Устройство для введения раствора в ткани
Полезная модель относится к медицине и может быть использована в качестве местного обезболивания при различных вмешательствах, например, в стоматологии для местного инъекционного обезболивания. Технической задачей предлагаемой полезной модели стабилизация скорости введения раствора (анестетика) в ткани на заданном уровне с целью снижения болевого синдрома почти до нулевой отметки, т.е. повышение удобства медперсонала и комфортности пациентов. Для решения указанной задачи предлагается устройство для введения раствора в ткани, содержащее стандартный корпус шприца с толкающее/вытяжной шайбой внутри корпуса и шайбу для приема анестетика с плунжером, отличающееся тем, что в него введены шаговый микродвигатель, микроконтроллер, микроэлемент питания, микровыключатель, микроразъем для подключения пульта управления со следующими соединениями: пульт управления через последовательный канал RS-232 и через микроразъем связан с задающим входом микроконтроллера или через радиоканал, выход микровыключателя через нормально открытые контакты соединен с входом пуск микроконтроллера, выход которого связан с обмоткой управления шагового микродвигателя; выход микроэлемента питания связан с входами питания всех составных элементов устройства, а выход шагового микродвигателя напрямую связан с плунжером; плунжер с шаговым микродвигателем образуют зубчатую передачу для получения продольного движения плунжера, который жестко связан с приемо/толкающей шайбой для передачи толкающего движения последней; электронная часть устройства выполнена съемной и может быть использована многократно до нескольких тысяч раз.
1 илл
Полезная модель относится к медицине и может быть использована при выполнении инъекций, например, во время местного обезболивания при различных вмешательствах в том числе, в стоматологии для местного инъекционного обезболивания, а также в общей медицине для введения растворов, требующих контроля скорости введения.
Особенно предлагаемое устройство может быть применено для местного обезболивания детей младшего возраста, т.к. позволяет снизить болевые ощущения в момент инъекции.
Большой проблемой во всем мире является снижение болевого синдрома при инъекции организма, в частности при местном обезболивании. Известно, что болевой синдром возникает не при непосредственном уколе, а при введении раствора с большой скоростью.
Из уровня техники введения растворов известно, что, например, при инфильтрационной анестезии анестетик в количестве 1,5-2,0 мл вводят медленно, чтобы избежать сильных болевых ощущений от расслаивания тканей раствором (Бизяев А.Ф. и др., «Обезболивание в условиях стоматологической поликлиники», М, 2002 г, стр.40).
Однако скорость введения раствора в ткани ни в коем случае не должна превышать 1 мл в мин (Боровский Е.В. и др., « Терапевтическая стоматология», М, АО «Стоматология», 2005 г, стр.14).
При этом во время инъекции в ткани врач (медсестра) руководствуется только личным ощущением и не знает какое давление развивается в момент введения или какова скорость ведения раствора (количество мл в единицу времени), по существу это «ползучий эмпиризм».
Также известно, что все рекомендации скорости введения раствора даны без учета соотношения плотности ткани в месте инъекции, плотности раствора, а также давления и скорости раствора, в местном анестетике.
Известно устройство для введения раствора с малой скоростью (регулируемой), по патенту РФ 
2342125 (2008, 12.27) «Электронный шприц», который состоит из блока микроконтроллера с индикатором управления, ножной педали, с помощью которой производится подача анестетика, источника питания (сеть 220 В, 50 Гц) и набора одноразовых систем.
При всех своих положительных качествах данное устройство обладает двумя существенными недостатками: довольно громоздко, а главное очень дорого (десятки тысяч рублей).
Известна электронная система транскортикальной анестезии «Sleeper One» с иглами «Jntralig-S», см. на JD internet site: www.infonnation-dentaire.com.
Система содержит: компьютерный блок, блок задания режимов работы с индикацией, блок питания, набор игл, ножные педали и набор кабелей.
Конечно это прекрасная система, но она довольно громоздка и очень высокая стоимость, порядка несколько тысяч евро.
Известно электронное устройство для анестезии «Anaeject», производства Японии, см. на JD internet site: www.information-dentaire.com. - ПРОТОТИП.
Это устройство выполнено в форме, напоминающее пистолет и имеющее приблизительно такие же размеры.
Устройство содержит: корпус, на котором крепится (вставляется) специальный одноразовый шприц, на корпусе имеется кнопка вкл/выкл, внутри корпуса находится электромеханическая часть. Электронная часть находится на выносном пульте это микроконтроллер (МС), панель управления и индикации (задания режимов и их отражение на ЖКИ), выносной пульт соединен с самим устройством гибким кабелем, МС управляет электромеханической частью для ввода анестетика через шприц (привод). Питание осуществляется от встроенного аккумулятора.
К недостаткам следует отнести наличие специализированных шприцов, а также очень высокую стоимость. Такое устройство найдет применение в специализированных стоматологических клиниках, но в виду высокой стоимости не доступно для всех слоев населения и регионов РФ.
К общим недостаткам представленных моделей можно отнести то, что они являются сложными техническими приборами многоразового использования, в связи с чем возникает потенциальный риск инфицирования пациентов и персонала.
Технической задачей предлагаемой полезной модели стабилизация скорости введения раствора (анестетика) в ткани на заданном уровне с целью снижения болевого синдрома почти до нулевой отметки, т.е. повышение удобства медперсонала и комфортности пациентов.
Для решения указанной задачи предлагается устройство для введения раствора в ткани, содержащее стандартный корпус шприца с толкающее/вытяжной шайбой внутри корпуса и шайбу для приема анестетика с плунжером, отличающееся тем, что в него введены шаговый микродвигатель, микроконтроллер, микроэлемент питания, микровыключатель, микроразъем для подключения пульта управления со следующими соединениями: пульт управления через последовательный канал RS-232 и через микроразъем связан с задающим входом микроконтроллера или через радиоканал, выход микровыключателя через нормально открытые контакты соединен с входом пуск микроконтроллера, выход которого связан с обмоткой управления шагового микродвигателя; выход микроэлемента питания связан с входами питания всех составных элементов устройства, а выход шагового микродвигателя напрямую связан с плунжером; плунжер с шаговым микродвигателем образуют зубчатую передачу для получения продольного движения плунжера, который жестко связан с приемо/толкающей шайбой для передачи толкающего движения последней; электронная часть устройства выполнена съемной и может быть использована многократно до нескольких тысяч раз.
На чертеже показана структурная схема устройства, на которой изображено:
1 - корпус устройства (шприца) в сборе; 2 - игла для инъекции; 3 - приемо-толкающаяя шайба; 4 - шток (плунжер); 5 - передняя крышка шприца; 6 - задняя крышка шприца; 7 - элемент питания (микро-батарейка или микро-аккумулятор); 8 - чип микроконтроллера (МС); 9 - Микротумблер включение/выключение; 10 - микродвигатель шаговый; 11 - разъем для подключения пульта управления (ПУ) по последовательному коду RS-232 или приемный модем радиоканала 14; 12 - шайба для приема раствора, 13 - пульт управления. Размещение элементов на печатной плате условно не показано, как и шины питания.
Схема имеет следующие соединения: стандартный корпус шприца 1 с толкающее/вытяжной шайбой 3 внутри корпуса и шайбу для приема анестетика с плунжером 4, отличающееся тем, что в него введены шаговый микродвигатель 10, микроконтроллер 8, микроэлемент питания 7, микровыключатель 9, микроразъем 11 для подключения пульта управления 13 со следующими соединениями: пульт управления 13 через последовательный канал RS-232 и через микроразъем 11 связан с задающим входом микроконтроллера 8 или через радиоканал 14, выход микровыключателя 9 через нормально открытые контакты соединен с входом пуск микроконтроллера 8, выход которого связан с обмоткой управления шагового микродвигателя 10; выход микроэлемента питания 7 связан с входами питания всех составных элементов устройства, а выход шагового микродвигателя 10 напрямую связан с плунжером 4; плунжер 4 с шаговым микродвигателем 10 образуют зубчатую передачу для получения продольного движения плунжера 4, который жестко связан с приемо/толкающей шайбой 3 для передачи толкающего движения последней; электронная часть устройства выполнена съемной и может быть использована многократно до нескольких тысяч раз.
Устройство работает следующим образом. В задней оконечности корпуса шприца 1 за приемо/толкающей шайбой 3 расположен отсек управления. В исходном положении при набранном анестетике схема управления выключена, но элемент питания 7 соединен со всеми составными частями. После ввода иглы 2 шприца 1 в ткань, нажимают кнопку включения микротумблера 9, который замыкает нормально открытые контакты на управляющем входе МС8, последний начинает выдавать последовательность импульсов на обмотку управления ШД 10, который через выходной вал начинает толкать плунжер 4 через зубчатое защепление (на чертеже условно не показано). Плунжер 4 передает это продольное усилие на приемо/толкающую шайбу 3, которая начинает вытеснять анестетик из полости шприца 1 в ткани. По окончании ввода анестетика (контролируется визуально)снова нажимается кнопка микротумблера 9, который вводит нормально открытые контакты в исходное положение. ШД 10 останавливается. Процесс введения анестетика закончен. ПУ 13 служит для изменения скорости вращения ШД, тем самым скорости подачи анестетика в ткани. Пред набором анестетика через ПУ13 и разъем 11 изменяется программа МС8 на введения анестетика с нужной скоростью (от 60 до 90 сек полного времени введения с дискретом 1 сек). Эта программа может меняться по радиоканалу 14, что может быть удобнее т.к. ликвидируется проводная связь ПУ13 с разъемом устройства. Набор анестетика в объем шприца происходит обычным образом, т.к. зубчатая передача работает как трещотка и не мешает набору.
Создание предлагаемого устройства возможно на современном уровне микроэлектроники, т.к. габаритно-массовые характеристики)ГМХ), входящих в него элементов. Достигают минимальных размеров (единиц мм) и соответственно единиц мГ. Стоимость же этих элементов составляет единицы долларов, т.е. по предварительным расчетам не более 15-25 долларов, а с учетом изменения конструкции шприца и заработной платы монтажников себестоимость предлагаемого шприца не должна превышать 30-35 долларов, сравните со стоимостью аналогов и прототипов.
Если же выполнить составные элементы (кроме источника питания) на заказной СБИС, то себестоимость шприца будет еще меньше.
Электронная часть шприца может быть выполнена съемной, т.е. использоваться многократно до сотен и более раз, в этом случае стоимость одной инъекции будет составлять из стоимости шприца и анестетика (раствора)+стоимость электронной части деленной на число (суммарное за все время) инъекций.
Следует заметить, что применение подобных шприцов значительно увеличивает удобство применения персоналом и комфортность пациентов.
1. Устройство для введения раствора в ткани, содержащее стандартный корпус шприца с толкающе-вытяжной шайбой внутри корпуса и шайбу для приема анестетика с плунжером, отличающееся тем, что в него введены шаговый микродвигатель, микроконтроллер, микроэлемент питания, микровыключатель, микроразъем для подключения пульта управления со следующими соединениями: пульт управления через последовательный канал RS-232 и через микроразъем связан с задающим входом микроконтроллера или через радиоканал, выход микровыключателя через нормально открытые контакты соединен с входом пуск микроконтроллера, выход которого связан с обмоткой управления шагового микродвигателя; выход микроэлемента питания связан с входами питания всех составных элементов устройства, а выход шагового микродвигателя напрямую связан с плунжером.
2. Устройство для введения раствора, отличающееся тем, что плунжер с шаговым микродвигателем образуют зубчатую передачу для получения продольного движения плунжера, который жестко связан с приемо-толкающей шайбой для передачи толкающего движения последней.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что электронная часть устройства выполнена съемной и может быть использована многократно до нескольких тысяч раз.
