Устройство для электрохимического окисления крови Советский патент 1993 года по МПК A61M1/38 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения экстракорпорального электрохимического окисления крови.

Цель изобретения - повышение дето.к- сикационного эффекта и снижение травмы крови. ..

На фиг,1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - электрохимическая ячейка с электродами, общий вид; на фиг,3 - ячейка с электродами, расположенными в один рлд - вид со стороны узкой грани ячейки; на фиг.4 - ячейка с электродами, расположенными в два ряда - вид со стороны узкой грани ячейки (все в разрезе).

Устройство электрохимического окисления крови содержит подводящую магистраль 1 в виде гибкого шланга, насос 2 с расходомером, электрохимическую ячейку 3 с электродами 4, отводящую магистраль 5 в виде гибкого шланга, воздушную ловушку 6 с фильтром, автоматический переключатель полярности электродов 7 с регулируемой частотой переключения, автоматический ьы- ключатель тока 8, блок питания 9 электрохимической ячейки и соединительные провода 10. Электрохимическая ячейка . 3 выполнена в виде параллелепипеда. Электрохимическая ячейка имеет входной и выходной штуцеры для присоединения с гибкими шлангами подводящей 1 и отводящей 5 магистралей.

Электроды 4 имеют цилиндрическую форму и- расположены в ячейке взаимопа- раллёяьными рядами. При этом одна часть электродов является катодом, а другая часть - анодом, причем аноды и катоды чередуются друг с другом, как черные и белые клетки на шахматной доске, и присоединены соответственно на две общие шины, расположенные на боковых гранях ячейки. Анодная и катодная шины электрически связаны проводниками 10 с блоками питания. Например, для данного диаметра электродов, порядка 0,3-1 мм, поперечные размеры ячейки и расстояния между электродами взяты такими, чтобы течение крови не было всюду ламинарным при скорости перфузии 30 мл/мин и выше с целью образования отрывных вихрей и придания течению нестационарного характера, а количество эек- тродов составляло не менее 200 шт., так что при диаметре 0,3 мм суммарная площадь катода в 10 раз больше, чему прототипа, т.е. допустимый ток по номиналу плотности можно увеличить сразу, не менее чем в 10 раз и повысить во столько же раз производительность устройства по величине количества электричества в ампер-часах для одного и того же объема крови, прошедшего через ячейку одинаковой с прототипом емкости, т.е. 30-50 мл или даже меньше за одно и то же время.

Автоматический выключатель тока 8 выполнен в виде, например, электромагнитного реле, вход его соединен с выходом расходомера, один выходной контакт соединен с электродной шиной ячейки, другой выходной.контакт соединен с выходным

контактом автоматического переключателя полярности электродов,

Блок питания 9 содержит источник тока, амперметр и переменное сопротивление, соединенные последовательно, выход бло5 «а питания соединен со входом автоматического переключателя полярности электродов.

Один выходной контакт автоматического переключателя полярности 7 соединен с

0 выходным контактом автоматического выключателя тока 8, второй выходной контакт автоматического переключателя полярности электродов соединен с электроднойчии- ной ячейки.

5 Устройство работает следующим образом.

По подводящей магистрали 1 с помощью насоса 2 кровь пациента подается на вход электрохимической ячейки 3, протека0 ет в пространстве между электродами 4, на которых поддерживается определенная разность потенциалов, соответствующая номинальной плотности тока на аноде, когда биохимические показатели крови остают5 ся в пределах видовой нормы, а на катоде происходит электроокисление молекул токсинов с превращением их в хорошо растворимые в воде вещества. Через выходной штуцер ячейки кровь поступает в отводя0 щую магистраль 5, где проходит через воздушную ловушку 6 с фильтром и возвращается пациенту. Обезвреженные и растворенные токсины выводятся через экскреторные органы пациента. Поперечное

5 сечение ячейки и диаметры электродов выбраны таким образом, что при скорости перфузии крови 30 мл/мин и выше, характер обтекания электродов является нестационарным и вихревым. Это предохраняет

0 электроды от быстрой блокады их поверхности молекулами белков и разрушенных форменных элементов, не прибегая к искус-- ственной вибрации электродов. Автоматический переключатель полярности

5 электродов 7 с регулируемой частотой переключения, подбираемой экспериментально, действует таким образом, что попеременно аноды становятся катодами и наоборот, что также защищает электроды от полной блокады поверхности элементами крови. Автомагический выключатель тока 8, например, электромагнитное реле либо тиристор, не позволяет протекать току через электрохимическую ячейку, пока расходомер насоса не будет показывать скорость перфузии крови 30 мл/мин и более, чтобы не происходило электрохимического окисления неподвижного и малого объема крови, т.к. это приводит к разрушению элементов крови и малоэффективно в отношении количества окисленных токсинов, которые равномерно распределены по всему объему крови пациента, составляющему несколько литров. Блок питания 9 позволяет устанавливать и поддерживать номинальную плотность тока на поверхности электродов для данной электрохимической ячейки. Соединительные провода 10 обеспечивают гальваническую связь блока питания 9 с переключателем полярности электродов 7. следящим устройством 8, расходомером насоса 2 и электродами 4 электрохимической ячейки 3.

Формула изобретения Устройство для электрохимического окисления крови, содержащее электрохимическую ячейку с электродами, блок питания с измерителем и регулятором тока, подводящую магистраль для крови с насосом и связанным с ним расходомером, отво-

дящую магистраль с воздушной ловушкой и фильтром, отличающееся тем, что, с целью повышения дополнительного эффекта и снижения травмы крови, устройство дополнительно содержит автоматический переключатель полярности электродов с регулируемой частотой переключения и автоматический выключатель тока, ячейка выполнена в форме параллелепипеда, электроды имеют цилиндрическую форму и расположены в ячейке взаимопараллельными рядами с чередованием разнополярных электродов в каждом ряду, однополярно электроды соединены с двумя электродными шинами, причем вход переключателя полярности соединен с выходом блока питания, первый выход переключателя полярности соединен с первым выходом автоматического выключателя тока, второй выход переключателя полярности соединен с первой электродной шиной, второй выход автоматического выключателя тока соединен с второй электродной шиной, вход автоматического выключателя тока связан с расходомером, отношение диаметра электродов (м) к площади (м2) больше или равно 70 v /Q, где v - кинематическая вязкость крови, м2/с, a Q - объемный расход крови, м3/с.

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для детоксикации крови. Сущность: устройство для электрохимического окисления крови содержит подводящую магистраль 1 для крови, насос 2 с расходомером, электрохимическую ячейку 3 с электродами 4, отводящую магистраль 5 для крови, воздушную ловушку 6 с фильтром, автоматический переключатель 7 полярности электродов с регулируемой частотой переключения, автоматический выключатель 8 тока, блок 9 питания электрохимической ячейки и соединительные провода 10. 4 ил.