УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ КРОВИ Российский патент 2000 года по МПК A61N5/06 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области медицины, в частности, к средствам экстракорпоральной обработки крови путем забора ее у пациента, облучения ультрафиолетовыми лучами определенной длины волны и возврата после облучения в сосудистое руло больного.

Уровень техники
До сих пор экстракорпоральная обработка ультрафиолетовыми лучами проводилась в основном с использованием многоразового оборудования, которое требовало стерилизации, затрудненной ввиду конструктивных особенностей кювет для облучения крови, и поэтому грозило опасностью инфицирования пациентов. Эффективное использование одноразовых кювет для облучения крови ультрафиолетовыми лучами было невозможно из-за отсутствия систем забора и возврата крови, обеспечивающих равномерное и качественное облучение всей массы проходящей через кювету крови.

В американской патентной литературе описаны многочисленные устройства для экстракорпоральной обработки крови путем разделения ее на фракции и облучения одной из фракций, пропускаемой через кварцевую кювету и затем возвращаемой пациенту, ультрафиолетовыми лучами - см., например, патент США 4 737 140.

Известное устройство по авторскому свидетельству СССР 1 437 038 содержит корпус, расположенный в нем источник ультрафиолетового облучения, одноразовую кювету, выполненную из пленочного материала со штуцерами по краям, перистальтический насос, емкости для крови и шланги. В отличии от устройства с кварцевой кюветой, в котором жесткие стенки кюветы гарантируют постоянный щелевой зазор для крови и равномерное ее облучение, это устройство не обеспечивает постоянство щелевого зазора, а следовательно, и эффективное облучение протекающей крови. Таким образом, терапевтический эффект при использовании таких устройств снижается, а преимущества в части обеспечения безопасности больного сводятся к минимуму ввиду некачественного облучения крови и ее травмирования.

В качестве наиболее близкого аналога целесообразно рассматривать устройство по патенту РФ 2 053 813 C1 (Е.В.Зиземская и др.), 10.02.96, A 61 N 5/06
Это устройство содержит корпус с источником ультрафиолетового облучения (УФО) и отверстием, одноразовую проточную кювету, выполненную в виде круглого корпуса со штуцерами и внутренней полостью постоянной глубины, перекрытой прозрачной пленкой, толщина которой не превышает 70 мкм. При этом на внутренней стороне корпуса выполнены ребра, высота которых равна величине зазора между внутренней поверхностью корпуса и пленкой. Однако это устройство не лишено недостатков: постоянный зазор в кювете не может быть обеспечен (в отличие от кварцевой кюветы многократного использования с жесткими стенками, гарантирующими щелевой зазор), несмотря на наличие у этой кюветы внутренних ребер, на которые опирается пленка. Между ребрами возможен ее прогиб в случае, если давление в кювете опускается ниже атмосферного. Прогиб уменьшает зазор и делает ее неравномерным. У ребер он больше, между ребер уменьшается. Облучение крови при этом ухудшается, и терапевтический эффект снижается. Кроме того, в известном устройстве отсутствует надежная герметизация между пленкой и корпусом кюветы из-за механического соединения за счет натяга, создаваемого обжимным кольцом.

Сущность изобретения
Изобретение направлено на создание устройства для экстракорпоральной обработки крови путем облучения ее ультрафиолетовыми лучами, соединяющего преимущества безопасного одноразового оборудования с возможностями качественного и равномерного облучения крови, обеспечиваемого устройствами многоразового применения.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении качества, равномерного облучения крови с одновременным обеспечением безопасности процедуры.

Дополнительный технический результат заключается в повышении степени герметичности устройства.

Технический результат достигается за счет того, что в устройство для экстракорпоральной обработки крови, содержащее корпус с установленным в нем источником ультрафиолетового облучения и установленную на отверстии корпуса проточную кювету с входным и выходным штуцерами, одна стенка кюветы обращена к источнику ультрафиолетового облучения, выполнена из полимерной нетоксичной прозрачной пленки, введено установленное на трубке для крови, связанной с выходным штуцером кюветы, средство создания избыточного давления в кювете не менее 150 мм вод.ст.

Средство создания избыточного давления в кювете выполнено в виде регулируемого гидравлического зажима или жиклера.

Средство для создания избыточного давления в кювете выполнено в виде регулируемого по высоте держателя трубки для крови, связанной с выходным штуцером кюветы, обеспечивающего расположение трубки для крови относительно кюветы на высоте не менее 150 мм вод.ст.

Обе стенки кюветы выполнены из полимерной нетоксичной прозрачной пленки, кювета заключена между двумя параллельными прозрачными пластинами, имеющими фиксированный зазор между собой, обеспеченный упорами, а второй источник ультрафиолетового облучения установлен со стороны второй прозрачной стенки кюветы.

Корпус кюветы имеет по всему периметру внутренней полости тонкостенный фланец толщиной до 1,5 мм, к которому приварена пленка.

Корпус кюветы прижат к пластине, прикрывающей отверстие в корпусе посредством прижимной пластины, имеющей ребра жесткости.

Средство прижима прижимной пластины выполнено в виде рычага с упором и ручкой, имеющей два фиксируемых пружиной положения в плоскости, перпендикулярной продольной оси кюветы. Возможен второй вариант прижима с помощью ручки и выступами, которые взаимодействуют с уступами на корпусе.

Описание чертежей
Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 показано устройство, работающее в режиме облучения крови, средство создания избыточного давления выполнено в виде регулируемого зажима; на фиг. 2 - устройство со средством создания избыточного давления в виде регулируемого по высоте держателя трубки; на фиг. 3 приведен общий вид кюветы; на фиг. 4 представлена прижимная пластина; на фиг. 5 показано средство для фиксации кюветы на корпусе устройства; на фиг. 6 показан второй вариант фиксации кюветы.

Пример конкретного выполнения изобретения
Устройство содержит корпус 1, имеющий в верхней части окно, прикрытое жесткой прозрачной для УФ-лучей пластиной 2. Внутри корпуса расположен источник 3 ультрафиолетового облучения. На пластине 2 установлена кювета 4, прилегающая к пластине 2 пленочной стороной. На кювету 4 наложена прижимная платина 5, соединенная с прижимным устройством 6. На корпусе 7 кюветы 4 имеются два штуцера 8, один из которых - входной, другой - выходной. К штуцерам подсоединены входная и выходная трубки 9. Трубки 9 соединены с емкостями для крови 10. Одна из емкостей для крови устанавливается на кронштейне 11. Корпус кюветы 4 имеет углубленную на 1 мм полость 12 для крови, прикрытую пленкой. Между пленкой и дном корпуса кюветы создается таким образом щелевой равномерный зазор, идентичный зазору в кварцевой кювете. Один из вариантов выполнения кюветы - с двумя тонкими стенками, прозрачными для ультрафиолетового облучения. Такое выполнение позволяет проводить двустороннее облучение. Кювету помещают между двумя параллельными пластинами, расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга, обеспечиваемом упорами. Второй источник УФО устанавливается со стороны второй прозрачной стенки с наружной стороны корпуса устройства. По краям полости корпуса кюветы 4 имеются поперечные канавки 13, углубленные относительно дна полости на 1-1,5 мм. В канавках выполнены отверстия 14, переходящие с противоположной стороны корпуса в штуцере 8. Прижимная пластина 5 снабжена упорами 16 и прорезями 17. Корпус кюветы выполнен прямоугольным корытообразным и имеет по периметру тонкостенный фланец. Толщина боковых стенок корпуса 7 кюветы 4 - не более 3 мм, а днища и фланцев - не более 2 мм. Площадь проникновения УФО в кювету составляет не менее 35 см². Средство для прижима кюветы к корпусу состоит из корпуса 18, в котором выполнены оси 19, 20. При этом рычаг 21 имеет возможность поворачиваться вокруг оси 20. На рычаге 21 выполнен упор 22. Рычаг 21 имеет ручку 23. На оси 19 установлена пружина 24, имеющая конец 25. Пластина 5 соединена с упором 2. Для подачи крови из емкости на кронштейне 11 может быть использован перистальтический насос 26, который выполняет роль дозатора. В качестве средства создания избыточного давления используется регулируемый по высоте держатель трубки для крови 27, обеспечивающий подъем части трубки, соединенной с выходным штуцером устройства. Как вариант средство для создания избыточного давления может быть выполнено в виде гидравлического сопротивления или регулируемого зажима 29 - дросселя, жиклера.

Вариант, изображенный на фиг. 6, включает ручку 30, соединенную через штырь 31 с прижимной пластиной 5, при этом ручка 30, имеющая выступы 32, подпружинена пружиной 33 относительно пластины 5. На корпусе выполнены упоры 34. Упоры имеют боковые выступы 35.

Устройство работает следующим образом.

Взятая у пациента и стабилизированная антикоагулянтом кровь заливается в одну из емкостей 10, установленную на штатив 11. Трубка 9 взаимодействует с перистальтическим насосом 28. Из насоса кровь порциями выливается по второй трубке 9 к входному штуцеру кюветы 4 (стрелкой показано направление движения крови), где подвергается облучению УФ-лучами, излучаемыми источником УФО. Далее из кюветы кровь поступает в емкость 10. В этом случае насос выполняет роль точного дозатора. Без насоса роль дозатора выполняет зажим 28. В этом случае перетекание крови из одной емкости в другую обеспечивается за счет разностей уровней расположения емкостей. Применяемая в устройстве одноразовая пленочная кювета для облучения крови требует поддержания в ней постоянного зазора для протекания крови, что способствует равномерному облучению крови и усилению терапевтического воздействия. Такой равномерный зазор гарантируется избыточным давлением, создаваемым в кювете за счет использования средства создания избыточного давления. Параметры средства для создания избыточного давления подобраны таким образом, что создается избыточное давление не менее 150 мм вод. ст., это давление достаточно для распрямления пленки и прижатия ее к пластине 2. Более высокое давление нецелесообразно из-за его влияния на клетки крови. Прижатие пленки к жесткой пластине 2 образует равномерный по всей длине кюветы зазор для протекания крови. Таким образом, главным фактором равномерного щелевого зазора является расположение кюветы между двумя пластинами 2 и 5, при этом расстояние между пластинами должно соответствовать толщине кюветы, включая щелевой зазор и создание в кювете избыточного давления. При отсутствии пластин 2 и 5 и наличии внутреннего избыточного давления внутренняя проточная часть резко увеличится из-за прогиба пленки во внешнюю сторону. Избыточное давление создается за счет подъема части выводной трубки для крови над кюветой на высоту не менее 150 мм. Следует отметить, что этот метод необходим при работе с насосом. Кроме того, избыточное давление может быть создано за счет включения в выводную магистраль (выходную трубку) для крови за кюветой гидравлического сопротивления в виде дросселя, средства регулируемого пережима трубки или жиклера.

Канавки 13 в корпусе 7 кюветы 4 обеспечивают равномерное поступление крови в щелевой зазор 12. В канавки 13 кровь поступает и уходит через отверстие 14. Корпус 7 с целью минимального расхода материала выполнен тонкостенным. Для равномерного прижатия этого корпуса к пластине 2 служит прижимная пластина 5. Жесткость пластине 5 придают ребра 16. Прорезь 17 служит для пропускания штуцеров 8. Ребра 16 наряду с тонкостенными боковыми стенками корпуса 7 в основном обеспечивают зазор 12. Пластина 5 прижимает кювету 4 к пластине 2 с помощью устройства 6 для прижима следующим образом: рычаг 21 может поворачиваться вокруг оси 19 и занимать два положения. При одном положении упор 22 вместе с пластиной 5 приподнят и на него устанавливают кювету, далее с помощью ручки 23 переводят рычаг 21 в нижнее положение, при этом пружина 25 взаимодействует с концом рычага 21, обеспечивая его фиксирование в нижнем положении, что обеспечивает прижатие пластины 5 с небольшим усилием через кювету к пластине 2. Второй вариант прижатия пластины 5 в кювете состоит в том, что на пластине 5 расположена подпружиненная относительно пластины 5 ручка 30, выступы 32 которой при повороте последней взаимодействуют с упорами 34. При отпускании ручки 30 выступы 32 упираются во внутреннюю поверхность упоров 34 и, благодаря выступам 35, не могут произвольно повернуться. Тонкостенный фланец 15 по периметру корпуса 7 служит для приваривания к нему пленки. Желательно, чтобы толщина фланца была соизмерима с толщиной пленки, поскольку в этом случае прочность сварного шва выше.

После завершения процедуры облучения кровь возвращается пациенту обычным методом.

Следует отметить, что конкретное воплощение заявленного изобретения, представленное в описании и на прилагаемых чертежах, является только примером и ни в коей мере не ограничивает данное изобретение.

Для специалистов в данной области будут очевидны различные модификации и варианты и изобретение ограничивается только объемом приведенной формулы изобретения.

Источники информации
1. США, патент 4 737 140, A 61 M 37/00.

2. СССР, авторское свидетельство 1 437 038, A 61 N 5/06.

3. РФ, патент 2 053 813, A 61 N 5/06.

Изобретение применяется при экстракорпоральной обработке крови путем облучения ее ультрафиолетовыми лучами. Устройство для экстракорпоральной обработки крови содержит корпус с установленным в нем источником ультрафиолетового облучения и установленную на отверстии корпуса проточную кювету. Одна стенка кюветы, обращенная к источнику ультрафиолетового облучения, выполнена из полимерной нетоксичной прозрачной пленки. На трубке для крови, связанной с выходным штуцером кюветы, установлено средство создания избыточного давления в кювете не менее 150 мм вод.ст. Введение средства создания избыточного давления позволяет обеспечить качественное равномерное облучение крови и безопасность ее обработки. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для экстракорпоральной обработки крови, содержащее корпус с установленным в нем источником ультрафиолетового облучения и установленную на отверстии корпуса проточную кювету с входным и выходным штуцерами, одна стенка кюветы обращена к источнику ультрафиолетового облучения и выполнена из полимерной метоксичной прозрачной пленки, отличающееся тем, что в него введено установленное на трубке для крови, связанной с выходным штуцером кюветы, средство создания избыточного давления в кювете не менее 150 мм вод. ст. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство создания избыточного давления в кювете выполнено в виде регулируемого гидравлического зажима или жиклера. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для создания избыточного давления в кювете выполнено в виде регулируемого по высоте держателя трубки для крови, связанной с выходным штуцером кюветы, обеспечивающего расположение трубки для крови относительно кюветы на высоте не менее 150 мм вод.ст. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обе стенки кюветы выполнены из полимерной нетоксичной прозрачной пленки, кювета заключена между двумя параллельными прозрачными пластинами, имеющими фиксированный зазор между собой, обеспеченный упорами, а второй источник ультрафиолетового облучения установлен со стороны второй прозрачной стенки кюветы. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус кюветы имеет по всему периметру внутренней полости тонкостенный фланец толщиной до 1,5 мм, к которому приварена пленка. 6. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что корпус кюветы прижат к пластине, прикрывающей отверстие в корпусе посредством прижимной пластины, имеющей ребра жесткости. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что средство прижима прижимной пластины выполнено в виде рычага с упором и ручкой, имеющей два фиксируемых пружиной положения в плоскости, перпендикулярной продольной оси кюветы. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в корпусе кюветы на входе и выходе выполнены поперечные углубления. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство прижима прижимной пластины выполнено в виде подпружиненной относительно прижимной пластины ручки, имеющей выступы, взаимодействующие с упорами на корпусе.