RU2857660C1 - Ручное автономное устройство биопечати и устройство создания направленного потока аэрозоля для него - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к ручному автономному устройству биопечати и устройству создания направленного потока аэрозоля для него. Устройство создания направленного потока включает несущую часть, установленные на ней емкость для хранения сшивающего агента, пьезоэлектрический излучатель, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль, фокусирующее сопло и вентилятор. Несущая часть имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла, место для установки вентилятора и камеру смешения, размещенную между фокусирующим соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу через камеру смешения. Пьезоэлектрический излучатель размещен между емкостью для хранения сшивающего агента и камерой смешения с возможностью контакта со сшивающим агентом и распыления последнего в поступающий от вентилятора поток газообразной среды, проходящей через камеру смешения в направлении фокусирующего сопла. На противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стенке камеры смешения установлен сорбционный модуль, размещенный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем. Емкость для хранения сшивающего агента снабжена средством выравнивания давления. Ручное автономное устройство биопечати включает корпус, имеющий рукоятку, шприц с гидрогелевой композицией, толкатель штока шприца и устройство создания направленного потока аэрозоля. Техническим результатом является повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента и его фокусировка на раневой поверхности, равномерности и плотности нанесения сшивающего агента, упрощение монтажа и обслуживания компонентов для подачи сшивающего агента. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Предложенная группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к травматологии, и может быть использована в условиях чрезвычайных ситуаций или военного времени в полевых условиях. В частности, ручное автономное устройство биопечати совместно с устройством создания направленного потока аэрозоля может использоваться с целью остановки кровотечения и индуцирования регенеративных процессов при ранениях легкой и средней степени тяжести.

Уровень техники

В области медицины широко распространены средства, обеспечивающие подачу различных активных веществ в виде аэрозоля на обрабатываемую поверхность, например, раневую поверхность.

К таким средствам можно отнести устройство для создания направленного потока аэрозоля с целью воздействия на ткани организма, которое состоит из смесительного узла, предназначенного для смешивания жидкости и газа (например, CO₂), подключенного к резервуару для жидкости, который обеспечивает снабжение смесительного узла распыляемой жидкостью, где посредством процессов смешения и избыточного давления газа происходит генерация фокусированной струи аэрозоля (см. US 20130079733 А1, МПК А61М 35/00, опубл. 28.03.2013).

Данное устройство обеспечивает создание направленного потока аэрозоля, состоящего из терапевтических форм препаратов для обработки раневых поверхностей. Однако данному устройству присущ также и недостаток, заключающийся в том, что такое устройство обеспечивает подачу только одного вещества. Кроме того, дисперсность полученного аэрозоля порядка 50-70 мкм, а избыточное давление при такой дисперсности, создаваемое газом, может негативно влиять на динамику регенерации в раневом дефекте и вызывать болевые ощущения у пациента. Также следует отметить, что описанное устройство может наносить только один состав, тогда как лечение раневых поверхностей зачастую требует нанесения одновременно нескольких веществ, например, сшивающего агента и гидрогелевой композиции. В частности, это может быть необходимо для полимеризации гидрогелевой композиции при помощи сшивающего агента и сокращения времени для возникновения гемостатического эффекта с ее использованием.

Для решения данной проблемы в уровне техники используют в том числе специальные устройства - ручные автономные устройства биопечати, совмещающие функции подачи двух или более веществ одновременно на раневую поверхность.

Например, из уровня техники известно ручное автономное устройство биопечати, в котором устройство создания направленного потока аэрозоля сшивающего агента включает емкость для хранения сшивающего агента и пьезоэлектрический излучатель для его распыления, размещенные в одном корпусе со шприцем с гидрогелевой композицией и электромеханическим устройством воздействия на шток шприца с целью подачи его на раневую поверхность (см. RU 225524 U1, МПК А61М 35/00, опубл. 23.04.2024).

Вместе с тем такое решение также не лишено недостатков. В частности, распыленный пассивный поток сшивающего агента после пьезоэлектрического излучателя обладает относительно низкой скоростью, высокой седиментационной способностью, а также, вследствие высокой дисперсности (до 10 мкм), характеризуется стохастическим распределением по площади в фокусной зоне раневой поверхности на выходе из сопла при атмосферном давлении. Таким образом, как показывает практика использования подобных устройств с пассивным воздушным потоком, при скорости истечения, образуемой самим пьезоэлектрическим излучателем, образуется «облако аэрозоля», охватывающее большую площадь раневой поверхности. Соответственно, при таком исполнении распределение сшивающего агента по раневой поверхности не равномерно, а часть (до 30%) сшивающего агента хаотично распределяется в пространстве и улетучивается в атмосферу, что в результате может приводить к низкой степени сшивки гидрогелевой композиции.

В связи с этим целесообразно создание направленного и сфокусированного потока сшивающего агента, который направляют с использованием принудительных средств нагнетания, генерирующих активный поток воздуха. Данные средства нагнетания также целесообразно разместить на самом устройстве создания направленного потока аэрозоля. При этом повышение сложности данного устройства не должно негативно сказываться на обслуживании всех его компонентов, необходимых для подачи сшивающего агента.

В результате в уровне техники имеется потребность в создании ручного автономного устройства биопечати и устройства создания направленного потока аэрозоля для него, в которых все компоненты, служащие для подачи сшивающего агента, размещены в едином модуле, способствующем упрощению монтажа и обслуживания таких компонентов. Одновременно с этим необходимо предусмотреть повышение скорости истечения распыленного сшивающего агента и его фокусировку в области печати, что положительно влияет на равномерность и плотность нанесения сшивающего агента на раневую поверхность и степень сшивки соответственно.

Таким образом, технической задачей предложенной группы изобретений является повышение степени сшивки гидрогелевой композиции при подаче распыленного сшивающего агента на раневую поверхность, а также повышение ремонтопригодности устройства создания направленного потока аэрозоля и ручного автономного устройства биопечати в целом.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат, достигаемый при использовании заявленной группы изобретений, заключается в решении указанных технических проблем. В частности, при использовании предложенных решений обеспечивается повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента и его фокусировка на раневой поверхности, соответственно, повышается равномерность и плотность нанесения сшивающего агента. Кроме того, при использовании предложенного решения также упрощается монтаж и обслуживание компонентов, служащих для подачи сшивающего агента.

Для достижения данного технического результата предлагается устройство создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати, включающее несущую часть, а также установленные на ней емкость для хранения сшивающего агента, пьезоэлектрический излучатель, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль, фокусирующее сопло и вентилятор. При этом несущая часть имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла, место для установки вентилятора, а также камеру смешения, размещенную между фокусирующим соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу через камеру смешения. Пьезоэлектрический излучатель размещен между емкостью для хранения сшивающего агента и камерой смешения с возможностью контакта со сшивающим агентом и распыления последнего в поступающий от вентилятора поток газообразной среды, проходящей через камеру смешения в направлении фокусирующего сопла. На противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стенке камеры смешения установлен сорбционный модуль, размещенный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем. При этом емкость для хранения сшивающего агента снабжена средством выравнивания давления.

В предложенном устройстве для создания направленного потока аэрозоля все компоненты, служащие для подачи и распыления сшивающего агента, такие как несущая часть, емкость для хранения сшивающего агента, вентилятор, пьезоэлектрический излучатель, сорбционный модуль и фокусирующее сопло, объединены в единый узел. В результате все указанные элементы в сборе могут быть одновременно демонтированы с ручного автономного устройства биопечати и впоследствии также обратно установлены после обслуживания.

Кроме того, емкость для хранения сшивающего агента, вентилятор и фокусирующее сопло размещены с разных сторон несущей части устройства создания направленного потока аэрозоля. Тем самым имеется возможность раздельного доступа к каждому из указанных элементов с обеспечением их последовательного демонтажа и обслуживания независимо друг от друга в любом порядке.

Соответственно, такое выполнение способствует упрощению монтажа, демонтажа и обслуживания компонентов устройства создания направленного потока аэрозоля и обеспечивает повышение его ремонтопригодности.

Необходимо также отметить, что для создания потока воздуха в предложенном решении используется вентилятор, размещенный на несущей части. Данный вентилятор создает поток газообразной среды, в частности поток воздуха, который осуществляет воздействие на распыленный пьезоэлектрическим излучателем сшивающий агент. Тем самым при помощи вентилятора осуществляется предварительный разгон потока газообразной среды перед его взаимодействием с распыленным сшивающим агентом. В результате растет и скорость истечения распыленного сшивающего агента через фокусирующее сопло.

Кроме того, за счет размещения сорбционного модуля на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стороне камеры смешения в предложенном решении обеспечивается частичное поглощение крупных фракций сшивающего агента, которые могут скапливаться в этом месте. Так, выделение данных фракций обусловлено турбулентными процессами, имеющими место при взаимодействии потока воздуха от вентилятора и потока аэрозоля от пьезоэлектрического излучателя. При этом образовавшиеся крупные конгломераты капель аэрозоля ввиду своей массы имеют тенденцию к осаждению на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стороне камеры смешения. В то же время более мелкие фракции выносятся потоком воздуха в сторону фокусирующего сопла и используются для нанесения сшивающего агента на раневую поверхность. При этом расположение сорбционного модуля в месте, где происходит осаждение крупных фракций сшивающего агента, позволяет поглощать и, соответственно, препятствовать возможному их выносу в направлении фокусирующего сопла. Соответственно, такое выполнение позволяет снизить неравномерность выходящего из фокусирующего сопла потока аэрозоля ввиду снижения вероятности попадания в него крупных фракций сшивающего агента.

В результате на выходе из ручного автономного устройства биопечати формируется область фокуса, которая охватывается полученным аэрозолем (область максимальной концентрации на единицу пощади раневой поверхности). При этом ввиду указанных выше причин равномерность и плотность распределения сшивающего агента на обрабатываемой раневой поверхности повышается. Тем самым в результате обеспечивается более однородная и лучшая сшивка нанесенной на раневую поверхность гидрогелевой композиции.

Соответственно, в представленном устройстве создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати обеспечивается повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента, его фокусировка на раневой поверхности и повышение равномерности нанесения. Кроме того, при использовании предложенного решения также упрощается монтаж и обслуживание компонентов системы подачи сшивающего агента ручного автономного устройства биопечати.

В частных случаях осуществления предложенного изобретения пьезоэлектрический излучатель может быть выполнен в виде кольцевого пьезокерамического диска с перфорированным металлическим диффузором. При этом каждое отверстие, входящее в массив отверстий перфорации металлического диффузора, может иметь диаметр от 8 до 15 мкм.

Также для обеспечения уменьшения вертикального габарита предложенного устройства и обеспечения максимального воздушного давления в камере смешения вентилятор может быть выполнен радиальным. В этом частном случае выходное отверстие вентилятора может располагаться сбоку несущей части устройства, что позволит разместить его большую по габаритам торцевую поверхность вдоль стенки, на которой закреплена емкость для хранения сшивающего агента и которая позиционируется параллельно длинной стороне ручного автономного устройства биопечати.

При этом емкость для хранения сшивающего агента может быть выполнена герметичной.

В одном из вариантов выполнения предложенного решения емкость для хранения сшивающего агента может быть закреплена на несущей части устройства создания направленного потока аэрозоля. В этом случае средство выравнивания давления может представлять собой компенсаторный воздушный канал. При этом емкость для хранения сшивающего агента может включать эластичный клапан для заправки сшивающим агентом, а также содержать патрубок для размещения эластичного клапана и компенсаторного канала.

Также несущая часть может содержать, по меньшей мере, одну выступающую часть с отверстием для крепления в корпусе ручного автономного устройства биопечати. В этом случае предпочтительно, чтобы внутри выступающей части с отверстием для крепления в корпусе ручного автономного устройства биопечати был размещен сорбционный модуль.

Между вентилятором и камерой смешения на несущей части может быть размещен аэродинамический элемент, выполненный с возможностью разделения потока газообразной среды от вентилятора на две части перед ее взаимодействием с распыленным сшивающим агентом. В результате такого выполнения может обеспечиваться необходимое профилирование проходного сечения канала для потока воздуха, которое, в частности, может приводить и к дополнительному разгону указанного потока. Это можно обеспечить путем некоторого сужения общего проходного сечения канала в месте установки аэродинамического элемента. Тем самым разгон потока газообразной среды, а именно потока воздуха может обеспечиваться не только вентилятором, но и путем соответствующего профилирования канала для подачи потока воздуха к камере смешения. В результате такое выполнение позволяет организовывать необходимые условия по давлению и скорости потока воздуха в камере смешения, которая размещена на выходе аэродинамического элемента. Соответственно, при таком исполнении можно добиться еще большего повышения скорости истечения распыленного сшивающего агента через фокусирующее сопло.

В данном варианте выполнения предложенного устройства создания направленного потока аэрозоля ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла может составлять 18 мм.

Также возможен вариант выполнения устройства создания направленного потока аэрозоля, в котором емкость для хранения сшивающего агента выполнена сменной и одноразовой.

В этом случае сменная одноразовая емкость для хранения сшивающего агента может быть установлена в размещенном на несущей части с возможностью снятия переходном модуле и закреплена на нем при помощи разъемного соединения. При этом пьезоэлектрический излучатель также может быть установлен на переходном модуле.

В этой части следует отметить, что использование переходного модуля для закрепления на нем емкости для хранения сшивающего агента и закрепление последней на несущей части с возможностью снятия позволяет применять емкости для хранения сшивающего агента, которые выполнены одноразовыми и съемными, сохраняя при этом на должном уровне безопасность нанесения аэрозоля на раневую поверхность. Это обусловлено тем, что пьезоэлектрический излучатель в указанном случае установлен на данном переходном модуле, что позволяет снимать и устанавливать емкость для хранения сшивающего агента, не нарушая положение данного излучателя. Кроме того, сам переходный модуль также выступает определенной преградой для посторонних предметов. Тем самым в положении, когда емкость для хранения сшивающего агента удалена, обеспечивается снижение вероятности попадания посторонних предметов или частиц в камеру смешения, а, следовательно, и на раневую поверхность. Такое выполнение устройства создания направленного потока аэрозоля особенно актуально при его использовании в полевых условиях.

В вышеуказанном варианте выполнения ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла может составлять 38 мм.

Для фиксации сменной одноразовой емкости для хранения сшивающего агента на переходном модуле предпочтительно используется байонетное соединение. Это позволят осуществлять замену данной емкости максимально просто и быстро, а именно путем простого поворота вокруг оси отверстия переходного модуля. При этом может использоваться подпружиненный пуансон, выполненный с возможностью создания осевого прижимающего усилия между торцевой частью сменной одноразовой емкости и уплотнением в канале пуансона. Такое решение способствует поджатию в осевом направлении пуансона к торцевой части сменной одноразовой емкости и обеспечению при этом герметизации между имеющемся на пуансоне уплотнением и поверхностью данной емкости. Тем самым обеспечивается герметичность соединения сменной одноразовой емкости для хранения сшивающего агента с переходным модулем, установленным на несущей части устройства.

Также переходный модуль может быть выполнен с изгибом, а сменная одноразовая емкость размещена под углом к стенке несущей части. Это позволяет варьировать габаритными размерами предложенных устройств в зависимости от предполагаемых условий использования. Кроме того, это позволяет повышать их эргономичность при использовании сменных одноразовых емкостей. В частности, в этом случае ось отверстия для крепления емкости на переходном модуле отклонена от перпендикуляра с верхней стенкой несущей части предложенного устройства. Это позволяет при удержании ручного автономного устройства биопечати одной рукой перенести плоскость вращения одноразовой емкости в более благоприятное положение для совершения вращательных движений кистью второй руки.

Необходимо также отметить, что в этом варианте выполнения средство выравнивания давления может представлять собой отверстие в стенке емкости для хранения сшивающего агента, закрытое одноразовой пломбой. Данная съемная пломба может быть установлена на внешней стороне емкости для хранения сшивающего агента при помощи клеящего слоя. Такое выполнение препятствует вытеканию сшивающего агента из данной емкости до момента удаления пломбы.

Необходимо также отметить, что канал для сшивающего агента в переходном модуле, проходящий от сменной одноразовой емкости к пьезоэлектрическому излучателю, может быть снабжен подсвечивающим элементом, в том числе и для повышения стерильности данного канала. В последнем случае переходный модуль может быть снабжен подсвечивающим элементом, выполненным в виде светодиода в ультрафиолетовом спектре.

В предложенном решении несущая часть устройства создания направленного потока аэрозоля может быть выполнена из соединенных метрическими винтами отдельных элементов. Вместе с тем возможно предусмотреть и выполнение, когда, по меньшей мере, часть ее элементов соединены между собой с использованием геометрического замыкания и/или натяга.

Кроме того, фокусирующее сопло может быть соединено с магнитным фиксатором, выполненным с возможностью взаимодействия со шприцом ручного автономного устройства биопечати.

Вышеуказанный технический результат также достигается и в другом изобретении предложенной группы изобретений, относящемся к ручному автономному устройству биопечати, включающему корпус, имеющий рукоятку, шприц с гидрогелевой композицией, толкатель штока шприца, а также указанное выше устройство создания направленного потока аэрозоля. В частности, в данном изобретении устройство создания направленного потока аэрозоля также включает несущую часть, установленные на ней емкость для хранения сшивающего агента, пьезоэлектрический излучатель, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль, фокусирующее сопло и вентилятор. Несущая часть имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла, место для установки вентилятора, а также камеру смешения, размещенную между фокусирующим соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу через камеру смешения. Пьезоэлектрический излучатель размещен между емкостью для хранения сшивающего агента и камерой смешения с возможностью контакта со сшивающим агентом и распыления последнего в поток газообразной среды, проходящей через камеру смешения. На противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стенке камеры смешения размещен сорбционный модуль, выполненный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем. При этом емкость для хранения сшивающего агента снабжена средством выравнивания давления.

В представленном ручном автономном устройстве биопечати используется вышеуказанное устройство создания направленного потока аэрозоля. Соответственно, все компоненты последнего, как показано выше, также объединены в единый узел и могут быть легко демонтированы и обратно установлены после обслуживания. При этом размещение элементов устройство создания направленного потока аэрозоля обеспечивает возможность раздельного доступа к каждому из них после его снятия с ручного автономного устройства биопечати.

В результате такое выполнение также способствует упрощению монтажа, демонтажа и обслуживания как компонентов устройства создания направленного потока аэрозоля, так и ручного автономного устройства биопечати, на котором данное устройство установлено. Соответственно, такое выполнение обеспечивает повышение ремонтопригодности заявленных устройств.

При этом за счет размещения сорбционного модуля на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стороне камеры смешения в данном изобретении предложенной группы также достигается частичное поглощение крупных фракций сшивающего агента, что препятствует их выносу в направлении фокусирующего сопла. Соответственно, это позволяет снизить неравномерность выходящего из фокусирующего сопла потока аэрозоля. В результате также обеспечивается более однородная и лучшая сшивка гидрогелевой композиции, которая наносится на раневую поверхность с использованием шприца, размещенного на ручном автономном устройстве биопечати.

Соответственно, во втором изобретении предложенной группы, касающемся ручного автономного устройства биопечати, также обеспечивается повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента, его фокусировка на раневой поверхности и повышение равномерности и плотности нанесения. Кроме того, при использовании предложенного решения упрощается монтаж и обслуживание компонентов устройства подачи сшивающего агента и ручного автономного устройства биопечати в целом.

Таким образом, в предложенном решении обеспечивается решение вышеуказанных технических проблем, заключающихся в повышении степени сшивки гидрогелевой композиции при подаче распыленного сшивающего агента на раневую поверхность, а также повышение ремонтопригодности системы подачи сшивающего агента ручного автономного устройства биопечати.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен 3-мерный внешний вид первого варианта выполнения устройства создания направленного поток аэрозоля с его фронтальной стороны.

На фиг.2 представлен 3-мерный внешний вид первого варианта выполнения устройства создания направленного поток аэрозоля с его тыльной стороны.

На фиг.3 представлены составные части устройства создания направленного потока аэрозоля по первому варианту выполнения в разобранном виде.

На фиг.4 представлены в разрезе составные части устройства создания направленного потока аэрозоля по первому варианту выполнения в разобранном виде.

На фиг.5 представлено ручное автономное устройство биопечати, с интегрированным устройством создания направленного потока аэрозоля по первому варианту выполнения.

На фиг.6 представлен 3-мерный внешний вид второго варианта выполнения устройства создания направленного поток аэрозоля с его фронтальной стороны.

На фиг.7 представлен в разрезе 3-мерный внешний вид устройства создания направленного поток аэрозоля по второму варианту выполнения с его тыльной стороны.

На фиг.8 представлены составные части устройства создания направленного потока аэрозоля по второму варианту выполнения в разобранном виде.

На фиг.9 представлены в разрезе составные части устройства создания направленного потока аэрозоля по второму варианту выполнения в разобранном виде.

На фиг.10 представлено ручное автономное устройство биопечати с интегрированным устройством создания направленного потока аэрозоля по второму варианту выполнения.

Условные обозначения:

1 - емкость для хранения сшивающего агента;

2 - эластичный клапан;

3 - компенсаторный канал;

4 - пьезоэлектрический излучатель;

5 - несущая часть устройства создания направленного потока аэрозоля;

6 - камера смешения;

7 - сорбционный модуль;

8 - аэродинамический элемент;

9 - вентилятор;

10 - фокусирующее сопло;

11 - блок управления;

12 - съемная пломба;

13 - клапанный узел фиксации емкости байонетного типа;

14 - пуансон;

15 - пружина;

16 - уплотнительное кольцо пуансона;

17 - переходной модуль;

18 - светодиод;

19 - уплотнительное кольцо переходного модуля;

20 - магнитный фиксатор шприца;

21 - выступающая часть с отверстием несущей части;

22 - корпус ручного автономного устройства биопечати;

23 - рукоятка корпус ручного автономного устройства биопечати;

24 - шприц с гидрогелевой композицией;

25 - толкатель штока шприца.

Осуществление изобретения

Предложенная группа изобретений поясняется двумя предпочтительными примерами выполнения устройства создания направленного потока аэрозоля и, соответственно, ручного автономного устройства биопечати, в котором данное устройство установлено.

В первом предпочтительном примере выполнения устройства создания направленного потока аэрозоля (фиг.1-4) и, соответственно, ручного автономного устройства биопечати (фиг.5) предлагается использовать емкость 1 для хранения сшивающего агента, которая не подразумевает ее снятия в нормальных условиях эксплуатации. В связи с этим данная емкость 1 для хранения сшивающего агента выполнена герметичной и снабжена эластичным клапаном 2 и компенсаторным воздушным каналом 3. Как показано на фиг.2 и 4, для размещения данных элементов емкость снабжена специальным патрубком.

Эластичный клапан 2 обеспечивает возможность заправки системы сшивающим агентом. Это может быть осуществлено, например, путем снятия данного клапана 2 и освобождения отверстия емкости 1 для хранения сшивающего агента (фиг.4). В результате емкость 1 для хранения сшивающего агента снабжена необходимыми средствами для ее заправки, в том числе и без снятия с устройства создания направленного потока аэрозоля.

При этом компенсаторный воздушный канал 3 служит для выравнивания давления внутри и снаружи емкости 1 при заправке ее сшивающим агентом. В частности, он способствует снижению избыточного давления, которое может возникать внутри герметичной емкости 1 вследствие ее накачки сшивающим агентом. Также компенсаторный воздушный канал 3 обеспечивает сообщение внутренней полости емкости 1 для хранения сшивающего агента с атмосферой для исключения образования пониженного давления в данной емкости 1 при выходе из нее сшивающего агента во время работы ручного автономного устройства биопечати.

Предпочтительно, компенсаторный воздушный канал 3 может представлять собой простое отверстие для сообщения пространства внутри и снаружи емкости 1. Вместе с тем возможно и иное его исполнение, например, с использованием системы запорных органов или обратных клапанов.

Также в конструкции предложенного устройства имеется пьезоэлектрический излучатель 4, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, несущая часть 5 с камерой 6 смешения и сорбционный модуль 7.

Пьезоэлектрический излучатель 4 размещен между емкостью 1 для хранения сшивающего агента и камерой 6 смешения несущей части 5. В частности, пьезоэлектрический излучатель 4 установлен в точно калиброванную полость в указанной емкости 1 с обеспечением его контакта с жидким сшивающим агентом, который размещается в емкости 1 для хранения сшивающего агента. Тем самым при подаче электрического тока на пьезоэлектрический излучатель 4 происходит образование высокодисперсного аэрозоля.

При этом в качестве пьезоэлектрического излучателя 4 может использоваться излучатель в виде кольцевого пьезокерамического диска с перфорированным металлическим диффузором. Отверстия, входящие в массив отверстий перфорации металлического диффузора, предпочтительно имеют диаметр от 8 до 15 мкм.

Несущая часть 5 представляет собой опорную конструкцию для иных элементов устройства создания направленного потока аэрозоля и предпочтительно выполнена из соединенных между собой отдельных элементов, которые соединены метрическими винтами. Вместе с тем может использоваться и иное выполнение несущей части, например, она может представлять собой одну цельную деталь из любого подходящего материала. В частности, для ее изготовления могут использоваться как металлические, так и полимерные материалы.

Для крепления на корпусе 22 ручного автономного устройства биопечати несущая часть 5 может быть снабжена, по меньшей мере, одной выступающей частью 21 с отверстием (фиг.1 и 3). Данное отверстие используется для взаимодействия с крепежным средством, имеющимся на корпусе 22 ручного автономного устройства биопечати. Например, это может быть специальная защелка либо иной крепежный элемент, в том числе и винт, закручиваемый или размещаемый в указанном отверстии после установки на ручном автономном устройстве биопечати (фиг.5).

В результате крепление устройства создания направленного потока аэрозоля на корпусе 22 ручного автономного устройства биопечати может быть организовано при помощи обычных крепежных средств, разборка и сборка которых не вызовет затруднений у обслуживающего персонала, что положительно сказывается на ремонтопригодности устройства создания направленного потока аэрозоля и ручного автономного устройства биопечати, с которым оно используется.

Имеющийся в конструкции сорбционный модуль 7 размещен на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя 4 стороне камеры 6 смешения и выполнен с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем 4. В предпочтительном варианте выполнения сорбционный модуль 7 (фиг.4) может представлять собой цилиндрическую деталь диаметром и высотой около 10 мм, выполненную из любого подходящего материала, например спрессованного волокнистого впитывающего материала, и установленную в сквозном отверстии несущей части 5, а именно в стенке камеры 6 смешения.

В результате указанного размещения сорбционного модуля 7 обеспечивается поглощение частиц аэрозоля, осаждающихся на противоположной пьезоэлектрическому излучателю 4 поверхности камеры 6 смещения. Это, как показано выше, способствует поглощению образующейся в данной камере 6 избыточной крупнодисперсной фракции аэрозоля.

Соответственно, использование устройства создания направленного потока аэрозоля позволяет снизить вероятность образования конденсационных отложений внутри камеры 6 смешения и повысить равномерность нанесения сшивающего агента.

Предпочтительно, сорбционный модуль 7 размещается внутри указанной выше выступающей части 21 с отверстием служащей для крепления несущей части 5 и закрепленных на нем элементов на корпусе 22 ручного автономного устройства биопечати (фиг.1, 3 и 4). Такое выполнение позволяет использовать для его размещения уже имеющееся пространство выступающей части 21 с отверстием и, соответственно, исключает необходимость в образовании специальных выступов, отверстий или иных элементов для размещения сорбционного модуля 7. В результате снижается трудоемкость изготовления несущей части 5.

Необходимо отметить, что внутри несущей части 5 также может быть размещен аэродинамический элемент 8, который располагается между камерой 6 смешения и местом несущей части 5, служащим для установки радиального вентилятора 9 (фиг.4). Данный аэродинамический элемент 8 выполнен с возможностью разделения потока газообразной среды от вентилятора 9 на две части перед ее взаимодействием с распыленным сшивающим агентом, поступающим от пьезоэлектрического излучателя 4.

В данном предпочтительном примере выполнения аэродинамический элемент 8 образован перегородкой, проходящей через канал для подачи воздуха от вентилятора 9 (фиг.4). Указанный аэродинамический элемент 8 служит для образования каналов, форма которых может предусматривать сужение проходного сечения по длине канала для потока воздуха и, соответственно, обеспечивать ускорение потока воздуха, поступающего от радиального вентилятора 9.

Также аэродинамический элемент 8 способствует разбивке потока воздуха, исходящего от вентилятора 9 на два параллельных сжатых пучка, идущих выстилающим течением по верхней и нижней стенке камеры смешения. Профиль аэродинамического элемента 8 также способствует фокусировке обтекающего его потока воздуха по существу в определенной точке смешения, положение которой зависит от формы данного аэродинамического элемента. Это достигается благодаря эффекту Коанда и «прилипанию» потока к соответствующей поверхности элемента 8.

В результате, используя данный аэродинамический элемент 8, может быть обеспечено повышение давления в камере смешения. Кроме того, в области взаимодействия потока воздуха с распыленным аэрозолем может быть обеспечено «подхватывание» последнего и перенос его в сторону фокусирующего сопла. Данные обстоятельства также приводят к снижению вероятности возникновения турбулентных завихрений, которые могут быть причиной образования крупных капель при смешении воздуха с аэрозолем.

Тем самым может быть обеспечен более эффективный процесс массопереноса аэрозоля, что снижает интенсивность его конденсации на стенках камеры смешения 6. В частности, проведенные эксперименты показали, что такая конструкция совместно с сорбционным модулем 7 позволяет снизить образование конденсационных отложений внутри камеры смешения на величину, достигающую 20%.

Также можно предусмотреть смещение аэродинамического элемента 8 по высоте канала подачи воздуха и, соответственно, по высоте камеры 6 смешения. Этим можно достичь различных скоростных характеристик потоков воздуха, обтекающих аэродинамический элемент 8 с разных сторон. Такая асимметричная конструкция позволяет создать, например, большую скорость в нижней части камеры 6 смешения и сместить фокусную точку смешения вниз камеры 6 смешения ближе к сорбционному модулю 7, для еще большего снижения вероятности возникновения турбулентных завихрений, которые неизбежно образуются при смешении двух по существу перпендикулярных потоков.

Для выхода образованной смеси из устройства создания направленного потока аэрозоля на выходе камеры 6 смешения размещено фокусирующее сопло 10. Данное сопло 10 используется для ускорения и направления потока аэрозоля и воздуха непосредственно перед подачей на раневую поверхность. Соответственно, камера 6 смешения размещается между фокусирующим соплом 10 и вентилятором 9.

Для размещения фокусирующего сопла 10 несущая часть 5 имеет наклонную поверхность (фиг.1, 3 и 4), обеспечивающую его необходимый наклон на ручном автономном устройстве биопечати. Это необходимо для повышения удобства использования ручного автономного устройства биопечати, а именно для исключения избыточного выгиба руки при его использовании.

При этом ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла 10 в данном варианте выполнения составляет 18 мм.

Входящий в конструкцию вентилятор 9 имеет радиальное исполнение и служит для разгона потока газообразной среды, а именно потока воздуха и, соответственно, распыленного сшивающего агента при его подаче через верхнюю стенку камеры смешения 6. Данная функция вентилятора может быть реализована различными средствами. Например, вентилятор 9 может засасывать внешний воздух и путем воздействия на него своими лопастями сообщать ему повышенную скорость движения. Впоследствии такой воздух подается в поток распыленного сшивающего агента и тем самым увеличивает скорость движения последнего. В результате скорость истечения распыленного сшивающего агента через фокусирующее сопло 10 возрастает.

Таким образом, полученная на выходе указанного сопла 10 струя аэрозоля распыляется на меньшей площади, имеет большую плотность и большее давление, а ее слой после нанесения на раневую поверхность имеет более однородные характеристики.

При этом управление оборотами вентилятора 9 обеспечивается блоком 11 управления, который в данном варианте выполнения размещается на корпусе 22 ручного автономного устройства биопечати (фиг.5).

Все вышеуказанные элементы устройства создания направленного потока аэрозоля объединены в единый модуль (фиг.1 и 2), скреплены метрическими винтами и могут совместно устанавливаться на ручном автономном устройстве биопечати (фиг.5), что упрощает монтаж и демонтаж данных элементов.

Кроме того, такое выполнение предложенного устройства позволяет после снятия несущей части 5 с ручного автономного устройства биопечати обеспечить возможность доступа к установленным на такой несущей части 5 элементам, в том числе и по отдельности. В результате такое выполнение способствует проведению их обслуживания и ремонта в любой необходимой последовательности. Соответственно, упрощается обслуживание компонентов устройства создания направленного потока аэрозоля.

При этом следует отметить, что само ручное автономное устройство биопечати включает корпус 22 на котором размещаются все основные элементы устройства биопечати, а именно шприц 24 с гидрогелевой композицией, толкатель 25 штока шприца и вышеописанное устройство создания направленного потока аэрозоля. Также корпус 22 снабжен рукояткой 23 для удержания оператором при нанесении гидрогелевой композиции из шприца 24 и сшивающего агента при использовании устройства создания направленного потока аэрозоля. Подачу гидрогелевой композиции производят путем продольного перемещения толкателя 25 и его воздействия на шток шприца.

При этом ввиду использования в нем устройства создания направленного потока аэрозоля описанной выше конструкции в нем в равной степени обеспечивается достижение сходного технического результата. В частности, при использовании ручного автономного устройства биопечати указанной выше конструкции обеспечивается повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента и его фокусировка на раневой поверхности, соответственно, повышается равномерность и плотность нанесения сшивающего агента. Кроме того, упрощается монтаж и обслуживание компонентов, служащих для подачи сшивающего агента.

Во втором предпочтительном примере выполнения устройства создания направленного потока аэрозоля (фиг.6-9) и, соответственно, ручного автономного устройства биопечати (фиг.10) предлагается использовать емкость 1 для хранения сшивающего агента, которая является сменной и одноразовой. Этот вариант имеет наибольшее преимущество при использовании в полевых условиях, когда специальные устройства для заправки емкости 1 сшивающим агентом могут быть недоступны. В данном варианте выполнения заправка сшивающим агентом предложенного ручного автономного устройства биопечати осуществляется путем полной замены емкости 1 для хранения сшивающего агента.

Ввиду одноразового исполнения данная емкость 1 для хранения сшивающего агента выполнена герметичной и снабжена средством выравнивания давления с одноразовой пломбой 12. Использование пломбы обусловлено необходимостью перекрытия отверстия, имеющегося в стенке емкости 1 для хранения сшивающего агента, которое и обеспечивает выравнивание давления последней. В частности, одноразовая пломба 12 может быть установлена на внешней стороне сменной одноразовой емкости 1 при помощи клеящего слоя. Вместе с тем можно предусмотреть и иное ее крепление, например, с геометрическим замыканием.

Так же, как и в первом предпочтительном примере выполнения, устройство создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати включает несущую часть 5 (фиг.6), на которой, кроме указанной сменной одноразовой емкости 1 для хранения сшивающего агента, также установлены пьезоэлектрический излучатель 4, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль 7, фокусирующее сопло 10 и вентилятор 9. Соответственно, несущая часть 5 также имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла 10, место для установки вентилятора 9, а также камеру 6 смешения, размещенную между фокусирующим соплом 10 и вентилятором 9, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу 10 через камеру 6 смешения (фиг.6-9).

Выполнение указанных конструктивных элементов совпадает с таковым для первого предпочтительного примера выполнения ручного автономного устройства биопечати и осуществлено, как это показано выше.

Управление оборотами вентилятора 9 и генерация ультразвуковых волн обеспечивается блоком управления 11, который в данном варианте выполнения размещается на самом устройстве создания направленного потока аэрозоля и имеет крепежные средства для установки на ручном автономном устройстве биопечати (фиг.6, 8 и 10). В качестве данных крепежных средств могут выступать кронштейны с отверстием для помещения крепежного винта или иного подходящего крепежного средства.

Сменная одноразовая емкость 1 устанавливается в размещенном на несущей части 5 с возможностью снятия переходном модуле 17 и закреплена на нем при помощи разъемного соединения. Для этого на переходном модуле 17 предусмотрен узел 13 фиксации, имеющий необходимые крепежные средства. Данные крепежные средства совместно с ответными им элементами, имеющимися на емкости 1, образуют байонетное соединение. Вместе с тем можно применить и другие типы соединений, например, с геометрическим замыканием или с использованием резьбы.

Сам переходный модуль 7 при этом стыкуется с несущей частью 5 за счет фрикционного крепления. Например, для этого он может быть снабжен специальным выступом, зацепляющимся с обеспечением трения за кромку отверстия несущей части 5 или имеющимся на указанной кромке выступом при повороте переходного модуля 7 вокруг своей оси. Также может использоваться и любое другое быстроразъемное соединение.

В результате крепление переходного модуля 17 на несущей части 5 осуществляется с использованием только элементов фрикционной фиксации в натяг. Тем самым такое соединение может быть организовано при помощи обычных герметизирующих средств с медицинским допуском, а их разборка и сборка не вызовет затруднений у обслуживающего персонала. В результате ремонтопригодность устройства создания направленного потока аэрозоля дополнительно повышается.

При фиксации сменной одноразовой емкости 1 путем ее размещения в центральном канале узла 13 фиксации и переходного модуля 17 (фиг.7) торцевая ее часть взаимодействует с подпружиненным пуансоном 14. Данный пуансон 14 размещен внутри переходного модуля 17 и выполнен с возможностью создания осевого прижимающего усилия между торцевой частью сменной одноразовой емкости 1 и уплотнением, образованным уплотнительным кольцом 16, размещенным в канале пуансона 14. Осевое прижимающее усилие в данном случае создается при помощи пружины 15, размещенной в переходном модуле 17. При этом уплотнение подпружиненного пуансона 14 относительно переходного модуля 17 обеспечивается при помощи уплотнительного кольца 19. Таким образом, после установки сменной одноразовой емкости 1 для хранения сшивающего агента может быть образован герметичный канал для сшивающего агента, проходящий от сменной одноразовой емкости 1 к пьезоэлектрическому излучателю 4.

Необходимо отметить, что в данном варианте выполнения изобретения пьезоэлектрический излучатель 4 устанавливается в переходный модуль 17 (фиг.7-9). В результате указанный излучатель 4 больше не связан с емкостью 1 для хранения сшивающего агента и последняя может легко извлекаться из переходного модуля 17 с целью замены. Соответственно, пьезоэлектрический излучатель 4 размещен между сменной одноразовой емкостью 1 и камерой 6 смешения, установлен на переходном модуле 17 и выполнен с возможностью распыления сшивающего агента при его подаче из сменной одноразовой емкости 1 в поток газообразной среды, проходящей через камеру 6 смешения.

Кроме того, в данном предпочтительном примере выполнения переходный модуль 17 выполнен с изгибом, а сменная одноразовая емкость 1 размещена под углом к стенке несущей части (фиг.6-9). Такое выполнение, как указывалось выше, способствует повышению удобства использования ручного автономного устройства биопечати и повышению его эргономических характеристик. Это обеспечивается, в частности, за счет отклонения оси отверстия для крепления емкости 1 на переходном модуле 17 от перпендикуляра с верхней стенкой несущей части 5. В результате при удержании ручного автономного устройства биопечати одной рукой имеется возможность переноса плоскости вращения одноразовой емкости в более благоприятное положение для совершения вращательных движений кистью второй руки.

При этом имеющийся в переходном модуле 17 канал для сшивающего агента, проходящий от сменной одноразовой емкости 1 к пьезоэлектрическому излучателю 4, может быть снабжен подсвечивающим элементом, например, светодиодом 18 в ультрафиолетовом спектре, выполненным с возможностью повышения стерильности канала для сшивающего агента. Для этого светодиод 18 устанавливают в специальной выемке переходного модуля 17 (фиг.7 и 9).

Так же, как и в первом варианте выполнения изобретения, на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя 4 стороне камеры 6 смешения размещен сорбционный модуль 7 (фиг.7-9), выполненный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем 4. При этом использование данного модуля 7 и его взаимодействие с потоком, проходящим через камеру 6 смешения, совпадает с описанной в первом предпочтительном примере выполнения изобретения. В частности, сорбционный модуль 7 обеспечивает возможность поглощения образующейся в камере 6 смешения крупнодисперсной фракции аэрозоля, которая может осаждаться на нижней ее стенке.

В соответствии с вышеизложенным в данном примере выполнения полученная на выходе фокусирующего сопла 10 струя аэрозоля имеет повышенную плотность и большее давление, а ее слой после нанесения на раневую поверхность имеет более однородные характеристики.

Ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла в данном примере выполнения предпочтительно составляет 38 мм.

Необходимо также отметить, что несущая часть 5 устройства создания направленного потока аэрозоля может быть выполнена из соединенных между собой отдельных элементов, которые соединены метрическими винтами. Однако в случае необходимости, по меньшей мере, часть его элементов может соединяться между собой с использованием геометрического замыкания и/или натяга.

Фокусирующее сопло 10 также может иметь магнитный фиксатор 20, выполненный с возможностью взаимодействия со шприцом ручного автономного устройства биопечати (фиг.10), например, с имеющимися в его конструкции металлическими элементами. Такое выполнение обеспечивает возможность их относительной фиксации между собой.

В соответствии с вышеизложенным во втором предпочтительном примере выполнения путем снятия несущей части 5 с ручного автономного устройства биопечати можно обеспечить возможность доступа к установленным на такой несущей части 5 элементам, в том числе и по отдельности. В результате такое выполнение способствует проведению их обслуживания и ремонта в любой необходимой последовательности. Соответственно, упрощается обслуживание компонентов устройства создания направленного потока аэрозоля.

Во втором предпочтительном примере выполнения ручное автономное устройство биопечати включает корпус 22, имеющий рукоятку 23, шприц 24 с гидрогелевой композицией, толкатель 25 штока шприца (последние два элемента на фиг.10 условно не показаны), а также вышеуказанное устройство создания направленного потока аэрозоля по второму варианту выполнения. Соответственно, в данном примере ручного автономного устройства биопечати также обеспечивается достижение указанного выше технического результата.

Работает предложенное устройство создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати следующим образом.

При поступлении управляющего воздействия на ручное автономное устройство биопечати, например, осуществляемого путем нажатия соответствующей кнопки на рукояти 23, от его аккумулятора передается электрический импульс на плату-генератор ультразвуковых волн, установленную в блок управления 11. Данный блок управления 11 при этом создает синусоидальный сигнал ультразвукового диапазона частотой 112-114 кГц. Поступление указанного сигнала на пьезоэлектрический излучатель 4 (кольцевого типа, с металлическим сквозным перфорированным диффузором) вынуждает его колебаться с установленной резонансной частотой. Сшивающий агент из емкости 1 для хранения сшивающего агента за счет прямого контакта с металлическим диффузором распыляется. Созданный аэрозоль распыленного раствора сшивающего агента разгоняется под действием потока воздуха от радиального вентилятора 9, прошедшего через аэродинамическую поверхность 8, либо напрямую без предварительного ускорения и направляется через фокусирующее сопло 10 на обрабатываемую поверхность, например раневую поверхность. При этом реализуется процесс аэродинамического фракционирования, когда конденсационная способность аэрозоля в камере 6 смешения снижается за счет осаждения крупнодисперсной фракции частиц в сорбционном модуле.

В результате повышается скорость и, как следствие, сжатие (плотность потока) при подаче распыленного сшивающего агента, что в свою очередь повышает степень сшивки гидрогелевой композиции, которую одновременно со сшивающим агентом подают на обрабатываемую поверхность при помощи ручного автономного устройства биопечати.

Исследования, проведенные с использованием устройства создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати предложенной конструкции, подтверждают достижение указанного технического результата. Так был проведен ряд экспериментов, осуществленных на охлажденном до 5°С куске мяса (курица) с кожным покровом, в мышечной структуре которого под давлением прокачивается жидкость (среда для выращивания клеток и тканей типа RPM1 (Roswell Park Memorial Institute medium) имитирующая по реологическим свойствам нормальную кровь человека.

При проведении экспериментов осуществлялась подача сшивающего компонента как с применением предложенного устройства, так и с применением устройства по патенту RU 225524 U1. При этом параллельно испытывали как устройство создания направленного потока аэрозоля по первому варианту его выполнения, так и по второму варианту его выполнения.

Подачу сшивающего агента осуществляли одновременно с гидрогелевой композицией, в частности гемостатической биодеградируемой гидрогелевой композиции на основе альгината натрия и е-аминокапроновой кислоты в сочетании с лидокаином («Колегель-АКЛ», производитель «Колетекс», Россия). Затем выдерживали обработанную поверхность некоторое время для полимеризации нанесенного слоя. Также осуществлялось измерение скорости истечения аэрозоля сшивающего агента из фокусирующего сопла 10.

После полимеризации полученные слои были исследованы с целью определения степени химической сшивки гидрогелевой композиции. При этом все образцы, где аэрозоль наносился при помощи предложенного устройства с активным потоком (как в первом, так и во втором предпочтительном примере выполнения), показали лучшие показатели полученного полимеризованного слоя, чем слои полученные при помощи устройства по патенту RU 225524 U1. Так, например, число мест сшивки на единицу объема полимерной структуры с использованием предложенного устройства оказалось выше на 20-25%. При этом скорость истечения аэрозоля сшивающего агента с использованием предложенного устройства была выше, чем у устройства по патенту RU 225524 U1 на 65-70%. Между собой результаты испытания двух вариантов выполнения предложенного устройства практически не отличались.

Соответственно, было подтверждено, что использование предложенного устройства обеспечивает повышение скорости подачи распыленного сшивающего агента и приводит в результате к повышению степени сшивки гидрогелевой композиции.

При этом, как показано выше, в силу упомянутых конструктивных особенностей в каждом из изобретений предложенной группы обеспечивается упрощение монтажа и обслуживания элементов системы подачи сшивающего агента на ручном автономном устройстве биопечати.

Таким образом, в предложенной группе изобретений обеспечивается решение технических проблем, заключающихся в повышении степени сшивки гидрогелевой композиции при подаче распыленного сшивающего агента на раневую поверхность, а также повышении удобства эксплуатации и ремонтопригодности системы подачи сшивающего агента ручного автономного устройства биопечати.

Claims (41)

1. Устройство создания направленного потока аэрозоля для ручного автономного устройства биопечати, характеризующееся тем, что включает

несущую часть, а также установленные на ней емкость для хранения сшивающего агента, пьезоэлектрический излучатель, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль, фокусирующее сопло и вентилятор,

при этом несущая часть имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла, место для установки вентилятора, а также камеру смешения, размещенную между фокусирующим соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу через камеру смешения,

пьезоэлектрический излучатель размещен между емкостью для хранения сшивающего агента и камерой смешения с возможностью контакта со сшивающим агентом и распыления последнего в поступающий от вентилятора поток газообразной среды, проходящей через камеру смешения в направлении фокусирующего сопла,

на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стенке камеры смешения установлен сорбционный модуль, размещенный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем,

при этом емкость для хранения сшивающего агента снабжена средством выравнивания давления.

2. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что пьезоэлектрический излучатель выполнен в виде кольцевого пьезокерамического диска с перфорированным металлическим диффузором.

3. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что каждое отверстие, входящее в массив отверстий перфорации металлического диффузора, имеет диаметр от 8 до 15 мкм.

4. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что вентилятор выполнен радиальным.

5. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 1, отличающееся тем, что емкость для хранения сшивающего агента выполнена герметичной.

6. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что емкость для хранения сшивающего агента закреплена на несущей части.

7. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 6, отличающееся тем, что средство выравнивания давления представляет собой компенсаторный воздушный канал.

8. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 7, отличающееся тем, что емкость для хранения сшивающего агента включает эластичный клапан для заправки сшивающим агентом и содержит патрубок для размещения эластичного клапана и компенсаторного канала.

9. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, 7, 8, отличающееся тем, что включает, по меньшей мере, одну выступающую часть с отверстием для крепления в корпусе ручного автономного устройства биопечати.

10. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 9, отличающееся тем, что внутри выступающей части с отверстием для крепления в корпусе ручного автономного устройства биопечати размещен сорбционный модуль.

11. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, 7, 8 или 10, отличающееся тем, что между вентилятором и камерой смешения на несущей части размещен аэродинамический элемент, выполненный с возможностью разделения потока газообразной среды от вентилятора на две части перед ее взаимодействием с распыленным сшивающим агентом.

12. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 11, отличающееся тем, что ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла составляет 18 мм.

13. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что емкость для хранения сшивающего агента выполнена сменной, одноразовой.

14. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 13, отличающееся тем, что сменная одноразовая емкость для хранения сшивающего агента выполнена герметичной.

15. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 13, отличающееся тем, что сменная одноразовая емкость для хранения сшивающего агента установлена в размещенном на несущей части с возможностью снятия переходном модуле и закреплена на нем при помощи разъемного соединения.

16. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 15, отличающееся тем, что сменная одноразовая емкость установлена в переходном модуле при помощи байонетного соединения.

17. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 14-16, отличающееся тем, что пьезоэлектрический излучатель установлен на переходном модуле.

18. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 17, отличающееся тем, что фиксация сменной одноразовой емкости в переходном модуле осуществляется с использованием подпружиненного пуансона, выполненного с возможностью создания осевого прижимающего усилия между торцевой частью сменной одноразовой емкости и уплотнением в канале пуансона.

19. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 15, 16 или 18, отличающееся тем, что переходный модуль выполнен с изгибом, а сменная одноразовая емкость размещена под углом к стенке несущей части.

20. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 13, отличающееся тем, что средство выравнивания давления представляет собой отверстие в стенке емкости для хранения сшивающего агента, закрытое одноразовой пломбой.

21. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 20, отличающееся тем, что одноразовая пломба установлена на внешней стороне сменной одноразовой емкости при помощи клеящего слоя.

22. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 15, 16, 18, 20 или 21, отличающееся тем, что в переходном модуле имеется канал для сшивающего агента, проходящий от сменной одноразовой емкости к пьезоэлектрическому излучателю.

23. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 22, отличающееся тем, что переходный модуль имеет подсвечивающий элемент, выполненный с возможностью повышения стерильности канала для сшивающего агента.

24. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 23, отличающееся тем, что подсвечивающий элемент выполнен в виде светодиода в ультрафиолетовом спектре.

25. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, 15, 16, 18, 20, 21, 23 или 24, отличающееся тем, что фокусирующее сопло соединено с магнитным фиксатором, выполненным с возможностью взаимодействия со шприцом ручного автономного устройства биопечати.

26. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 19, отличающееся тем, что ширина потока аэрозоля из фокусирующего сопла составляет 38 мм.

27. Устройство создания направленного потока аэрозоля по любому из пп. 1-5, 7, 8, 10, 12, 15, 16, 18, 20, 21, 23 или 24, отличающееся тем, что несущая часть выполнена из соединенных между собой отдельных элементов.

28. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 27, отличающееся тем, что элементы несущей части соединены метрическими винтами.

29. Устройство создания направленного потока аэрозоля по п. 27, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть элементов несущей части соединены между собой с использованием геометрического замыкания и/или натяга.

30. Ручное автономное устройство биопечати, характеризующееся тем, что включает

корпус, имеющий рукоятку, шприц с гидрогелевой композицией, толкатель штока шприца, а также устройство создания направленного потока аэрозоля, которое включает

несущую часть, а также установленные на ней емкость для хранения сшивающего агента, пьезоэлектрический излучатель, выполненный с возможностью распыления сшивающего агента, сорбционный модуль, фокусирующее сопло и вентилятор,

при этом несущая часть имеет наклонную поверхность для размещения фокусирующего сопла, место для установки вентилятора, а также камеру смешения, размещенную между фокусирующим соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи газообразной среды к фокусирующему соплу через камеру смешения,

пьезоэлектрический излучатель размещен между емкостью для хранения сшивающего агента и камерой смешения с возможностью контакта со сшивающим агентом и распыления последнего в поток газообразной среды, проходящей через камеру смешения,

на противоположной относительно пьезоэлектрического излучателя стенке камеры смешения размещен сорбционный модуль, выполненный с возможностью взаимодействия с частью потока распыленного сшивающего агента, подаваемого пьезоэлектрическим излучателем,

при этом емкость для хранения сшивающего агента снабжена средством выравнивания давления.