Термоелектрична медична пов’язка

Реферат: Термоелектрична медична пов'язка складається з блока живлення, блока керування, термоелектричного модуля Пельтьє, повітряного радіатора, теплопровідної охолоджуючої пластини, датчика температури та пристрою для кріплення пов'язки на поверхні тіла людини. Блок керування містить аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє. UA 113765 U (54) ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНА МЕДИЧНА ПОВ'ЯЗКА UA 113765 U UA 113765 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичної техніки, що використовує термоелектричні ефекти, і призначена для локального лікувального температурного впливу на ушкоджені ділянки тіла людини (різного роду травми, вивихи, розтяги, запальні процеси тощо) з метою обезболення, зменшення набряків, синців, гематом, м'язових спазм, швидкого загоєння ран, покращення самопочуття хворих та зменшення терміну реабілітації і ускладнень в післяопераційний та посттравматичний періоди. Запропонована корисна модель може бути використана в різних галузях медицини, зокрема в травматології - для лікування травм і радикуліту, дерматології для лікування захворювань шкіри, стоматології - для зняття зубного болю, пластичній хірургії для зняття запалень, косметології - для омолодження шкіри та розгладжування зморшок. Відомі термоелектричні прилади медичного призначення, засновані на використанні термоелектричного ефекту Пельтьє [1, 2]. До таких приладів відносяться: портативний охолоджуючий та нагріваючий пристрій [3], теплова пов'язка [4], температурно-керований пристрій [5], пристрій для локального теплового впливу [6], нагріваюча і охолоджуюча грілка [7], медичний охолоджуючий пристрій [8], електротермічний медичний пристрій [9], портативна система контролю температури [10], система контролю температури [11], теплова терапевтична подушка [12], термоелектричний прилад для нагрівання та охолодження шкіри [13]. З відомих аналогів найбільш близьким по технічній суті є термоелектрична медична пов'язка [14]. Пов'язка містить термоелектричні модулі Пельтьє, що складаються з напівпровідникових елементів n- та p-типу провідності, скомутованих по спаям обох типів комутаційними шинами, теплоізоляційний елемент, виконаний у вигляді єдиної касети із еластичного матеріалу, в гніздах якої розміщені термоелектричні модулі Пельтьє, комутаційні шини, які виступають над поверхнею касети з обох її сторін. На комутаційних шинах автономно закріплені системи відводу тепла від її спаїв, виконані у вигляді радіаторів охолодження. Комутаційні шини оснащені тепловирівнюючим вузлом у вигляді герметичної еластичної ємності, зовнішня поверхня якої виконана з металізованим шаром. Всередині ємності розміщена теплопровідна рідина. Термоелектричні модулі Пельтьє можуть мати індивідуальні стумопідводи або з'єднуватися за допомогою останніх в електричне коло. Електричне живлення термоелектричної медичної пов'язки здійснюється за допомогою блока живлення, а регулювання температури - за допомогою блока керування. Однак недоліком такої пов'язки є відсутність у блоці керування аналого-цифрового перетворювача та мікропроцесора, запрограмованих на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє. Тому задачею запропонованої корисної моделі є покращення конструкції термоелектричної медичної пов'язки для підвищення ефективності лікування шляхом проведення медичної діагностики при визначенні тепловиділення з ушкодженої ділянки тіла людини. Поставлена задача вирішується тим, що блок керування містить аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє. 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 термоелектричної медичної пов'язки, яке полягає в тому, що блок керування містить аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє. Тому ознаки, які не зустрічаються ні в одному з аналогів - блок керування містить аналогоцифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє - забезпечують заявленому приладу необхідний "винахідницький рівень". Промислове використання запропонованої термоелектричної медичної пов'язки не вимагає застосування спеціальних технологій та матеріалів, її реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. На кресленні представлено схематичну конструкцію термоелектричної медичної пов'язки, що складається з наступних основних елементів: термоелектричний модуль Пельтьє 1, повітряний радіатор 2, вентилятор 3, теплопровідна охолоджуюча пластина 4, датчик температури 5 та пристрій для кріплення пов'язки на поверхні тіла людини, який, в свою чергу, містить кріплячу пластину 6, ремінь 7 та валики для кріплення ременя 8. Повітряний радіатор 2 та вентилятор 3 кріпляться до термоелектричного модуля Пельтьє 1 та пристрою для кріплення за допомогою гвинтів 9. Електричне живлення термоелектричної медичної пов'язки здійснюється за допомогою блока живлення, а блок керування приладу містить аналогоцифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє 1. 1 UA 113765 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Запропонована термоелектрична медична пов'язка працює наступним чином. Термоелектрична медична пов'язка закріплюється на тілі пацієнта за допомогою ременю 7. При пропусканні електричного струму у відповідному напрямі через термоелектричний модуль Пельтьє 1 у результаті ефекту Пельтьє відбувається охолодження теплопровідної охолоджуючої пластини 4. При цьому за допомогою повітряного радіатора 2 та вентилятора 3 тепло з "гарячої" сторони термоелектричного модуля Пельтьє 1 розсіюється в оточуюче середовище. Електричне живлення термоелектричної медичної пов'язки здійснюється за допомогою блока живлення, а температура теплопровідної охолоджуючої пластини 4 контролюється за допомогою датчика температури 5 або регулюється за допомогою блока керування. При пропусканні електричного струму у зворотному напрямі пов'язка може використовуватися як грілка. У свою чергу, за допомогою блока керування, що містить аналогоцифровий перетворювач та мікропроцесор, лікар може запрограмувати прилад на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє 1. Отримана інформація про значення тепловиділення з ураженої ділянки тіла людини дає можливість лікарю діагностувати стан перебігу запального процесу з метою прийняття відповідних першочергових дій. Попередні випробування запропонованої термоелектричної медичної пов'язки показали, що такий прилад є перспективним для локальної зовнішньої гіпо- та гіпертермії, а також може бути використаний у різних галузях медицини, зокрема в травматології, дерматології, стоматології, пластичній хірургії, косметології тощо. Джерела інформації: 1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: cправочник. - К.: Наук, думка. - 1979. - 768 с. 2. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. - Л.: Наука, 1967. - 283 с. 3. Herbert Samuel Pafz, Leslie Hugh Ross. Lightweight portable cooling or heating device with multiple applications: Patent US 800490. - 1998. 4. Theodore A. Golden. Thermal bandage: Patent US 4962761. - 1990. 5. Benjamin J. Krempel, Eric С Selvik, Eric J. Altman, Matt R. Buchter, Alfredo T. Del Rio, Robert T. Dennis, Mark V. Martin. Temperature-controllable device: Patent US 0187502. - 2005. 6. Mark G. Fontenot, Thomas G. Miller. Localized heat transfer device: Patent US 5344436. 1994. 7. Edward F.Grant. Heating and cooling pad: Patent US 5653741. - 1997. 8. Yunes Nabilsi. Medical cooler device: Patent US 0249427. - 2004. 9. Анатичук Л.І. Електротермічний медичний пристрій: Патент UA-2006. 10. Roselle Gibbs, Stuart Horn, Yale Kadesky, Buford Walters. Portable temperature control system: Patent US 587526. - 1999. 11. Tony Quisenberry. Temperature controlled cooling system: Patent US 5097829. - 1992. 12. Kevin A. Kelly, Roman Szpur. Thermal therapy pad: Patent US5383919 A. - 1993. 13. Ely Margolin, Loren Shelffo. Thermoelectric device for heating and cooling the skin: Patent USD 298458 S. - 1986. 14. Анатычук Л.И., Осаволюк А.П., Рубленик И.М., Хибенкова Е.В. Термоэлектрическая медицинская повязка: Патент SU 1674834. - 1989. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Термоелектрична медична пов'язка, що складається з блока живлення, блока керування, термоелектричного модуля Пельтьє, повітряного радіатора, теплопровідної охолоджуючої пластини, датчика температури та пристрою для кріплення пов'язки на поверхні тіла людини, який відрізняється тим, що блок керування містить аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, запрограмований на визначення теплового потоку через термоелектричний модуль Пельтьє. 2 UA 113765 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева 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