Вихревой аппарат термостатирования крови при искусственном кровообращении Российский патент 2021 года по МПК A61M1/36 

Изобретение относится к устройствам, позволяющим термостатировать кровь или кровезаменяющий состав, и может применяться в различных областях медицины, в частности при проведении процедуры искусственного кровообращения.

Известно теплообменное устройство к аппаратам искусственного кровообращения [Авторское свидетельство СССР SU 272318 A1. МПК A61F 7/12. Заявка №1332777, опубл. в 1970 г.], состоящее из электронагревателя, установленного в корпусе теплообменника. Недостатком данного устройства является зависимость устройства получения нужной температуры от электрической энергии; функционирование только в режимах нормотермии и гипертермии; установка электронагревателя внутрь теплообменника.

Известен теплообменник к аппарату искусственного кровообращения [SU 662105 A1. МПК A61M 1/03. Заявка №2037514 от 28.06.1974, опубл.: 15.05.1979], где в качестве теплоносителя использована вода. Недостатком данного устройства является зависимость нагревателя воды от электрической энергии.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение широкого диапазона рабочих температур.

Технический результат достигается тем, что вихревой аппарат термостатирования крови при искусственном кровообращении состоит из источника очищенного сжатого воздуха с подключенным к нему электромагнитным клапаном, вихревой трубки Ранка-Хилша, подключенной с одной стороны к источнику очищенного сжатого воздуха посредством байонетного соединения и к теплоизолированной воздушной магистрали с ресивером с другой стороны с помощью быстросъёмных соединений, теплообменника аппарата искусственного кровообращения с температурным датчиком и выводом отработанного теплоносителя, двух температурных датчиков горячего и холодного потоков воздуха, соединенных с двумя трехходовыми электромагнитными клапанами горячего и холодного потоков воздуха, установленными на выходе вихревой трубки Ранка-Хилша, LCD монитора с интерфейсом и платы управления электромагнитными клапанами, представляющей собой микрокомпьютер, имеющий порты входа соединенные с температурными датчиками и интерфейсом монитора и порты выхода, состыкованные с электромагнитными клапанами и интерфейсом монитора.

Схема изобретения показана на Фигуре, где 1 - источник очищенного сжатого воздуха; 2 - электромагнитный клапан; 3 - плата управления с LCD монитором; 4 - трехходовый электромагнитный клапан горячего потока воздуха; 5 - температурный датчик горячего потока воздуха; 6 - теплоизолированная воздушная магистраль с ресивером; 7 - теплообменник аппарата искусственного кровообращения с температурным датчиком; 8 - вывод отработанного теплоносителя; 9 - вихревая трубка Ранка-Хилша; 10 - трехходовый электромагнитный клапан холодного потока воздуха; 11 - температурный датчик холодного потока воздуха. Ресивер необходим для стабилизации температуры подаваемой воздушной смеси.

Вихревой аппарат термостатирования крови при искусственном кровообращении состоит из вихревой трубки Ранка-Хилша 9, адаптированной для подключения к любому источнику очищенного сжатого воздуха 1 посредством применения стандартного байонетного соединения, соединенной теплоизолированной воздушной магистралью с ресивером 6 быстросъёмными соединениями с теплообменником аппарата искусственного кровообращения 7. Выбор и поддержание необходимого температурного режима осуществляется при помощи температурных датчиков 5, 7, 11, необходимых для определения температуры с точностью до десятых долей градуса Цельсия; электромагнитных клапанов 2, 4, 10, осуществляющих управление температурными воздушными потоками на выходе вихревой трубки 9 и позволяющими регулировать питание вихревой трубки 9; платы управления 3 электромагнитными клапанами 2, 4, 10 на основе данных, полученных от температурных датчиков 5, 7, 11 и уровня заданной температуры; LCD монитора с интерфейсом 3 для задания необходимой температуры и ее визуализации; плата управления 3 представляет собой микрокомпьютер, имеющий порты входа для считывания поступающей информации от температурных датчиков и команд пользователя. Порты выхода служат для сообщения с электромагнитными клапанами 2, 4, 10 и интерфейсом монитора 3. Микроконтроллер необходим для обработки массива данных и хранения кода программы, программатор используется для конструирования необходимого кода рабочей программы. Наличие в плате управления стабилизатора питания и порта питания позволяет запитать плату через USB разъём.

Вихревой эффект Ранка-Хилша применен для создания рабочего диапазона температур и позволяет осуществлять их плавную регулировку путем регулировки давлений электромагнитными клапанами.

Вихревой эффект (эффект Ранка-Хилша) - эффект разделения газа или жидкости на две фракции при закручивании в цилиндрической или конической камере (рабочая камера вихревой трубки Ранка-Хилша), при этом периферия рабочего тела образует закрученный поток с большой температурой (до плюс 50°С), а в центре - охлаждённый поток (температура до минус 40°С, закрученный в противоположную сторону).

Изобретение относится к медицинской технике. Аппарат включает вихревую трубку Ранка-Хилша, адаптированную для подключения к источнику очищенного сжатого воздуха посредством применения стандартного байонетного соединения, соединенную теплоизолированной воздушной магистралью с ресивером и быстросъёмными соединениями с теплообменником аппарата искусственного кровообращения и выводом отработанного теплоносителя. Выбор и поддержание необходимого температурного режима осуществляется при помощи температурных датчиков, необходимых для определения температуры с точностью до десятых долей градуса Цельсия; электромагнитных клапанов, осуществляющих управление температурными воздушными потоками на выходе вихревой трубки и позволяющими регулировать питание вихревой трубки; платы управления электромагнитными клапанами на основе данных, полученных от температурных датчиков и уровня заданной температуры; LCD монитора с интерфейсом для задания необходимой температуры и ее визуализации. Плата управления представляет собой микрокомпьютер, имеющий порты входа для считывания поступающей информации от температурных датчиков и команд пользователя. Порты выхода служат для сообщения с электромагнитными клапанами и интерфейсом монитора. Технический результат состоит в обеспечении широкого диапазона рабочих температур. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Вихревой аппарат термостатирования крови при искусственном кровообращении, состоящий из источника очищенного сжатого воздуха с подключенным к нему электромагнитным клапаном, вихревой трубки Ранка-Хилша, подключенной с одной стороны к источнику очищенного сжатого воздуха посредством байонетного соединения и к теплоизолированной воздушной магистрали с ресивером с другой стороны с помощью быстросъёмных соединений, теплообменника аппарата искусственного кровообращения с температурным датчиком и выводом отработанного теплоносителя, двух температурных датчиков горячего и холодного потоков воздуха, соединенных с двумя трехходовыми электромагнитными клапанами горячего и холодного потоков воздуха, установленными на выходе вихревой трубки Ранка-Хилша, LCD монитора с интерфейсом и платы управления электромагнитными клапанами, представляющей собой микрокомпьютер, имеющий порты входа, соединенные с температурными датчиками и интерфейсом монитора, и порты выхода, состыкованные с электромагнитными клапанами и интерфейсом монитора.

2. Вихревой аппарат термостатирования крови при искусственном кровообращении по п. 1, отличающийся тем, что плата управления имеет стабилизатор питания и порт питания с USB разъёмом.