RU2688722C1 - Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia - Google Patents

Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia Download PDF

Info

Publication number
RU2688722C1
RU2688722C1 RU2018111696A RU2018111696A RU2688722C1 RU 2688722 C1 RU2688722 C1 RU 2688722C1 RU 2018111696 A RU2018111696 A RU 2018111696A RU 2018111696 A RU2018111696 A RU 2018111696A RU 2688722 C1 RU2688722 C1 RU 2688722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
animal
heart
massage
lungs
external
Prior art date
Application number
RU2018111696A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Константинович Утешев
Николай Эдуардович Швирст
Андрей Анатольевич Манохин
Леонид Иванович Волынкин
Алексей Сергеевич Аверин
Павел Васильевич Щербаков
Владимир Иванович Тельпухов
Евгений Евгеньевич Фесенко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority to RU2018111696A priority Critical patent/RU2688722C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688722C1 publication Critical patent/RU2688722C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H31/00Artificial respiration or heart stimulation, e.g. heart massage
    • A61H31/004Heart stimulation
    • A61H31/006Power driven
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H31/00Artificial respiration or heart stimulation, e.g. heart massage
    • A61H31/008Supine patient supports or bases, e.g. improving air-way access to the lungs

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: group of inventions relates to medical equipment. Device for studying resistance of mammals to super-deep hypothermia and expansion of limit time limits of animal's staying in state of super-deep hypothermia includes platform for fixation on back of tested animal, plastic bath, in which there is a platform, artificial ventilation system, mechanism of external massage of heart and lungs, through an external heart and lungs massage control unit connected to a heart and lung massage frequency control system comprising a needle electrode, a temperature sensor, through corresponding signal amplifiers connected to the interface, control unit of external cardiac and pulmonary massage mechanism connected to interface, and computer connected to interface by data transfer bus. Mechanism of external massage of heart and lungs is installed with possibility of individual adjustment for specific animal so that its lugs pressed on side areas of animal's thorax surface, and includes a frame arranged on the platform, a vertical guide fixed in the upper part of the frame and a rod movable inside it, having the possibility of transferring reciprocal movements to the left and right two-stage hinged drive for controlling the first and second horizontal rods, on which the said lugs are mounted. Disclosed is a method of studying resistance of mammals to superdeep hypothermia, which causes cardiac arrest, and expansion of limit time limits of animal in state of super-deep hypothermia.EFFECT: technical result consists in enabling analysis of animals with different standard sizes.3 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, в частности к медицине катастроф. Настоящее изобретение относится к устройству и способу изучения устойчивости млекопитающих к гипотермии, позволяющим также повысить способность к выживанию в условиях искусственно сформированной длительной, сверхглубокой гипотермии, сопровождающейся значительным снижением физиологической активности, вплоть до остановки сердечной деятельности.The invention relates to the field of experimental medicine, in particular to disaster medicine. The present invention relates to a device and method for studying the resistance of mammals to hypothermia, allowing also to increase the ability to survive in conditions of artificially formed long-lasting, ultra-deep hypothermia, accompanied by a significant decrease in physiological activity, up to a stop in cardiac activity.

Предшествующий технический уровеньPrior technical level

Аварии на подводных лодках убедительно показали необходимость создания эффективных способов противодействия развитию ишемических состояний в условиях недостаточности кислорода. Одним из таких способов является формирование у животных или человека состояния глубокой или сверхглубокой гипотермии (выделяют поверхностную - 32-35°С, умеренную - 28-32°С, глубокую -20-28°С и сверхглубокую - 20°С и ниже стадии гипотермии), при которой достигается значительное снижение частоты сердечных сокращений, а затем и полная обратимая остановка сердца (обратимая клиническая смерть).Submarine accidents convincingly demonstrated the need to create effective ways to counteract the development of ischemic conditions in conditions of oxygen deficiency. One of such methods is the formation of a deep or super-deep hypothermia in animals or humans (the surface is isolated - 32-35 ° C, moderate - 28-32 ° C, deep -20-28 ° C and ultradeep - 20 ° C and below the hypothermia stage ), which achieves a significant reduction in heart rate, and then complete reversible cardiac arrest (reversible clinical death).

Известна проблема, связанная с повышением устойчивости млекопитающих к охлаждению, которую пытаются решить предварительным активированием биохимических процессов млекопитающих до их глубокого охлаждения [1, 2].There is a known problem related to the increase in cooling resistance of mammals, which they are trying to solve by pre-activating the biochemical processes of mammals prior to their deep cooling [1, 2].

Известно, что гипотермию создают в хирургической практике при охлаждении органов (при операциях на сердце и головном мозге). С этой целью обычно охлаждают часть органов и не подвергают гипотермии все тело млекопитающего. Для повышения устойчивости человека и животных к гипотермии используют лекарственные средства [3].It is known that hypothermia is created in surgical practice when organs are cooled (during heart and brain operations). For this purpose, part of the organs are usually cooled and the whole body of the mammal is not subjected to hypothermia. To increase the resistance of humans and animals to hypothermia, drugs are used [3].

Так же известны технические решения, которые используют средства, повышающие устойчивость организма в постгипотермическом периоде [4].Also known technical solutions that use tools that increase the body's resistance in the posthypothermic period [4].

В рамках исследования сверхглубокой гипотермии животных проводились исследования допустимых предельных значений гипотермии при использовании внешнего охлаждения всего организма животного [5]. Максимальная гипотермия достигалась при использовании внешнего охлаждения ледяной водой (0°С) без применения гиперкапнической гипоксии и фармакологических препаратов. При этом у животного возникало состояние клинической смерти после остановки сердца. Исследовалась продолжительность периода выхода из состояния клинической смерти и проводился поиск оптимальной скорости согревания организма, обеспечивающей возможность оживления.In the framework of the study of ultradeep hypothermia of animals, the study of permissible limiting values of hypothermia was carried out using external cooling of the whole animal's body [5]. Maximum hypothermia was achieved using external cooling with ice water (0 ° C) without the use of hypercapnic hypoxia and pharmacological preparations. At the same time, the animal had a state of clinical death after cardiac arrest. The duration of the period of recovery from the state of clinical death was investigated and a search was made for the optimal rate of warming of the body, providing the possibility of recovery.

Проведение проверки опубликованных данных показало, что недостатком описанного способа является малый период времени клинической смерти, после которой сократительная деятельность сердца и общая жизнедеятельность животных еще может быть восстановлена. В тех случаях, когда отогрев животных после остановки сердца начинается через 20 минут, а общая длительность клинической смерти (интервал времени от остановки сердца до повторного начала сердечных сокращений) не превышает 30 минут, вероятность полного восстановления жизнедеятельности крыс равна 96%. Более позднее начало отогрева охлажденных крыс, когда длительность клинической смерти превышает 50-60 минут, всегда приводит к смерти животных.The verification of the published data showed that the shortcoming of the described method is a short period of clinical death, after which the contractile activity of the heart and the general vital activity of animals can still be restored. In cases where warming up of animals after cardiac arrest begins after 20 minutes, and the total duration of clinical death (the time interval from cardiac arrest until the onset of heart contractions) does not exceed 30 minutes, the probability of a complete recovery of the vital activity of rats is 96%. A later start of warming up chilled rats, when the duration of clinical death exceeds 50-60 minutes, always leads to the death of animals.

Однако, существует ограниченное число способов и устройств для изучения особенностей поведения организмов млекопитающих при формировании состояния гипотермии, для терапевтического лечения гипотермии животных, а также для вывода млекопитающих из состояний, связанных с остановкой сердца.However, there are a limited number of methods and devices for studying the behavior of mammals during the formation of hypothermia, for the therapeutic treatment of hypothermia in animals, and also for the withdrawal of mammals from conditions associated with cardiac arrest.

Известно, что в терапии остановки сердца широко используют устройства для вентиляции легких и устройства для внутреннего и наружного массажа сердца и легких. В патенте РФ №RU288861 «Реаниматор» [6] описано устройство, предназначенное для наружного массажа и принудительной вентиляции легких при остановке сердца человека. Устройство содержит корпус с конструктивными элементами фиксации пациента, механизм наружного массажа сердца с регуляторами усилия массажа и контрольными приборами, маску для дыхания с системой подачи кислорода. Устройство дополнительно содержит возможность автоматического выключения реаниматора в момент появления у пациента пульсовой волны и возможность слежения за проявлением пульсовой волны.It is known that in the treatment of cardiac arrest, devices for ventilation of the lungs and devices for internal and external massage of the heart and lungs are widely used. In the patent of the Russian Federation № RU288861 "Resuscitator" [6] describes a device designed for external massage and forced ventilation during cardiac arrest. The device includes a housing with structural elements of patient fixation, an external heart massage mechanism with massage force regulators and control devices, a breathing mask with an oxygen supply system. The device further comprises the ability to automatically turn off the resuscitator at the moment when the patient has a pulse wave and the ability to monitor the pulse wave.

Известен патент США №US7226427 [7], где описано устройство, в котором массаж легких и сердца осуществляют с помощью механического воздействия на центральную часть грудной клетки одновременно с подачей газа в легкие. В патенте РФ №RU2194488 [8], описано устройство, в котором грудная клетка сдавливается по всему периметру грудной клетки с помощью ремней.Known US patent No. US7226427 [7], which describes a device in which the massage of the lungs and heart is carried out using mechanical effects on the Central part of the chest simultaneously with the flow of gas into the lungs. In the patent of the Russian Federation No. RU2194488 [8], a device is described in which the chest is squeezed along the entire perimeter of the chest with the help of belts.

В патенте США №US5490820 [9] описано устройство, которое включает в себя два или более грудных компрессора, предпочтительно надувных пузырей, с помощью которых формируют давление сверху на легкие и на боковые поверхности легких, увеличивая давление в соответствующих областях, размещенных в конструкции жилета.U.S. Pat. No. 5,590,820 [9] describes a device that includes two or more chest compressors, preferably inflatable bladders, that form pressure from above on the lungs and on the side surfaces of the lungs, increasing the pressure in the respective areas located in the jacket structure.

Известна заявка на патент США №US20150272822 [10], в которой описано сочетанное действие механического воздействия на центральную часть грудной клетки и возможность охлаждения боковых поверхностей пациента за счет пропускания охлаждающей жидкости или газа через подушки, устанавливаемые с двух сторон и примыкающие к бокам пациента.Known application for US patent No. US20150272822 [10], which describes the combined effect of mechanical effects on the central part of the chest and the possibility of cooling the side surfaces of the patient by passing coolant or gas through pillows installed on both sides and adjacent to the sides of the patient.

Однако для того чтобы исследовать возможности организма млекопитающих в условиях сверхглубокой гипотермии необходимо обеспечить охлаждение всего животного с большой скоростью. Это необходимо для моделирования условий, возникающих при попадании, например, человека, в условиях катастроф в ситуации, связанные с быстрым охлаждением.However, in order to investigate the capabilities of the mammalian organism under conditions of ultradeep hypothermia, it is necessary to ensure the cooling of the entire animal at high speed. This is necessary to simulate the conditions that occur when, for example, a person hits, in a catastrophic situation in situations involving rapid cooling.

Наиболее оптимально использовать в ходе эксперимента воздействие на животное холодной воды для охлаждения всего тела. В этом случае применение известных технических решений для изготовления устройств реанимации при остановке сердца весьма проблематично. Устройства, использующие неэластичные ремни сложны в обслуживании и могут изменять свои свойства в условиях работы в жидкости. Устройства, в которых сдавливание грудной клетки происходит в ее центре не оптимально для небольших животных, к которым относятся мыши и крысы, поскольку у них грудная клетка расположена не поперек, а растянута вдоль тела.In the course of the experiment, it is best to use cold water on an animal to cool the whole body. In this case, the application of known technical solutions for the manufacture of resuscitation devices for cardiac arrest is very problematic. Devices that use inelastic belts are difficult to maintain and can change their properties when working in a fluid. Devices in which compression of the chest occurs in its center is not optimal for small animals, which include mice and rats, because their chest is not across, but stretched along the body.

Основной задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для экспериментального изучения процессов глубокой гипотермии и остановки сердца на лабораторных животных, а также расширения предельных временных границ сверхглубокой гипотермии.The main objective of the present invention is the creation of a method and device for the experimental study of the processes of deep hypothermia and cardiac arrest in laboratory animals, as well as the expansion of the limiting time limits of ultra-deep hypothermia.

В рамках решения этой задачи, целью настоящего изобретения, является разработка устройства, в котором используют механизм для наружного массажа сердца и легких млекопитающих с учетом их анатомических особенностей.In order to solve this problem, the aim of the present invention is to develop a device that uses a mechanism for external massage of the heart and lungs of mammals, taking into account their anatomical features.

Другой целью изобретения является разработка устройства для массажа, работающего в условиях погружения в жидкую среду с возможностью получения воспроизводимых результатов при тестировании большого количества экспериментальных животных.Another aim of the invention is to develop a device for massage, working in the conditions of immersion in a liquid medium with the possibility of obtaining reproducible results when testing a large number of experimental animals.

Техническим результатом использования в предлагаемом изобретении механизма для наружного массажа легких и сердца является улучшение эксплуатационных характеристик за счет осуществления возможности проведения исследований с разными типоразмерами животных, упрощение конструкции за счет сокращения общего числа и типов элементов, входящих в состав шарнирно-рычажного механизма, повышение надежности и ресурса работы за счет простоты технического решения.The technical result of the use in the present invention, the mechanism for external massage of the lungs and heart is the improvement of performance characteristics due to the implementation of the possibility of research with different sizes of animals, simplifying the design by reducing the total number and types of elements that make up the hinge-lever mechanism, improving reliability and a resource of work due to simplicity of a technical solution.

Сущность изобретенияSummary of Invention

Одним из аспектов изобретения является устройство для изучения устойчивости млекопитающих к сверхглубокой гипотермии и расширения предельных временных границ нахождения животного в этом состоянии состоящее из платформы, на которой закрепляют на спине испытываемое животное, пластиковой ванны, системы искусственной вентиляции, системы контроля температуры и частоты биения сердца животного, в которую входят игольчатый электрод, датчик температуры, через соответствующие усилители сигнала, подключенные к интерфейсу, интерфейс и компьютер. Устройство дополнительно содержит механизм наружного массажа сердца и легких, который подключен через узел управления механизмом к системе управления частотой массажа сердца и легких. При этом возвратно-поступательное перемещение вертикального штока механизма способно передаваться к левому и правому двухступенчатому шарнирному приводу для синхронного встречного перемещения первого и второго горизонтальных штоков с установленными на них лапками для передачи давления от вертикального штока через шарниры и лапки на боковые стороны животного для осуществления наружного массажа сердца и легких, где механизм для массажа расположен на платформе над животным таким образом, чтобы его лапки давили на боковые области поверхности грудной клетки животного, с возможностью осуществления наружного массажа сердца и легких.One aspect of the invention is a device for studying the stability of mammals to ultradeep hypothermia and expanding the limiting time limits for an animal in this state consisting of a platform on which a test animal is fixed on its back, a plastic bath, an artificial ventilation system, a system for monitoring the temperature and frequency of an animal's heartbeat. , which includes a needle electrode, a temperature sensor, through the appropriate signal amplifiers connected to the interface, interface and computer ep. The device additionally contains a mechanism for external massage of the heart and lungs, which is connected through the node controlling the mechanism to the system for controlling the frequency of the massage of the heart and lungs. In this case, the reciprocating movement of the vertical rod of the mechanism is capable of being transmitted to the left and right two-stage articulated actuators for the simultaneous oncoming movement of the first and second horizontal rods with their legs installed to transfer pressure from the vertical rod through the hinges and legs to the sides of the animal for the implementation of an external massage heart and lungs, where the mechanism for massage is located on the platform above the animal in such a way that its legs press on the side areas of the body the chest of the animal, with the possibility of external massage of the heart and lungs.

Другим аспектом изобретения является способ изучения устойчивости млекопитающих к сверхглубокой гипотермии и расширения предельных временных границ нахождения животного в этом состоянии. Животное фиксируют на платформе в положении на спине, интубируют и осуществляют искусственную вентиляцию легких, регистрируют частоту сердечных сокращений и ректальную температуру тела. Над животным размещают механизм наружного массажа сердца и легких, с возможностью перемещения устройства для осуществления индивидуальной настройки положения под конкретное животное. Помещают платформу с размещенным животным на дно пластиковой ванны, в которой обеспечивают циркуляцию воды с температурой 1°С. Интенсивность искусственной вентиляции легких снижают по мере снижения ректальной температуры. При достижении частоты сердечных сокращений до 2-3 сокращений в минуту, включают механизм наружного массажа сердца и легких для пульсирующего механического воздействия на обе боковые поверхности животного в области легких. При этом искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца проводят во время всего периода остановки сердца. По данным частоты сердечных сокращений определяют границу, после которой животное выходит из состояния клинической смерти при его отогревании. Интенсивность искусственной вентиляции легких постепенно увеличивают в процессе отогревания по мере роста ректальной температуры, запуска собственной работы сердца и увеличения частоты сердечных сокращений.Another aspect of the invention is a method for studying the resistance of mammals to ultradeep hypothermia and the expansion of the limiting time limits for an animal in this state. The animal is fixed on the platform in a supine position, intubated and artificially ventilated, and the heart rate and rectal body temperature are recorded. Above the animal place the mechanism of external massage of the heart and lungs, with the ability to move the device to implement individual settings for a particular animal. Place the platform with the placed animal on the bottom of a plastic bath, in which water is circulated at a temperature of 1 ° C. The intensity of artificial lung ventilation decreases with decreasing rectal temperature. Upon reaching a heart rate of up to 2-3 cuts per minute, include the mechanism of external massage of the heart and lungs for a pulsating mechanical effect on both sides of the animal in the lung area. In this case, artificial lung ventilation and indirect heart massage are performed during the entire period of cardiac arrest. According to the heart rate, the boundary is determined after which the animal leaves the state of clinical death when it is warmed. The intensity of artificial ventilation of the lungs is gradually increased in the process of warming as the rectal temperature rises, the heart's own work starts and the heart rate increases.

Перечень фигурList of figures

Далее изобретение будет разъяснено более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, которые показывают различные варианты осуществленияThe invention will now be explained in more detail with reference to the attached drawings, which show various embodiments.

Фиг. 1. Структурная схема устройства.FIG. 1. Block diagram of the device.

Фиг. 2. Внешний вид механизма для наружного массажа сердца и легких.FIG. 2. Appearance of the mechanism for external massage of the heart and lungs.

Фиг.3. Охлаждение и отогрев крыс, длительность клинической смерти которых не превышала 30 минут. Длительность периода времени от остановки сердца до начала отогревания не превысила 15 минут. На фиг. 3А приведена динамика ректальной температуры в процессе охлаждения-отогрева. На фиг. 3Б приведена динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе охлаждения-отогрева.3. Cooling and warming up of rats, the duration of clinical death did not exceed 30 minutes. The length of time from cardiac arrest to the onset of warming did not exceed 15 minutes. FIG. 3A shows the dynamics of rectal temperature in the process of cooling-warming. FIG. 3B shows the dynamics of heart rate (HR) in the process of cooling-warming.

Фиг. 4. Охлаждение и отогрев крыс без применения установки для непрямого массажа сердца. Длительность периода времени от остановки сердца до начала отогревания превысила 40 минут. На фиг. 4А приведена динамика ректальной температуры в процессе охлаждения-отогрева. На фиг. 4Б приведена динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе охлаждения-отогрева.FIG. 4. Cooling and warming up rats without using the device for indirect heart massage. The duration of the period from cardiac arrest to the onset of warming exceeded 40 minutes. FIG. 4A shows the dynamics of rectal temperature in the process of cooling-warming. FIG. 4B shows the dynamics of heart rate (HR) in the process of cooling-warming.

Фиг. 5. Охлаждение и отогрев крыс с применением установки для непрямого массажа сердца. Длительность периода времени от остановки сердца до начала отогревания превысила 40 минут. Длительность обратимой клинической смерти составила около 50 минут. На фиг. 5А приведена динамика ректальной температуры в процессе охлаждения-отогрева. На фиг. 5Б приведена динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе охлаждения-отогрева.FIG. 5. Cooling and warming up of rats with the use of the device for indirect heart massage. The duration of the period from cardiac arrest to the onset of warming exceeded 40 minutes. The duration of reversible clinical death was about 50 minutes. FIG. 5A shows the dynamics of rectal temperature in the process of cooling-warming. FIG. 5B shows the dynamics of heart rate (HR) in the process of cooling-warming.

Описание изобретенияDescription of the invention

Структурная схема устройства приведена на фиг. 1. Описываемое устройство содержит: платформу 1, на которой закрепляют на спине испытываемое животное 2, пластиковую ванну 3, механизм наружного массажа сердца и легких 6; систему искусственной вентиляции, в которую входит баллон 15 с газом, кран 16, ресивер 17 трехходовой клапан 18; систему управления частотой массажа сердца и легких, в которую входит: игольчатый электрод 4, датчик температуры 5, усилители сигнала 10 и 11, узел 9 управления механизмом 8, интерфейс 13, шина 7 передачи данных, компьютер 14.The block diagram of the device is shown in FIG. 1. The described device contains: a platform 1 on which the test animal 2 is fixed on its back, a plastic bath 3, a mechanism for the external massage of the heart and lungs 6; artificial ventilation system, which includes a cylinder 15 with gas, a crane 16, a receiver 17, a three-way valve 18; control system of the frequency of massage of the heart and lungs, which includes: needle electrode 4, temperature sensor 5, signal amplifiers 10 and 11, node 9 controls the mechanism 8, interface 13, bus 7 data transmission, computer 14.

На фиг. 2 приведен внешний вид механизма для массажа. Механизм наружного массажа сердца и легких 6 выполнен на основе перевернутой V образной рамы, которая размещается на платформе 1 над рабочей зоной, в которой закреплено животное 2. В верхней части V образной рамы закреплена вертикальная направляющая 23, внутри которой перемещается вертикальный шток 24. В центральной части штока закреплена ось 25, на которой шарнирно соединены: верхняя часть первого левого рычага 26 и первого правого рычага 27. При этом нижняя часть первого левого рычага 26 шарнирно соединена с верхней частью второго левого рычага 28, а нижняя часть первого правого рычага 27 шарнирно соединена с верхней частью второго правого рычага 29. Центральные части нижних рычагов 28, 29 установлены на дополнительные оси 30 и 31 с возможность их вращения. При этом нижние части второго левого 28 и второго правого 29 рычагов соответственно входят в пазы левого горизонтального штока 32 и правого горизонтального штока 33 с возможностью передачи вертикального перемещения штока 24 через шарнирные соединения рычагов 26-29 в горизонтальное перемещение штоков 32 и 33 установленных в направляющие 34 и 35. На внутренних концах штоков 32 и 33 симметрично друг относительно друга закреплены лапки (толкатели) 36 и 37.FIG. 2 shows the appearance of the mechanism for massage. The mechanism of external massage of the heart and lungs 6 is made on the basis of an inverted V-shaped frame, which is placed on the platform 1 above the working area in which the animal 2 is fixed. In the upper part of the V-shaped frame there is a vertical guide 23 inside which the vertical stem 24 moves. parts of the rod fixed axis 25, which is pivotally connected: the upper part of the first left lever 26 and the first right lever 27. The lower part of the first left lever 26 is pivotally connected to the upper part of the second left lever 28, and the lower part of the first right lever 27 is pivotally connected to the upper part of the second right lever 29. The central parts of the lower levers 28, 29 are mounted on additional axes 30 and 31 with the possibility of their rotation. The lower parts of the second left 28 and second right 29 levers, respectively, fit into the grooves of the left horizontal rod 32 and right horizontal rod 33 with the ability to transfer the vertical movement of the rod 24 through the hinge joints of the levers 26-29 to the horizontal movement of the rods 32 and 33 installed in the guides 34 and 35. On the inner ends of the rods 32 and 33, legs (pushers) 36 and 37 are fixed symmetrically relative to each other.

Способ для изучения устойчивости млекопитающих к сверхглубокой гипотермии, вызывающей остановку сердца и расширения предельных временных границ нахождения животного в состоянии сверхглубокой гипотермии, включает следующие операции. Животное фиксируют на платформе в положении на спине, интубируют и осуществляют искусственную вентиляцию легких. Закрепляют на лапах игольчатые электроды для регистрации частоты сердечных сокращений, вводят в тело датчик температуры для регистрации ректальной температуры. Над животным размещают механизм наружного массажа сердца и легких, с возможностью перемещения устройства для осуществления индивидуальной настройки положения под конкретное животное. Помещают платформу с размещенным животным на дно пластиковой ванны, в которой обеспечивают циркуляцию воды с температурой 1°С. Измеряют ректальную температуру и частоту сердечных сокращений и снижают интенсивность искусственной вентиляции легких по мере снижения ректальной температуры. По данным частоты сердечных сокращений определяют границу, после которой животное выходит из состояния клинической смерти при его отогревании.The method for studying the resistance of mammals to ultradeep hypothermia, causing cardiac arrest and expanding the limiting time limits for an animal in a state of ultradeep hypothermia, includes the following operations. The animal is fixed on the platform in a supine position, intubated and artificially ventilated. Needle electrodes are attached to the paws to register the heart rate, a temperature sensor is inserted into the body to register the rectal temperature. Above the animal place the mechanism of external massage of the heart and lungs, with the ability to move the device to implement individual settings for a particular animal. Place the platform with the placed animal on the bottom of a plastic bath, in which water is circulated at a temperature of 1 ° C. Rectal temperature and heart rate are measured and the intensity of mechanical ventilation is decreased as rectal temperature decreases. According to the heart rate, the boundary is determined after which the animal leaves the state of clinical death when it is warmed.

При снижении в процессе охлаждения частоты сердечных сокращений до 2-3 сокращений в минуту, включают механизм наружного массажа сердца и легких для механического воздействия на обе боковые поверхности животного в области легких и осуществляют непрямой массаж легких и сердца. При этом искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца проводят во время всего периода остановки сердца. Интенсивность искусственной вентиляции легких постепенно увеличивают в процессе отогревания по мере роста ректальной температуры, запуска собственной работы сердца и увеличения частоты сердечных сокращений.With a decrease in the cooling rate of the heart rate to 2-3 contractions per minute, include the mechanism of external massage of the heart and lungs for mechanical effects on both sides of the animal in the lung area and carry out an indirect massage of the lungs and heart. In this case, artificial lung ventilation and indirect heart massage are performed during the entire period of cardiac arrest. The intensity of artificial ventilation of the lungs is gradually increased in the process of warming as the rectal temperature rises, the heart's own work starts and the heart rate increases.

Устройство работает следующим образом. Находящееся под эфирным наркозом животное 2 фиксируют на платформе 1 в положении на спине. Животное интубируют для осуществления искусственной вентиляции легких через шланг 19, который подключен через трехходовой клапан 18 и шланг 20 к системе искусственной вентиляции легких. Клапан 18 управляют селеноидом 21 по сигналу с выхода интерфейса 13. На лапах животного закрепляют игольчатые электроды 4 для регистрации частоты сердечных сокращений и ректально вводят датчик температуры 5 для регистрации температуры тела. Над животным устанавливают механизм наружного массажа сердца и легких 6, размещенный на V образной раме. Подводят к боковым поверхностям животного 2 лапки 36 и 37, которые выполнены с возможностью регулирования усилия массажа. Платформу 1 вместе с крысой 2 помещают в пластиковую ванну 3. Подают циркулирующую воду, поступающую от термостата 22, и имеющую на первом этапе температуру 1°С для глубокого переохлаждения тела животного до температуры 5-8°С.The device works as follows. Under ether anesthesia, animal 2 is fixed on platform 1 in a supine position. The animal is intubated to perform artificial ventilation of the lungs through a hose 19, which is connected through a three-way valve 18 and hose 20 to an artificial respiration system. The valve 18 controls the selenoid 21 by a signal from the output of the interface 13. On the paws of the animal fix needle-shaped electrodes 4 for recording heart rate and rectally enter the temperature sensor 5 for recording the body temperature. Above the animals set the mechanism of external massage of the heart and lungs 6, placed on the V-shaped frame. Bring to the side surfaces of the animal 2 legs 36 and 37, which are made with the possibility of regulating the massage force. Platform 1 together with rat 2 is placed in a plastic bath 3. Circulating water supplied from thermostat 22 is supplied and having a temperature of 1 ° C at the first stage for deep supercooling of the animal's body to a temperature of 5-8 ° C.

Ректальную температуру животного 2 контролируют датчиком температуры 5 связанным через усилитель 11, выходной сигнал которого поступает через интерфейс 13 и шину 7 на компьютер 14. По мере снижения ректальной температуры снижают интенсивность искусственной вентиляции легких управляя ресивером 17 вручную или по программе с компьютера (на фиг. 1 связь ресивера с компьютером не показана). Полностью искусственную вентиляцию не отключают даже после окончательной остановки сердца.The rectal temperature of animal 2 is controlled by a temperature sensor 5 connected through amplifier 11, the output of which is fed through interface 13 and bus 7 to computer 14. As the rectal temperature decreases, the intensity of mechanical ventilation is reduced by controlling the receiver 17 manually or programmed from a computer (FIG. 1 connection of the receiver with the computer is not shown). Fully artificial ventilation is not disabled even after the final cardiac arrest.

Частоту сердечных сокращений контролируют с помощью игольчатого электрода 4, который подключен к усилителю 10, выходной сигнал которого поступает через интерфейс 13 и шину 7 на компьютер 14. Частота сердечных сокращений снижается одновременно со снижением ректальной температуры, и при достижении 10°С наблюдаются лишь эпизодические сокращения сердца. В этот момент (около 10°С) по команде с компьютера 14 через шину 7, интерфейс 13 на вход узла управления 9 поступает сигнал, который преобразуется в механизме 8 в возвратно поступательные движения штока 24 расположенного в механизме наружного массажа сердца и легких 6. Через шарнирные соединения рычагов механизма закрепленного на V образной раме движение штока 24 преобразуется в возвратно поступательные движения правой 37 и левой лапки 36, которые осуществляют периодическое давление на обе боковые поверхности в боковых областях легких животного. При температуре 9-8°С собственные сокращения сердца полностью прекращаются и наступает клиническая смерть. Насыщение крови кислородом продолжается в период клинической смерти, поскольку подача воздуха через шланг 19 осуществляется при помощи системы искусственной вентиляция легких, а искусственное кровообращение во время клинической смерти поддерживается с помощью механизма наружного массажа сердца и легких 6.Heart rate is controlled using a needle electrode 4, which is connected to the amplifier 10, the output signal of which is fed through the interface 13 and bus 7 to the computer 14. The heart rate decreases simultaneously with a decrease in rectal temperature, and upon reaching 10 ° C, only occasional reductions are observed hearts. At this moment (about 10 ° C), a command from computer 14 via bus 7, interface 13 to the input of control unit 9 receives a signal that is converted in mechanism 8 to reciprocating movements of rod 24 located in the mechanism of external massage of the heart and lungs 6. Through the hinge joints of the levers of the mechanism fixed on the V-shaped frame, the movement of the stem 24 is converted into reciprocating movements of the right 37 and left tab 36, which carry out periodic pressure on both side surfaces in the side regions of the animal’s lungs. At a temperature of 9-8 ° C, the own contractions of the heart completely stop and clinical death occurs. Blood oxygenation continues during the period of clinical death, since the air supply through the hose 19 is carried out using an artificial ventilation system, and artificial blood circulation during clinical death is supported by an external heart and lungs massage mechanism 6.

В зависимости от условий эксперимента отогревание начинают в диапазоне от 15 до 45 минут после начала клинической смерти. Согревание крыс осуществляется путем постепенного программированного нагревания воды в термостате 22 и ванне 3, в которой находится экспериментальное животное 2. Программирование нагрева возможно под управлением компьютера 14 через блок управления термостатом (на фиг. 1 не показан) или ручной установкой скорости прогрева на термостате 22. Механизм наружного массажа сердца и легких 6 отключается по команде с блока управления 9, вход которого связан с выходом интерфейса 13 подключенного к компьютеру 14. Команда на отключение формируется после запуска собственных сердечных сокращений, информация о которых поступает на вход усилителя 10 с игольчатого электрода 4 установленного в лапе животного и далее через интерфейс связи 13 поступает на вход компьютера 14. Обычно восстановление сердечных сокращений при нагреве обнаруживается при ректальной температуре 9-10°С. Далее регистрируют длительность клинической смерти, которую исчисляют от момента полной остановки сердца при охлаждении до повторного появления сердечных сокращения при отогреве. Интенсивность искусственной вентиляция легких постепенно увеличивают по мере роста ректальной температуры и увеличения числа сердечных сокращений в минуту с помощью ресивера 17, управление которым может осуществляться с помощью компьютера (на фиг. 1 не показано) или в ручном режиме.Depending on the experimental conditions, warming begins in the range from 15 to 45 minutes after the onset of clinical death. The rats are heated by gradual programmed heating of the water in the thermostat 22 and the bath 3, in which the experimental animal 2 is located. The heating programming is possible under the control of the computer 14 through the thermostat control unit (not shown in Fig. 1) or manually setting the heating rate on the thermostat 22. The mechanism of external massage of the heart and lungs 6 is disabled by a command from the control unit 9, the input of which is connected to the output of the interface 13 connected to the computer 14. The shutdown command is formed after start own heart rate, information on which is input to the amplifier 10 with the needle electrode 4 installed in the paw of the animal and through the communication interface 13 enters into the computer 14. Typically, the reduction in heart rate during heating is detected at the rectal temperature 9-10 ° C. Next, record the duration of clinical death, which is calculated from the time of complete cardiac arrest during cooling to the reappearance of heart contractions during warming. The intensity of artificial ventilation of the lungs gradually increases with increasing rectal temperature and an increase in the number of heartbeats per minute using the receiver 17, which can be controlled using a computer (not shown in Fig. 1) or in manual mode.

Пример 1. Достижение сверхглубокой гипотермии при охлаждении лабораторных крыс без проведения массажа сердца и легких.Example 1. Achieving ultra-deep hypothermia when cooling laboratory rats without a heart and lungs massage.

Находящуюся под эфирным наркозом крысу фиксируют на операционном столике в положении на спине. Животное интубируют для осуществления искусственной вентиляции легких, закрепляют на лапах игольчатые электроды для регистрации частоты сердечных сокращений и вводят датчик температуры для регистрации ректальной температуры. Для охлаждения крысу полностью помещают в пластиковую ванну с циркулирующей водой, имеющей температуру 1°С.The rat, which is under ether anesthesia, is fixed on the operating table in the supine position. The animal is intubated to perform artificial ventilation of the lungs, needle electrodes are attached to the paws to record the heart rate, and a temperature sensor is inserted to register the rectal temperature. For cooling, the rat is completely placed in a plastic bath with circulating water having a temperature of 1 ° C.

Интенсивность искусственной вентиляции легких снижают по мере снижения ректальной температуры, а при температуре 10°С полностью отключают. По мере снижения ректальной температуры частота сердечных сокращений снижается, а при достижении 9-8°С сердце полностью останавливается и наступает клиническая смерть.The intensity of artificial ventilation of the lungs is reduced with decreasing rectal temperature, and at a temperature of 10 ° C completely shut off. As the rectal temperature decreases, the heart rate decreases, and when it reaches 9-8 ° C, the heart stops completely and clinical death occurs.

Отогревание животного осуществляют путем контролируемого повышения температуры. При достижении температуры 8,5-9,0°С сердце вновь начинает медленно сокращаться, а при температуре 35°С частота сердечных сокращений полностью восстанавливается до нормы. Период времени от остановки сокращений сердца (9°С) при охлаждении до повторного появления сердечных сокращений (9°С) во время отогрева был принят за длительность клинической смерти.Warming the animal is carried out by controlled temperature increase. When the temperature reaches 8.5-9.0 ° C, the heart slowly begins to decline again, and at a temperature of 35 ° C, the heart rate is fully restored to normal. The period of time from stopping of heart contractions (9 ° С) during cooling to the reappearance of heart contractions (9 ° С) during warming up was taken to be the duration of clinical death.

На фиг. 3 представлены кривые изменения ректальной температуры крыс, охлажденных до 8°С, отогретых со скоростью 0,8 градуса в минуту и восстановивших жизнедеятельность в результате отогрева. В тех случаях, когда отогрев животных после остановки сердца начинается через 15 минут и длительность клинической смерти (интервал времени от остановки сердца до повторного начала сердечных сокращений) не превышает 30 минут, вероятность полного восстановления жизнедеятельности крыс равна 96%.FIG. 3 shows the curves of the change in the rectal temperature of rats cooled to 8 ° C, heated at a rate of 0.8 degrees per minute and restored to vital activity as a result of warming. In cases where warming up of animals after cardiac arrest begins after 15 minutes and the duration of clinical death (the time interval from cardiac arrest to the re-onset of heart contractions) does not exceed 30 minutes, the probability of complete recovery of vital activity of rats is 96%.

На фиг. 4 представлены графики охлаждения и отогрев крыс без применения установки для непрямого массажа сердца. Длительность периода времени от остановки сердца до начала отогревания превысила 40 минут. На фиг. 4А приведена динамика ректальной температуры в процессе охлаждения-отогрева. На фиг. 4Б приведена динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе охлаждения-отогрева. Сердце не восстановило свою деятельность в результате длительного охлаждения и животное погибло.FIG. 4 shows the graphs of cooling and warming up of rats without the use of the device for indirect heart massage. The duration of the period from cardiac arrest to the onset of warming exceeded 40 minutes. FIG. 4A shows the dynamics of rectal temperature in the process of cooling-warming. FIG. 4B shows the dynamics of heart rate (HR) in the process of cooling-warming. The heart did not regain its activity as a result of prolonged cooling and the animal died.

Пример 2. Достижение сверхглубокой гипотермии при охлаждении лабораторных крыс с проведением массажа сердца и легких.Example 2. Achieving ultra-deep hypothermia during cooling of laboratory rats with a massage of the heart and lungs.

Животное подготавливают к эксперименту согласно примеру 1. Над животным устанавливают механизм наружного массажа сердца и легких. Подводят к боковым поверхностям животного лапки, которые выполнены с возможностью регулирования усилия массажа. Платформу вместе с крысой помещают в пластиковую ванну и подают циркулирующую воду, поступающую от термостата, и имеющую температуру 1°С для глубокого переохлаждения тела животного до температуры 5-8°С. По мере снижения ректальной температуры интенсивность искусственной вентиляции легких снижают, но полностью не отключают даже после окончательной остановки сердца. При достижении температуры тела в пределах от 12 до 9°С возникают лишь эпизодические сокращения сердца. В этот момент по команде от компьютера запускается в действие механизм наружного массажа сердца и легких. При температуре 9-8°С собственные сокращения сердце полностью прекращаются и наступает клиническая смерть. Насыщение крови кислородом продолжается в период клинической смерти, поскольку подача воздуха осуществляется при помощи аппарата искусственной вентиляция легких. Искусственное кровообращение во время клинической смерти поддерживается с помощью механизма наружного массажа сердца и легких. Искусственная вентиляция легких и искусственное кровообращение осуществляется во время всего периода клинической смерти, вызванной переохлаждением, включая начало отогревания животных. Отогревание начинают в диапазоне от 40 до 45 минут после начала клинической смерти. Согревание крыс осуществляется путем постепенного программированного нагревания воды в ванне, в которой находится экспериментальное животное. Частота сердечных сокращений растет вместе с увеличением ректальной температуры животного и при ее достижении 35°С сердечная деятельность полностью восстанавливается. В этот момент крысу вынимают из воды, освобождают от электродов, трубки для искусственной вентиляции легких и термометра. Окончательное согревание животных осуществляют теплым воздухом при помощи бытового фена. Отогретых крыс помещают в стандартные боксы для дальнейшего содержания и наблюдения.The animal is prepared for the experiment according to Example 1. A mechanism for external massage of the heart and lungs is established above the animal. Bring to the side surfaces of the animal legs, which are made with the possibility of regulating the massage force. The platform together with the rat is placed in a plastic bath and the circulating water supplied from the thermostat and having a temperature of 1 ° C is supplied for deep supercooling of the animal's body to a temperature of 5-8 ° C. As the rectal temperature decreases, the intensity of mechanical ventilation is reduced, but not completely disconnected, even after the final cardiac arrest. When the body temperature reaches 12 to 9 ° C, only episodic contractions of the heart occur. At this moment, on command from the computer, the mechanism of external massage of the heart and lungs is activated. At a temperature of 9-8 ° C, the heart’s own contractions cease completely and clinical death occurs. Blood oxygenation continues during the period of clinical death, since the air supply is carried out using an artificial lung ventilator. Extracorporeal circulation during clinical death is supported by the mechanism of external massage of the heart and lungs. Artificial ventilation of the lungs and artificial blood circulation are carried out during the entire period of clinical death caused by hypothermia, including the onset of warming animals. Warming begins in the range of 40 to 45 minutes after the onset of clinical death. Warming rats is carried out by gradual programmed heating of the water in the bath in which the experimental animal is located. Heart rate increases with the increase in the rectal temperature of the animal and when it reaches 35 ° C, cardiac activity is fully restored. At this point, the rat is removed from the water, freed from electrodes, tubes for artificial ventilation of the lungs and a thermometer. The final warming of the animals is carried out with warm air using a household hair dryer. Heated rats are placed in standard boxes for further maintenance and observation.

Результаты проведенных испытаний приведены на фиг. 5. При длительности клинической смерти более 50 минут контрольные животные не выжили. В отличие от этого, крысы, которые в период клинической смерти подвергались непрямому массажу сердца, восстановили сердечную деятельность и общую жизнеспособность (Фиг. 5Б). При этом длительность клинической смерти этих животных составила около 60 минут.The results of the tests are shown in FIG. 5. With a duration of clinical death of more than 50 minutes, the control animals did not survive. In contrast, rats, which during the period of clinical death were subjected to an indirect cardiac massage, restored cardiac activity and general viability (Fig. 5B). The duration of the clinical death of these animals was about 60 minutes.

Таким образом, предложенный способ позволяет в два раза (до 60 минут в среднем) увеличивать длительность обратимой клинической смерти лабораторных крыс, охлажденных до сверхнизких положительных температур (до 5°С), после которой при отогреве животных еще возможно полное восстановление их жизнедеятельности.Thus, the proposed method allows two times (up to 60 minutes on average) to increase the duration of the reversible clinical death of laboratory rats cooled to ultra-low positive temperatures (up to 5 ° C), after which, when the animals warm up, their full recovery is still possible.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

Устройство механизма для наружного массажа сердца и легких, работающего в условиях погружения в жидкую среду, позволяет осуществить возможность получения воспроизводимых результатов при тестировании большого количества экспериментальных животных. Применение такого устройства в сочетании с использованием искусственной вентиляции легких позволяет в условиях обратимой клинической смерти, вызванной глубокой гипотермией, когда собственная сердечная деятельность прекращается, продолжать обеспечивать организм кровью, обогащенной кислородом.The device mechanism for external massage of the heart and lungs, working in the conditions of immersion in a liquid medium, allows for the possibility of obtaining reproducible results when testing a large number of experimental animals. The use of such a device in combination with the use of artificial ventilation of the lungs allows, in conditions of reversible clinical death caused by profound hypothermia, when the heart’s own activity ceases, to continue to provide the body with oxygen-enriched blood.

Источники информацииInformation sources

1. Мазалов В.К. и др. СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ К ОБЩЕМУ ОХЛАЖДЕНИЮ, Авт. Свидетельство СССР №SU1520688 (27.08.1995).1. Mazalov V.K. et al. METHOD OF INCREASING THE STABILITY OF MAMMALS TO GENERAL COOLING, Auth. Certificate of the USSR № SU1520688 (08/27/1995).

2. БАЖАНОВ Н.О. и др. СРЕДСТВО, ПОВЫШАЮЩЕЕ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ОРГАНИЗМА К ГИПОТЕРМИИ. Патент РФ №RU2010569 (11.04.1991).2. BAZHANOV N.O. et al. MEANS FOR INCREASING THE RESISTANCE OF THE ORGANISM TO HYPOTHERMIA. The patent of the Russian Federation № RU2010569 (11.04.1991).

3. Доронин Ю.Г. и др. СРЕДСТВО И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ К ГИПОТЕРМИИ АКТИВИРОВАНИЕМ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. Патент РФ №RU2270008 (20.02.2006).3. Doronin Yu.G. MEANS AND METHOD OF INCREASING HUMAN AND ANIMAL STABILITY TO HYPOTHERMIA BY ACTIVATING LIFE-IMPORTANT BIOCHEMICAL PROCESSES. The patent of the Russian Federation № RU2270008 (20.02.2006).

4. Бажанов Н.О. СРЕДСТВО, ПОВЫШАЮЩЕЕ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ОРГАНИЗМА В ПОСТГИПОТЕРМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ. Патент РФ №RU2268049 (20.05.2004).4. Bazhanov N.O. MEANS FOR INCREASING THE RESISTANCE OF THE ORGANISM IN THE POST-HYPOTHERMAL PERIOD. The patent of the Russian Federation № RU2268049 (05/20/2004).

5. П.В. Щербаков и др. Обратимая глубокая гипотермия целостного организма крыс // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1989. - Т. 107, №5, с. 543-545.5. P.V. Shcherbakov et al. Reversible deep hypothermia of the whole organism of rats // Bul. experiment biology and medicine. - 1989. - Vol. 107, No. 5, p. 543-545.

6. Сироткина М.Г. и др. «Реаниматор» Патент РФ №RU288861(00.00.1971).6. Sirotkina M.G. and others. "Resuscitator" Patent of the Russian Federation № RU288861 (00.00.1971).

7. STEEN STIG «Systems and procedures for treating cardiac arrest» патент США №US7226427 (2007-06-05).7. STEEN STIG Systems and procedures for treating cardiac arrest. US Patent No. US7226427 (2007-06-05).

8. ЛЭК Томас и др. «УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ ПРИ ОСТАНОВКЕ СЕРДЦА (ВАРИАНТЫ)». РФ №RU2194488 (27.06.2000).8. LEK Thomas and others. "DEVICE FOR COMPRESSION OF THE CHEST CELL WHEN STOPPING THE HEART (OPTIONS)". Of the Russian Federation No. RU2194488 (06.27.2000).

9. SCHOCK ROBERT et al. «Active compression/decompression cardiac assist/support device and method». США №TJS5490820 (1996-02-13).9. SCHOCK ROBERT et al. "Active compression / decompression cardiac assist / support device and method". United States No. TJS5490820 (1996-02-13).

10. США №US20150272822 «Chest Compression Device». Патент США №US20150272822 (2015-10-01).10. United States №US20150272822 "Chest Compression Device". U.S. Patent No. US20150272822 (2015-10-01).

Claims (3)

1. Устройство для изучения устойчивости млекопитающих к сверхглубокой гипотермии и расширения предельных временных границ нахождения животного в состоянии сверхглубокой гипотермии, включающее платформу для закрепления на спине испытуемого животного, пластиковую ванну, в которой размещена платформа, систему искусственной вентиляции, механизм наружного массажа сердца и легких, через узел управления механизмом наружного массажа сердца и легких подключенный к системе управления частотой массажа сердца и легких, включающей игольчатый электрод, датчик температуры через соответствующие усилители сигнала подключенный к интерфейсу, узел управления механизмом наружного массажа сердца и легких, связанный с интерфейсом, и связанный с интерфейсом шиной передачи данных компьютер, при этом механизм наружного массажа сердца и легких установлен с возможностью индивидуальной настройки под конкретное животное таким образом, чтобы его лапки давили на боковые области поверхности грудной клетки животного, и включает раму, размещенную на платформе, закрепленную в верхней части рамы вертикальную направляющую и перемещаемый внутри нее шток, имеющий возможность передачи возвратно-поступательных перемещений к левому и правому двухступенчатому шарнирному приводу для управления первым и вторым горизонтальными штоками, на которых установлены упомянутые лапки.1. A device for studying the resistance of mammals to ultra-deep hypothermia and expanding the limiting time limits for an animal in a state of ultra-deep hypothermia, including a platform for fixing the test animal on a back, a plastic bath containing a platform, an artificial ventilation system, an external massage mechanism for the heart and lungs, through the control unit of the mechanism of external massage of the heart and lungs connected to the control system of the frequency of massage of the heart and lungs, including the needle e Electrode, temperature sensor through appropriate signal amplifiers connected to the interface, control unit of the external heart and lung massage mechanism connected to the interface and computer connected to the data bus interface, while the external heart and lung massage mechanism is installed with the possibility of individual adjustment for a particular animal so that its legs pressed on the side areas of the chest surface of the animal, and includes a frame placed on the platform, fixed in the upper part of the frame and a vertical guide rod movable within it, having the ability to transfer the reciprocating motion to the left and right two-stage hinge actuator for controlling the first and second horizontal rods on which said foot installed. 2. Способ изучения устойчивости млекопитающих к сверхглубокой гипотермии, вызывающей остановку сердца, и расширения предельных временных границ нахождения животного в состоянии сверхглубокой гипотермии, в соответствии с которым используют устройство по п. 1, где животное фиксируют на платформе в положении на спине, интубируют и осуществляют искусственную вентиляцию легких, закрепляют на лапе животного игольчатый электрод для регистрации частоты сердечных сокращений, вводят в тело датчик температуры для регистрации ректальной температуры, помещают платформу с размещенным на нем животным на дно пластиковой ванны с циркулирующей водой, снижают интенсивность искусственной вентиляции легких по мере снижения ректальной температуры, измеряют ректальную температуру и частоту сердечных сокращений и по данным частоты сердечных сокращений определяют начало клинической смерти, а также определяют границу, после которой животное выходит из состояния клинической смерти при его отогревании, при этом в случае возникновения в процессе охлаждения эпизодических сокращений сердца осуществляют дополнительное пульсирующее механическое воздействие на обе боковые поверхности грудной клетки животного в области легких и осуществляют непрямой массаж сердца, при этом искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца осуществляют во время всего периода остановки сердца, при этом интенсивность искусственной вентиляции легких постепенно увеличивают в процессе отогревания и по мере роста ректальной температуры, запуска собственной работы сердца и увеличения частоты сердечных сокращений, а внешний массаж прекращают после начала прогревания и запуска животным собственных сокращений сердца.2. A method of studying the resistance of mammals to ultra-deep hypothermia, causing cardiac arrest, and expanding the limiting time limits for an animal in a state of super-deep hypothermia, in accordance with which the device of claim 1 is used, where the animal is fixed on the platform in a supine position, intubated and carried out artificial ventilation of the lungs, fix the needle electrode on the paw of the animal to register the heart rate, insert a temperature sensor into the body to register the rectal temperature tours, place a platform with an animal placed on it at the bottom of a plastic bath with circulating water, reduce the intensity of mechanical ventilation as the rectal temperature decreases, measure rectal temperature and heart rate, and determine the beginning of clinical death according to heart rate data , after which the animal leaves the state of clinical death when it is heated, and in the event of episodic contractions of hearts occurring during the cooling process and carry out an additional pulsating mechanical effect on both side surfaces of the chest of the animal in the lung area and perform indirect heart massage, while artificial ventilation and indirect heart massage are performed during the entire period of cardiac arrest, while the intensity of artificial ventilation is gradually increased during the warming process and with the growth of rectal temperature, the launch of the heart’s own work and an increase in the heart rate, and the external massage they rasp after the start of warming up and starting the animals to have their own heart contractions. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что охлаждение животного проводят циркулирующей водой, имеющей температуру до 1°С, при достижении ректальной температуры значений от 5°С до 9°С температуру охлаждающей жидкости поддерживают в этом же диапазоне до начала прогрева животного.3. The method according to p. 2, characterized in that the cooling of the animal is carried out with circulating water having a temperature of up to 1 ° C, when rectal temperature is reached from 5 ° C to 9 ° C, the coolant temperature is maintained in the same range until the animal starts to warm up .
RU2018111696A 2018-04-02 2018-04-02 Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia RU2688722C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111696A RU2688722C1 (en) 2018-04-02 2018-04-02 Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111696A RU2688722C1 (en) 2018-04-02 2018-04-02 Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688722C1 true RU2688722C1 (en) 2019-05-22

Family

ID=66636990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018111696A RU2688722C1 (en) 2018-04-02 2018-04-02 Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688722C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490820A (en) * 1993-03-12 1996-02-13 Datascope Investment Corp. Active compression/decompression cardiac assist/support device and method
RU2268049C2 (en) * 2002-11-25 2006-01-20 Ярославская государственная медицинская академия Preparation for increasing body resistance in posthypothermal period
RU2270008C1 (en) * 2005-05-19 2006-02-20 Юрий Георгиевич Доронин Agent and method for enhancing human and animal resistance to hypothermia by activation of vital essential biochemical processes
US7226427B2 (en) * 2003-05-12 2007-06-05 Jolife Ab Systems and procedures for treating cardiac arrest
US20150272822A1 (en) * 2012-10-12 2015-10-01 Oslo Universitetssykehus Hf Chest Compression Device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490820A (en) * 1993-03-12 1996-02-13 Datascope Investment Corp. Active compression/decompression cardiac assist/support device and method
RU2268049C2 (en) * 2002-11-25 2006-01-20 Ярославская государственная медицинская академия Preparation for increasing body resistance in posthypothermal period
US7226427B2 (en) * 2003-05-12 2007-06-05 Jolife Ab Systems and procedures for treating cardiac arrest
RU2270008C1 (en) * 2005-05-19 2006-02-20 Юрий Георгиевич Доронин Agent and method for enhancing human and animal resistance to hypothermia by activation of vital essential biochemical processes
US20150272822A1 (en) * 2012-10-12 2015-10-01 Oslo Universitetssykehus Hf Chest Compression Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102639087B (en) Altering temperature in a mammalian body
EP1729702B1 (en) Cerebral temperature control
DE60307681T2 (en) DEVICE FOR THE OUTSTANDING USE OF PULSATING PRESSURE ON THE KOERPER AND APPLICATIONS THEREOF
US3776241A (en) System and method for controlling vascular responses
Dickson et al. Temperature gradients in pigs during whole-body hyperthermia at 42 degrees C
CN109952080A (en) Whole body thermotherapy system
RU2688722C1 (en) Apparatus and method for experimental study and expansion of time boundaries of superdeep hypothermia
Blades et al. A simple method for inducing hypothermia
Hackman Recognizing and understanding the cold-stressed term infant
JPH1033626A (en) Warm bath type thermotherapy device
CN107929948B (en) A kind of intelligence whole body Microwave Hyperthermia System
Murison Prevention and treatment of perioperative hypothermia in animals under 5 kg bodyweight
CN106859802B (en) A kind of pressure-adjustable A types clamp sore modeling animal experiment device
Togawa et al. Deep temperature monitoring in intensive care
JP2004130124A (en) Physiological condition management system and physiological condition management method
EP3372204A1 (en) Whole-body hyperthermia system
Morrison et al. Influence of respiratory heat transfer on thermogenesis and heat storage after cold immersion
JP2006288568A (en) Device for simultaneously controlling intracranial pressure and brain temperature and its controlling method
Wakamatsu et al. Development of a basic air-cooling fuzzy control system for hypothermia
EP2745817B1 (en) Device for controlling - either increasing or decreasing - the body temperature of a patient
Hales et al. Integrated changes in regional circulatory activity evoked by thermal stimulation of the hypothalamus
EP4252536A1 (en) Perfusion system
JP2011200386A (en) Brain temperature management device and method of controlling brain temperature management device
CN215821882U (en) Cold and heat exchange system capable of being used for multiple cardiac surgery stop-jump operations simultaneously
US20180221241A1 (en) Enhancement of vasodilatory function and lowering of effective systemic vascular resistance

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210403