание контейнеров за счет циркуляции воды посредством циркуляционного насоса, а также подающего и приемного коллекторов позволяет обеспечить равномерность температуры размораживания. Поддержание заданной воды в ванне автоматически осуществляется регулятором температуры по сигналу датчика температуры за счет включения и выключении нагревательного элемента с помощью ключевого элемента.

В качестве регулятора температуры может быть использован измеритель-регулятор температуры ТРМ1А-Щ2.ТС.СЗ производства фирмы ОВЕН (каталог продукции 2005 г., стр.8). В качестве датчика температуры может быть использован термопреобразователь сопротивления ДТС064-50М производства фирмы ОВЕН (каталог продукции 2005 г., стр.46).

После истечения времени размораживания, которое зависит от количества одновременно размораживаемых контейнеров с эритроцитной массой, устройство отключают от сети, вынимают перфорированные кассеты из корзины, раскрывают кассеты и вынимают из них полимерные контейнеры с размороженными эритроцитами.

Изобретение позволяет обеспечить высокую скорость размораживания эритроцитов при равномерности температуры по объему и, таким образом, обеспечить их жизнеспособность и, как следствие, эффективность применения в лечебном процессе.

1. Устройство для размораживания продуктов крови, содержащее ванну для теплоносителя (воды), подвижную корзину для размещения контейнеров с продуктами крови, расположенную в ванне, привод для встряхивания корзины с рычагами, датчик температуры, соединенный с регулятором температуры, датчик уровня воды, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом регулятора температуры, и нагревательный элемент, подключенный через ключевой элемент к питающей сети, отличающееся тем, что содержит n съемных перфорированных кассет для размещения контейнеров в корзине, в которой предусмотрены направляющие для фиксации кассет, приемный и сборный коллекторы с n+1 отверстиями для распределения потока теплоносителя между кассетами, циркуляционный насос, датчик уровня воды подключен к управляющему входу ключевого элемента, а привод для встряхивания корзины выполнен в виде редукторного электродвигателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорированная кассета для размещения контейнеров в корзине представляет собой коробку в виде параллелепипеда и содержит перфорированное основание, перфорированную крышку, ручку, закрепленную на основании или крышке, и запор, причем крышка и запор шарнирно связаны с основанием, а оси шарниров крышки и запора взаимно перпендикулярны.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит несколько приемных и сборных коллекторов для распределения потока воды между кассетами, расположенных в ванной по вертикали.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент расположен между приемным коллектором и циркуляционным насосом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент расположен в нижней части ванны.