RU1631U1 - Портативный аппарат для экстракорпоральных процедур восстановления гомеостаза - Google Patents

Abstract

1. ПОРТАТИВНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА, содержащий установленные в корпусе перистальтический насос перфузии крови, перистальтический насос диализата, исполнительный кровопроводящий элемент с возможностью подсоединения к гидромагистрали крови и гидромагистрали восстановления гомеостаза, приборы контроля параметров, соединительные гибкие сегменты, систему управления, анализа и отображения, отличающийся тем, что аппарат снабжен перистальтическим насосом синхронного замещения, перистальтическим инфузионным насосом ввода антикоагулянтов, ультразвуковым детектором воздуха и клапаном безопасности, система управления, анализа и отображения выполнена в виде центрального процессора, периферийных процессоров управления насосами, узлов управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи, дисплея с клавиатурой, первичного и вторичного источников питания, а корпус выполнен в виде двух кейсов, установленных вертикально, жестко сочлененных в Т-образную форму, причем на передней панели первого кейса установлены перистальтический насос перфузии крови, перистальтический инфузионный насос ввода антикоагулянтов, перистальтический перфузионный насос синхронного замещения, дисплей с клавиатурой и приборы контроля параметров в виде ультразвукового детектора воздуха, детектора уровня крови, датчиков артериального, венозного, трансмембранного давления и клапана безопасности, на передней панели второго кейса установлен перистальтический насос диализата и исполнительный кровопроводящий элемент, внутри первого кейса установлены центральный процессор, пер

Description

5 /

Жй ВО -Й-55/Ш

ПОРТАТИВНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА.

Полезная модель относится к области медицинской техники и, в частности, к устройствам для внепочечного .очищения крови.

Известно устройство для экстракорпоральных процедур восстановления гомеостаза стационарного типа, позволяющее проводить процедуры гемодиализа и плазмофереза вне организма человека, содержащее ряд блоков, в которые входят злектрогидравлические узлы, соединенные магистралями, причем ка;лдыЁ из блоков осуществляет необходимую гидропроцедуру ( а.с. и I3I668I, кл. A6IM 1/38, 1987г.)

Однако, известное устройство, имея больпие габариты, не позволяет или значительно затрудняет использование кстракорпоральных методов детоксикации при оказании экстренной помощи S условиях, например, стихиДных бедствий, когда необходима быстрая - ;1}йективная помощь. . --,. . J ,

Известны ташл:е переносные портативные аппараты для экстракорпоральных процедур восстановления гомеостаза.

Галкин В,И, Горяинов В,А. Коновалов , Лебедь АоА, Мельничук ОоУо Пикалов АвМо

Однако,подобные устройства не обладают необходи2ло : полафуыкциональностыо, т.е. каздое из них может осуществлять липь одну-две операции по очистке крови, что снижает зуфективность поыощи больному, Kpoiae того, в подобных аппаратах отсутствует компьютеризация, обеспечивающая надежность и у добство - ксплуатации.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является портативный аппарат для экстракорпоральных процедур восстановления гомеостаза, содерз сащий установленные в корпусе

перистальтический насос перфузии крова, перистальтический

f(.i e cnt fij9j,

насос диализата, исполнительныШ лемент, с возможностью подсоединения к гидромагистрали крови и гидромагистрали восстановления гомеостаза, приборы контроля параметров, соединительные гибкие сегменты и систему управления, анализа и отображения (пат. США и 4083777, кл. 210-22, 1978г.)

Недостатками известного устройства являются его монофункциональность, т.е. невозможность проведения таких жизненно необходимых процедур как гемосорбция, изолированная ультрафильтрация, гемошильтрация, гемодиафильтрация, а также методы плазмофереза - каскадная плазмофильтрация, плазмосорбция. При этом в устройстве отсутствует компьютеризация, что значительно снижает эффективность, надежность и удобство эксплуатации. Кроме того, установка портативного кейса горизонтально во время проведения процедур при устойчивости положения, однако, повышает риск попадания зараженной крови на узлы устройства при аварийных разрывах магистралей.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и удобства эксплуатации.

ральньк процедур восстановления гомеостаза, содержащий установленные в корпусе перистальтический насос перфузии крови, перистальтический насос диализата, исполнительный кровопроводящий элемент с возмолшостью подсоединения к гидромагистрали крови и гидромагистрали восстановления гомеостаза, приборы контроля параметров, соединительные гибкие сегменты, систему управления, анализа и отображения, снабжен перистальтическим насосом синхронного замещения, перистальтическим мнфузионным насосом ввода антикоагулянтов, ультразвуковым детектором воздуха и клапаном безопасности, система управления, анализа и отображения выполнена в виде центрального процессора, периферийных процессоров управления насосами, узлов управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи, дисплея с клавиатурой, первичного и вторичного источников питания, а корпус выполнен в виде двух кейсов, установленных вертикально, жестко сочлененных в Т-образную форму, причем на передней панели первого кейса установлены перистальтический насос перфузии крови, перистальтический инфузионный насос ввода антикоагулянтов, перистальтический насос синхронного замещения, дисплей с клавиатурой и приборы контроля параметров в виде ультразвукового детектора воздуха, детектора уровня крови, датчиков артериального, венозного, трансмембранного давления, температуры, теплопроводности и ютапана безопасности, на передней панели второго кейса установлен перистальтический насос диализата и исполнительный кровопроводящий элемент, внутри первого кейса установлены центральный процессор, периферийные процессоры управления насосами, вторичный источник питания, узлы . ..управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи, а первичный источник питания установлен внутри второго кейса, кроме того, исполнительный кровопроводящий элемент выполнен в виде иммуннохимикобиологического устройства нормализующей обработки крови, например, диализатора, а соединительные сегменты выполнены из силикона.

Сущность полезной модели заключается в том, что конструктивное выполнение электрогидравлических узлов, их особая установка в корпусе Т-образной формы, размещенном вертикально, выполнение .компьютеризированной системы управления, анализа и отобралсения позволило создать портативный переносной малогабаритный аппарат, обеспечивающий проведение комплекса гидропроцедур гемодиализа и плазмофереза при высокой надежности и удобстве эксплуатации.

При этом в случае аварийных разрывов магистралей исключается попадание зараженной крови на узлы аппарата, а Т-образная установка обеспечивает устойчивость конштрукции.

На фиг.1 дан вид аппарата спереди.

На фиг.2 - вид аппарата сбоку.

На фигЛ - функциональная схема аппарата. ;

На фиг.4,5,б - гидросхемы процедур, соответственно, гемодиализа, изолированной ультрафильтрации и гемофильтрации.

На фиг.7 - схемы управления ультразвуковым детектором воздуха и клапаном безопасности.

Аппарат содержит корпус, выполненный в виде двух разъемных кейсов I-I, 1-2,установленных Т-образно с возможностью оперативной расстыковки. При этом кейс 1-2 состыкован своей передней панелью с задней гранью кейса I-I таким образом, что её верхняя часть возвыщается над верхней боковой гранью кейса I-I.

На переднюю панель 2 кейса I-I выведены перистальтический перфузионный насос 3 крови, перистальтический насос 4- синхронного замещения, перистальтический инфузионный насос 5 ввода антикоагулянтов, ультразвуковой детектор б воздуха, детектор 7

уровня-крови,датчики 8 артериального, венозного, трансмембранноНа верхней части IA- передней панели кейса 1-2 установлены перистальтический насос 15 диализата, а на боковых широких гранях - дер;1атели 16 исполнительных кровопроводящих элементов 17, 18, нагреватель 19 в виде откидной панели, ниша 20 для укладки расходуемого комплекта, электрические разъёмы 21 для типовых сервисных схем о На боковой грани кейса I-I - накопители 22 на гибких магнитных дисках, электрические разъёмы 23 для соединения перйузионного и диализного блоков, размещенных в кейсах l-l и 1-2, соответственно.

Кейсы I-I и 1-2 снайнены съёмными крышками 24 и 25. Внутри кейса I-I установлены центральный процессор 26 с основной клавиатурой 27, периферийные процессоры 28-1.,.28-4- управления насосами 3,,5 и 15 , узлы 29-1, 29-2 управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи 30, вторичный источник 31 питания

Конструктивно каждый периферийный процессор 28-1,.28-4 выполнен в виде самостоятельной ячейки, как и узлы 29-1, 29-2 управления приборами контроля параметров и вторичный источник 31 питания. Все семь ячеек установлены в блоке-корпусе. В кейсе 1-2 размещен первичный источник 32 питания. Такое расположение уменьшает воздействие первичного напряжения на электрическую часть, расположенную в кейсе I-I и облегчает его за- м мену при ремонте.

Центральный процессор 26 содержит системную шину 33, первый и второй управляющие вход-выходы 34 и 35,соответственно, и выход 36 управления (фигЛ).

К интерфейсу связи 30 процессора 26 через системную шину 33 подключены периферийные процессоры 28-1...28-4 управления насосами 3,4,5,15 и узлы 29-1, 29-2 управления приборами контроля параметров в виде ультразвукового детектора 6 воздуха, клапана 9 безопасности, датчиков 8 давления, температуры и теплопроводности, к первому управляющему входу-выходу 34 подключены накопители 22

J(

- I на гиб1смх магнитных дисках, ко второму управляющему входу-выходу 35 - основная клавиатура 27 и оперативная клавиатура 13, а к управляющему выходу 36 - дисплей 12. Первичный источник 32 питания связан со вторичным источником 31.

При соединении различньк исполнительных кровопроводящих элементов 17,18,являющихся иммуннохимикобиологическими устройствами нормализующей обработки крови, необходимых электрогидравлических узлов, приборов контроля параметров при помощи одноразовых силиконовых сегментов II можно получать гидросхемы, соответствующие различным процедурам восстановления гомеостаза.

При процедуре гемодиализа (фигЛ) в качестве исполнительного кровопроводящего элемента 17 используют диализатор, подключенный к гидромагистрали 37 крови : .г-.-, :-.:и гидромагистрали 38 воестановления гомеостаза, в которой имеются перистальтический насос 15 диализата, резервуар 39 для диализата, нагреватель 19, камера 0 дегазации, перистальтический насос синхронного замещения, подключенный одним контуром к диализатору. Кроме того, имеется сосуд 41 для антикоагулянтов. Диализатор является имуннохимикобиологическим устройством нормализующей обработки крови.

При процедуре изолированной ультрафильтрации (фиг,5) в качестве исполнительного кровопроводнщего элемента 18 используют гемофильтр, подключенный к гидромагистрали 37 крови и гидромагистрали 38 восстановления гомеостаза, выполненной в виде контура фильтрата,

Перистальтический насос синхронного замещения подключен одним контуром к контуру фильтрата и соединен с резервуаром 4-2 для сбора фильтрата.

При процедуре гемофильтрации (фиг.б) в качестве исполнительного кровопроводящего элемента 18 также используют гемофильтр, подключенный аналогично предыдущей процедуре. Гидромагистраль 38 восстановления гомеостаза выполнена в виде контура фильтрата с

9 (г

к упомянутым контурам подключён одним и вторым контурами, соответствнно, перистальтический насос 4 синхронного замещения.

При процедуре плазмофильтрации в качестве исполнительного элемента 18 используют плазмофильтр.

При процедуре гемосорбции в качестве исполнительного элемента 18 используют сорбционную колонку, подключённую к гидромагистрали крови (на фиг. отсутствуют).

Возможно проведение и других гидропроцедур по очистке крови при использовании имеющихся электрогидравлических узлов, соединённых в ну;:шую гидросхему, например, гемодиафильтрация,плазмосорбция, каскадная плазмойильтрация.

При соединении исполнительныхэлементов, необходимых электрогидравлических узлов, приборов измерения параметров при помощи одноразовых силиконовых сегментов II можно получать гидросхемы, соответствующие различным процедурам восстановления гомеостаза .

Интерфейс связи 30 представляет собой блок сопряжения, выполняющий функции усилителя мощности и дешифрации адреса.

Узел 29-1 управления (фиг. 7) содержит регистр 4, блок 5 совпадения временных интервалов (на фигуре для случая четырёх детекторов б), регистр 46, одновибратор 47, генератор прямоугольных импульсов 48, элемент МИ-49 и усилитель мощности 50.

Узел 29-2 управления может быть выполнен в виде АЦП, подключённого к датчикам 8 через аналоговый коммутатор.

Блок 45 совпадения временных интервалов (на фиг.непоказан) содержит генератор прямоугольных .импульсов, выход которого соединён с соответствующем датчиком б и через элемент задержки на первый вход элемента сравнения, на второй вход которого подключён и выход датчирса б, а выход элемента сравнения соединён с соответствующим входом регистра 44.

(yoe.cnjyo&o9ji i j.,i

PC/XT.

Периферийные процессоры 28-1...28-4 построены на основе микропроцессорного комплекта 580 серий и функционально представляет собой nporpaiviMiipyeidHe контроллеры.

РАБОТА УСТРОЙСТВА.

В рабочем состоянии кейсы I-I и 1-2 устанавливают Т-образно (как показано на фигЛ и Фиг.2) и жёстко закрепляют.Механизм сочленения MOiieT быть любой и на фигурах не показан. При этом обеспечивается устойчивая конструкция, удобная при эксплуатации и безопасная при аварийных разрывах магистрали, так как исключается попадание заражённой крови пациента на узлы аппарата.

При включении устройства с первичного источника 3 питания напряжение поступает на вторичный источник В1. питания и далее на из переферийных процессоров 28-1...28-4 и узлов 29-1, 29-2 управления приборами контроля параметров.

Оператор осуществляет выбор процедуры при помощи клавиатуры 13, при этом на дисплее 12 приводится внешний вид аппарата и порядок подсоединения сегментов II к электрогидравлическим узлам в соответствии с нужной гидросхемой. После чего производят установку нуздого

.,его

исполнительного олемента 17 (18) и соединение электрогидравлических узлов. После сборки аппарата в соответствии с процедурой описаннеш выпе, осуществляют установку верхних и ни}ших пределов и предварительных параметров процедуры, таких как скорость кровотока, скорость подачи антикоагулянтов, скорость подачи диализной жидкости, время процедуры и т.д. в зависимости от типа процедуры. Эту настройку параметров осуществляют при помощи соответствующих клавиш клавиатуры 13.

Управление аппаратом во время проведения лечебной процедуры осуществляют специальной программой, загружаемой с гибкого магнитного диска накопителей 2. / Програымное обеспечение позволяет провести выбор конкретной медицинской процедуры, настройку параметров процедуры, запуск процедуры на выполнение, корректировку параметров во время выполнения процедуры. Затеы программа переходит непосредственно к выполнению медицинской процедуры. При этом гидромагистраль 37 крови подсоединяют к пациенту, осуществляют запуск нужных для данной процедуры насосов. Периодически происходит опрос датчиков 8 при помощи узла 29-2 контроля параметров и осуществляют контроль времени процедуры. Возможна корректировка параметров. При процедуре гемодиализа (фиг.4-) кровь от пациента перегоняЮТ насосом 3 через исполнительны1 элемент 17 - диализатор,через который по гидромагистрали 38 восстановления гомеостаза противотоком при помощи перистальтического насоса 15 перегоняют диализат, который нагревают до необходимой температуры в нагревателе 19 и удаляют газы в камере дегазации. При появлении пузырьков воздуха в гидромагистрали 37 крови срабатывает ультразвуковой детектор б воздуха, подавая сигнал тревоги, .при котором срабатывает клапан9безопасности, обеспечивая надёжное ,„ -й жатие вьЕсода гидромагистрали 37 крови. При процедуре изолированной ультрафильтрации (фиг.5) кровь от пациента перегоняют насосом 3 через гемофильтр, а фильтрат по гидромагистрали 38 поступает в резервуар 42. При процедуре гемофильтрации (фиг.б) кровь от пациента перегоня} pffl et / eMQ4 fft.; ют насосом 3 через исполнительные элемент 18-гемофильтр, из которого ультрафильтрат удаляют в резервуар 42, а замещающий раствор из сосуда 43 через второй контур насоса 4 вводят в гидромагистраль 37 крови. /Д,

таким образом контролируя её расход. В функции центрального процессора 26 входит обмен информацией с периферийными процессорами 28-1.. 28-4, сбор и обработка параметрической информации от датчиков 8, приём информа1|ии от медперсонала о типе и параметрах лечебной процедуры посредством клавиатуры 13, вывод текущих параметров и сообщений на дисплей 12.

Заверпение процедуры осуществляют по истечении времени процедуры, о чём даётся соответствующей сообщение за пять минут до завершения. При этом отсоединяют гидромагистраль 37 крови от пациента. После завершения процедуры программа переходит в меню выбора процедур и выхода из программы.

Таким образом, предлагаемый портативный аппарат для экстракорпоральных процедур восстановления гомеостаза позволяет осуществлять комплексную обработку крови вне организма человека, обладая всеми преимуществами переносного малогабаритного устройства с устойчивой Т-образной компоновкой при вертикальной установке, обеспечивающей безопасность и надёжность работы, при этом компьютеризированная система управления, контроля и отображения информации обеспечивает удобство работы и эффективность гидропроцедур, а также индивидуальным ре;а;им терапии. Заявители: /А Галкин B.I. Горяинов В.А, Коновалов Г.А. Лебедь А.А. Мельничук О.У. Пи калов A.M.

Claims (3)

1. ПОРТАТИВНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА, содержащий установленные в корпусе перистальтический насос перфузии крови, перистальтический насос диализата, исполнительный кровопроводящий элемент с возможностью подсоединения к гидромагистрали крови и гидромагистрали восстановления гомеостаза, приборы контроля параметров, соединительные гибкие сегменты, систему управления, анализа и отображения, отличающийся тем, что аппарат снабжен перистальтическим насосом синхронного замещения, перистальтическим инфузионным насосом ввода антикоагулянтов, ультразвуковым детектором воздуха и клапаном безопасности, система управления, анализа и отображения выполнена в виде центрального процессора, периферийных процессоров управления насосами, узлов управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи, дисплея с клавиатурой, первичного и вторичного источников питания, а корпус выполнен в виде двух кейсов, установленных вертикально, жестко сочлененных в Т-образную форму, причем на передней панели первого кейса установлены перистальтический насос перфузии крови, перистальтический инфузионный насос ввода антикоагулянтов, перистальтический перфузионный насос синхронного замещения, дисплей с клавиатурой и приборы контроля параметров в виде ультразвукового детектора воздуха, детектора уровня крови, датчиков артериального, венозного, трансмембранного давления и клапана безопасности, на передней панели второго кейса установлен перистальтический насос диализата и исполнительный кровопроводящий элемент, внутри первого кейса установлены центральный процессор, периферийные процессоры управления насосами, вторичный источник питания, узлы управления приборами контроля параметров с интерфейсом связи, а первичный источник питания установлен внутри второго кейса.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что исполнительный кровопроводящий элемент выполнен в виде иммуннохимикобиологического устройства нормализующей обработки крови, например диализатора.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что соединительные гибкие сегменты выполнены из силикона.