СИСТЕМА ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ БИОЛОГИЧЕСКИХ АГЕНТОВ Российский патент 2007 года по МПК A62B18/00 A62B23/00 A62B9/04 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к системе фильтрации, состоящей из маски и фильтра от биологических агентов, соединенных с помощью нового соединительного элемента.

Известный уровень техники

Существуют ситуации, когда работники подвергаются воздействию заразных биологических агентов, то есть микроорганизмов, в том числе генетически модифицированных, которые могут быть способны спровоцировать инфекцию, аллергию или отравление.

В некоторых рабочих ситуациях, например в микробиологических лабораториях и биотехнологических производствах, инфекционные агенты обычно хорошо известны.

При других видах работ агенты, воздействию которых подвергаются работники, могут быть неизвестны, и можно оценить только возможный риск; это происходит, например, при сельскохозяйственных работах, очистке сточных вод, в частности больничных, в ветеринарных лабораториях, при уборке станций скорой помощи.

Во всех этих условиях строго необходимо использовать защитные средства.

В частности, защитные маски широко используются в любых ситуациях, когда необходимо обеспечить защиту пользователя от переноса вирусов по воздуху.

Несколько типов защитных масок было описано, например, в документах EP 0459123 B1 (приоритет DE 4017336), EP 0511592 A1 (приоритет IT MI911172), EP 0511593 B2 (приоритет IT MI911171) и IT 1045644.

Эти маски обеспечивают защиту пользователя от газов, порошков и химических агентов.

При многих видах деятельности требуется защита от биологических агентов, например, в больницах и ветеринарных станциях.

Например, защита от биологических агентов важна в системах обезболивания, которые легко могут быть загрязнены бактериями, увеличивая тем самым риск переноса на следующих пациентов.

Проводилось несколько исследований проблемы перекрестного заражения через анестезирующие дыхательные системы (см., например, "Circuiti per anestesia e infezione crociata" - D.T.M. Leijten, R.P. Mouton, V.S. Rejger - Incontro di aggiornamento A.A.R.O.I. - Arezzo 1991).

Чтобы защитить систему анестезирования от загрязнения, а также защитить пациента от загрязненных аппаратов, наиболее эффективным способом является фильтрация воздуха.

Фильтры для этой цели описаны, например, в "Bacteria Removal of the Pall Ultipor Breathing System Filter" - M.J. Latham Ph. D., Scientific and Laboratory Services, Pall Europe Limited.

В других ситуациях в качестве защитных устройств от биологических агентов используются акваланги.

Акваланги имеют очень высокую эффективность, но обнаруживают некоторые недостатки, так как их размеры являются существенным препятствием и вызывают проблемы в чрезвычайных ситуациях, например, связанных с работой скорой помощи. Следовательно, существует необходимость поиска системы фильтрации, которая, кроме обеспечения эффективного барьера от биологических агентов, была бы легкой и удобной для использования в любых ситуациях.

Краткое содержание

Настоящее изобретение относится к системе фильтрации, состоящей из маски и фильтра от биологических агентов, соединенных вместе новым соединительным элементом.

Система фильтрации имеет высокие защитные свойства от биологических агентов, высокую непроницаемость и очень легка в применении.

Описание изобретения

Новая система фильтрации содержит:

A) защитную маску

B) фильтр от биологических агентов

C) соединительный элемент, пригодный для легкого, быстрого и эффективного соединения фильтра с маской.

Фиг.1 и 2 показывают, соответственно, вид спереди и вид сбоку системы фильтрации.

На фиг.2 фильтр обозначен буквой B, а соединительный элемент - буквой C.

Маска является защитной маской, отвечающей существующим правилам, в частности EN 136:98, класс 3, и Директиве 89/686/CEE и последующим изменениям.

Маска содержит пластиковую лицевую деталь, обычно из бутилового каучука или силиконовую лицевую деталь, прозрачный пластиковый экран, например поликарбонатный экран, позволяющий пользователю видеть, и пластиковую группу, содержащую дыхательные средства, чтобы привести внутреннюю часть маски в контакт с фильтром или аквалангом, клапанами выдоха, вдоха и голосовыми средствами.

Лицевая деталь имеет кромку уплотнения, установленную, чтобы действовать на границе лица пользователя, и два клапана, обеспечивающих циркуляцию воздуха, чтобы предотвратить потускнение экрана.

Маска снабжена пряжками для быстрого и легкого застегивания.

Маска снабжена рукавом, имеющим стандартную резьбу, пригодную для использования во всех дыхательных системах, оборудованных соединительным элементом EN 148-1 - DIN 3183, который позволяет использовать обычные фильтры от газов, порошков и химикатов, использовать кислородные дыхательные аппараты замкнутого цикла, а также использование в условиях избыточного давления.

Фильтр для защиты от биологических агентов является одноразовым фильтром, состоящим из гофрированной мембраны, сделанной из керамических микроволокон, с высокой эффективностью защиты от бактерий и вирусов.

Фильтр помещается внутрь прозрачного пластикового контейнера, например контейнера из полипропилена, бутадиен-стирольного или ЭВА-поликарбонатного сополимера, имеющего регулируемое уплотнение и затупленные углы.

Фиг.3 и 4 показывают фильтр с главными размерами в мм. Кроме того, показано также положение мембраны внутри фильтра. Мембрана является гидрофобной (непроницаемой для жидкостей) на стороне пользователя, предотвращая проникновение жидкости с поверхностным натяжением >70 дин/см, и гидрофильна со стороны окружающей среды, чтобы обеспечить высокий выход увлажнения.

Влагоустойчивость при 60 л/мин меньше <2,5 см H₂O, а потеря влаги в фазе выдоха меньше 8 мг/л.

Фильтр также обеспечивает высокую рекуперацию тепла из газов во время фазы вдоха.

Площадь фильтрации равна 700 см², а общая площадь обмена более 10 м².

Вес фильтра находится в интервале от 44 до 50 г, а объем составляет от 80 до 90 мл.

Такой фильтр, как описанный выше и используемый в фильтрационных аппаратах настоящего изобретения, является известной системой, широко применяемой в области санитарии в дыхательных контурах, чтобы обеспечить полный заслон проникновению вирусов и бактерий, которые могут переноситься газами и жидкостями, такими как загрязненные жидкости тела.

Фильтр, соответственно, оборудован соединительными элементами для использования в стандартных санитарных аппаратах, например соединительным элементом 22/15 M/F, отвечающим стандарту ISO 5356-1 и 5356-2.

Кроме того, также может быть установлен Люэровский коннектор, отвечающий стандарту ISO 594-2.

Фильтр не конструировался и никогда не применялся в комбинации с защитными устройствами, такими как маски.

Соединительный элемент (фиг.5 и 6) состоит из цилиндра, имеющего на стороне маски внешний диаметр, равный 40 мм, и соответствующую резьбу, чтобы навинтить его на маску.

Внешний диаметр со стороны фильтра равен 35,5 мм, а внутренний диаметр равен 25,6 (+0,2/-0,0) мм.

Цилиндр сделан из пластмассы, в частности из сополимера полиацеталей, содержащего стекловолокно.

Внутренняя стенка соединительного элемента имеет круговую борозду на расстоянии 5 мм от края (сторона фильтра), шириной 4 мм и глубиной 2,4 мм, в которую вставлено уплотнительное кольцо, имеющее функции блокировки и герметизации.

Кольцо может быть сделано из различных смесей, например из смесей на основе фтора, силикона, этилен-пропилена или нитрила, предпочтительно из нитрильных смесей.

Соединительный элемент может быть прикреплен к маске завинчиванием и, в свою очередь, обеспечивает быстрое и легкое прикрепление фильтра простым надавливанием.

Фильтр также может быть предварительно собран с соединительным элементом, чтобы позволить более быстрое прикрепление к маске; в этом случае уплотнительное кольцо не является необходимым, и сборка может быть выполнена согласно известным способам, например, с использованием подходящих клеев.

Система благодаря соединению барьерных свойств фильтра с герметическим уплотнением маски и соединительных элементов обеспечивает эффективную защиту от биологических агентов.

Эффективность гофрированного фильтра как барьера от бактерий и вирусов широко изучалась тестами с аэрозолями, содержащими микроорганизмы, и с жидкостями, загрязненными бактериями и вирусами.

В частности, фильтр оказался эффективным для предотвращения загрязнения вирусом гепатита C (ВГ-С), вирусом гепатита B (ВГ-В), вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), Sp. Pseudomonas, Staphylococcus aureus, Serratia Marcescescens, Mycobacterium Tuberculosis и вирусом MS2 (бактериофаг).

Детали основных известных тестов можно найти в следующих публикациях:

"efficacy of a pleated hydrophobic filter as a barrier to Hepatitis C transmission within breathing systems" ('эффективность гофрированного гидрофобного фильтра как барьера для передачи гепатита C дыхательными системами (G.Lioyd, J.Howells, J.Benbough - Centre for Applied Microbiology & Research - Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK);

"efficacy of a pleated hydrophobic filter as a barrier to human immunodeficiency virus transmission within breathing systems" (эффективность гофрированного гидрофобного фильтра как барьер для передачи вируса иммунодефицита человека) (G.Lioyd, J.Howells - Centre for Applied Microbiology & Research - Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK);

- "efficacia di un filtro idrofobico con membrana pieghettata quale barriera alla trasmissione del Mycobacterium Tuberculosis nei sistemi di ventilazione artificiale" (эффективность гидрофобного фильтра с гофрированной мембраной как барьера для передачи Mycobacterium Tuberculosis в системах искусственной вентиляции) (S. Speigth, A.M. Bennet, M.R. Lever, J.Benbough - Centre for Applied Microbiology & Research - Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK).

Во всех указанных выше тестах эффективность фильтра оказалась выше 99,9999%.

Кроме того, эффективность барьера фильтра была продемонстрирована с аэрозолем монодисперсного бактериофага MS-2 (Viral removal эффективность of the Pall Ultipor Breathing System Filter - P.R.Ball, D.Saunders - Bsc. Scientific and Laboratory services Pall Europe Limited).

MS-2 является вирусом в виде многогранника размером приблизительно 0,02 микрон, который не является патогенным для человека и служит как модель вирусов с близкими формой и размерами, которые патогены для человека.

И в этом случае эффективность фильтра оказалась выше 99,999%.

Следует отметить, что тест был проведен с монодисперсными частицами, что представляет собой наиболее критическую ситуацию; в нормальных условиях большинство микроорганизмов не монодисперсны, а напротив, присутствуют во множественности форм капель и отдельных микроорганизмов, так что эффективность в нормальных условиях может быть даже выше, чем в результатах тестов.

Следовательно, фильтр эффективен против любых микроорганизмов размером больше, чем размер бактериофага MS-2, в частности, против палочки сибирской язвы.

Соединительный элемент имеет очень высокую герметичность, обеспечивая надежную воздухонепроницаемость при использовании системы фильтрации.

Лицевая деталь снабжена кромкой уплотнения, сделанной так, чтобы действовать на границе лица пользователя и подстраиваться под любую форму лица; это обеспечивает совершенную и надежную герметизацию.

Герметичность всей системы была оценена путем пневматического испытания, проведенного с использованием аппарата для испытания масок.

Система настоящего изобретения легкая в обращении и удобная благодаря малому весу и легкости в применении, благодаря простоте надевания и, наконец, благодаря быстроте наложения и удаления фильтра с маски.

Маска может быть надета по следующей процедуре: фильтр соединяют с маской через соединительный элемент, затем маску плотно завязывают с помощью завязок на лице пользователя.

Система, помимо обеспечения легкости применения и высокого удобства гарантирует также максимальное поле зрения при полном отсутствии оптических искажений.

Система фильтрации включает защитную маску, фильтр от биологических агентов и соединительный элемент, пригодный для соединения фильтра с маской. Фильтр содержит гофрированную мембрану, изготовленную из керамических микроволокон, размещенную в прозрачном пластиковом контейнере, имеющем контролируемую герметичность и затупленные углы. Мембрана гидрофобна со стороны пользователя, предотвращая проникновение жидкости с поверхностным натяжением>70 дин/см, и гидрофильна со стороны окружающей среды, чтобы обеспечить высокий уровень увлажнения. Соединительный элемент содержит цилиндр, имеющий на стороне маски внешний диаметр, равный 40 мм, и соответствующую резьбу для навинчивания на маску; внешний диаметр на стороне фильтра равен 35,5 мм, а внутренний диаметр равен 25,6 (+0,2/-0,0) мм. Обеспечиваются повышенная герметичность, надежная защита от биологических агентов, простота и удобство в применении. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система фильтрации, содержащая маску (1), фильтр (2) от биологических агентов и соединительный элемент, пригодный для соединения фильтра с маской, отличающийся тем, что вышеуказанная маска является защитной маской, фильтр (2) содержит гофрированную мембрану, изготовленную из керамических микроволокон, размещенную в прозрачном пластиковом контейнере, имеющем контролируемую герметичность и затупленные углы, указанная мембрана гидрофобна со стороны пользователя, предотвращая проникновение жидкости с поверхностным натяжением >70 дин/см, и гидрофильна со стороны окружающей среды, чтобы обеспечить высокий уровень увлажнения, причем соединительный элемент содержит цилиндр, имеющий на стороне маски внешний диаметр, равный 40 мм, и соответствующую резьбу для навинчивания на маску; внешний диаметр на стороне фильтра равен 35,5 мм, а внутренний диаметр равен 25,6 (+0,2/-0,0) мм.2. Система фильтрации по п.1, отличающаяся тем, что пластиковый материал контейнера изготовлен из полипропилена, бутадиен-стирольного сополимера или сополимера ЭВА-поликарбоната.3. Система фильтрации по п.1, отличающаяся тем, что цилиндр изготовлен из пластмассы.4. Система фильтрации по п.3, отличающаяся тем, что пластмасса является сополимером полиацеталя, содержащим стекловолокно.5. Система фильтрации по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка соединительного элемента имеет круговую бороздку на расстоянии 5 мм от края - стороны фильтра, шириной 4 мм и глубиной 2,4 мм, в которую вставлено уплотнительное кольцо с функцией блокировки и герметизации.6. Система фильтрации по п.5, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо изготовлено из смеси на основе фтора, или силикона, или этилен-пропилена, или нитрила.7. Соединительный элемент, пригодный для соединения защитной маски с фильтром от биологических агентов в системе фильтрации по п.1, отличающийся тем, что соединительный элемент содержит цилиндр, имеющий на стороне маски внешний диаметр, равный 40 мм, и соответствующую резьбу для навинчивания на маску; внешний диаметр на стороне фильтра равен 35,5 мм, а внутренний диаметр равен 25,6 (+0,2/-0,0) мм.8. Соединительный элемент по п.7, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью соединения маски с фильтром системы по п.1.