Пристрій для збору конденсату повітря видиху

Пристрій для збору конденсату повітря видиху, який включає внутрішній і зовнішній контейнери, який відрізняється тим, що додатково містить систему клапанів вдиху і видиху та маску для дихання, яка приєднана силіконовою трубкою. (19) (21) u201005878 (22) 17.05.2010 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) КЛИМЕНКО ВІКТОРІЯ АНАТОЛІЇВНА, КРИВОРОТЬКО ДМИТРО МИКОЛАЙОВИЧ, КОЖЕМ'ЯКА АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, СІРЕНКО ТЕТЯНА ВАДИМІВНА, КШЕМІНСЬКА НАТАЛІЯ АНАТОЛІЇВНА 3 ру вставляється в охолоджувач, температура в середині якого, згідно інформації заводувиробника, складає -10°С. В процесі роботи повітря видиху конденсується на внутрішній поверхні конденсатора і збирається у флакон (Montuschi Paolo Analysis of exhaled breath condensate in respiratory medicine: methodological aspects and potential clinical applications / Paolo Montuschi // Therapeutic Advances in Respiratory Disease. 2007. - Vol. 1(1). - P. 5-23.). Прикладом серійного виробництва є також прилад R Tube® (Respiratory Research, Inc., Charlottesville, VA), який має перевагу портативності, що дає змогу збирати конденсат вдома (Hunt J. Exhaled breath condensate: an evolving tool for noninvasive evaluation of lung disease / J. Hunt // J Allergy Clin Immunol. -2002. - Vol. 110. - P. 28-34.). Прилад R Tube®, який в першу чергу був виготовлений для визначення рН в пробах конденсату повітря видиху, може використовуватися для визначення й інших сполук. Цей прилад складається з одноразової поліпропіленової системи збору з клапаном видиху, а також плунжерного шприца для забору рідини з конденсатора. В охолодженому алюмінієвому рукаві розміщується одноразова поліпропіленова трубка. Температура охолодження рукава може бути вибрана. Відомий також прилад для збору конденсату видиху вітчизняного виробництва (Пат. №13276 U, UA, МПК: G01N 33/497. Л / Одинець Ю.В, Наконечна М.О., Наконечна Ю.О.; ХДМУ. - 3. №u200509876; Заявл. 20.10.2005; Опубл. 15.03.2006, бюл. №3). Основним елементом пристрою є скляна трубка, що розташована вертикально у термоізолюючому корпусі. Порожнина корпусу заповнюється охолоджуючим середовищем (холодна вода). Корпус виготовлено із двох коаксіальних циліндрів та шару пінопласту між ними. У каналі кришки корпусу знаходиться вхідний патрубок скляної трубки. Він сполучається з гумовою трубкою, в яку пацієнт видихає через скляний мундштук після 5-разового полоскання водою порожнини рота. Конденсат під дією сили гравітації тече з нижнього патрубка через канал у днищі корпусу в лабораторний посуд. Для одержання 5мл КПВ пацієнту необхідно видихати в апарат 15±3хв. з перервами на вимогу дитини. Даний пристрій для збору конденсату повітря видиху є найбільш близьким до того, що заявляється, за технічною суттю та результатом, який може бути досягнутим, тому його обрано за прототип. Основний недолік пристрою-прототипу, а також інших відомих пристроїв це потреба фіксованого дихання, що не дає можливості використовувати його у новонароджених та дітей молодшого віку. У зв'язку з вищевикладеним, в основу корисної моделі покладено задачу розширення функціональних можливостей пристрою. Задачу, яку покладено в основу корисної моделі, вирішують тим, що у відомому пристрої для збору конденсату повітря видиху, який включає внутрішній і зовнішній контейнери, згідно з корисною моделлю, пристрій додатково містить систему 54790 4 клапанів вдиху і видиху та маску для дихання, яка приєднана силіконовою трубкою. Технічний ефект корисної моделі, а саме розширення функціональних можливостей пристрою, обумовлений тим, що відомий пристрій дозволяє збирати конденсат лише за умови активної співпраці хворого, при форсованому видиху, тобто з 46 річного віку, а наявність маски для дихання та системи клапанів вдиху і видиху дозволяють відокремити потік видиху та отримати конденсат при спокійному диханні дитини, без її активної участі, тобто дає можливість використовувати даний пристрій у дітей з народження. Додаткові функціональні можливості приладу обумовлені також створенням позитивного тиску на видиху, що запобігає спаданню стінок бронхів на видиху, тим самим забезпечуючи профілактику розвитку ателектазу легень і зменшує опір дихальних шляхів у фазі вдиху. Таким чином, пристрій для збору конденсату повітря видиху не викликає вентиляційних порушень та відповідає біомеханіці акту дихання у новонароджених: згідно фізичних законів, тиск (Р) дорівнює відношенню модуля сили (F), що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні (S). Згідно закону Амонтона-Кулона, сила тертя не залежить від площі зіткнення тіла з поверхнею, але залежить від сили нормальної реакції цього тіла і від стану зовнішнього середовища. Для більшості матеріалів значення коефіцієнту тертя не перебільшує 1 і знаходиться в межах 0,1-1,0. Відомі маса клапану (0,001г), радіус клапану (0,004м), що дало змогу розрахувати тиск наприкінці видиху у пристрої для збору конденсату: F P= , F= Fn, Fn=mg, m-0,001г, g-9,8м/с2, =1; S F=0,98 10-5H, S= R2, R=0,004м, =3,14; S=5 10-5м2, P=0,2Па=2 10-3см.вод.ст. Таким чином, позитивний тиск, який створює клапан видиху у дитини під час збору конденсату, складає 2 103см. вод. ст. - він є в 2,5 тисячі разів менше за тиск у кінці видиху на апараті штучної вентиляції легень - 5см. вод. ст., що є нормативним для біомеханіки дихання новонародженого (Посібник з неонатології 4 редакція. Джон Клоерті, Енн Старк; Київ, 2002 рік, пер. з англ. Фонд допомоги дітям Чорнобиля. Розділ 24 - «Розлади дихання» Ерік Ейхенвальд. «Механічна вентиляція» с. 338-350). Пристрій включає (Фіг.1) ємність з льодом (1), краплезбірник (2), колбу збору конденсату (3), дно колби (4), силіконову трубку (5), маску для надання киснево-повітряної суміші (6), скляну трубку для підведення повітря (7), скляну трубку для відведення повітря (8), впаяну трубку більшого діаметру клапану видиху (9), клапан видиху із слюди (10), впаяну трубку меншого діаметру клапану видиху (11), впаяну трубку більшого діаметру клапану вдиху (12), клапан вдиху із слюди (13), впаяну трубку меншого діаметру клапану вдиху (14), вхідний патрубок (15), патрубок, що відводить повітря з колби (16), кришку для ємності з льодом (17), термоізолюючу обкладинку (18). 5 54790 Пристрій працює наступним чином: Дитині надівають на обличчя маску для надання киснево-повітряної суміші (6), через яку вона дихає. Дихання в пристрій через маску не створює додаткового опору в бронхолегеневій системі. Повітря надходить через систему клапану вдиху (12, 13, 14), яка безпосередньо знаходиться в масці, при цьому система клапану розташована вертикально, а сам клапан (13) знаходиться в відкритому положенні. Тому під час вдиху клапан не рухається - додатковий опір у фазі вдиху відсутній. Силіконова трубка (5) з'єднує маску з скляною трубкою для підведення повітря (7). Вона гнучка, Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 завдяки чому можна змінювати положення маски або ємності з льодом (1) стосовно потреб немовля. Під час дихання дитини клапани працюють змінно (під час видиху дитини, клапан вдиху (13) закривається, а видиху (10) відкривається; під час вдиху - навпаки). Повітря має напрямок до колби (3), яка закінчується краплезбірником (2). В колбі відбувається конденсування, завдяки різниці температур. Конденсат збирається на дні колби (4). Для одержання 0,3мл КПВ пацієнту необхідно дихати через маску приблизно 40 хв. Процедура неінвазивна, безболісна. Ємність з льодом знаходиться в термоізолюючій обкладинці. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601