Устройство для индукции терапевтической гипотермии
Устройство для индукции терапевтической гипотермии, содержащее аппликатор, предназначенный для контакта с поверхностью головы человека и выполненный в виде герметичной оболочки с возможностью циркуляции в ней теплоносителя, теплообменник, контур циркуляции теплоносителя, выполненный в виде гидравлически соединенных с входом и выходом аппликатора расширительного бачка, теплообменника и насоса, снабженное средством нагрева теплоносителя, расширительный бачок, насос, средство нагрева теплоносителя и теплообменник гидравлически последовательно соединены в направлении движения теплоносителя, насос выполнен в виде комбинации струйного, содержащего проточную часть и эжекторный вход, и нагнетательного насосов, последовательно установленных в направлении циркуляции теплоносителя, а аппликатор входом соединен с выходом теплообменника, а выходом - с эжекторным входом струйного насоса, а аппликатор выполнен в виде набора сменных оболочек различных типоразмеров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использовано при терапии неотложных состояний, связанных с риском ишемического повреждения структур центральной нервной системы после периода недостаточного кровоснабжения, в частности, при клинической смерти после сердечно-легочной реанимации, при черепно-мозговых травмах, инсультах, инфарктах и пр.
Известны устройства для индукции терапевтической гипотермии посредством отведения тепла от поверхности тела человека. Известные устройства содержат, по меньшей мере, один аппликатор, в частности, предназначенный для контакта с поверхностью головы человека, выполненный в виде герметичной оболочки с возможностью циркуляции в ней жидкой среды, средства для подведения и отведения жидкой среды, соединенные с ним, средства, обеспечивающие циркуляцию жидкой среды, и средство для охлаждения жидкой среды (см., например, патент US 7008445 B2, 07.03.2006).
Недостатком известных устройств является опасность утечек жидкой среды в случае случайного повреждения средств для подведения и отведения жидкой среды и/или внешней и внутренней частей аппликатора, а также неудобство удаления жидкой среды из аппликатора перед его заменой.
Наиболее близким к заявленному - прототипом - является устройство для индукции терапевтической гипотермии, содержащее аппликатор, предназначенный для контакта с поверхностью головы человека и выполненный в виде герметичной оболочки с возможностью циркуляции в ней теплоносителя, теплообменник, контур циркуляции теплоносителя, выполненный в виде гидравлически соединенных с входом и выходом аппликатора расширительного бачка, теплообменника и насоса, при этом средство, обеспечивающее циркуляцию жидкой среды, выполнено с возможностью создания давления жидкой среды ниже атмосферного (патент РФ на полезную модель 
126262, 27.03.2013).
Такая конструкция устройства для индукции терапевтической гипотермии позволяет исключить опасность утечек при случайном повреждении средств для подведения и отведения жидкой среды и/или внешней и внутренней частей аппликатора, а также обеспечить удаление жидкой среды из аппликатора при его замене.
К недостаткам известного устройства для индукции терапевтической гипотермии следует отнести его ограниченные функциональные возможности, обусловленные верхним температурным пределом аппликатора на уровне температуры окружающей среды, а не, например, температуры тела пациента или иного положительного значения, что имеет место в ряде методик и нашло отражение в технических требованиях Минпромторга РФ при проведении конкурса на выполнение НИОКР «Разработка технологии и организация производства аппарата терапевтической гипотермии для неотложной медицины», а именно, диапазон рабочих температур устройства для индукции терапевтической гипотермии имеет значения от +38°C до -10°C.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства для индукции терапевтической гипотермии.
Техническим результатом полезной модели является расширение диапазона рабочих температур устройства для индукции терапевтической гипотермии.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для индукции терапевтической гипотермии, содержащее аппликатор, предназначенный для контакта с поверхностью головы человека и выполненный в виде герметичной оболочки с возможностью циркуляции в ней теплоносителя, теплообменник, контур циркуляции теплоносителя, выполненный в виде гидравлически соединенных с входом и выходом аппликатора расширительного бачка, теплообменника и насоса, снабжено средством нагрева теплоносителя, расширительный бачок, насос, средство нагрева теплоносителя и теплообменник гидравлически последовательно соединены в направлении движения теплоносителя в кольцевой контур, насос выполнен в виде комбинации струйного, содержащего проточную часть и эжекторный вход, и нагнетательного насосов, последовательно установленных в направлении циркуляции теплоносителя, а аппликатор входом соединен с выходом теплообменника, а выходом - с эжекторным входом струйного насоса, кроме того аппликатор выполнен в виде набора сменных оболочек различных типоразмеров.
Полезная модель поясняется принципиальной схемой (Фиг.) устройства для индукции терапевтической гипотермии.
Согласно представленной схеме устройство для индукции терапевтической гипотермии включает:
аппликатор 1;
расширительный бачок 2;
теплообменник 3;
струйный насос 4;
нагнетательный (например - мембранный) насос 5;
средство нагрева теплоносителя 6.
Расширительный бачок 2, теплообменник 3, струйный насос 4 в его проточной части 7, нагнетательный насос 5 и средство нагрева теплоносителя 6 посредством соединительных трубчатых элементов 8 образуют контур циркуляции теплоносителя. Отбор теплоносителя на аппликатор 1 осуществляется путем соединения его входа 9 с выходом 10 теплообменника 3, а выходом 11 - с эжекторным входом 12 струйного насоса 4. Соответствующие соединения и/или разветвления в контуре обеспечиваются стандартными конструктивными элементами (на схеме не показаны).
Также на схеме представлена принципиальная стандартная конструкция холодильного агрегата, обеспечивающего отбор тепла теплоносителя на теплообменнике 3, включающая компрессор 13, воздушный теплообменник 14 с вентилятором 15 и фильтром-осушителем 16.
Для осуществления управления устройство для индукции терапевтической гипотермии, в исполнении согласно представленной схеме, снабжено следующими контрольными и/или исполнительными элементами:
датчик уровня 17;
клапан соленоидный нормально открытый 18;
клапан Шредера 19;
клапан воздушный 20;
дроссель 21;
смотровое окно 22.
Элементами управления также могут являться компрессор 13, средство нагрева теплоносителя 6, вентилятор 15, нагнетательный насос 5 и другие, совместно или в различных комбинациях - в зависимости от выбранной системы управления (на Фиг. не показана).
Опытный образец устройства для индукции терапевтической гипотермии имеет элементную базу в соответствии с нижеприведенной Таблицей.
| Таблица | |||
| на Фиг. | Наименование элемента | Кол. | Примечание |
| 1 | Криоаппликатор | 1 шт. | собственное производство |
| 2 | Расширительный бачок | 1 шт. | собственное производство |
| 3 | Аппарат теплообменный | 1 шт. | D22-4, Danfoss |
| 4 | Струйный насос | 1 шт. | Насос водоструйный п/п, Kartell |
| 5 | Нагнетательный насос | 1 шт. | Насос Flojet RLF122002 |
| 6 | Средство нагрева теплоносителя | 1 шт. | HX d25.h40.60W.220V |
| 7 | Проточная часть водоструйного насоса |  | комплектующие и изделия собственного производства |
| 8 | Трубчатые элементы | | |
| 9 | Вход в криоаппликатор | | |
| 10 | Выход из теплообменного аппарата | | |
| 11 | Выход из криоаппликатора | | |
| 12 | Эжекторный вход струйного насоса | | |
| 13 | Компрессор | 1 шт. | TL3G, Danfoss |
| 14 | Воздушный теплообменник | 1 шт. | CD-VL-H-2-6-155-1.8-1-Cu35-AL15 |
| 15 | Вентилятор | 1 шт. | Beetech TG12038HA2B |
| 16 | Фильтр-осушитель | 1 шт. | Фильтр 15г. 6 2 |
| 17 | Датчик уровня | 1 шт. | Level Switch Nivofix SB-025HM |
| 18 | Клапан соленоидный нормально открытый | 1 шт. | Buschjost 82530 |
| 19 | Клапан Шредера | 1 шт. | Клапан Шредера 04 тр. ¼ |
| 20 | Клапан воздушный | 1 шт. | собственное производство |
| 21 | Дроссель | 1 шт. | Капиллярная трубка L=0.81m,  =0.71 mm |
| 22 | Смотровое окно | 1 шт. | MIA038 |
Устройство работает следующим образом.
Аппликатор 1 требуемого размера посредством соединительных трубчатых элементов 8 подсоединяется к устройству (в контур циркуляции теплоносителя). Включаются компрессор 13 и нагнетательный насос 5. Последний откачивает теплоноситель из расширительного бачка 2 через струйный насос 4, в частности, через его проточную часть 7, создавая разрежение на его эжекторном входе 12. Далее теплоноситель движется по контуру через нагревательный элемент 6 (включается при необходимости для совместного с теплообменником 3 поддержания температурного режима в заданном диапазоне) и теплообменник 3 (включенный в цепь вышеописанной холодильной машины, работающей от компрессора 13) обратно в расширительный бачок 2. При этом в теплообменнике 3 происходит отбор тепла теплоносителя. Выход 10 теплообменника 3 помимо расширительного бачка 2 соединен со входом 9 аппликатора 1, а поскольку выход 11 аппликатора 1 соединен с эжекторным входом 12 струйного насоса 4, на котором создано разрежение, охлажденный (и/или подогретый) теплоноситель устремляется к нему через аппликатор 1, создавая в последнем требуемую температуру. Система управления (не является предметом настоящей полезной модели, на Фиг. не показана) задает требуемые режимы работы устройства через вышеописанные элементы управления.
Модельные исследования предложенного устройства для индукции терапевтической гипотермии показали полное обеспечение заявленных температурных характеристик в диапазоне от +38°С до -10°С.
С учетом изложенного можно сделать вывод, что поставленная задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства для индукции терапевтической гипотермии - решена, и заявленный технический результат - расширение диапазона рабочих температур устройства - достигнут.
1. Устройство для индукции терапевтической гипотермии, содержащее аппликатор, предназначенный для контакта с поверхностью головы человека и выполненный в виде герметичной оболочки с возможностью циркуляции в ней теплоносителя, теплообменник, контур циркуляции теплоносителя, выполненный в виде гидравлически соединенных с входом и выходом аппликатора расширительного бачка, теплообменника и насоса, отличающееся тем, что оно снабжено средством нагрева теплоносителя, расширительный бачок, насос, средство нагрева теплоносителя и теплообменник гидравлически последовательно соединены в направлении движения теплоносителя, насос выполнен в виде комбинации струйного, содержащего проточную часть и эжекторный вход, и нагнетательного насосов, последовательно установленных в направлении циркуляции теплоносителя, а аппликатор входом соединен с выходом теплообменника, а выходом - с эжекторным входом струйного насоса.
2. Устройство для индукции терапевтической гипотермии по п. 1, отличающееся тем, что аппликатор выполнен в виде набора сменных оболочек различных типоразмеров.
РИСУНКИ
