RU2848103C1

RU2848103C1 - Thermoelectric device for the treatment of radiation-induced oropharyngeal syndrome

Info

Publication number: RU2848103C1
Application number: RU2024138942A
Authority: RU
Inventors: Ринат Нафисулович Валиулин; Олег Викторович Евдулов; Анвар Магомедович Кардашев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "2Р Инжиниринг"
Filing date: 2024-12-23
Publication date: 2025-10-16

Abstract

FIELD: medical technology.

SUBSTANCE: thermoelectric device for treating radio-induced oropharyngeal syndrome comprises a cold source, a mouthpiece with a removable hypoallergenic coating that is placed in the mouth during procedures, and a transport system located outside the mouth that connects the cold source and the mouthpiece. The mouthpiece is made of a highly thermally conductive material in the form of a monolithic structure, and the transport system is in the form of a heat pipe. The mouthpiece and the transport system have reliable mechanical and thermal contact with their end surfaces in the demarcation area, on the outside of which a limiter made of hypoallergenic material in the form of a ring is fixed. The transport system has the shape of a rectangular parallelepiped, with a thermoelectric module connected to each side edge on the cold side. All thermoelectric modules are electrically connected in parallel and powered by a direct current source, forming a cold source. Heat is removed from the hot side of the thermoelectric modules by a fan unit.

EFFECT: reduction in the overall dimensions and weight of the device, simplification of its design.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения радиоиндуцированного орофарингеального синдрома за счет охлаждения ротовой полости пациента.The invention relates to medicine and is intended for the treatment of radiation-induced oropharyngeal syndrome by cooling the patient's oral cavity.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1]. В его состав входит источник холода, выполненный в виде портативного жидкостного термостата, мундштук с гипоаллергенным покрытием, соединенный посредством транспортной системы, состоящей их двух гибких пластиковых шлангов, с жидкостным термостатом, средство для транспортировки охлажденной воды от жидкостного термостата до мундштука. При проведении процедур мундштук помещается в ротовую полость пациента, а вода, охлажденная внутри термостата посредством транспортной системы и средства для ее транспортировки, циркулирует через мундштук, позволяя охлаждать слизистую оболочку ротовой полости и поддерживать желаемую температуру в течение требуемого времени.The prototype of the invention is the device described in [1]. It comprises a cold source in the form of a portable liquid thermostat, a mouthpiece with a hypoallergenic coating connected to the liquid thermostat via a transport system consisting of two flexible plastic hoses, and a means for transporting cooled water from the liquid thermostat to the mouthpiece. During procedures, the mouthpiece is placed in the patient's oral cavity, and water cooled within the thermostat via the transport system and the means for transporting it circulates through the mouthpiece, cooling the oral mucosa and maintaining the desired temperature for the required time.

Недостатком прибора является его громоздкость, относительно большой вес, а также обязательное наличие воды и средства для ее транспортировки от жидкостного термостата до мундштука.The disadvantage of the device is its bulkiness, relatively large weight, and the mandatory presence of water and a means for transporting it from the liquid thermostat to the mouthpiece.

Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритных размеров и веса устройства, упрощение его конструкции.The technical result of the invention is a reduction in the overall dimensions and weight of the device and a simplification of its design.

Технический результат достигается тем, что мундштук выполнен из высокотеплопроводного материала в виде монолитной конструкции, а транспортная система - в виде тепловой трубы. Мундштук и транспортная система имеют надежный механический и тепловой контакт торцевыми поверхностями в области разграничения, на которой с внешней стороны крепится ограничитель, изготовленный из гипоаллергенного материала в виде кольца. Транспортная система имеет форму прямоугольного параллелепипеда, с каждой боковой гранью которого сопряжен холодной стороной термоэлектрический модуль. Все термоэлектрические модули электрически соединены параллельно и питаются электрической энергией от источника постоянного электрического тока, образуя источник холода, при этом отвод теплоты от горячей стороны термоэлектрических модулей осуществляется за счет вентиляторного агрегата.The technical result is achieved by the mouthpiece being made of a highly thermally conductive material as a monolithic structure, and the transport system being a heat pipe. The mouthpiece and transport system maintain reliable mechanical and thermal contact at their end surfaces in the demarcation area, where a stopper made of a hypoallergenic ring is attached on the outside. The transport system is shaped like a rectangular parallelepiped, with a thermoelectric module connected to the cold side of each side. All thermoelectric modules are electrically connected in parallel and fed by a DC power source, forming a cold source. Heat is removed from the hot side of the thermoelectric modules by a fan unit.

Структурная схема устройства приведена на фиг.1.The structural diagram of the device is shown in Fig. 1.

Устройство содержит мундштук 1, размещаемый в полости рта пациента при проведении процедур, изготовленный из высокотеплопроводного материала (например, медь или латунь) в виде монолитной конструкции, имеющий съемное гипоаллергенное покрытие 2 по всей поверхности, транспортную систему 3, находящуюся вне полости рта пациента, выполненную в виде тепловой трубы. Мундштук 1 и транспортная система 3 имеют надежный механический и тепловой контакт торцевыми поверхностями в области разграничения 4, на которой с внешней стороны крепится ограничитель 5, изготовленный из гипоаллергенного материала в виде кольца. Транспортная система 3 имеет форму прямоугольного параллелепипеда, с каждой боковой гранью которого сопряжен холодной стороной термоэлектрический модуль 6. Все термоэлектрические модули 6 электрически соединены параллельно и питаются электрической энергией от источника постоянного электрического тока 7, образуя источник холода. Отвод теплоты от горячей стороны термоэлектрических модулей 6 осуществляется за счет вентиляторного агрегата 8. The device comprises a mouthpiece 1, which is placed in the patient's oral cavity during procedures, made of a highly thermally conductive material (e.g., copper or brass) in the form of a monolithic structure, having a removable hypoallergenic coating 2 over the entire surface, a transport system 3, located outside the patient's oral cavity, made in the form of a heat pipe. The mouthpiece 1 and the transport system 3 have reliable mechanical and thermal contact with their end surfaces in the delimitation area 4, on which a limiter 5, made of a hypoallergenic material in the form of a ring, is attached on the outside. The transport system 3 has the form of a rectangular parallelepiped, with a thermoelectric module 6 connected to each lateral face with the cold side. All thermoelectric modules 6 are electrically connected in parallel and are supplied with electric energy from a direct current source 7, forming a cold source. Heat is removed from the hot side of the thermoelectric modules 6 by a fan unit 8.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

Перед началом процедуры устройство дезинфицируется. Мундштук 1 с надетым на него гипоаллергенным покрытием 2 помещается в полость рта пациента. Осуществляется питание термоэлектрических модулей 6 электрической энергией от источника постоянного электрического тока 7. Охлаждение мундштука 1 производится за счет испарения вблизи границы разграничения 4 теплоносителя (например, метанола, этанола) в тепловой трубе. Термоэлектрические модули 6, работающие в режиме охлаждения, обеспечивают конденсацию теплоносителя, а капиллярная структура внутренней поверхности тепловой трубы его перемещение к зоне испарения. Ограничитель 5, закрепленный в области разграничения 4, осуществляет отделение области мундштука 1 от транспортной системы 3, предотвращая ее попадание в ротовую полость пациента. Отвод теплоты от термоэлектрических модулей осуществляется вентиляторным агрегатом 8. Во время процедуры мундштук 1 находится либо в статическом положении, либо перемещается по полости рта самим пациентом (за счет движения нижней челюсти, языка). Глубина охлаждения и продолжительность нахождения мундштука 1 в полости рта пациента определяется характером процедуры, определяемым лечащим врачом. Before the procedure, the device is disinfected. Mouthpiece 1 with hypoallergenic coating 2 placed on it is placed in the patient's oral cavity. Thermoelectric modules 6 are supplied with electric energy from a direct current source 7. Cooling of mouthpiece 1 is achieved due to evaporation of a coolant (e.g., methanol, ethanol) near the delimitation boundary 4 in a heat pipe. Thermoelectric modules 6, operating in the cooling mode, ensure condensation of the coolant, and the capillary structure of the inner surface of the heat pipe ensures its movement to the evaporation zone. Limiter 5, fixed in the delimitation area 4, separates the mouthpiece 1 area from transport system 3, preventing it from entering the patient's oral cavity. Heat is removed from the thermoelectric modules by fan unit 8. During the procedure, mouthpiece 1 is either in a static position or is moved around the oral cavity by the patient (due to the movement of the lower jaw and tongue). The depth of cooling and the duration of the mouthpiece 1 being in the patient’s oral cavity is determined by the nature of the procedure, as determined by the attending physician.

ЛитератураLiterature

1. Java Walladbegi, Roger Henriksson, Björn Tavelin, et al. Efficacy of a novel device for cryoprevention of oral mucositis: a randomized, blinded, multicenter, parallel group, phase 3 trial // Bone marrow transplantation. - 2022. - v. 57, p. 191-197 (https://doi.org/10.1038/s41409-021-01512-6).1. Java Walladbegi, Roger Henriksson, Björn Tavelin, et al. Efficacy of a novel device for cryoprevention of oral mucositis: a randomized, blinded, multicenter, parallel group, phase 3 trial // Bone marrow transplantation. - 2022. - v. 57, p. 191-197 (https://doi.org/10.1038/s41409-021-01512-6).

Claims

A thermoelectric device for treating radio-induced oropharyngeal syndrome, comprising a cold source, a mouthpiece having a removable hypoallergenic coating located in the oral cavity during procedures, a transport system located outside the oral cavity, connecting the cold source and the mouthpiece, characterized in that the mouthpiece is made of a highly heat-conducting material in the form of a monolithic structure, and the transport system is in the form of a heat pipe, the mouthpiece and the transport system have a reliable mechanical and thermal contact with the end surfaces in the delimitation area, on which a limiter is fixed on the outside, made of a hypoallergenic material in the form of a ring, the transport system has the shape of a rectangular parallelepiped, with each lateral face of which a thermoelectric module is connected with the cold side, wherein all thermoelectric modules are electrically connected in parallel and supplied with electric energy from a source of direct electric current, forming a cold source, while heat is removed from the hot side of the thermoelectric modules by a fan unit.