CZ2014216A3 - Zařízení pro přípravu temperovaného roztoku - Google Patents

Abstract

Pro lékařské účely, zejména onkologická pracoviště a chirurgii je určeno zařízení pro přípravu temperovaného roztoku opatřené alespoň jednou pohonnou jednotkou (1) se vstupem pro přívod aplikované látky a výstupem vedeným do sekundárního obvodu tepelného výměníku a s výstupem aplikované látky, kde tepelný výměník je rozdělen do alespoň dvou vzájemně nezávisle ovládaných úseků (5, 6).

Description

ZAŘÍZENÍ PRO PŘÍPRAVU TEMPEROVANÉHO ROZTOKU • · φ φ · φ φ φ · φ

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro přípravu temperovaného roztoku opatřeného alespoň jednou pohonnou jednotkou se vstupem pro přívod aplikované látky a výstupem vedeným do sekundárního obvodu tepelného výměníku, a výstupem aplikované látky.

Dosavadní stav techniky

V onkologii se pro omývání nádorem napadené tkáně temperovaným roztokem cytostatické látky používá tzv. lavážní zařízení. Tímto zařízením se ošetřuje např. vnitřní povrch břišní dutiny nebo části levé či pravé plíce. Při léčbě je využito, jak chemického složení cytostatického roztoku tak zejména teploty blízké 43 °C, který chemický účinek cytostatického roztoku exponenciálně zvyšuje. Obdobně se lavážní zařízení využívá v chirurgii k omývání, promývání a čištění operační rány recirkulací nebo jednosměrným průtokem roztoku účinné látky. Operační rána je tímto způsobem navíc zbavena mechanických částeček, produktů operace. Přitom dochází k vyčištění operačního prostředí od zbytkové krve, případně od septických tekutin apod.

Stávající lavážní zařízení obsahují minimálně jednu pohonnou jednotku na dopravu roztoku různého charakteru a složení, z místa, kde je roztok aplikován, např. ze sběrného místa operační rány, obecně z místa, kam po aplikaci roztok stéká, do výměníku. V sekundárním hydraulickém obvodu výměníku je pomocí primárního hydraulického obvodu, obvykle protékaného vodou, aplikovaný roztok zahříván opět na požadovanou teplotu a vrácen zpět pohonnou jednotkou do místa aplikace. Tento režim opakovaného návratu roztoku do místa aplikace je nazýván recirkulací roztoku. Současná lavážní zařízení jsou velmi náročná na vyregulování přesné teploty aplikovaného roztoku, neboť jakákoliv změna průtoku s sebou přináší změnu účinnosti výměníkové části, tj. účinnosti předání tepla z primárního hydraulického obvodu do sekundárního hydraulického obvodu, tedy do aplikovaného roztoku. Protože setrvačnost sekundárního hydraulického

obvodu může být v řádu až několika desítek sekund, není zpravidla možné dosáhnout včasné kompenzace účinnosti výměníku vlivem uvedené občasné a zpravidla prudké změny průtoku aplikovaného roztoku tak, aby teplota aplikovaného roztoku nepřekročila povolené meze. Stávající systémy používají pro tento často se opakující jev bezpečnostní prvky, ponejvíce bezpečnostní klapky, které v případě překročení povolené hranice teploty aplikovaného roztoku, jeho průtok do místa aplikace včas odpojí. Statisticky se ve většině případů jedná o překročení horní hranice teploty aplikovaného roztoku, což je z hlediska rychlého návratu do povolených mezí vždy horší případ, neboť je nutné čekat na vychladnutí přehřátého roztoku, což včetně bezpečnostních hysterezních mezí může trvat řádově i několik minut. Při vyšších průtocích je nutné počítat s tím, že rozdíl mezi teplotou vody v primárním hydraulickém okruhu a roztokem v sekundárním hydraulickém obvodu musí být vyšší, neboť při rychlém průchodu aplikovaného roztoku výměníkem je účinnost výměníku podstatně nižší. Tento rozdíl se však více negativně projevuje v případě neočekávaného snížení průtoku, čímž dojde k vyššímu překmitu teploty aplikovaného roztoku. Návrat do normálu při vyšších průtocích je vlivem popsané závislosti delší a zařízení vyřazeno z aktivního provozu na delší dobu v závislosti na velikosti překmitu teploty v sekundárním hydraulickém obvodu resp. teploty aplikačního roztoku.

Použití bezpečnostních prvků k vyloučení nadlimitních hodnot aplikovaného roztoku je tudíž nezbytné. S ohledem na podstatné snížení účinnosti v případě reálné kolize při průtocích nad 1500 ml/min, se uvedené systémy používají běžně do 1500 ml/min průtoku aplikovaného roztoku. Mimo snížení účinnosti procedury nebo aplikace je dotčena i otázka vyšší technické i energetické náročnosti a celkové bezpečnosti systému zajišťujících požadovanou proceduru nebo aplikaci. Systém totiž musí být vybaven takovými bezpečnostními prvky, které nedovolí, aby do místa aplikace dorazil aplikační roztok s nevyhovující teplotou. Tyto bezpečnostní prvky musí být navíc, dle možného rizika selhání, vybaveny kontrolními obvody, které indikují jejich funkčnost. Jedná se o další technické komplikace, které mohou ovlivnit celkovou účinnost dané procedury nebo aplikace.

• · · · · · • · · · · · · • · * · ··«· · · · • ······· ······ · ··· ··· · · · · · ·· · · · · ··· ·

Účelem tohoto vynálezu je odstranit výše uvedené nedostatky stávajících zařízení pro přípravu temperovaného roztoku.

Podstata vynálezu

Výše uvedeného účelu je dosaženo pomocí zařízení pro přípravu temperovaného roztoku opatřeného alespoň jednou pohonnou jednotkou se vstupem pro přívod aplikované látky a výstupem vedeným do sekundárního obvodu tepelného výměníku, a výstupem aplikované látky v provedení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tepelný výměník je rozdělen do alespoň dvou vzájemně nezávisle ovládaných úseků. Dále podle tohoto vynálezu jsou jednotlivé úseky tepelného výměníku vzájemně zapojené do série. Ve výhodném provedení každý úsek tepelného výměníku sestává z alespoň dvou dílčích částí. Ve výhodném provedení má pohonná jednotka výkon alespoň do 3000ml/min. Podle dalšího výhodného provedení je pohonnou jednotkou peristaltické čerpadlo.

Výhodou tohoto vynálezu je výrazné zvýšení účinnosti stávající léčby. Cytostatický roztok s potřebnou teplotou blízkou hodnotě 43 °C působí po téměř celé vnitřní ploše břišní dutiny a může tak zničit všechny zárodky nádorových buněk, které po chirurgickém zákroku, tzv. cytoredukci, zůstávají v pooperační ráně s podstatně vyšší pravděpodobností, než je tomu u stávajících systémů. Dále, při zachování stejné a vyšší účinnosti jako u stávajících systémů, umožňuje snížení koncentrace cytostatika, což má výrazně pozitivní vliv na zdravotní stav pacienta. Současně se snižuje riziko práce s koncentrovaným roztokem a v neposlední řadě se snižují celkové finanční náklady na cytostatika. Technické zjednodušení systému zvyšuje jeho spolehlivost a bezpečnost celé procedury. Obsluha systému je zjednodušena a může ji provádět poučený personál bez zvláštních požadavků na kvalifikaci. Výrazným způsobem se snižují náklady na provoz a pořizovací náklady.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále podrobněji objasněn na příkladech jeho praktického provedení, uvedených na přiloženém výkresu, na němž je nakreslen axiální pohled na principiální schéma předmětného zařízení pro přípravu temperovaného roztoku. Příklad provedení • ·

Jak je uvedeno na výkrese předmětné zařízení pro přípravu temperovaného roztoku sestává z pohonné jednotky 1 o výkonu alespoň do 2000ml/min, tj. více než třikrát vyšším než stávající maximální hodnota. Na vstup 2 pohonné jednotky 1_ je připojeno vedení z místa 3 aplikace. Výstup 4 pohonné jednotky 1 je veden na vstup prvního úseku 5 tepelného výměníku. Na výstup prvního úseku 5 tepelného výměníku je připojen vstup druhého úseku 6 tepelného výměníku, jehož výstup je veden do místa 3 aplikace.

Oba úseky 5,6 tepelného výměníku mohou, ale nemusí být konstrukčně shodné, každý z obou úseků 5,6 tepelného výměníku je však ovládán nezávisle na druhém úseku.

Každý úsek 5,6 tepelného výměníku může sestávat z dílčích částí. Výkon pohonné jednotky není omezen, mechanismem stávajících systémů.

Vhodnou pohonnou jednotkou 1, je výkonné peristaltické čerpadlo nebo jiné sterilní čerpadlo, např. membránové, stříkačko-pístové aj. Pohonná jednotka 1 nasává z aplikačního místa ochlazený roztok, který se ochladil vlivem působení místa aplikace, např. v operační ráně vlivem prokrvení okolního prostředí. Tento roztok je prostřednictvím výstupu pohonné jednotky hermeticky přiveden na vstup prvního úseku 5 tepelného výměníku, který má za úkol ochlazený aplikační roztok předehřát na požadovanou hodnotu. Toho předehřátí zajišťuje samostatná recirkulace primárního hydraulického obvodu prvního úseku 5 tepelného výměníku, jejíž teplota je udržována dle velikosti průtoku pohonné jednotky 1 a účinnosti prvního úseku 5 tepelného výměníku na teplotě vyšší než je teplota aplikačního roztoku. Aplikační roztok z výstupu prvního úseku 5 tepelného výměníku je hermeticky připojen na vstup druhého úseku 6 tepelného výměníku, která má za úkol stabilizovat teplotu aplikovaného roztoku na požadovanou úroveň. Pro tento účel je teplota recirkulujícího primárního hydraulického okruhu nastavena na maximální hodnotu teploty aplikovaného roztoku.

V případě, že dojde k omezení nebo zastavení průtoku, je automaticky dle velikosti změny omezen případně odpojen ohřev primárního hydraulického obvodu prvního úseku 5 tepelného výměníku, aby nedošlo k příliš velkému přehřátí aplikovaného roztoku, přičemž teplota primárního obvodu druhého úseku 6 tepelného výměníku může zůstat stejná, tj. na max. hodnotě teploty požadované u aplikovaného roztoku.

Při zastavení systému dojde ve druhém úseku 6 tepelného výměníku vlivem zvýšené účinnosti přenosu tepla mezi primárním a sekundárním hydraulickým obvodem maximálně k ohřevu na maximální dovolenou teplotu aplikovaného roztoku. Při návratu do normálního stavu po odstranění příčiny omezení průtoku nedojde k překročení povolených mezí a účinnost systému je tak výrazně vyšší, než je tomu u stávajících zařízení.

vynálezcr

Zařízení podle vynálezu je určeno pro lékařské účely, zejména onkologická pracoviště a chirurgii a k terapii pokožky, např. při doplňkové léčbě bércových vředů apod. Obecně je použitelné k omývání předmětů roztokem požadované teploty s recirkulací, dohříváním a filtrací mechanických částic či jednosměrným tokem, např. v chemickém průmyslu, laboratořích apod.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro přípravu temperovaného roztoku opatřené alespoň jednou pohonnou jednotkou se vstupem pro přívod aplikované látky a výstupem vedeným do sekundárního obvodu tepelného výměníku, a výstupem aplikované látky, vyznačující se tím, že tepelný výměník je rozdělen do alespoň dvou vzájemně nezávisle ovládaných úseků (5,6)
2. 2. podle nároku 1, vyznačující se tím, že úseky (5,6) tepelného výměníku jsou vzájemně zapojené do série.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 či 2, vyznačující se tím, že každý úsek (5,6) tepelného výměníku sestává z alespoň dvou dílčích částí.
4. 4. Zařízení podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pohonnou jednotkou (1) je peristaltické čerpadlo.
5. 5. Zařízení podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pohonná jednotka (1) má výkon alespoň 3000ml/min.