Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest manekin termiczny, zwlaszcza do analizy porównawczej systemów ogrzewania pacjenta. Systemy do aktywnego ogrzewania pacjenta (elektryczne, chemicznie, zelowe itp.) pozwalaja zapobiec zjawisku hipotermii, na które narazeni sa pacjenci, których endogenna produkcja ciepla jest uposledzona, na przyklad ofiary wypadków lub chorzy poddani znieczuleniu ogólnemu. Efektywnosc systemów aktywnego ogrzewania zmienia sie zaleznie od czasu i warunków ich stosowania, co ma szczególne znaczenie w otoczeniu pozaszpitalnym. Ponadto efektywnosc cieplna poszczególnych sys- temów aktywnego ogrzewania pacjenta rózni sie miedzy soba, a producenci zazwyczaj nie podaja ilosci wytwarzanej energii cieplnej w specyfikacji swojego produktu. Dla porównania systemów ogrzewania pacjenta w okreslonych warunkach moze byc zastosowany manekin termiczny. Uzycie manekina w miejsce badan na ochotnikach, pozwala na obiektywizacje pomiarów i przeprowadzenie ich w srodo- wisku niebezpiecznym dla czlowieka. Nie sa znane urzadzenia produkowane seryjnie, które bylyby de- dykowane do szacowania energii cieplnej dostarczonej do ciala pacjenta. Znany ze stanu techniki artykul „A torso model comparison of temperature preservation devices for use in the prehospital environment" Zasa M., i in., Emerg Med J 2016; 33:418–422, ujawnia model ludzkiego tulowia skladajacy sie z dwóch 5,5 l worków z plynem, który zostal wykorzystany do porów- nania kilku systemów grzewczych i termoizolacyjnych o zastosowaniu medycznym. Pomiedzy workami umieszczono czujnik termometru, a calosc umocowano tasma klejaca. Worki byly ogrzewane do tem- peratury 37°C, a nastepnie aplikowano na nie testowany system lub pozostawiano bez okrycia w cha- rakterze grupy kontrolnej. Inny znany ze stanu techniki artykul „Construction and evaluation of a manikin for perioperative heat exchange" A. Brauer i in., Acta Anaesthesiol Scand 2002; 46:43–50, ujawnia miedziany manekin do analizy wymiany ciepla ludzkiego ciala z otoczeniem. Manekin sklada sie z szesciu rurek (glowy, tulowia, dwóch rak i dwóch nóg) pomalowanych na matowo-czarny kolor, aby symulowac emisyjnosc ludzkiej skóry. Materace z cyrkulacja cieplej wody zostaly rozmieszczone po wewnetrznej powierzchni miedzianych rur. Skalibrowane przetworniki strumienia ciepla umieszczono w nastepujacych punktach manekina: czolo, klatka piersiowa, brzuch, ramie, przedramie, czesc grzbietowa reki, czesc wewnetrzna uda, czesc wewnetrzna nogi i stopa. W znanym ze stanu techniki artykule „Measurements of rates of cooling of a manikin insulated with different mountain rescue casualty bags" Press C., i in., Extrem Physiol Med (2017) 6:1, jako model dla porównania efektywnosci cieplnej róznych produktów zapobiegajacych wychlodzeniu stosowany byl medyczny manekin szkoleniowy MCI Man™, MedicTech, Thomas EMS. Manekin taki jest przystoso- wany do napompowania powietrzem i sluzy do prostych symulacji medycznych. W przytoczonym arty- kule manekin zostal napompowany 32 litrami wody o temperaturze 42°C. Nie posiada on mozliwosci podgrzewania wody, a czujnik temperatury wprowadzono przez zawór do pompowania powietrza. W innym znanym ze stanu techniki artykule „Physical Assessment of Heat Insulation Rescue Foils" O. Ennemoser i in., Int. J. Sports. Med. 9 (1988) 179–182, do podobnych pomiarów stosowany byl fantom w postaci cylindrycznego naczynia o matowej czarnej powierzchni wypelniony woda. Górny i dolny obszar cylindra zostal zaizolowany 4-centymetrowa warstwa styropianu, zas powierzchnia boczna cylindra byla izolowana materialem poddawanym testom. Fantom posiadal elektryczna grzalke do podgrzewania wody, ale konwekcyjna jej dystrybucja byla nieunikniona. W jeszcze innym znanym ze stanu techniki artykule „Preventing Hypothermia: Comparison of Current Devices Used by the US Army in an In Vitro Warmed Fluid Model" Paul B. Allen et al., The Jo- urnal of TRAUMA® Injury, Infection, and Critical Care, Volume 69, Number 1, July Supplement 2010, ujawniono model „tulowia" wykorzystujacy dziewiec worków po 5 l roztworu dializatu PrismaSATE (Gambro, Lakewood, CO). Worki zostaly tak ulozone by odwzorowac wielkosc i wage doroslego ludz- kiego tulowia i przed rozpoczeciem badania ogrzane do 38,5°C. Penetrujacy czujnik temperatury wpro- wadzono do jednego z worków. Ponadto dokument US2019066540A1 ujawnia symulator ludzkiej termoregulacji (HTRS), który symuluje naturalne i pierwotne funkcje termoregulacyjne pacjenta, które sa istotne podczas zabiegów hipotermii terapeutycznej. Symulator zawiera pojemnik rdzeniowy skonfigurowany tak, aby byl co naj- mniej czesciowo wypelniony woda symulujaca krew w organizmie pacjenta, który zawiera generator ciepla skonfigurowany do podgrzewania wody wewnatrz pojemnika rdzeniowego. Srodkowy pojemnik,3 symulujacy tkanki wewnetrzne pacjenta, takie jak kosci, miesnie czy tluszcz, jest umieszczony koncen- trycznie wokól pojemnika rdzeniowego i zawiera warstwe pianki skonfigurowana do nasycania woda. Zewnetrzny pojemnik, symulujacy skóre pacjenta, jest umieszczony koncentrycznie wokól srodkowego pojemnika i zawiera siec rurek symulujacych naczynia krwionosne, rozmieszczonych na wewnetrznej powierzchni zewnetrznego pojemnika. HTRS zawiera równiez pompe skonfigurowana do cyrkulacji wody z pojemnika rdzeniowego przez siec rurek. W sumie symulator zawiera 4 do 6 litrów wody. Dokument CN206097690U ujawnia zas uklad manekina termicznego zawierajacy korpus mane- kina, urzadzenie do termoregulacji, urzadzenie do regulacji oddechu i urzadzenie do symulowania potu na powierzchni korpusu manekina. System posiada antropomorficzna postac i pozwala na generowanie ciepla wlasnego przez manekina, a funkcja symulacji procesu oddychania czlowieka dostosowana zo- stala do wynikajacej z temperatury wilgotnosci powierzchni ciala manekina. Urzadzenia regulacyjne znajduja sie tu poza antropomorficznym korpusem manekina. Taki manekin pozwala na precyzyjny po- miar utraty ciepla, jednak nie umozliwia pomiaru ciepla pozyskanego z otoczenia, np. z systemów ogrze- wania pacjenta. Znane ze stanu techniki manekiny termiczne o charakterze prostego zbiornika w formie zamknie- tej bryly nie pozwalaly na eliminacje wewnetrznego gradientu temperatur. Gradient ten wynika z faktu, iz cieplo pozyskiwane z poddawanych analizie zewnetrznych systemów termicznych rozchodzi sie we- wnatrz tych ukladów w powolny sposób, jedynie na zasadzie konwekcji. Taki model jest bardzo daleki od realnej dystrybucji ciepla w ludzkim organizmie i uniemozliwia uzyskanie jednoznacznego pomiaru temperatury cieczy. Takie znane konstrukcje nie umozliwiaja ponadto automatycznego rejestrowania temperatury ani automatycznego wstepnego podgrzania wody do zadanej temperatury. Mozliwosc taka byla dotad dostepna jedynie w skomplikowanych ukladach do bardzo szczególowej symulacji mechani- zmów obiegu termicznego w ludzkim ciele, wlacznie z symulowaniem rozkladu temperatur róznych tka- nek i naczyn krwionosnych, czy symulacja wytwarzania potu. Celem wzoru uzytkowego jest zapewnienie ukladu o uproszczonej konstrukcji mogacego sluzyc do prostej w przeprowadzeniu i wiarygodnej analizy porównawczej systemów ogrzewania pacjenta. Istota rozwiazania wedlug wzoru uzytkowego jest manekin termiczny zawierajacy korpus two- rzacy zamknieta bryle wypelniona plynem. Korpus ma szesc scian z górna sciana wygieta w ksztalcie luku. Korpus manekina zawiera przednia sciane, prostopadla do podstawy, na której osadzone sa i skierowane do wewnatrz korpusu: grzalka elektryczna pozwalajaca na wstepne ogrzanie plynu do zadanej temperatury, prowadnica sondy termometrycznej do pomiaru temperatury plynu i miesza- dlo napedzane silnikiem elektrycznym, dzieki któremu mozliwe jest uzyskanie równomiernego roz- kladu ciepla wewnatrz korpusu manekina i tym samym eliminacja wewnetrznego gradientu temperatur spowodowanego konwekcja. Korzystnie jest, gdy mieszadlo zawiera os i lopatki, przy czym os mieszadla osadzona jest w lo- zyskach, które to lozyska osadzone sa w prowadnicy, przy czym prowadnica i osadzone w niej lozyska sa uszczelnione przez uszczelniacze. Korzystnie jest równiez, gdy silnik elektryczny z przekladnia osadzony jest na zewnetrznej stronie przedniej sciany, przy czym silnik z przekladnia jest odizolowany termicznie od przedniej sciany. Mieszadlo korzystnie osadzone jest po przeciwnej stronie prowadnicy sondy termometrycznej wzgledem grzalki. Korzystnie jest, gdy sonda termometryczna osadzona jest w geometrycznym srodku manekina. Korzystnie jest równiez, gdy przednia sciana jest izolowana termicznie, gdyz nie moze ona byc okryta materialem poddawanym badaniu. Korzystnie korpus wykonany jest z blachy miedzianej. Korzystnie jest równiez, gdy powierzchnia zewnetrzna korpusu ma emisyjnosc o wartosci niemal identycznej z emisyjnoscia ludzkiej skóry, czyli 0,98–0,99. Ponadto korzystnie jest, gdy plynem wypelniajacym korpus jest ciecz obojetna chemicznie o ma- lej lepkosci i o znanym cieple wlasciwym. Postac przedmiotu wzoru uzytkowego przedstawiona jest na rysunku, na którym fig. 1 przedsta- wia manekin termiczny w przekroju wzdluznym w rzucie z góry, a fig. 2 przedstawia ksztalt korpusu manekina termicznego w przekroju poprzecznym. Fig. 1 przedstawia manekin termiczny, wedlug wzoru uzytkowego, zawierajacy korpus 1 o prze- kroju poprzecznym przedstawionym na fig. 2, tworzacy zamknieta i szczelna bryle o szesciu scianach, wypelniona 43,3 litrami wody. Bryla korpusu 1 ma plaska podstawe w ksztalcie prostokata, dwie sciany boczne w ksztalcie prostokatów oraz sciany przednia i tylna w ksztalcie równoramiennych trapezów o zaokraglonej krótszej podstawie. Sciana górna jest wypukla zgodnie z zaokragleniem krótszej pod- stawy trapezowych scian przedniej i tylnej. Na przedniej scianie 2, prostopadlej do podstawy, osadzone sa do wewnatrz korpusu 1 grzalka elektryczna 3 pozwalajaca na wstepne ogrzanie plynu do zadanej temperatury, prowadnica 4 sondy termometrycznej (niepokazana), umiejscowionej na koncu prowad- nicy 4 znajdujacej sie w geometrycznym srodku manekina 1, i mieszadlo M, dzieki któremu mozliwe jest uzyskanie równomiernego rozkladu temperatury cieczy wewnatrz manekina i tym samym eliminacje wewnetrznego gradientu temperatur spowodowanego konwekcja. Prowadnica 4 stanowi kanal do wpro- wadzania precyzyjnego, komercyjnego czujnika temperatury. Mieszadlo M znajduje sie po przeciwnej stronie prowadnicy 4 sondy termometrycznej wzgledem grzalki 3. Mieszadlo M jest napedzane, umiej- scowionym poza korpusem, silnikiem elektrycznym 10 z przekladnia. Mieszadlo M zawiera os 5 i lo- patki 6. Os 5 mieszadla M osadzona jest w lozyskach 8, które to lozyska 8 osadzone sa w prowadnicy 7, przy czym prowadnica 7 i osadzone w niej lozyska 8 sa uszczelnione przez uszczelniacze 9 typu sim- mering. Grzalka elektryczna 3, prowadnica 4 sondy termometrycznej i mieszadlo M sa odporne na dzia- lanie czynnika plynnego, wypelniajacego korpus 1. Przednia sciana 2 jest izolowana termicznie, na przyklad warstwa styropianu. Korpus 1 wykonany jest z blachy miedzianej, a jego powierzchnia ze- wnetrzna jest zmatowiona i pokryta farba gruntujaca do metali niezelaznych, na która jest nalozone kilka warstw matowej powloki lakierniczej, korzystnie od 2 do 4, najkorzystniej 3. Taka obróbka pozwala uzy- skac pozadana emisyjnosc powierzchni o wartosci od 0,98 do 0,99. Dane wyjsciowe z sondy termome- trycznej sa przesylane do zewnetrznego ukladu rejestracji danych (niepokazany). PL PL PL