Пристрій “генезис” для лікування і реабілітації кардіореспіраторних захворювань

Реферат: Пристрій для лікування і реабілітації кардіореспіраторних захворювань містить послідовно установлені джерело стиснутого повітря, пневматичний розподілювач, молекулярний фільтр для створення гіпоксичної газової суміші, блок пневматичного опору для атмосферного повітря, фільтр фінішної очистки газової суміші, ротаметр, газоаналізатор кисню, елементи подачі дихальної суміш в зону дихання пацієнта, редуктор з блоком управління для зміни тиску на вході в молекулярний фільтр для створення гіпоксичної газової суміші, в ручному, циклічному і програмованому режимах. UA 106210 U (12) UA 106210 U UA 106210 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини, а саме до пульмонології, кардіології, медичної реабілітації, курортології, фізіотерапії та може бути використаним для розвитку та відновлення кардіореспіраторних функцій та працездатності. Використання технології переривистого гіпоксичного нормобаричного тренування для лікування кардіореспіраторних параметрів є поширеними в медицині [4]. Накопичено величезний позитивний досвід використання дозованої гіпоксії як лікувального і профілактичного засобу (М.М. Сиротинін 1939, З.І. Барбашова 1952, В.Я. Березовський 1979, Р.Б. Стрелков, Ю.М. Караш, А.Я. Чижов, 1985, Є.М. Горбань, Д.А. Сутковий 1997) [5, 6]. Існують пристрої, в яких з метою розширення діапазону зміни концентрації кисню добавлена суміш із збільшеною концентрацією кисню [3], і пристрої, в яких разом із надлишок кисню в дихальній суміші, використовують, для збільшення гіпоксичного впливу, вуглекислий газ [4]. Найближчим аналогом корисної моделі є пристрій для кліматотерапії [1] і його варіант: індивідуальна аеротерапевтична установка "Борей-М" [2]. Пристрій складається з компресора, газороздільного фільтра, елемента подачі дихальної суміші пацієнту в вигляді прозорого ковпака на кронштейні та шлангів для підведення дихальної суміші. В дихальну систему пацієнта подається дихальна суміш з вмістом кисню, меншим, ніж в атмосферному середовищі. Недоліком методу є дозування парціального тиску кисню в газовій суміші від 103,6 до 74,3 мм рт. ст. (3,5 до 6 тис. м над рівнем моря) [2], причому зменшення парціального тиску кисню проводиться за рахунок зменшення швидкості вихідного газового потоку - зменшення об'єму дихальної суміші, тоді як пацієнти зі зниженими адаптивними функціями потребують більш індивідуального дозування, за недостатності якого можуть виникати хворобливі ускладнення. Поширеним методом лікування дихальної системи є інгаляція лікувальними препаратами, який використовується в гострому періоді захворювання при підвищеній температурі тіла і наявності інфекційного впливу. Після зменшення інфекційної загрози фармакологічними засобами часто буває досить великий період лікування, в якому не вдається зменшити температуру тіла, що тримається на високому рівні за рахунок декількох факторів, в тому числі і кисню, об'єм якого, при розладженому диханні в хворобливому стані перевищує потребу організму для нормального фізіологічного функціонування і його надлишок сприяє посиленню вогнища запалювання. Задачею корисної моделі є ліквідація вказаних недоліків, для удосконалення індивідуального підходу з використанням методу переривчастого нормобаричного гіпоксичного тренування. Поставлена задача вирішується тим, що: - дозуванням парціального тиску кисню в газовій суміші від 159,6 до 52,0 мм рт. ст., що еквівалентно його зміні в атмосфері на висотах від 0 до 8500 метрів, без зміни об'єму дихальної суміші за хвилину, - без зміни швидкості дихальної суміші. Рішення досягається за рахунок управління тиском повітря на вході в молекулярний фільтр для створення гіпоксичної суміші при стабілізації швидкості дихальної суміші, відповідно до рівня адаптивних здатностей кардіореспіраторних функцій пацієнта; - інгаляцією в дихальну систему пацієнта органічних і мінеральних мікроелементів і фармакологічних препаратів, призначених лікарем, в усьому діапазоні змін парціального тиску кисню. Рішення досягається за рахунок пропускання підготовленої гіпоксичної суміші, з дозованим парціальним тиском кисню, через розчин або через суху суміш мікроелементів в блоці інгаляції, із регулюванням вологості дихальної суміші перед попаданням в зону дихання пацієнта. На фіг. 1 приведена блок схема установки з фотографіями основних вузлів, показаний загальний вигляд запропонованої корисної моделі та компонування елементів в ній. На кресленні зображено наступні елементи: 1 - блок фіксації потоку дихальної суміші (ковпак або маска; 2 - ротаметр; 3 - манометр; 4 - блок таймерів для вимірювання тривалості процедури; 5 блок кульових вентилів для управління блоком інгаляції; 6 - тумблер підключення установки до електромережі живлення; 7 - тумблер запуску процедури; 8 - компресор; 9 - блок інгаляції; 10 пульти управління блоком режимів, 19 - фіг. 2, і блоком вимірювання і обробки, 20 - фіг. 2; 11 голчастий вентиль для регулювання швидкості виходу газової суміші на газоаналізатор; 12 голчастий вентиль для регулювання швидкості виходу газової суміші в блок інгаляції і подачі в зону дихання пацієнта; 13 - вентиль управління редуктором, 13 - фіг. 2, для зміни вхідного тиск / повітря на вході в молекулярний фільтр в ручному і циклічному режимах; 14 - індикатор параметрів пацієнта і режимів пристрою; 15 - газоаналізатор; 16 - перехідник змінної довжини, для подачі інгаляційної суміші в зоні дихання пацієнта, під ковпаком; 17 - підключення блока інгаляції в зону дихання пацієнта. 1 UA 106210 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На кресленні фіг. 2 зображена технологічна схема корисної моделі. Пристрій складається з компресора 8 з ресивером; вологоочисника 26; пневматичного розподілювача 25; молекулярного фільтра для створення гіпоксичної суміші 23; трьох перемикаючих клапанів Кп1, Кп2, Кп3 для очистки молекулярного фільтра 23 від вологи; блока пневматичного опору для атмосферного повітря 24; блока інгаляції 9 - (Р - інгаляція через розчин, С - інгаляція через суху суміш, В - регулювання вологості дихальної суміші); блока кульових вентилів 5; блока датчиків стану пацієнта 22; ротаметра 2; фінішного фільтра для очистки дихальної суміші 21; голчастого вентиля 12, для регулювання швидкості подачі гіпоксичної суміші через блок інгаляції в зону дихання; блока фіксації дихальної суміші в зоні дихання 1, напівсферичного ковпака, або дихальної маски (в залежності від наявності, чи відсутності у пацієнта клаустрофобії); блока таймерів для вимірювання тривалості процедур 4; голчастого вентиля 11, для регулювання швидкості подачі гіпоксичної суміші в газоаналізатор 15; блока режимів 19, дія вибору ручного, циклічного і програмного режимів лікування; блока вимірювання і обробки параметрів пацієнта і пристрою 20; блока візуалізації параметрів пацієнта і пристрою 14; редуктора для регулювання вхідного тиску 18; манометра 3 для вимірювання тиску повітря на вході в молекулярні й фільтр 23. На кресленні приведено позначення електричних і пневматичних каналів. Для подачі стиснутого повітря в установку використовують компресор 8, з ресивером, для збору стисненого повітря, усунення пульсацій тиску і відділення конденсату. Компресор оснащено пресостатом, клапаном зворотного тиску, краном для зливу конденсату, клапаном запобіжним, вихідним редуктором для подачі тиску в установку, на виході установлено швидкознімач для швидкого підключення до зовнішнього споживача, після виходу з компресора установлено вологоочисник 26. Установлений в компресорі пресостат забезпечує роботу компресора в автоматичному режимі для підтримки тиску в ресивері. Надлишкова волога з повітря видаляється як при стискування повітря в ресивері як конденсат, так і при виході з ресивера, при проходженні через вологоочисник 25. Пресостатом встановлюємо тиск в ресивері компресора в діапазоні від 0,4 до 0,5 МПа. Для роботи установки, після редуктора 18, ми використовуємо тиск до 0,3 МПа. Це забезпечує: стабільність тиску повітря на вході в молекулярний фільтр для створення гіпоксичної суміші. З ресивера стиснуте повітря через редуктор зовнішнього тиску компресора і вологоочисник 26 подається на вхідний редуктор 18 і після нього подається в газовий розділювач 25. В газовому розділювачі напрямок подачі повітря по команді блока управління 19 періодично міняється - або для створення гіпоксичної суміші - при проходженні стиснутого повітря на вхід блока 23, або для створення опорного повітряного потоку блоком 24, без зміни парціального тиску кисню, для періодичної подачі в дихальну суміш. Сформована дихальна суміш подається через вихідний фільтр фінішної очистки 21 і регулюючий вентиль 11 на вхід в газоаналізатор 15 для вимірювання рівня кисню, а через регулюючий вентиль 12, ротаметр 2, блок кульових вентилів 5, блок інгаляції 9 і фіксатор дихальної суміші 1, в зону дихання пацієнта. Параметри пацієнта з блока датчиків 22 попадають на вхід в блок вимірювання 20 і після обробки виводяться на блок індикації 14. На вхід в блок вимірювання 20 попадають також результати вимірювання об'ємної концентрації кисню із газоаналізатора 15 і після їх обробки передаються вблок індикації як параметри парціального тиску кисню, в мм рт. ст., і параметри умовної висоти над рівнем моря, в метрах. Параметри тиску на вході в молекулярний фільтр із манометра 3 обробляються в блоці 20 і разом з параметрами величини фактичної гіпоксії, з газоаналізатора 15, передаються в блок режимів 19 для управління режимами гіпоксії. В початковому положенні входи "А" і "В" клапанів Кп1, Кп2 і Кп3 об'єднані. Після завершення фізіотерапевтичних процедур з пацієнтом, для періодичної очистки молекулярного фільтра 23, по команді "очистка" із блока 19, входи "А" цих клапанів з'єднуються із входами "С" і конденсат з молекулярного фільтра 23, під тиском до 0,1 МПа, виставленого редуктором 18 і режимі "очистка", видаляється через вихід "С" клапана Кп1. Після зняття команди "очистка" із блока 19 клапани Кп1, Кп2 і Кп3 повертаються в початкове положення. Блок управління 19 працює в 3-х режимах. 1-й: ручний режим - парціальний рівень кисню в дихальній суміші, міняється оператором за допомогою ручною управління регулятором 13 редуктора 18; на панелі управління 10 оператор вибирає характер дихальної суміші: гіпоксична, при направлені блоком 25 вхідного повітряного потоку на вхід в блок 23 і не гіпоксична - без зміни парціального тиску кисню - при направлені вхідного потоку блоком 25 на вхід в блок 24. Пневматичний опір для вхідного повітряного потоку у блоків 23 і 24, однаковий і об'ємна швидкість дихальної суміші при зміні напрямків газового потоку через блоки 23 і 24 на виході не міняється, організм пацієнта реагує тільки на зміну кількості кисню в дихальній суміші, а не на зміну швидкості газу в дихальній суміші. Режими блока інгаляції 9 міняються оператором, кульовими вентилями блока 5. Об'ємна швидкість, 2 UA 106210 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дихальної суміші, по ротаметру 2, вибирається пропорційною об'ємної швидкості вдиху пацієнта і змінюється, регулятором 12, оператором в ручному режимі. 2-й циклічний режим - коли парціальний рівень кисню в дихальній суміші міняється по заданому циклу, періодично міняючись від парціального рівня кисню при тиску на вході в фільтр 23 заданого в ручну оператором за допомогою регулятора 13 редуктора 18, до рівня парціального тиску кисню рівному 159,6 мм рт. ст., при проходженні через блок 24. Параметри циклу, тривалість часу подачі вхідного газового потоку на блоки 23 або 24, встановлюються на панелі управління 10. Зміна параметрів циклу і тривалість процедури, для досягнення необхідних кардіореспіраторних параметрів пацієнта, проводиться оператором в ручному режимі, на основі аналізу результатів вимірювань, по блоку індикації 14. Режими блока інгаляції 9 міняються оператором за допомогою кульових вентилів блока 5. Об'ємна швидкість дихальної суміші, по ротаметру 2, вибирається пропорційно об'ємної швидкості вдиху пацієнта і змінюється, регулятором 12, оператором в ручному режимі. 3-й програмний режим - парціальний рівень кисню в дихальній системі міняється по алгоритму, який у пацієнта визиває потрібну зміну температури і кардіореспіраторних параметрів, граничні значення цих параметрів виставляються на початку процедури, причому контроль за їх зміною і корекція алгоритму блоком 19 відбувається автоматично, на основі аналізу змін цих параметрів за результатами вимірювання. Зміну парціального тиску кисню в дихальній суміші в цьому режимі проводять шляхом автоматичної зміни тиску редуктором 18 по команді блока управління 19 або шляхом перемикання вхідного газового потоку між блоками 23 і 24. Режими блока інгаляції міняються блоком 19 в автоматичному режимі по алгоритму оптимізації температури і кардіореспіраторних параметрів пацієнта. Об'ємна швидкість дихальної суміші при різних парціальних значеннях кисню вибирається пропорційно об'ємній швидкості вдиху пацієнта і підтримується на заданому рівні автоматично. Пристрій пройшов апробацію в Київській міській клінічній лікарні № 17. На даному пристрою пройшли курс лікування та оздоровлення 60 чоловік. Джерела інформації: 1. Березовський В.А., Рожанчук В.М., Пух М.М., Левашов M.I. Пристрій для кліматотерапії. Патент 15656 від 30.06.1997 Бюл. 3./1997. 2. Індивідуальна аеротерапевтична установка штучного гірського повітря "Борей-М". Інструкція по медичному використанню, Київ, 2003-10 с. 3. Богатирчук Л.М., Кураєв В.І. Пристрій для одержання дихальних сумішей. Деклараційний патент України на корисну модель 1042, від 17.09.2001 р. Бюл. 8/2001. 4. Богатирчук Л.М. Богатирчук Д.Л., Богатирчук В.Л. Пристрій для дихання газовими сумішами, Деклараційний патент на винахід 60887 А, від 15.10.2003 р. Бюл. 10/2003. 5. Лопата В.О., Березовський В.Я., Левашов М.І., Кисико В.М. Класифікація та огляд засобів гіпокситерапії. - Фізіологічний журнал. - 2003. - т.49. - № 2. - С. 100-105. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для лікування і реабілітації кардіореспіраторних захворювань, що містить послідовно установлені джерело стиснутого повітря, пневматичний розподілювач, молекулярний фільтр для створення гіпоксичної газової суміші, блок пневматичного опору для атмосферного повітря, фільтр фінішної очистки газової суміші, ротаметр, газоаналізатор кисню, елементи подачі дихальної суміш в зону дихання пацієнта, який відрізняється тим, що для індивідуального дозування парціального тиску кисню в газовій суміші для дихання в діапазоні від 159,6 до 52,0 мм рт. ст., що еквівалентно його зміні в атмосфері на висотах від 0 до 8500 метрів над рівнем моря, відповідно до рівня адаптивних здатностей кардіореспіраторних функцій людини, добавлено редуктор з блоком управління для зміни тиску на вході в молекулярний фільтр для створення гіпоксичної газової суміші, в ручному, циклічному і програмованому режимах. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для оперативного реагування на зміну стану пацієнта під час процедури добавлено блок датчиків кардіореспіараторних показників пацієнта, блок вимірювання, обробки і блок візуалізації кардіореспіраторних параметрів пацієнта і параметрів лікування. 3. Пристрій за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що для зменшення періоду лікування і реабілітації встановлено блок інгаляції мінеральних і органічних мікроелементів з розчину, з сухої суміші та блок регулювання вологості газової суміші для дихання перед її подачею в зону дихання. 3 UA 106210 U 4. Пристрій за пп. 1, 2 і 3, який відрізняється тим, що для стабілізації фільтруючих властивостей газороздільного молекулярного фільтра в прогресі експлуатації добавлений клапанний блок для його періодичної очистки. 4 UA 106210 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 5