PL209002B1

PL209002B1 - Cryogenic chamber

Info

Publication number: PL209002B1
Application number: PL386653A
Authority: PL
Inventors: Wiesław Brojek; Włodzimierz Szmurło
Original assignee: Wiesław Brojek; Szmurlo Włodzimierz
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2011-07-29

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest komora kriogeniczna przeznaczona do prowadzenia krioterapii, w czasie której organizm pacjenta jest poddawany działaniu gazów o niskiej, kriogenicznej temperaturze.The subject of the invention is a cryogenic chamber intended for cryotherapy, during which the patient's body is exposed to gases at a low, cryogenic temperature.

W technice medycznej znane są urządzenia do prowadzenia zabiegów krioterapeutycznych w postaci komór zasilanych gazem o temperaturze kriogenicznej.In medical technology, devices for carrying out cryotherapeutic procedures in the form of chambers fed with gas at cryogenic temperature are known.

Znane jest z polskiego opisu patentowego PL 157168 urządzenie do wykonywania zabiegów krioterapeutycznych zawierające komorę dla pacjentów oraz zespół zasilania tej komory w powietrze o temperaturze kriogenicznej, w skład, którego wchodzi obieg doprowadzania powietrza ze sprężarką i osuszaczem oraz obieg chł odzenia powietrza ze zbiornikiem ciekł ego gazu i wymiennikiem ciepł a, przy czym urządzenie ma trzy wymienniki ciepła, w postaci wstępnego wymiennika ciepła, wymiennika ciepła i końcowego wymiennika ciepła oraz zawiera element natryskowy. Wstępny wymiennik ciepła i element natryskowy umiejscowione są wewnątrz komory dla pacjentów. Urządzenie ma jednak niekorzystną charakterystykę eksploatacyjną przejawiającą się zbyt długim czasem rozruchu i doprowadzania do stanu początkowego.From the Polish patent description PL 157168, a device for performing cryotherapeutic treatments is known, containing a chamber for patients and a cryogenic temperature air supply unit for this chamber, which includes an air supply circuit with a compressor and dryer, and an air cooling circuit with a liquid gas tank. and a heat exchanger, the device having three heat exchangers, in the form of a preliminary heat exchanger, a heat exchanger and a final heat exchanger, and includes a shower element. The preliminary heat exchanger and the spray element are located inside the patient chamber. The device, however, has disadvantageous operating characteristics, manifested by too long time to start up and bring it to the initial state.

Z polskiego opisu patentowego nr 186451 znane jest również stanowisko do wykonywania zabiegów bioterapeutycznych. Stanowisko według przedmiotowego wynalazku tworzą kontener z komorą niskotemperaturową i kontener z aparaturą zasilającą i sterującą pracą tej komory oraz kontener zbiornika skroplonego gazu. Te kontenery są wyposażone w przyłącza instalacji elektrycznej i gazowej, korzystnie w postaci szybkozłączy. Kontener z komorą niskotemperaturową i kontener z aparaturą zasilającą zaopatrzone są w platformy ułatwiające ich transport pojazdami samochodowymi oraz ich umiejscowienie na dowolnie wybranym równym podłożu, bez konieczności wykonywania jakichkolwiek specjalistycznych prac przygotowawczych. Zaletą tego rozwiązania jest jego mobilność, ale jego wadą jest skomplikowana budowa, znaczne zużycie czynnika chłodzącego oraz duża ilość miejsca wymagana do rozstawienia kontenerów.The Polish patent description No. 186451 also describes a station for performing biotherapeutic treatments. The station according to the present invention consists of a container with a low-temperature chamber and a container with apparatus supplying and controlling the operation of this chamber, and a container for the liquefied gas container. These containers are equipped with electrical and gas connections, preferably in the form of quick couplings. The container with a low-temperature chamber and the container with power supply equipment are equipped with platforms that facilitate their transport by motor vehicles and their location on any selected level surface, without the need to perform any specialized preparatory work. The advantage of this solution is its mobility, but its disadvantage is the complicated structure, significant consumption of the cooling agent and a large amount of space required to set up the containers.

Znana jest także z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr 331301 komora niskotemperaturowa otwarta z dopływem powietrza, korzystnie z regulacją temperatury kriogenicznej, usytuowanym w jej dolnej części, która jest połączona z wentylatorem instalacji odciągowej ciepłego powietrza z przestrzeni kriogenicznej. Schł odzone powietrze o temperaturze kriogenicznej wpływają c od dołu do otwartej komory nisko-temperaturowej wypełnia ją i jednocześnie wypycha cieple powietrze ku górze, aż do rozszerzenia komory, skąd nadmiar powietrza jest wydalany na zewnątrz za pośrednictwem wentylatora instalacji odciągowej. Rozwiązanie według przedmiotowego wynalazku umożliwia stosowanie zabiegów krioterapeutycznych dla osób niepełnosprawnych na wózkach, przy zapewnieniu stałego, bezpośredniego nadzoru lekarza i/lub rehabilitanta, którzy sami przebywają w temperaturze otoczenia. Niedogodnością tego rozwiązania jest jego skomplikowana budowa i duże zużycie gazu kriogenicznego związane z ucieczką zimna z komory zabiegowej przy opuszczaniu kabiny przez pacjenta. Komora według wynalazku nie zapewnia pełnego efektu krioterapeutycznego, ponieważ umożliwia ochładzana powierzchni całego ciała łącznie z głową, na powierzchni, której znajduje się najwięcej termoreceptorów odpowiedzialnych za efekt terapeutyczny.It is also known from the Polish patent application No. 331301, a low-temperature open chamber with air supply, preferably with cryogenic temperature control, located in its lower part, which is connected to the fan of the hot air extraction system from the cryogenic space. Cooled air of cryogenic temperature, flowing from the bottom into the open low-temperature chamber, fills it and at the same time pushes the warm air upwards, until the chamber expands, from where excess air is expelled to the outside via the exhaust system fan. The solution according to the present invention enables the use of cryotherapeutic treatments for disabled people in wheelchairs, with constant, direct supervision of a physician and / or physiotherapist, who are themselves at the ambient temperature. The disadvantage of this solution is its complicated structure and high cryogenic gas consumption related to the escape of cold from the treatment chamber when the patient leaves the cabin. The chamber according to the invention does not provide the full cryotherapeutic effect because it allows the cooling of the surface of the whole body, including the head, on the surface with the greatest number of thermoreceptors responsible for the therapeutic effect.

Z polskiego opisu patentowego nr 200415 znana jest wielowarstwowa ściana komory kriogenicznej, którą według wynalazku stanowi pojedyncza wielowarstwowa płyta w postaci układu warstw osadzonych w drewnianej ramie o strukturze warstwowej, przy czym zewnętrzne powierzchnie ściany komory stanowi tworzywo korzystnie szkło epoksydowe i postaci siatki z włókien szklanych i folii aluminiowej, na warstwie tej znajduje się izolacja twarda korzystnie z pianki twardej o zamkniętych porach w postaci płyty polistyrenowej, następnie warstwa izolacyjna w postaci siatki z włókien szklanych i folii aluminiowej, warstwa izolacyjna pianki miękkiej w postaci spienionego kauczuku syntetycznego, warstwa izolacyjna w postaci siatki z włókien szklanych i folii aluminiowej, ponownie warstwa pianki twardej w postaci płyty polistyrenowej, warstwa izolacyjna z siatki włókien szklanych i folii aluminiowej, zewnętrzna ściana wewnątrz komory jest z materiału odpornego na niskie temperatury zaś w narożach pomiędzy ramą a płytą wielowarstwową jest uszczelnienie z materiałów uszczelniających. Niedogodnością kriokomory według tego wynalazku jest znaczne zużycie gazu kriogenicznego związane ucieczką czynnika chłodzącego z przedsionka podczas wchodzenia i wychodzeniu pacjentów na zabieg terapeutyczny.Polish patent specification No. 200415 discloses a multi-layer wall of a cryogenic chamber, which according to the invention is a single multi-layer plate in the form of a system of layers embedded in a wooden frame with a sandwich structure, the outer surfaces of the chamber wall being made of a material, preferably epoxy glass and a mesh of glass fibers and aluminum foil, this layer has a hard insulation, preferably made of closed-pore rigid foam, in the form of a polystyrene board, then an insulation layer in the form of a glass fiber mesh and aluminum foil, an insulation layer of soft foam in the form of foamed synthetic rubber, an insulation layer in the form of a mesh made of glass fibers and aluminum foil, again a layer of hard foam in the form of a polystyrene plate, an insulation layer made of glass fiber mesh and aluminum foil, the outer wall inside the chamber is made of a material resistant to low temperatures, and in the corners between the frames and the sandwich panel is a seal made of sealing materials. The disadvantage of the cryochamber according to this invention is the considerable consumption of cryogenic gas related to the escape of the cooling agent from the atrium during the entry and exit of the patients for the therapeutic treatment.

Z ameryka ń skiego opisu patentowego nr US4880003 znana jest otwarta od góry kabina do wykonywania krioterapii całego ciała gazem kriogenicznym, która w trakcie zabiegu umożliwia bezpośredni kontakt między lekarzem i pacjentem. Odległość od górnej krawędzi ściany kabiny do podłogiUS 4880003 discloses an open-top cabin for cryotherapy of the whole body with cryogenic gas, which allows direct contact between the doctor and the patient during the procedure. The distance from the top of the cabin wall to the floor

PL 209 002 B1 jest regulowana tak, aby zapewnić wystawanie głowy pacjenta poza kabinę. Niedogodnością kriokomory według tego wynalazku jest skomplikowana budowa oraz znaczne zużycie gazu kriogenicznego związane ucieczką czynnika chłodzącego z kabiny zabiegowej podczas wchodzenia i wychodzeniu pacjentów na zabieg terapeutyczny. Kriokomora według wynalazku nie zapewnia pełnego efektu krioterapeutycznego, gdyż nie zapewnia ochładzania powierzchni całego ciała.The PL 209 002 B1 is adjustable so as to ensure that the patient's head protrudes beyond the cabin. The disadvantage of the cryochamber according to this invention is the complicated structure and the significant consumption of cryogenic gas related to the escape of the cooling agent from the treatment room during the entry and exit of the patients for the therapeutic treatment. The cryochamber according to the invention does not provide the full cryotherapeutic effect as it does not cool the surface of the whole body.

Z niemieckiego opisu patentowego DE3441091 znana jest komora kriogeniczna, która składa się z izolowanego termicznie przedsionka i kabiny zabiegowej. Kabina zabiegowa jest schładzana do temperatury -150°C poprzez usytuowany w niej i zasilany ciekłym azotem wymiennik ciepła. Do kabiny zabiegowej dostarcza się za pomocą wentylatorów osuszone powietrze. Przedsionek kriokomory schładzany jest za pomocą kolejnego wymiennika ciepła. Zaletą kriokomory według wynalazku jest to, że przedsionek zapewnia adaptację pacjenta do niskiej temperatury przed wejściem do kabiny zabiegowej. Wadą kriokomory według wynalazku jest to, że zajmuje dużą powierzchnię oraz posiada skomplikowaną aparaturę schładzającą i nawiewową. Kolejną niedogodnością kriokomory według tego wynalazku jest znaczne zużycie gazu kriogenicznego związane ucieczką czynnika chłodzącego z przedsionka podczas wchodzenia i wychodzeniu pacjentów na zabieg terapeutyczny.From the German patent description DE3441091 a cryogenic chamber is known, which consists of a thermally insulated vestibule and a treatment chamber. The treatment cabin is cooled down to the temperature of -150 ° C through the heat exchanger located in it and supplied with liquid nitrogen. The dehumidified air is supplied to the treatment cabin by ventilators. The cryochamber atrium is cooled by means of another heat exchanger. The advantage of the cryochamber according to the invention is that the vestibule enables the patient to adapt to the low temperature before entering the treatment room. The disadvantage of the cryochamber according to the invention is that it occupies a large area and has a complicated cooling and ventilating apparatus. Another disadvantage of the cryochamber according to this invention is the considerable consumption of cryogenic gas related to the escape of the cooling agent from the atrium during the entry and exit of the patients for the therapeutic treatment.

Celem wynalazku jest opracowanie komory kriogenicznej przeznaczonej do wykonywania bezpiecznych zabiegów krioterapeutycznego na całym organizmie pacjenta lub pacjentów. Komora powinna zapewniać prawidłowe zasilanie zabiegowej kabiny gazem o parametrach optymalnych ze względów terapeutycznych oraz umożliwiać ekonomiczną eksploatację przez wykorzystanie zjawiska zalegania gazu o niskiej temperaturze.The aim of the invention is to develop a cryogenic chamber designed to perform safe cryotherapeutic procedures on the entire body of a patient or patients. The chamber should ensure proper supply of the treatment cabin with gas of optimal parameters for therapeutic reasons and enable economic operation by taking advantage of the phenomenon of low-temperature gas retention.

Zgodnie z wynalazkiem komora kriogeniczna zawierająca komorę z izolowanymi cieplnie ścianami, która składa się z zabiegowej kabiny, adaptacyjnego przedsionka i układu kontrolno-pomiarowego, charakteryzuje się tym, że ma postać zagłębienia, przy czym bryła komory kriogenicznej jest podzielona na dwie funkcjonalne części, górną i dolną, które są oddzielone od otoczenia izolowanymi cieplnie ścianami, przy czym pierwsza górna część stanowi adaptacyjny przedsionek z transportową drogą w postaci schodów prowadzących do zagłębienia, a drugą dolną część stanowi zabiegowa kabina z otworem wejściowym umieszczonym od strony drogi transportowej. W innym korzystnym rozwiązaniu droga transportowa w postaci schodów prowadzących do zagłębienia pomiędzy izolowanymi cieplnie ścianami, w swej górnej części ma pomost, który łączy się z drugą częścią drogi transportowej usytuowanej po zewnętrznej stronie izolowanych cieplnie ścian.According to the invention, a cryogenic chamber containing a chamber with heat insulated walls, which consists of a treatment chamber, an adaptive vestibule and a control and measurement system, is characterized in that it has the form of a cavity, the body of the cryogenic chamber being divided into two functional parts, the upper and the lower part, separated from the surroundings by heat insulated walls, the first upper part being an adaptive vestibule with a transport road in the form of stairs leading to the depression, and the second lower part being a treatment cabin with an entrance opening located on the side of the transport road. In another advantageous solution, the transport route in the form of stairs leading to the cavity between the heat-insulated walls has in its upper part a platform which connects to the second part of the transport route situated on the outer side of the heat-insulated walls.

Wykonanie komory kriogenicznej w postaci zagłębienia pozwala na uzyskanie wysokiej sprawności dzięki zmniejszeniu strat cieplnych przy wchodzeniu i wychodzeniu pacjenta poprzez górną część komory i przestrzeń zalegania czynnika schładzającego o niskiej temperaturze do zabiegowej kabiny.The construction of the cryogenic chamber in the form of a cavity allows for high efficiency thanks to the reduction of thermal losses when the patient enters and exits through the upper part of the chamber and the low-temperature cooling agent space to the treatment chamber.

Dzięki umieszczenie schodów stanowiących transportową drogę w adaptacyjnym przedsionku możliwe jest stopniowe zagłębianie się pacjenta w czynniku chłodzącym, co zapewnia prawidłowe prowadzenie zabiegu krioterapii. Rozwiązanie umożliwia, zatem stopniowe schładzanie ciała pacjenta przechodzącego przez przestrzeń zalegania czynnika schładzającego o niskiej temperaturze w przedsionku adaptacyjnym, co umożliwia jego stopniową adaptację pozwalającą na wprowadzenie do zabiegowej kabiny. Po odbyciu zabiegu, przy wychodzenia z zabiegowej kabiny, a następnie z przedsionka adaptacyjnego przez przestrzeń zalegania czynnika schładzającego o niskiej temperaturze, w trakcie wchodzenia na kolejne stopnie schodów, zapewnione jest stopniowe zwiększanie temperatury pacjenta do temperatury otoczenia.Thanks to the placement of the stairs constituting the transport route in the adaptive vestibule, it is possible to gradually immerse the patient in the cooling medium, which ensures the correct conduct of the cryotherapy treatment. The solution thus enables gradual cooling of the patient's body passing through the space of the low-temperature cooling agent in the adaptation atrium, which enables its gradual adaptation, allowing it to be introduced into the treatment chamber. After the procedure, when leaving the treatment room, and then from the adaptive atrium through the space of the low-temperature cooling agent, while ascending the stairs, the patient's temperature gradually increases to the ambient temperature.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok aksonometryczny komory kriogenicznej, fig. 2 - częściowy widok aksonometryczny wnętrza komory kriogenicznej, zaś fig. 3 - częściowy widok aksonometryczny wnętrza komory kriogenicznej z nawiewowym elementem powietrza.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 is an axonometric view of the cryochamber, Fig. 2 is a partial axonometric view of the interior of the cryochamber, and Fig. 3 is a partial axonometric view of the interior of the cryochamber with the supply air element.

Komora kriogeniczna według wynalazku, przedstawiona na fig. 1 i fig. 2 ma otwartą w górnej części 2 komorę 3 o izolowanych cieplnie ścianach 5, zawierającą przestrzeń zalegania czynnika schładzającego w postaci powietrza o niskiej temperaturze. Przy jednej z bocznych ścian komora 3 posiada transportową drogę 1 w postaci schodów prowadzących do zagłębienia pomiędzy izolowanymi cieplnie ścianami umożliwiającą pacjentowi zejście do wnętrza komory stanowiącej adaptacyjny przedsionek 4, w którego przestrzeni zalega czynnik schładzający i wstępną asymilację do niskiej temperatury, a po jej przejś ciu wejś cie do krioterapeutycznej zabiegowej kabiny 6 o temperaturze okoł o -120°C na okres przebywania od 0,5 do 5 minut w zależności od zaleceń lekarskich, po czym pacjent opuszcza krioterapeutyczną zabiegową kabinę 6 i po przejściu adaptacyjnego przedsionka 4 stanowiącego przestrzeń zalegania czynnika schładzającego i po końcowej asymilacji do temperatury otoczenia trans4The cryogenic chamber according to the invention, shown in Figs. 1 and 2, has a chamber 3 open at the top 2 with heat-insulated walls 5, containing a refrigerant retention space in the form of low-temperature air. At one of the side walls, the chamber 3 has a transport path 1 in the form of stairs leading to the cavity between the heat-insulated walls, allowing the patient to descend into the chamber, which is an adaptive vestibule 4, in which the cooling agent and initial assimilation to a low temperature remain in the space, and after it passes through entering the cryotherapeutic treatment room 6 with a temperature of about -120 ° C for a period of 0.5 to 5 minutes depending on medical recommendations, after which the patient leaves the cryotherapeutic treatment room 6 and after passing the adaptive vestibule 4 constituting the space where the cooling factor remains and after final assimilation to the trans4 ambient temperature

PL209 002 B1 portową drogą 1 wyprowadzany jest poza obszar komory 3 do temperatury otoczenia. Krioterapeutyczna zabiegowa kabina 6 umieszczona jest wewnątrz komory 3 i schładzana jest w całej objętości czynnikiem schładzającym rozpylanym przez dysze 7.The port route 1 is led out of the chamber 3 area to ambient temperature. The cryotherapeutic treatment cabin 6 is placed inside the chamber 3 and is cooled in its entire volume with the cooling agent sprayed through the nozzles 7.

W innym rozwią zaniu przedstawionym na fig. 3 komora kriogeniczna posiada krioterapeutyczną zabiegową kabinę 6 umieszczoną wewnątrz komory 3 schładzaną w całej objętości rozpylanym przez dysze 7 czynnikiem schładzającym w postaci ciekłego dwutlenku węgla do temperatury około - 60°C lub ciekłego azotu do temperatury około - 160°C i zawierającą w górnej części 2 zabiegowej kabiny 6 nawiewowy element 8 dostarczający powietrze do oddychania pacjenta.In another embodiment shown in Fig. 3, the cryogenic chamber has a cryotherapeutic treatment chamber 6 located inside the chamber 3, cooled in its entire volume with the cooling agent sprayed through nozzles 7 in the form of liquid carbon dioxide to a temperature of about - 60 ° C or liquid nitrogen to a temperature of about - 160 ° C and containing in the upper part of the 2-treatment cabin 6 an air supply element 8 supplying air for breathing of the patient.

Komora kriogeniczna przedstawiona na fig. 1, fig. 2 i fig. 3 posiada w górnej części 2 komory 3 przeźroczystą przemieszczaną pokrywę 9 oraz oświetleniowe elementy 10 w komorze 3. Jak przedstawiono na fig. 1, zabiegowa kabina 6 ma awaryjne drzwi 11 w bocznej ścianie komory 3, umożliwiające także wjazd osób niepełnosprawnych na wózkach. Ponadto, na fig. 2 i fig. 3 została przedstawiona komora kriogeniczna z układem kontrolno-pomiarowym 12 temperatury i stężenia tlenu służącym do zapewnienia pacjentom właściwych warunków odbywania zabiegu.The cryogenic chamber shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 has in the upper part 2 of the chamber 3 a transparent sliding cover 9 and lighting elements 10 in the chamber 3. As shown in Fig. 1, the treatment chamber 6 has an emergency door 11 in the side. the wall of chamber 3, enabling also the access of disabled people in wheelchairs. Moreover, in Figs. 2 and 3, a cryogenic chamber with a temperature and oxygen concentration control and measurement system 12 used to provide patients with appropriate conditions for the treatment is shown.

Urządzenie do prowadzenia krioterapii może być wykonane, jako stacjonarne lub jako przemieszczalne, dostosowywane do warunków zabudowy.The cryotherapy device can be made stationary or movable, adapted to the building conditions.

Claims

1. A cryogenic chamber containing a chamber with heat insulated walls, which consists of a treatment chamber, an adaptive vestibule and a control and measurement system, characterized by the fact that it is in the form of a cavity, the body of the cryogenic chamber is divided into two functional parts that are separated from the environment by heat insulated walls (5), the first upper part being an adaptive vestibule (4) with a transport road (1) in the form of stairs leading to the depression, and the second lower part being a treatment cabin (6) with an entrance opening located on the side of the road transport (1).

2. The cryogenic chamber according to claim 1, The transport path according to claim 1, characterized in that the transport route (1) in the form of stairs leading to the cavity between the heat-insulated walls in its upper part has a platform which connects to the second part of the transport route (1) located on the outer side of the heat-insulated walls (5).