Термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри

Реферат: Термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри містить комплект робочих інструментів, замкнену рідинну систему охолодження робочих інструментів, охолоджувач рідкого теплоносія на основі термоелектричного модуля Пельтьє з повітряним радіатором та циркуляційний насос. UA 106790 U (54) ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИЙ ПРИЛАД ДЛЯ ЛІКУВАННЯ ЗАХВОРЮВАНЬ ШКІРИ UA 106790 U UA 106790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до медичної техніки, яка використовує термоелектричні ефекти і може бути використана в різних галузях медицини, зокрема в косметології, естетичній медицині, пластичній хірургії та дерматології для лікування різноманітних захворювань шкіри. Відомі термоелектричні прилади медичного призначення основані на використанні термоелектричного ефекту Пельтьє [1, 2]. Вони дозволяють концентрувати температурний вплив на невеликих ділянках шкіри людини, що дає можливість застосувати їх для лікування різноманітних захворювань шкіри (кропивниця, осередкова алопеція, рожеві та вульгарні вугрі, хронічна екзема, червоний плоский лишай, кільцеподібна гранульома тощо), виморожування бородавок, лікування гнійно-запальних процесів, проведення кріомасажу та омолодження шкіри обличчя. До таких термоелектричних приладів для лікування захворювань шкіри можна віднести: термоелектричний прилад для проведення термотерапії [3] (прилад призначений для комбінованого температурного впливу на шкіру та підшкірну тканину. На робочій поверхні приладу розміщено холодоагент, що охолоджується термоелектричними модулями, а тепло з гарячих сторін модулів відводиться за допомогою теплорозсіюючих радіаторів); термод [2] (прилад виконаний у формі ручки та дає можливість точно дозувати температурний вплив і за необхідності упродовж короткого проміжку часу перейти від режиму охолодження до нагріву, температура робочої частини термода може змінюватися в діапазоні -35  +50 °C); холодний скальпель [4] (прилад виконаний у формі ручки, призначений для виморожування бородавок та дефектів шкіри, температура охолодження наконечника становить -25 °C); пристрій для лікування хворої тканини та раку шкіри [5] (прилад дає можливість охолодити ділянку шкіри до необхідних температур, наприклад, +13  +18 °C або температур нижче 0 °C для лікування раку шкіри, в роботі приладу використовується циркуляція холодоагенту по замкненому контуру); пристрій для лікування кропивниці [6] (пристрій містить декілька температурних аплікаторів, які оснащені елементами Пельтьє та радіаторами для відведення тепла. Блок керування приладу дає можливість встановити необхідну температуру аплікаторів у діапазоні (0+60)°С і підтримувати її впродовж проведення терапевтичних маніпуляцій); кріозонд [7] (прилад призначений для термічного лікування шкіри та підшкірної тканини, робоча поверхня приладу 2 складає 9 см , вага зонда - 300 г, діапазон робочих температур -10  +45 °C). З відомих аналогів найбільш близьким по технічній суті є термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри [8]. Прилад складається з блока живлення, блока охолодження та комплекту робочих інструментів зі змінними наконечниками різної конфігурації. Охолодження робочих інструментів відбувається у блоці охолодження на основі термоелектричних модулів Пельтьє, тепло від гарячих спаїв яких відводиться за допомогою охолоджуючої рідини, яка протікає через рідинні теплообмінники. Особливістю конструкції приладу є те, що робочі інструменти гальванічно від'єднані від блоків живлення та охолодження. Прилад дає можливість підтримувати температуру робочих інструментів в діапазоні -50  0 °C. Однак основними недоліками такого приладу є прив'язаність приладу до центрального водопостачання, що обмежує можливості його використання, та недостатнє для кріодеструкції охолодження робочих інструментів. Тому задачею запропонованої корисної моделі є розширення діапазону робочих температур приладу (для проведення кріодеструкції різноманітних дефектів шкіри та покращення комплексного лікування захворювань шкіри) та вдосконалення його конструкції (відсутність з'єднання приладу з центральним водопостачанням) для роботи в нестаціонарних умовах лікування. Поставлена задача вирішується тим, що термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри містить замкнену рідинну систему охолодження робочих інструментів, охолоджувач рідкого теплоносія на основі термоелектричного модуля Пельтьє з повітряним радіатором та циркуляційний насос. Відповідність критерію "новизна" запропонованому пристрою забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У корисній моделі запропоновано принципово нове рішення для термоелектричного приладу для лікування захворювань шкіри, яке полягає в тому, що такий прилад містить замкнену рідинну систему охолодження робочих інструментів, охолоджувач рідкого теплоносія на основі термоелектричного модуля Пельтьє з повітряним радіатором та циркуляційний насос. Промислове використання запропонованого термоелектричного приладу для лікування захворювань шкіри не вимагає застосування спеціальних технологій та матеріалів, його реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. На кресленні представлено схематичну конструкцію термоелектричного приладу для лікування захворювань шкіри. Такий прилад містить камеру охолодження 2 з отворами для 1 UA 106790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 робочих інструментів. До протилежних бічних граней камери охолодження 2 приєднано два термоелектричних модулі Пельтьє 1, які знаходяться в тепловому контакті з двома рідинними теплообмінниками 3. За допомогою циркуляційного насоса 5 рідкий теплоносій 4 прокачується через рідинні теплообмінники 3 до вторинного теплообмінника 6, що в свою чергу з'єднаний з вторинним термоелектричним модулем Пельтьє 7, повітряним радіатором 8 та вентилятором 9. Запропонований термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри працює наступним чином: при подачі електричної потужності W 1 на термоелектричні модулі Пельтьє 1 останні генерують холодопродуктивність Q1, яка компенсується тепловим натіканням Q0 із навколишнього середовища, а на етапі виходу приладу на стаціонарний режим ще й теплоємністю Qс камери охолодження 2. Тепло Q2 передається від термоелектричного модуля Пельтьє 1 до рідинного теплообмінника 3. Завдяки циркуляційному насосу 5 рідкий теплоносій 4 переносить тепло Q2 до вторинного рідинного теплообмінника 6, де під дією електричної потужності W 2 тепло поглинається термоелектричним модулем Пельтьє 7. Потім тепло Q3 передається на радіатор 8, який обдувається вентилятором 9, внаслідок чого тепло відводиться у навколишнє середовище. Температури відповідних елементів конструкції позначено відповідно Тi=1…8, а температуру навколишнього середовища - ТПОВ. Як термоелектричні модулі Пельтьє 1 у запропонованій конструкції термоелектричного приладу для лікування захворювань шкіри використовуються сучасні термоелектричні модулі охолодження на основі високоефективних термоелектричних матеріалів Ві-Те. Як повітряні тепловідводи застосовуються повітряні теплорозсіюючі радіатори, що виготовлені із матеріалу з високою теплопровідністю. Обдув повітряних теплорозсіюючих радіаторів здійснюється сучасними потужними осьовими вентиляторами. Використання в конструкції приладу замкненої рідинної системи охолодження робочих інструментів приладу та вторинного рідинного теплообмінника з повітряним охолодженням гарячої сторони вторинного термоелектричного модуля Пельтьє дає можливість розширити діапазон робочих температур приладу та використовувати його як в стаціонарних, так і в нестаціонарних умовах лікування у вигляді переносного пристрою. Запропонований термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри дає можливість проводити терапевтичні маніпуляції в діапазоні температур -60 - 0 °C. Такий прилад є перспективним для проведення кріодеструкції дефектів шкіри, проведення косметологічних процедур та комплексного лікування різноманітних захворювань шкіри, зокрема: осередкової алопеції, рожевих та вульгарних вугрів, нейродерміту обмеженого, шкірного свербежу, хронічної екземи, червоного плоского лишаю, кільцеподібної гранульоми, вузлуватого пруриго Гайда, хронічної екземи, кільцеподібної гранульоми, залишкових проявів псоріазу, ліхену амілоїдного гомілок та ін. Джерела інформації:: 1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справочник. - К.: Наук. думка. - 1979. - 768 с. 2. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. - Л.: Наука, 1967. - 283 с. 3. Patent US 5097828. Thermoelectric therapy device // Richard Deutsch. - 1992. 4. Patent US 3133539. Thermoelectric medical instrument // Eidus William. - 1964. 5. Patent GB 2286660. Peltier effect cooling apparatus for treating diseased or injured tissue // David Thorner. - 1995. 6. Patent DE 10147563. Die folgenden angaben sind den vom anmelder eingereichten unterlagen entnommen // Maurer Marcus. - 2003. 7. Patent US 6017337. Cryoprobe based on a Peltier module // Luc Pira. - 2000. 8. Патент на корисну модель UA 8462. Прилад для лікування шкіри // Анатичук Л.І., Кушнерик Л.Я. - 2005. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Термоелектричний прилад для лікування захворювань шкіри, що складається з блока живлення, блока охолодження з камерою на основі термоелектричних модулів Пельтьє та комплекту робочих інструментів, який відрізняється тим, що містить замкнену рідинну систему охолодження робочих інструментів, охолоджувач рідкого теплоносія на основі термоелектричного модуля Пельтьє з повітряним радіатором та циркуляційний насос. 2 UA 106790 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3