Пристрій для визначення сорбційної здатності дихальної системи

Пристрій для визначення сорбційної здатності дихальної системи, що складається із еластичної маски для герметизації органів дихання, клапанів вдиху і видиху, до кожного з яких приєднані повітроводи, на кінцях яких встановлені фільтротримачі 3 0 а саме Mpins - фільтра на фазі вдиху, а також 0 0 0 Мaexp (для носоглотки), Мbехр (для трахеї) і Мсехр (для легенів) - фільтрів для фільтрації повітря у фазі видиху відповідно. Після визначення маси усі фільтри встановлюють у фільтротримачах. Далі у блок 8 програмного керування розподілом повітряних потоків вводять параметри дихальних об'ємів апарату зовнішнього дихання, зокрема, 1) об'єм порожнини носоглотки, 2) трахеї і бронхів, які попередньо визначають за антрометричними даними обстежуваного пацієнта із таблиці. Правильність введених даних і умов дослідження (експозиція) контролюють на табло електронного блоку відображення інформації 9. Прилад працює у двох режимах. У першому режимі оброблену відповідно до санітарно-гігієнічних правил еластичну маску 1 надягають на обличчя пацієнта і пропонують дихати. При цьому повітря у фазі вдиху по повітропроводу 2 через ніс або рот потрапляє в дихальні шляхи і аерозольний фільтр 3, на якому затримуються частинки аерозолю із вдихуваного повітря. У другому режимі при вдиханні повітря проходить поза знімним аерозольним фільтром 3, а під час видиху повітря через повітропроводи 4 проходить через знімні аерозольні фільтри 6, встановлені у фільтротримачах 5. Виконання заданого розподілу об'ємів повітря регулюється положенням регулювальних клапанів 7, які функціонально сполучені із блоком 8 програмного керування, що представлено на електронному блоці відображення інформації 9, за допомогою якого отримується інформація про завершення програми дослідження. Після цього знімні аерозольні фільтри 3 і 6 виймають із пристрою і визначають їх масу, а за різницею останніх до проведення контрольного дихання і після нього формулюють висновок про пилове забруднення повітря та адсорбційну здатність слизової оболонки різних відділів апарату зовнішнього дихання пацієнта. Спочатку визначають масу фільтра 3 1 вдихуваного повітря Mpins , a також фільтрів 6 по1 1 1 вітря на видиху, а саме Маехр , Мbеxp і Мсехр . Порівняльний аналіз сорбційної здатності слизової оболонки різних відділів дихальної системи визначають за наступними показниками: Mpins - маса аерозолю, що осів на фільтр 3 повітропроводу вдиху; Маехр - маса аерозолю, що осів на фільтр 6 повітропроводу видиху з носоглотки; Мbехр - маса аерозолю, що осів на фільтр 6 повітропроводу видиху з трахеї; 65461 4 Мсехр - маса аерозолю, що осів на фільтр 6 повітропроводу видиху з легенів; V0 - об'єм повітря, що пройшов через фільтр 3 повітропроводу вдиху; V1 - об'єм повітря, що пройшов через фільтр 6 повітропроводу видиху з носоглотки; V2 - об'єм повітря, що пройшов через фільтр 6 повітропроводу видиху з трахеї; V3 - об'єм повітря, що пройшов через фільтр 6 повітропроводу видиху з легенів. Розрахунки концентрації частинок, що осіли в різних органах, проводять за наступними формулами: CS1 =(Mpins /V0-Maexp /V1)*V0 (для носоглотки) (1) CS2=(Маехр /V1-Мbехр /V2)*(V0-V1) (для бронхів) (2) CS3=( Мbехр /V2-Mcexp /V3)*(V0-V1-V2) (для легенів) (3), де CS1 - концентрація частинок, що осіли у носоглотці; CS2 - концентрація частинок, що осіли у трахеї; CS3 - концентрація частинок, що осіли у легенях. Приклад 1. Попередньо визначили масу кожного із аерозольних фільтрів на аналітичних терезах, а саме: масу фільтра, встановленого для зби0 рання пилу в фазі вдиху (Mpins ) і маси трьох фільтрів, що фільтрують повітря у фазі видиху 0 0 0 (Мaeхр - для носоглотки, Мbехр - для трахеї і Мсехр - для легенів відповідно). Отримані результати занесли у робочу таблицю. Фільтри з визначеною початковою масою встановили у фільтротримачі, антропометричні показники пацієнта внесли у блок програмного керування і ввели відповідні дані щодо анатомічних об'ємів системи зовнішнього дихання, а саме: об'єм порожнини носоглотки 47 мл, трахеї і бронхів - 153 мл. Еластичну дихальну маску надягли на обличчя пацієнта і запропонували дихати у вільному режимі упродовж часу, який визначався за даними очікуваного рівня запиленості приміщення. У прикладі час дорівнював 50 хв. Час завершення дихання через пристрій супроводжувався візуальною індикацією на електронному табло та подачею звукового сигналу. Після цього усі знімні фільтри вийняли із пристрою, визначили 1 1 їх масу - відповідно Mpins (фільтр на вдиху), Маехр 1 1 (для носоглотки), Мbехр (для трахеї) і Мсехр (для легенів). Отримані дані занесли в робочу таблицю (табл.). Таблиця Значення маси та різниці мас фільтрів пристрою до і після дослідження Маса фільтра повітропМаси фільтрів повітропроводів видиху до і після проведення дослідів роводу вдиху до і після для носоглотки для трахеї для легенів проведення дослідів 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 Mpins Mpins Mpins=Mpins Мaeхр Мaeхр Mаexp=Mаexp Мbeхр Мbeхр Mbexp=Mbexp Мceхр Мceхр Mcex=Mce 0,23 11,43 11,2 0,23 1,33 1,10 0,23 2,23 2,00 0,23 1,63 1,40 5 Порівняльний аналіз сорбційної здатності слизової оболонки різних відділів дихальної системи визначили за допомогою відповідних формул: CS1=(Mpins /V0-Maexp /V1)*V0 (для носоглотки) (1) CS1=(11,2/500-1,1/50)*500=0,2 мг CS2=(Maexp /V1-Mbexp /V2)*(V0-V1) (для трахеї) (2) CS2=(1,1/50-2/150)*(500-50)=3,9 мг CS3=(Mbexp/V2-Mcexp /V3)*(V0-V1-V2) (для легенів) (3), CS3=(2/150-1,4/300)*(500-50-150)=2,6 мг. З наведених результатів дослідження випливає, що найбільша маса частинок пилу затримано трахеєю - 3,9 мг. Найменша маса частинок пилу затримана слизовою оболонкою носоглотки - 0,2 мг. Проміжна позиція залишається за адсорбційною здатністю слизової оболонки легенів (2,6 мг). Приклад 2. Запропонований пристрій було випробувано у приміщеннях навчальних лабораторій та виробничих приміщеннях у реальних умовах промислового виробництва. Аналіз отриманих результатів засвідчив суттєві індивідуальні розбіжності адсорбцій Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 65461 6 ної спроможності різних відділів апарату зовнішнього дихання у людей. Це вказує на доцільність диференційованого визначення вказаних особливостей у людей, зайнятих на виробництві з підвищеним рівнем запиленості з метою зниження ризику професійних захворювань. З іншого боку, запропонований пристрій може бути використано при проведенні диференціально-діагностичних досліджень у клініці, а також при розробці і впровадженні нових технологічних процесів, особливо, нанотехнологій. Таким чином, запропонований прилад забезпечує вищий, ніж при використанні відомого пристрою-прототипу, рівень функціональної ефективності і може бути використаний у гігієні праці та інших сферах гігієнічних і клінічних досліджень. Джерело інформації: 1. Авторское свидетельство 1113091 СССР, МКИ А 61 В 5/08, Устройство для определения поглощенной дозы аэрозолей / Э. И. Штеренберг, В. В. Паустовская, И. Н. Охота, И. Н. Щербатюк и А. А. Расулов (СССР) -№ 3585761/28-13; заявл. 07.12.82; опублик. 15.09.84. Бюл. № 34. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601