Устройство для лимфосорбции Советский патент 1984 года по МПК A61M1/03 

Изобретение (й-носится к медицинской технике, а именно к устройствам для очистки биологических жидкостей от токсический продуктов сорбционнымн методами.

Известно устройство для сорбции биологических жидкостей, например крови, содержащее насос, сорбционную колонку и коммутационные магистрали }1).

Однако с помощью этого устройства невозможно проводить сорбциоиную очистку лимфы, так как выделение лимфы из организма происходит самотеком и применение насосов в этом случае затруднительно.

Известно также устройство, содержащее лимфосборник с весоизмерителыи 1м .механизмом и датчиком, насос, емкость для гепарина емкость для физиологического раствора, сорбциониую колонку, электромаг1И)тные клапаны и коммутационные магистрали 2.

Однако во время наполнения лимфосборника насос не работает и лимфа, на.ходяша,яся в колонке, не движется, в результате чего возможно свертывание лимфы и преждевременный выход сорбционной колонки из строя. При включении насоса лимфа поступаот непосредственно в организм пациента со скоростью, задаваемой насосом,, но так как вязкость лимфы значительно превышает вязкость других биологических жидкостей, на выходе устройства возможно значительное давление, а это может привести или к разрушению сосуда, в который вводится лимфа, или к травме фор.менных элементов. Кроме того, введение физиологического раствора в организм пациента во время наполнения лимфосборника нежелательно. Прг: JTOM лимфа проходит через сорбциониую колонку только однократно, в результате чего степень удаления из лимоны токсических веществ зависит только от свойстз сорбемта в сорбционной колонке, и кроме того, токсичеси;ие вещества довольно быстро насыщают сорбент, что сказывается на времени работы сорбционной колонки.

Цель изобретения - повышение степени извлечения токсических веществ, увеличение времени работы сорбционной колонки и повышение безопасности проведения сорбции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для лимфосорбции, содержащее лимфосборник с весоизмерительным механизмом и датчиком, насос, емкость для гепарина, емкость для физиологического раствора, сорбционную колонку, электромагнитные клапаны и коммутационные магистрали, снабжено промежуточной емкостью, дополнительным насосом, системой введения лимфы, содержащей последовательно соединенные емкость для введения лимфы с датчиком уровня лимфы и ловушку пузырьков воздуха, патрубком для слива физиологического раствора на магистрали между дополнительным насосом и сорбционной колонкой, блоком управления и реле времени, при этом вход насоса через электромагнитные клапаны свя2

зан с лимфосборником и емкостью для физиологического раствора, выход насоса соединен с промежуточной емкостью, вход дополнительного насоса - с промежуточной емкостью, а выход дополнительного насоса - с входо.м сорбционной колонки, выход постедней сообщен через электромагнитные клапаны с промежуточной емкостью и емкостью для введения лимфы, вход блока управления электрически связан с датчиком весоизмерительного механизма и датчиком уровня, а выход блока управления электрически связа с реле времени и электр 5магнитными клапанами, установленными на выходе из емкости для renapinia, на выходе из лимфосборника, на выходе из емкости для физиологического раствора и на выходе из емкости для введения лимфы, а вььход реле времеги- э,лектрически связан с блоком управления и электромагнитными клапанами, установленными на патрубке для слива физиологического раствора и на выходе из сорбпноиной колонки, причем датчик весоизмерительного механизма выполнен трехпозиционным.

Кроме того, емкость для введения лимфы емкость для физиологического раствора снабжены термостатирующими элеме1ггами.

На фиг. 1 представлена схема устройства для лимфосорбции; на ,фиг. 2 - цикло рамма работы устройства.

Устройство для лимфосорбции состоит из Лимфосборника 1 с весоизмерительным механизмом 2 и трехпозиционным датчиком 3, насоса 4, дополнительного насоса 5, емкости 6 для гепарина, с вентилем 7, установленным па коммутационной магистрали 8, связывающей емкость б для гепарина с лимфосборH1JKOM 1, емкости 9 для физиологического раствора, промежуточной емкости 10 сорбционной колонки И, системы введения лимфы, содержащей емкость 12 для введения лимфы, ловушку пузырьков воздуха 13 и iviarncTpa.-, 14 введения с установленным на BeHTiuicM 15, блока fG управления, реле времени 17, коммутационных магистралей 1о---25, патрубка 26 для слива физиологического расчвора, .датчика 27 уровня лимфы в cMKocTVi 12 для введения лимфы, термостатирующих элементов 28 и 29, установленных на емкрсти 9 для физиологического раствора и емкости 12 для введения лимфы, и электромагнитных клапанов 30-36. Емкость 6 для гепарина, емкость 9 для физись логического раствора, промежуточная емкость 10, лимфосборник. и емкость 12 для введения лимфы снабжены воздуховодами 37 с бактерицидными фильтрами 38. Трехпозиционный датчик 3 снабжен контактами 39- 4, связанными со входом блока 16 управления. Задающими элементами устройства являются контакты 39-41, реле времени 17 и датчик 27 уровня лимфы. Блок 16 управления является коммутационным устройством, а насос 4, дополнительный насос 5

и электромагнитные клапаны 30-36 явлкются исполнительными элементами устройства.

Исходное положение устройства перед началом работы следующее: лимфосборник 1 не заполнен; емкость 6 для гепарина и емкость 9 для физиологического раствора заполнены полностью; промежуточная емкость 10 пуста; емкость 12 для введения лимфы заполнена физиологическим раствором ниже уровня датчика 27 уровня лимфы; насос 4 и дополнительный насос 5 выключены; контакт 39 разомкнут; контакт 40 замкнут; так как лимфосборник 1 под действием пружины 42 весоизмерительного механизма 2 находится в крайнем верхнем положении; контакт 41 разомкнут; электромагнитные клапаны 31 и 33 нормально открыты, а электромагнитные клапаны 30, 32, 34, 35 и 36 нормально, закрыты.

Работа устройства поясняется циклограммой (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом Магистраль Г4 введения соединяют с веной или лимфопротоком пациента. Коммутационную магистраль 18 подсоединяют к грудному лимфопротоку пациента и включают блок-16 управления (точка То на фиг. 2). При включении блока 16 управления ко всем элементам устройства подводится электропитание.

В период времени То-Т, происходит подготовительный цикл работы устройства, за который лимфосборник 1 наполняется лимфой.

С замкнутого контакта 40 через блок 16 управления подается сигнал на включение дополнительного насоса 5 и открытие электромагнита клапана 30. За время То-Ti при открытом клапане 30 происходит подача гепарина из емкости 6 для гепарина в лимфосборник 1. Объем дозы гепарина зависит от объема лимфосборника 1 и регулируется вентилем 7. Задание временного интервала То-Ti возможно с помощью реле времени (не показано), совмещенного с электромагнитным клапаном 30.

Лимфа из грудного лимфопротока по коммутационной магистрали 18 поступает в лимфосборник 1, который под действием веса сжимает пружину 42 весоизмерительного механизма 2 и опускается вниз. В момент Та замыкается контакт 39, с которого через блок 16 управления подается сигнал на включение реле времени 17. Реле времени 17 обеспечивает работу устройства в интервале Тг-Tg . В момент времени Т реле времени 17 подает сигнал на открытие электромагнитного клапана 34 и закрь т1Те электромагнитного клапана-33 на период подготовительном цикле работы устройстЬа То -Тг,до первого заполнения лимфо сборника 1, дополнительный насос 5 в период Тд-Тд и электромагнитные клапаны 33 и 34 в период Tj-TS работают вхолостую.

В момент времени Tg реле времени Г/ через блок 16 управления подает сигнал на включение дополнительного насоса 5, включение насоса 4, закрытие электромагнитного клапана 31 и открытие электромагнитного клапана 32, а кроме того, с реле времени 17 подается сигнал на открытие электромагнитного клапана 33 и закрытие электромагнитного клапана 34.

Насос 4 начинает перекачивать физиологический раствор из емкости 9 для физиологического раствора по коммутационным магистралям 20 и 21 в промежуточную емкость 10. Объем наполнения промежуточной емкости 10 физиологическим раствором должен быть равен рабочему объему лимфо5 сборника 1 и устанавливается объемной подачей насоса в интервале Tj-1 .

В момент времени Т реле времени 17 через блок 16 управления подает сигнал Q на выключение насоса 4, включение дополнительного btacoca 5, открытие электромагнитного клапана 31 и закрытие электромагнитного клапана 32.

Так как дополнительный насос 5 включен, происходит циркуляция физиологического 5 раствора по контуру; промежуточная емкость 10, коммутационные магистрали 22 и 23, сорбционная колонка 11, коммутационная магистраль 24, промежуточная емкость 10. В интервале Т/,-Т происходит подготовка (промывка) сорбционной колон ки 11, магистралей 22-24 для заполнения их лимфой. Интервал времени выбирается нз условия циркуляции по контуру не менее двух объемов физиологического раствора, находящегося в контуре.

В момент времени Т реле времени 17 подает сигнал на открытие электромагнитного клапана 35 и физиологический раствор через патрубок 26 сливается из промежуточной емкости 10, коммутационных магистралей 22-24 и сорбционной колонки 11. 0В момент времени Т реле времени 17

подает сигнал на закрытие электромагнитного клапана 35, одновременно подает сигнал через блок 6 управления на выключение дополнительного насоса 5. В момент времени Тб после подачи сигналов на электромагнит ный клапан 35 н дополнительный насос 5, реле времени 17 отк-1ючается до следующего рабочего цикла н дальнейшая работа устройства задается включением контакта 41.

При полном заполнении лимфосборника I 0 (момент времени Тг) начинается рабочий цикл If-Т« , за время которого проис.ходит очистка лимфы, наполнившей лимфосборник 1, и подача её в емкость 12 для введения лимфы, из которой лимфа поступает пациенту.

5 В момент времени Т лимфосборник 1, воздействуя на пружину 42, занимает нижнее положение, при этом замыкается контакт 41 и размыкается контакт 40. С контакта 41

через блок 16 управления подается сигнал на включение насоса 4, который, начинает перекачивать лимфу из лимфосборника i по коммутационным магистралям 19 и 21 в промежуточную емкость 10. Перекачка лимфы и опорожнение лимфосборннка происходит в интервал времени Т,-Тв. По мере Опорожнения , лимфосборника 1 под действием пружины 42 поднимается вверх. В момент времени Tg размыкается контакт 39, а при полном опорожнении лимфосборника 1 (момент времени Тд) размыкается контакт 41 и замыкается контакт 40,

В момент времени Т с замкнутого контакта 40 через блок 16 управления поступает сигнал на открытие электромагнитного клапана 30, выключение насоса 4 и включение дополнительного насоса 5, В период Тд-Тю в лимфосборник подается очередная доза гепарина, а лимфа, поступившая в промежуточную емкость 10, с помощью допо Нительного насоса 5, Также, как и во время ю контуру; промежуточная емкость 10, коммутационные магистрали 22 и 23, сорбциониая колонка 11, коммутационная магистраль 24, промежуточна емкость 10. В промежуток времени Tj-Т,, происходит очист ка лимфы of токсических веществ в сорбционной колонке 11. В этот промежуток времени дополнительный насос-5 должен обеспечить прохождение через сорбционную колонку 11 не менее трех объемов лимфы, находящейся в контуре. Неоднократное прохождение лимфы через сорбционную колонку 11 повышает степень ее очистки.

В момент времени Т« замыкается контакт 39 и через блок 16 управления подается сигнал на включение в работу релб 17 времени. Реле 17 времени подает сигнал на закрытие электромагнитного клапана 33 и открытие электромагнитного клапана 34 на период . В этот период лимфа поступает из промежуточной емкости 10 в емкость 12 для введения лимфы. При достижении лимфой в емкости 12 для введения лим фы уровня датчика 27 с него подается сигнал на блок 16 управления и отказывается электромагнитный клапан 36. Очищенная лимфа из емкости 12 для введения лимфы начинает поступать через магистраль 14 введения в организм пациента. Объемная подача лимфы в организм пациента регулируется вентилем 15.

После полного перекачивания лимфы из промежуточной емкости 10 в емкость 12 для введения лимфы (точка Ti) с реле 17 времени через блок 16 управления полается сигнал на закрытие электромагнитного клапана 31 и открытие электромагнитного кла пака 32, а также на выключение насоса 4. Кроме того, с реле 17 времени сигнал на закрытие электромагнитного клапаиа 34 и открытие электромагнитного кла пана 33.

За время Т.г -Т„ физиологический раст вор из емкости 9 для физиологического раст вора по коммутационным магистралям 2( и 21 поступает в прс межуточную емкость 10 5 В момент времени « с. реле 17 времени через блок 16 управления подает сигнал .на закрытие электромагнитного . клапана 32, открытие электромагнитного клапана 31, выключение насоса 4 и включение дополнительного насоса 5. Так, как и во время

0 подготовительного цикла, происходит подготовка (промывка) сорбционной колонки И, коммутационных магистралей 22-24 к очередному заполнению их лимфой. В это время из сорбционной колонки 11 физиологическим

, раствором вымываются остатки лимфы, промывается сорбент и удаляются продукты, которые могут способствовать тромбообразованию ii сорбционной колонке П. Подготовка сорбционной колонки 11 происходит за интервал Ti4 -Т,ч . В момент времени

0 Т« с реле 17 времени подается сигнал на открытие электромагнитного клапана 35 и отработанный физиологический раствор сливается через патрубок 26 для слива физиологического раствора.

В момент времени Т с реле 17 времени

подается сигнал на выключение дополнительного насоса 5 и закрытие электромагнитного клапана 35.

Возможна такая настройка реле 17 времени, при которой отключение дополнительQ ного насоса 5, открытие электромагнитного клапана 33 и закрытие электромагнитного клапана 34 происходит не в момент Tiz, а с некоторым запаздыванием (на фиг. 2 этот момент времени показан пунктиром), за время которого физиологический раствор

« вытеснит остатки очищенной лимфы из сорбционной колонки II и коммутационных магистралей 23 и 25 в емкость 12 для введения лимфы. В этом случае потери очищенной лимфы при промывке сорбционной колонки П минимальные.

С момента времени Т« рабочий цикл повторяется. При окончании процесса сорбции лимфы коммутационную Магистраль 18 Отсоединяют от грудного лимфопротока пациента независимо от степени наполнения

. лимфосборника 1 и вручную, прикладывая усилие, имитируют наполнение лимфосборника 1 до полной отработки блоком 16 управ. Ленин и реле 17 времени всего цикла до перекачивания лимфы из промежуточной емкости 10 в емкость 12 для введения лимфы.

После того как лимфа из промежуточной емкости 10 попадает в емкость 12 для введения лимфы, продолжается введение лимфы в организм до тех пор, пока уровень лимфы в емкости 12 для введения лимфы достигнет уровня датчика 27, который через блок 16

управления подает сигнал на закрытие электромагнитного клапана 36 и тем самым прекратит подачу очищенной лимфы в организм пациента. Установка воздуховодов 37 с бактерицидными фильтрами 38 позволяет сохранить стерильность всей системы. Термостатирующие элементы 28 и 29, установленные .на емкости 9 для физиологического раствора и емкости 12 для введения лимфы, позволяют проводить более эффективную промывку сорбциоиной колонки 11 при подготовке ее к заполнению лимфой, так как при 37±2°С вязкость лимфы наименьшая (при понижении температуры вязкость лимфы увеличивается) и при промывке колонки 11 физраствором остатки лимф.ы лучше вымываются из Шихты сорбента и со стенок колонки и коммутационных магистралей, а также обёспе чивается адекватность введения лимфы в организм пациента по температурному режиму. В результате лимфосорбции происходит извлечение токсических продуктов из лимфы. Однаг {о при длительном времени прохождения лимфы через шихту сорбента на наружНОЙ поверхности гранул сорбента образуется пленка, которая снижает активность сорбента и клиренс сорбции. Периодическая промывка колонки, а следовательно- и- шихты сорбента,. позволяет смывать эту пленку физиологическим раствором. Тем самым повышается активность сорбента и увеличивается степень извлечения токсических веществ из лимфы по сравнению с прототипом. Кроме того, повышение степени извлечения токсических веществ в предлагаемом устройстве происходит за счет многократного пропускания лимфы во время одного цикла. Устройство для лимфосорбции по сравнению с прототипом более безопасно в применении, так как.введение лимфы в организм пациента независимо от насоса позволяет осуществлять введение ее с различными скоростями.

I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИМФОСОРБЦИИ, содержащее лимфосборник с весоизмерительным механизмом и датчиком, насос, емкость для гепарина, емкость для физиологического раствора, сорбционную колонку, электромагнитные клапаны и коммутационные магистрали, отличающееся тем, что, с целью повышения степени извлечения токсических веществ, увеличения времени работы сорбционной колонки и повышения безопасности проведения сорбции, устройство- снабжено промежуточной емкостью, дополнительным насосом, системой введения лимфы, содержащей последовательно соединенные емкость для введения лимфы с датчиком уровня лимфы и ловушку пузырьков воздуха, патрубком для слива физиологического раствора на магистрали между дополнительным насосом и сорбционной колонкой, блоком управления и реле времени, при этом вхбд насоса через электромагнитные клапаны связан с лимфосборником и емкостью для физиологического раствора, выход насоса соединен с промежуточной емкостью, вход дополннтельноно насоса - с промежуточной емкостью, a выход дополнительного насоса - с входом сорбционной колонки, выход последней сообщен через электромагнитные клапаны с промежуточной емкостью и емкостью для введения лимфы, вход блока управления электрически связан с датчиком весоизмерительного механизма и датчиком уровня, a выход блока управления электрически связан с реле времени и электромагнитными клапанами, установленными на выходе из емкости для гепарина, (Л на выходе из лимфосборника, на выходе из емкости для физиологического раствора и на выходе из емкости для введения лимфы, a выход реле времени электрически связан с блоком управления и электромагнитными .клапанами, установленными на патрубке для слнва физиологического раствора и на выходе из сорбционной колонки, причем датчик весоизмерительного механизма выоо полнен трехпознцнонным. 2. Устройство по п. I, отличающееся тем, оо ел что емкость для введения лимфы и емкость для физиологического раствора снабжены термостатирующими элементами.