Способ ультрафиолетового облучения крови и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК A61N5/06 

2, Устройство цля упьтрафиопетового облучения крови, соцержащев источник ультрафиолетового излучения, плоскую кювету, торцовые грани Kotopoft снабжены оливами с отверстиями, выполненную из плавленного кварца и расположенную перец источником ультрафиолетового излучения, цва шланга, соединенных с оливами, инъекционную иглу, соединенную с одним из шлангов, и шторку, выполненную из материала, непрозрачного для

ультрафиолетовых лучей, установленных на кювете перец источником ультрафиолетового излучения с возможностью перемещения, отличающееся тем, что оно дополнительно сн1эбжено емкостью, соециненной со шлангом, и перис.. тальтическим насосом с регулируемой скоростью прокачки, подключенным к шлангу, соединенному с инъекционной иглой и оливой на торцовой грани кю- ; веты.

1. Способ ультрафиолетового облучения крови путем пропускания ее до и после смешивания с антикоагулянтом через плоскую кварцевую кювету, облучаемую ультрафиолетом, отличающийся, тем, что, с целью обеспе чения необхоцимой дозы облучения, скорость кровотока через кювету ограничивают от 1О до 20 мл/мин и площадь Y поверхности кюветы выбирают по формуле . Р j а , , - ) где 5 - площадь поверхности кюветы, подвергаемая облучению ультрафиолето.вым излучением; Р - необходимая доза облучения крови; Д - объем крови, подвергаемый облучению ультрафиолетовым излучением; Ф- облученность на поверхности § кюветы; скорость течения.крови через (Л кювету до смещивания ее о антикоагулянтом; Vn - скорость течения крови через кювету после смешивания ©е с антикоагулянтом.

Изобретение относится к медицинской технике и может быгь использовано для облучения крови ультрафиолетовым излучением в медицинской практике при лечении сердечно-сосудистых заболева-. НИИ, токсико-септических состояний и других заболеваний, при которых поло- .жительно сказывается ультрафиолетовое облучение крови, Известен способ ультрафиол€(тового облучения крови путем пропускания ее до и после смешивания с антикоагулянтом через плоскую кварцевую кювету, облучаемую ультрафиолетом l . Однако, при реализации известного способа облучения крови ультрафиолетовым излучением невозможно обеспечить необходимой дозы облучения крови. Известно устройство для осуществления способа ультрафиолетового облучени крови, содержащее источник ультрафиоле тового излучения, плоскую кювету, торцовьв грани которой снабжены оливами отверстиями, выполненную из плавленного кварца и расположенную перед источником ультрафиолетового излучения два шланга, соединенных с оливами, инъекционную иглу, соединенную с одним из шлангов, и шторку, выполненную .из материала, непрозрачного для ультра- фиолетовых лучей, установленную на Kto вете перед источником ультрафиолетовог излучения, с возможностью перемещения 23 . Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения не ходимой дозы облучения крови. Целью изобретения является обеспе чение необходимой дозы ультрафиолетов го облучения крови. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ультрафиолетового облучения крови путем пропускания ее до и после смешивания с антикоагулянтом через плоскую кварцевую кювету, облучаемую ультрафиолетом,; скорость кровотока через кювету ограничивают от 10 до 2О мл/мин и площадь поверено- сти кюветы выбирают по формуле ) где 5 - площадь поверхности кюветы, подвергаемая облучению ультрафиолетовым излучением; Р - необходимая доза облучения крови; Л. - объем крови, подвергаемый облучению ультрафиолетовым излу- чениём; Ф - облученность ультрафиолетовым излучением на поверхности KKVветы;. скорость течения крови через кювеФ5 до смешивания ее с .. антикоагулянтом; Yrj скорость течения крови через кювету после смешивания ее с антикоагулянтом. Устройство для осуществления способа льтрафиолетового облучения крови,содеращее источник ультрафиолетовогоизлучеия,го1оскуюкювету,тррцовые грани которой набжены оливами с отверстиями, выпол енную из плавленого кварца и располоенную перед источником ультрафиопео ого излучения, два шланга, соединеных с. оливами, инъекционную иглу, соеиненную с одним из шлангов, и шторку, ыполненную из материала, иепрозрачно го аля ультрафиолетовых лучей, установ ленных на,кювете перед источником ультрафиолетового излзгчения, с возможностью перемещения, пополнительно снаб жено емкостью, соециненцой со шлан- гом, и перистальтическим насосом с регулируемой скоростью прокачки, подключенным к шлангу, соединенному с инъекционной иглой и оливой на вой грани кюветы. На чертеже изображено устройство дл осуществления способа ультрафиолетового облучени крови, общий вид. Устройство содержит источник 1 ультрафиолетового излучения, в качестве которого может быть использована ртутная дуговая лампа, плоскую кювету выполненную из йлавлэнного кварца, торцовые грани которой снабжены оливами 3 и 4 с отверстиями, гибкие шланги5 и 6, инъекционную , перистальтический насос, включающий йлект юдвигатель 8, на валу которого укреп лен диск 9 с валиками Ю, упираюшийся в резиновую прокладку 11, корпус 12 перистальтического насоса, емкость 13 с целениями, металлическую шторку. Способ осуществляется следующим . об|разом. Перед началом процедуры в емкость помещают раствор антикоагулянта, например физиологический раствор с гепа- рином в объеме 1:5 от расчетного количества крови. Включают ртутную дуговую лампу 1, при этом шторка 14 нагходится в положении, при котором кювета 2. полностью закрыта от лампы 1. После прогрева лампы перистальтически насос, включают на взятие жидкости из емкости 13, которая в этом случае на- ходится в перевернутом состоянии.. При включении насоса диск 9, укрепленный на валу электродвигателя 8, начинает вращаться. При вращении диска 9 валики Ю начинают прокатьшаться по шлангу 6, места пережима шланга 6 межд валиками 1О и резиновой прокладкой начинают пе|«мещаться вдоль внутренней поверхности корпуса 12, в шланге созда ется градиент давлений и раствор антикоагулянта из емкости 13 заполняет шланг 5, кювету 2, шланг 6 и поступае в инъекционную иглу 7, т.е. система аа полняется раствором антикоагулянта. Шланг 15,-один конец которого находится в емкости 13, служит для уравнивания давлений в ампуле с атмосфер ным давлением. После заполнения системы раствором антикоагулянта инъекционной иглой 7 пунктируют вену и насос включают на взятие крови из вены, для чего изменяют направле ние вращения вала электродвигателя 8. Кровь из вены пациента через шланг 6, кювету 2 и шланг 5 поступает в емкость 13, которую при этом переворачивают в исходное положен ние. В емкости 13 происходит смешива- . ние крови с раствором антикоагулянта, что предотвращает свертьюание крови. Шторку 14 при этом отодвигают и кювета 2 подвергается воздействию ультрафиолетового излучения лампы 1. Кювета 2 имеет весьма малое, около одного миллиметра, расстояние между внутренними стенками, в результате чего слой облушемой крови оказьшается тонким и, несмотря на сильное поглощение ультрафиолетового излучения кровью, облучению подвергается практически весь объем крови, взятый у пациента. Поскольку кювета 2 выполнена из плавленного кварца, т.е. из материала, прозрачного как для ультрафиолетового, так и для видимого излучений, в процессе проведения операции может осуществляться i визуальный контроль, за заполнением кк веты облучаемой кровью. После того, как у пациента взято необходимое количество крови, которое определяют из соотношения 1 мл крови на 1 кг веса пациента,, изменяют направление вращения электродвигателя 8, переворачивая при этом ампулу 13, и смесь крови с раствором антикоагулянта из ампулы 13 начинает поступать в вену пациента. В процессе возврата смеси крови с раствором антикоагулянта в вену пациента она проходит через кк вету 2, где она снова-подвергается воздействию ультрафиолетового излучения лампы 1. В прюцессе облучения крови ультрафиолетовым излучением скорость взятия крови из вены пациента и скорость возврата в вену смеси крови с раствором антикоагулянта стабилизируют. Стабилизация скорости течения осуществляется обеспечения постоянства скорости вращения вала электродвигателя 8. Современшле электродвигатели при соответ ствующей стабильности напряжения пи- тания обладают весьма высокой стабильностью скорости вращения, что дает возможность получить высокую стабильность скоростей течения крови и смеси крови

. . $. 1

с раствором антикоагупянта в кювете 2. В результате равномерность облучения крови упьт-рафнолетовым излучением оказьтается суше.ствецн,о выше, чем при реализации известного спороба. ; .

Скорости взятия крови из вены паци- ента и возвра-та в вену -смеси крови с.. . раствором антикоагулянта выбирают в прецелах 10 мл/мин 20 мл/мин. Регулировка скорости течения осушестг впяется посрецством. регулировки скорости вращения вала электродвигателя-8. Конкретное значение скорости.течения выбирается- исходя из состояния цациен та и его возраста с учетом-того, что . человек легче переносит малые скорости взятия крови из вены и возвратав вену смеси крови с раствором антикоагулянта Однако при слишком низких скоростях течения велика вероятность свертывания крови в процессе операции; несмотря на цобавление в нее раствора антикоагулянт Таким образом, нижняя граница скорости .течения опрецеляется исходя из возможности свертывания крови,, а верхняя гра, нииа определяется возрастом и состоя.нием пациента. Как показали эКсперимен ТЫ, выбор скоростей течения в пределахЮ мл/мин- 20 мп/мин позволяет, с- оцной стороны, исключить возможность свертывания крови, а-с другой, обеспечить нормальное состояние паци- ента в процессе проведения операции. Оптимальность предлагаемых пределов скорости взятия крови из вены пациен- та и скорости возрр та смеси крови .с раствором антикоагулянта, в jeeHy .при

облучении крови ультрафиолетовым иэ: лучением подтверисдается примерами.

При реализации предлагаемого спо-г

соба для выбранныхскоростей взятия . крови из вены пациента и возврата . в вену смеси крови с. раствором антикоагулянта необходимая доза облуЧе.ния . крови устанавливается путем. перекрэ - тия части кюветы 2шторкой 14, выпол- ненной из материала, непрозрачного для ультрафиолетового излучения, например из металла. При этом площадь поверх- кости кюветы, подвергаемая облучению. определяется по формуле (1). Использование в способе облучения крови.ультрафиолетовым излучением предлагаемого метода регулировки дозы облучения позволяет при оптимально выбранных с точки зрения вероятности свертывания крови, а также возраста и состояния пациента, скоростях взятия крови из вены в

58

возврата в вену смеси крови Q раствором антикоагулянта обеспечить необходимую дозу облучения,

Пример . Больная С., 28 лет, вес ТО кг, диагноз - рожистое вос.паление левой голени, состояние удовлетворительное, необходимая доза облучения крови пациентки ультрафиолетовым излучение Дж, облученность на поверхности кюветы, создаваемая в ycDройстве для реализации способа, мВт/см . В. качестве антикоагу- лянта используется физиологический раствор с гепарином в объеме 1:5 от расчетного количества крови, .

Исходя из веса пациентки, определяют объем крови, подлежащий облучению ультрафиолетовым излучением, по соотношению 1 мл крови на 1 кг веса пациентки, т.е. -в данном случае объем . облучаемой крови 70 мл,

Посоотношению 1:5 от расчетного количества крови определяют, что для:

операции необходимо 14 мл физиологического раствора.с гепарином.

Исходя-из состояния fe возраста па-

циентки, выбирают скорость взятия крови

из веныУ- 20 мл/мщ О,33 мл/с, скорость возв.рата в вену смеси крови с раствором антикоагулянта V2 15 мл/мин О,25 мл/с.. . .

По выражению (1) определяют необходимую площадь поверхн.ости кюветы, под- вергаемую облучению ультрафиолетовым излучением,. .

.

S - .,:-.,.,,,... ,,-,,, , , . .

АФ (4:1-1 70210-3(Л.4. 20,32 W. ....Ч25)

.Помешают 14 .мл антикоагулянта в ампулу. 13 и соединяют ее со шлангом 5. Включают ртутную лампу 1| при этом шторка 14 находится в положении, при котором кювета 2ПОЛНОСТЬЮ перекрывается от лампы 1. Включают перистальтический насос на взятие жидкости из емкости 13, которая при этом находиься в пе реве pay том состоянии, в результате чего система вплоть по иньекцион- ной иглы заполняется раствором айти- .коагулянта, после чего насос выключают. После прогрева лампы в течение 10 мин ин екциовдой иглой 7 пунктируют вену пациентки, переворачивают емкость 13 в исходное положение, включают, перистальтический насос на взятие крови из вены пациентки и переводят шторку 14 в такое положение, чтобы поверзснсоть кюветы 2, поавергаемая облучению ультрафиолетевымизлучением, составляла 20,32 см при этом скорость вращения вала 8 электродвигателя перистальтического на са устанавливают таким образом, чтобы скорость взятия крови из вены пациент ки V. составляла 20 мл/мин. Кровь-из вены пациенткичерез шланг 6, кювету и шланг § поступает в емкость 13, где происходит ее смешивание с раствором антикоагудйнта. При протекании крови через открытую часть кюветы 2 . происх дит облучение ее ультрафиолетовым излучением. После, взятия из вейы расчет нрго количества кровИ т.е. 70-мл,.что может быть определено по делениям на емкости 13, насос переключают на возврат жидкости в вену, переворачивая при эТом емкость 13. . . За время протекания крови из. вены пациентки в ампулу. 13 через кювету 2 она получает дозу облучения Р , равную 5ФА-. 20,322ia 7O 8,62 (Дж). При возврате в вену пациентки смеси крови с раствором антикоагулянтаскорость вращения вала электродвигателя перистальтического насоса устанавливают таким образом, чтобы скорость возврата была равна 15 мл/мин. Вовремя протекания смес,и через кювету 2 кровь снова подвергается воздействию ультра фиолетовогоизлучения лампы 1. Доза облучения ультрафиолетовым иэ пучерием 2, которую получит кровь при возврате в вену пациентки, в этрм слу-. ;чае равна .Ф (А-ьА.,)К . .20,32 2«Ю. (ТО-И4) О,83 11,33(Д ., А -.- . 1- обьэм .раствора антикоагупянта, используемый при операции; К - . относительное содержание крови в смеси крови с раствором антикоагулянта, которое при заданном соотношении обье мов 1:5 равно 0,83. Общая доза облучения ультрафиолетовым излучением, которую получает ; кровь .пациентки во время .цанноА операции, равна Р Р + Р. - 8,62 + 11,33 19,95 20(Дж). То есть, выбранные скорости течения крови в смеси крови с раствором антя 758 коагулянта в сочетании с определенны по выражению М) положением шторки обеспечили заданную дозу облучения крови, пацйентад ультрафиолетовым излучением. После проведения трех сеансов облучения по приведенной методике с выбранными аналогичным образом параметрами наступило полное выздоровление больной. . . П Р и м е р 2 . Больной М., 25 лет, вес 80 кг, диагноз - гнойный гидроаденит, состояние удовлетворительное, необходимая доза облучения крови Р 25/Зж, о.блученность на поверхности кюветы, создаЬаемая в усггройстве для реализации способа, мВт/см2. В качестве антикоагулянта используется физиолог ческий раствор с гепарином в объеме 1:5.от .расчетного количества крови. Исходя из веса пациента, Определяют объем крови, подлежащий-облучению ультрафиолетовым излучением, по соотношению 1 мл крови на 1 кг веса .пациента, т .е. в данном случае объем облучаемой кровиВО мл.. По соотношению 1:5 от расчетного количества .крови определяют, что для проведения процедуры необходимо 16 мл физиологического раствора с гепарином. Выбирают скорость взятия крови из веныУ 22 мл/мин 0,36 мл/с, ско- рость возврата в вену смеси крови с раствором антикоагулянта V 2О мл/мин 0,33 мл/с.. По выражению (1) определяют необхрцимую площадь поверхности кюветы, подвергаемую облучению ультрафиолетовым излучением,-, Р S , АФУ. , 1 л Y. V ), 25 28,9 (см). 80.2.10-3( .) Помешают 16 мл раствора антикоагу- лянта в ампулу 13 -и соединяют ее со шлагом. 5. Включают ртутную ауго1 ю лампу 1, при этом шторка 14находитуся в положении, при котором кювета 2 полностью лерекрыта от лампы 1. Вклк чают перистальтический насос на взятие идкости из ампулы 13, которая при этом находится в перевернутом состояии, в результате системй вплоть цо инъекционной иглы запо/шяется раствором антикоагулянта, после чего насос выключают. После прогрева лампы в течение 1О мин шгьекционной иглой 7 пунктируют пациента, переворачввают ампулу в исходное состояние, включают перистальтический насос на взятие крови из вены пациента и переводят шторку в такое положение, чтобы поверхность кюветы 2, подвергаемая облучению ультрафиолетовь1М излучением доставляла 28,9 см. При этом .скорос вращения вала электродвигателя 8 перистальтического насоса устанавливаю таким образом, чтобы скорость взятия крови из вены пациента Vf составляла 22 мл/мин. Однако в процессе забо ра крови из вену пациента при проведе НИИ данной, процедуры было отмечено ухудшение состояния больного (головокружение), что привело к необходимост прекращения процедуры. При повторном проведении процедуры у данного пациента были снижены скорости забора крови из вены и возвр та в вену смеси крови о раствором ангикоагулянтадо У| 20мл/мин 0,33мл w. мл/мин О,25 мл/с. По выражению (1) определяют площадь поверхн сти кюветы, подвергаемую облучению ультрафиолетовым излучением с учетом новых скоростей течения крови и смеси кровй с раствором антикоагулянта, Р АФ (1. . i- VA V2/ 22,2 см . / + 1, 80. 2-Ю 40,3 0,26/ При заборе крови из вены пациента и облучения ее ультрафиолетовым излучением, по описанной методике, кровь получает дозу облучения улвтрафиолето вым излучением Р , равную 5ФА 10,76 (Дж). При возврате в вену смеси крови с раствором антикоагулянта во время ее протекания через кювету 2 со скорость мл/мин кровь получает дозу обл чения ультрафиолетовым излучением Р равную Ф(А+А)К .,i ; 22,2 2.10-(80+16)0,83 14,15 ( Общая доза облучения ультрафиолетовым излучением, которую получает кровь па циента во время данной процедуры, равна,+P2(iO,76-H4,15)24,91 25 (Дж). То есть, при выбранных новых скоростях течения крови и смеси крови с раствором антикоагулянта в сочетании с определенным по вы-ражению (1) положением шторки отнрсительно кюветы обеспечивается необходимая доза облучения крови пациента ультрафиолетовым излучением. При выбранных новых скоростях течения кро™ ви и смеси крови с раствором антикоагулянта состояние пациента оставалось нормальным в течение всей процедуры. После проведения трех сеансов облучения по приведенной методике с выбранными аналогичным образом параметрами наступило выздоровление больного. Пример 3 .Больной А., 63 го да, вес 65 кг, диагноз - облдтерирующий эндартриит, состояние удовлетвори-, телбное, необходимая доза облучени5 крови ультрафиолетовым излучением Р ЗО/Дж, облученность ультрафиолетовым излучением на поверхности, кюветы, создаваемая в устройстве для реализации, мВт/см , в качестве антикоагу- лянта используется физиологический раствор с гепарином в объеме 1:5 от расчетного количества крови. Исходя из веса пациента, определяют объем крови, подлежащий облучению ультрафиолетовым излучением, по сооч ношению 1 мл крови на 1 кг веса пациента, т.е. в данном случае облучаемой крови равен 65 мл. . По соотношению 1:5 ot расчетного количества облуча емой крови определяют, что для процедуры необходимо 13. мл раствора антикоагулянта. , Выбирают скорость взятия крови из вены пациента V мл/мин 0,133мл/с, скорость возврата в вену смеси крови с раствором антикоагулянта V2 8 мл/мин 0,133 мл/с. По выражению (1) определяют необходимую площадь поверхности кюветы, подвергаемую облучению ультрафиолетовым излучением, .. Р- АФ() e5.2.10-(,,g-J5,-lS,3(cM). Помещают 13 мл раствора антикоагу- лянта в ампулу 13 и соединяют ее со шлангов 5, Включают ртутную дуговую лампу 1| при этом шторка 14 нахоцится в положении, при котором кювета 2