УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНФУЗИЙ Российский патент 1997 года по МПК A61M5/14 

Заявляемое устройство относится к области медицины и может быть применено для подогрева консервированной крови, плазмы, их препаратов, а также лекарственных веществ в процессе их введения (инфузии) в вену пациента. Медицинскими исследованиями, проведенными как у нас в стране (Московский институт общей реаниматологии), так и за рубежом (Япония, США) установлено, что подогрев инфузионных сред до температуры 33.38^oC существенно повышает эффективность внутривенных вливаний, облегчает и упрощает выхаживание больных, сокращает потребность в дорогостоящих лекарственных средствах.

Известен прибор фирмы STIHLER (ФРГ), служащий для подогрева инфузионных сред. Прибор содержит барабан с винтовой канавкой на наружной поверхности, в которую укладывается шланг одноразовой системы для переливания крови. Барабан нагревается электронагревателем до температуры 39.40^oC; автоматический терморегулятор обеспечивает постоянство температуры барабана. Инфузионная среда, проходя в процессе вливания по шлангу, уложенному в канавку барабана, нагревается до температуры 33.38^oC в зависимости от скорости вливания. В приборе используется удлиненная (до 4 м и более) одноразовая система для вливаний, что необходимо для эффективного нагрева холодного раствора при скорости вливания более 0,5 литров в минуту.

Недостатками прибора фирмы STIHLER являются:
1. Наличие необогреваемого участка инфузионного шланга длиной не менее 40 см между барабаном и инъекционной иглой. Это приводит к охлаждению инфузионной среды, особенно при малой скорости течения, и снижению эффективности лечебных процедур.

2. Ограничение возможности движений пациента в процессе вливания, что особенно неудобно при длительных процедурах.

3. В удлиненных системах для вливаний неиспользованный объем инфузионной среды, теряемой безвозвратно, увеличивается в 4-6 раз по сравнению с системами стандартной длины.

Удлиненные системы отечественной промышленностью не выпускаются. Поэтому стоит техническая задача подогрева инфузионных сред в процессе их введения в вену пациента посредством стандартной системы для переливания крови.

Известен теплообменник для инфузионной терапии, предназначенный для подогрева растворов, вводимых внутривенно при помощи стандартной системы для переливания крови (удостоверение на рацпредложение N 527 от 30.05.1983, выданное 1 Московскому медицинскому институту им. И.М.Сеченова (1 ММИ). Сведения о нем опубликованы в ж. "Анестезиология и реаниматология" 1984, N 2 (см. рис.1). Шланг стандартной системы для переливания крови вставляется в гибкий теплообменник 6, по которому циркулирует вода, подогретая в автоматическом термостате 8. С помощью переходного разъема 5 теплообменник герметизируется. Холодный раствор, поступающий из флакона 1 через капельницу 3, приобретает температуру теплоносителя и поступает в инъекционную иглу 9. Подогрев холодного раствора происходит практическим по всей длине шланга от регулятора потока 4 до иглы, т.е. необогреваемый участок шланга отсутствует. Гибкость теплообменника достаточна для сохранения возможности движений пациента во время длительных процедур.

Это устройство выбрано в качестве прототипа как наиболее полно решающее поставленную техническую задачу.

При всех положительных качествах теплообменника 1 ММИ он обладает рядом недостатков, связанных с использованием воды в качестве теплоносителя:
1. Подготовка прибора к работе, включающая размещение системы переливания крови в гибком теплообменнике, заполнение теплообменника водой, его герметизацию посредством переходного разъема и т.д. сложна и неудобна.

2. Использование воды в качестве теплоносителя обуславливает использование в составе прибора автоматического термостата, циркуляционного насоса, трубок, соединяющих теплообменник с термостатом. Это превращает прибор в стационарную, довольно громоздкую установку.

Таким образом, теплообменник для инфузионной терапии 1 ММИ не мобилен и неудобен в эксплуатации. Он может использоваться в условиях больничной палаты, но малопригоден для эксплуатации в автомобилях и самолетах скорой помощи, в передвижных медицинских комплексах для оказания медицинской помощи вне стационара.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в том, чтобы устранить недостатки прототипа, связанные с использованием воды в качестве теплоносителя, сохранив достаточную гибкость системы переливания крови и обеспечив эффективный подогрев среды по всей длине инфузионного шланга от регулятора потока до иглы.

Технический результат состоит в том, что нагреватель выполнен из нескольких нагреваемых до постоянной температуры жестких модулей, охватывающих инфузионный шланг по всей его длине от регулятора потока до инъекционной иглы с промежутками, сохраняющими гибкость шланга.

Сущность изобретения заключается в использовании качественно нового теплообменника нескольких пар нагреваемых до постоянной температуры теплопроводных элементов, образующих модули, плотно охватывающие инфузионный шланг по всей длине между зажимом и инъекционной иглой с промежутками, достаточными для сохранения гибкости шланга.

Устройство для инфузий содержит инфузионный шланг, капельницу, установленный на шланге регулятор потока, инъекционную иглу и нагреватель потока с автоматическим регулятором температуры. Нагреватель потока выполнен в виде нескольких, не менее двух, жестких съемных модулей, охватывающих инъекционный шланг и закрепленных на нем с промежутками, соизмеримыми по величине с диаметром модуля. Датчик автоматического регулятора температуры установлен на каждом съемном модуле. Каждый из модулей может быть выполнен разъемным, состоящим из двух теплопроводных элементов; на внутренней стороне по крайней мере одного элемента выполнена продольная канавка, а на его наружной поверхности закреплен электронагревательный элемент сопротивления, к которому подсоединены токоведущие провода. Электронагревательные элементы могут быть выполнены из металлической фольги, или металлической проволоки, или слоя напыленного металла. Каждый модуль нагревателя может быть помещен в пенал из теплоизоляционного материала.

Нагреватель потока в виде нескольких нагреваемых до постоянной температуры жестких модулей, охватывающих с промежутками инфузионный шланг, позволяет сохранить гибкость системы для переливания крови и обеспечивает эффективный подрез инфузионной среды по всей длине шланга от регулятора потока до инфузионной иглы. Выполнение нагревателя вышеприведенным образом позволяет устройство для инфузий сделать про простым, портативным, удобным в эксплуатации, что особенно важно при его использовании вне больничного стационара в автомобиле скорой помощи, передвижных медицинских комплексах и т.д.

На фиг. 1 приведена схема устройства прототипа, на фиг.2 общий вид заявляемого устройства.

На фиг. 1: 1 флакон с раствором; 2 инфузионный шланг; 3 капельница; 4 регулятор потока; 5 переходный разъем; 6 гибкий теплообменник; 7 - соединительные трубки; 8 автоматический термостат; 9 инъекционная игла.

На фиг. 2: 1 флакон с раствором; 2 капельница; 3 регулятор потока; 4 инфузионный шланг; 5 инъекционная игла; 6 нагреватель потока; 7 - элемент модуля; 8 электронагревательный элемент; 9 термодатчик; 10 - пенал; 11 ось; 12 замок; 13 блок управления; 14 токоведущие провода.

В качестве подтверждения промышленной применимости может быть предложен следующий пример конкретного исполнения прибора (см. фиг.2). Устройство для инфузий содержит стандартную систему для переливания крови, включающую капельницу 2, регулятор потока 3, инфузионный шланг 4 с инъекционной иглой 5. На инфузионном шланге 4 по всей длине между регулятором потока и иглой закрепляется нагреватель потока 6, выполненный в виде трех легких жестких модулей, зазоры между торцами которых составляет 10-20 мм, что достаточно для сохранения гибкости инфузионного шланга. Каждый модуль нагревателя содержит два алюминиевых элемента 7, в канавки которых укладывается инфузионный шланг. На элементах 7 закреплены электрически изолированные от них электронагревательные элементы 8 и термодатчики 9, которые совместно с терморегулятором, расположенном в блоке управления 13, обеспечивают нагрев каждого модуля до постоянной, безопасной для белковых препаратов температуры 40±0,5^oC. Конструкция модулей допускает использование различных вариантов исполнения электронагревательного элемента в виде металлической фольги, металлической проволоки или слоя напыленного металла. Каждый элемент 7 вставляется в пенал 10, изготовленный из пенопласта и выполняющий функции теплоизоляции и декоративного корпуса. Пеналы каждого модуля скреплены между собой продольной осью 11 и содержат замки 12 для крепления модуля на инфузионном шланге. Терморегулятор, блок питания и панель индикации прибора смонтированы в виде блока управления 13, который соединен с каждым модулем нагревателя токоведущими проводами 14.

Устройство для инфузий работает следующим образом. На инфузионном шланге 4 системы для переливания крови, подсоединенной к флакону с раствором 1, закрепляются модули нагревателя 6. После подключения прибора к источнику питания нагревательные элементы 8 нагревают теплопроводные элементы 7 каждого модуля до температуры 40±0,5^oC. Терморегулятор обеспечивает постоянство этой температуры. Инфузионная среда, проходя по инфузионному шлангу нагревается модулями нагревателя до температуры 33-38^oC в зависимости от скорости течения.

Термодинамическая эффективность нагревателя проверена в эксперименте с опытным образцом прибора. Устройство обеспечивает подогрев инфузионной среды, имеющую начальную температуру +5^oC и +20^oC, до температуры 33-38^oC при скорости вливания до 0,5 л/час. Испытания опытного образца прибора показали его высокую эффективность, надежность и простоту в эксплуатации.

Заявляемое инфузионное устройство обладает в сравнении с прототипом рядом преимуществ: оно более компактное, мобильное, проще и удобнее в эксплуатации. Прибор является портативным, легко переносимым устройством. Оно может широко использоваться как в больничных стационарах (в отделениях реанимации, терапии, хирургии, травматологии, ожоговых центрах и т.д.), так и в автомобилях и самолетах скорой помощи, в передвижных медицинских комплексах для оказания эффективной медицинской помощи в полевых условиях и в экстремальных ситуациях. Прибор применяется со стандартными системами для переливания крови, выпускаемым отечественной промышленностью.

Использование: в областях медицины, применяющих внутривенные вливания: терапии, хирургии, травматологии, реаниматологии, лечении ожоговых больных, службе скорой медицинской помощи, медицинской помощи в экстремальных ситуациях. Сущность изобретения: в устройстве для инфузий нагреватель выполнен в виде нескольких жестких, нагреваемых до постоянной температуры, модулей, которые закреплены на инфузионном шланге с промежутками, сохраняющими гибкость шланга. Технический результат заключается в создании портативного удобного в эксплуатации устройства, позволяющего производить подогрев инфузионных сред при их введении в вену пациента посредством стандартной системы для переливания крови в условиях больничной палаты, операционной, автомобиля и самолета скорой помощи, передвижного медицинского комплекса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для инфузий, содержащее капельницу, соединенный с ее выходом инфузионный шланг, установленный на шланге регулятор потока, закрепленную на свободном конце инфузионного шланга инъекционную иглу и нагреватель потока с автоматическим регулятором температуры, установленный на инфузионном шланге с возможностью его охвата, отличающееся тем, что нагреватель потока выполнен в виде нескольких жестких съемных модулей, закрепленных на инфузионном шланге с промежутками, примерно равными наибольшему поперечному размеру жесткого схемного модуля. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на каждый съемный модуль установлен по крайней мере один датчик автоматического регулятора температуры. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что съемный модуль выполнен из двух теплопроводных элементов, соединенных друг с другом разъемно, на внутренней стороне по крайней мере одного теплопроводного элемента выполнена продольная канавка под инфузионный шланг, а на его наружной поверхности закреплен электронагревательный элемент сопротивления. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что электронагревательный элемент сопротивления выполнен в виде металлической фольги, металлической проволоки или слоя напыленного металла. 5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что в него введены пеналы из теплоизоляционного материала по числу съемных модулей, а каждый модуль помещен в пенал.