SU1250287A2

SU1250287A2 - Apparatus for cooling and heating the brain

Info

Publication number: SU1250287A2
Application number: SU853843139A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Королев
Original assignee: Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1986-08-15

Description

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к устройствам дл программного охлаждени и согревани частей тела.The invention relates to medical technology, namely to devices for software cooling and warming of parts of the body.

Цель изобретени - повышение точности поддержани температуры при охлаждении и согревании нескольких частей тела за счет регулировани с высокой точностью и надежностью процессов охлаждени и согревани участков тела как поочередно, так и одновременно.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature maintenance during cooling and warming of several parts of the body due to the regulation with high accuracy and reliability of the processes of cooling and warming the body parts both alternately and simultaneously.

На фиг. 1 изображена функциональна схема аппарата дл охлаждени и согревани головного мозга; на фиг. 2 - схема блока коммутации.FIG. 1 is a functional diagram of an apparatus for cooling and warming the brain; in fig. 2 - diagram of the switching unit.

Аппарат содержит шлем 1 и дополнини величиной давлени автоматически поддерживает и следит за уровнем хладагента . Давление, как правило, поднимаетс за 10-15 мин, электрическа часть аппарата за это врем прогреваетс , т. е. вс система выходит на режим, после чего избираетс необходима программа.The device contains a helmet 1 and the pressure value is automatically maintained and monitors the level of the refrigerant. The pressure, as a rule, rises in 10-15 minutes, the electrical part of the apparatus warms up during this time, i.e., the whole system goes out of operation, after which the necessary program is selected.

Рассмотрим в качестве примера локальное охлаждение живота. Дл этого режима переключатель, 21 ставим в положение кон- 10 тактов 25. При этом включаютс цепи управлени датчиком 3 температуры, электрическим нагревателем 4 и электромагнитным клапаном 6, обеспечивающим подвод хладагента в соответствующее охлаждающее устройство 2. KoMMytaTOp 19 переключаетс Consider as an example the local cooling of the abdomen. For this mode, the switch 21 is set to the position of contacts 10 contacts 25. At the same time, the control circuits of the temperature sensor 3, the electric heater 4 and the solenoid valve 6 are activated, ensuring the supply of refrigerant to the corresponding cooling device 2. KoMMytaTOp 19 switches

тельные устройства 2 дл охлаждени и 5 в положение, необходимое дл заданной ско- согревани , каждое из которых включает дат- рости охлаждени , например ГС/мин, чтоcooling devices 2 and 5 to the position required for a given heating rate, each of which includes cooling datas, e.g.

соответствует определенному коэффициенту усилени блока 8 автоматического регулировани , (набираемому подключением резистбсодержит также программное устройство 7, д ров), после чего включают tyмблep 31 и блок 8 автоматического регулировани , дат-запускают аппарат.corresponds to a certain gain factor of the automatic adjustment unit 8 (the resistive device also dialed by connecting the program device 7, the drive), after which the symbol 31 and the automatic adjustment unit 8 are turned on, and the date is started.

Сигнал с датчика 3 температуры, вмонтированного в охлаждаюш,ее устройство 2, поступает на измерительный блок 13 и систему 14 записи процесса охлаждени . В из- регулировани его нагрева и сигнализации 25 мерительном блоке 13 сигнал от датчика 3 уровн , блок 12 сравнени , измерительныйтемпературы усиливаетс до заданной велиблок 13, систему 14 записи .процесса ох-чины, после чего поступает на блок 12The signal from the temperature sensor 3 mounted in the cooling unit, its device 2, is fed to the measuring unit 13 and the cooling process recording system 14. By adjusting its heating and signaling 25 to the measuring unit 13, the signal from the level sensor 3, the comparison unit 12, the measurement temperature is amplified to a predetermined value 13, the recording system 14 of the OH process, and then goes to the block 12

лаждени - согревани , цифровой индика-сравнени , на который одновременно постутор 15 с выходом на ЭВМ, блок 16 комму-пает запрограммированный сигнал с протации , содержащий коммутаторы 17-20,граммного устройства 7, пропорциональныйA warming-up, digital indication-comparison, to which simultaneously the postulator 15 with the output on the computer, block 16, communicates the programmed signal from the treatment, containing switches 17-20, gram device 7, proportional

предназначенные дл переключени коэффи- 30 заданным величинам температуры в рабо- циентов усилени системы автоматическогочем интервале от +40 до -40°С. Эти дваintended for switching the coefficients to 30 given temperature values in the working amplification of the system by an automatic interval from +40 to -40 ° C. These two

сигнала поступают в блок 8 автоматического регулировани где происходит суммирование сигналов с блока 12 сравнени и с датчика 9 местной обратной св зи.The signal goes to the automatic control unit 8 where the signals from the comparison unit 12 and the local feedback sensor 9 are summed up.

щих устройств: 22 - «Поверхность головы, 35 g блоке 8 автоматического регулировани 23 - «Конечности (руки), 24 - «Ко-происходит преобразование разностного посто нного сигнала в переменное напр жение с частотой 50 Гц. Затем этот сигнал усиливаетс и поступает на исполнительный22: “Head surface, 35 g; automatic control block 8; 23“ Limbs (hands); 24 “Co-conversion of a differential constant signal into an alternating voltage with a frequency of 50 Hz. This signal is then amplified and fed to the executive.

чикЗ температуры и нагреватель 4 и соединено с устройством 5 подачи хладагента через электромагнитные клапаны 6. АппаратchikZ temperature and heater 4 and is connected to the device 5 of the refrigerant supply through the solenoid valves 6. Apparatus

чик 9 местной обратной св зи, исполнительный механизм 10 с трубопроводами дл входа и выхода хладагента, блок 11 управлени величиной давлени хладагента.local feedback loop 9, actuator 10 with pipelines for refrigerant inlet and outlet, refrigerant pressure control unit 11.

регулировани дл конкретного устройства охлаждени или согревани , переключатель 21 с контактами 22-26 включени одного из п ти охлаждающих или согреваюнечности (ноги), 25 - «Поверхность живота и 26 - «Поверхность спины. Переключатель 21 соединен с источником 27 питани и включен между выходом блока 8 .Q механизм 10 (вентиль азотный), который автоматического регулировани и входомв зависимости от фазы отрабатывает в одсистемы 13 записи процесса охлаждени -ну или другую сторону, при этом дроссогревани . Блок 16 коммутации включен между входом блока 8 автоматического реселируетс необходима порци хладагента в охлаждающее устройство 2.control for a specific cooling or warming device, switch 21 with contacts 22-26 turning on one of the five cooling or warming feet (legs), 25 - "Abdominal surface and 26 -" Back surface. The switch 21 is connected to the power source 27 and is connected between the output of the block 8 .Q mechanism 10 (nitrogen valve), which automatically regulates and inputs depending on the phase in the cooling system recording system 13, on either side or another, while throttling. The switching unit 16 is connected between the input of the automatic unit 8; a portion of the refrigerant is reset to the cooling device 2.

В аппарате применена местна обратной обратной св зи. Датчики 3 темпера- 45 на св зь, котора в зависимости от ско- туры и нагреватели 4 подключены к соот- рости охлаждени масштабируетс коэффигулировани и выходом датчика 9 местветствующим контактам переключател 21. Все устройства дл охлаждени и согревани (шлем 1 и устройства 2) через включенные параллельно электромагнитные клапаны 6 подключены к устройству 5 подачи хладагента.In the apparatus applied local feedback. The temperature sensors 45 for communication, which depending on the speed and heaters 4 are connected to the cooling ratio, are scaled by the configuration and the output of the sensor 9 to the main contacts of the switch 21. All devices for cooling and warming (helmet 1 and devices 2) through connected in parallel solenoid valves 6 are connected to the refrigerant supply device 5.

Датчик 9 местной обратной св зи включен в схему с помощью тумблера 28, коммутаторы 17-20 соединены параллельноA local feedback sensor 9 is included in the circuit using a toggle switch 28, the switches 17-20 are connected in parallel

5050

циентами усилени системы дл заданного р да скоростей, т. е. дл определенной скорости охлаждени конкретного охлаждающего устройства подобран коэффициент усилени системы.The system gains were selected for a given series of speeds, i.e., for a specific cooling rate of a specific cooling device.

Аналогично аппарат работает при охлаждении или согревании других участков тела, но при атом подключаютс соответствующие устройства с соответствующимиSimilarly, the apparatus works when cooling or warming other parts of the body, but when the atom is connected, the corresponding devices are connected with the corresponding

и включены в схему с помощью тумбле- коэффициентами усилений скоростей охлаж- ров 29-32.дени и„7И согревани . При работе в реАппарат работает следующим образом. При включении устройства 5 подачи хладагента (жидкого азота) блок 11 управлежиме согрерани аппарат работает аналогичным образом, при этом на панели управлени включаетс кнопка «Согревание.and are included in the circuit with the help of a tumbler - with the coefficients of the gains of the cooling rates of 29-32 days and 7 and heating. When working in reApparat works as follows. When the refrigerant supply unit 5 (liquid nitrogen) is turned on, the unit 11 controls the heating, the device works in the same way, and the button on the control panel turns on the Warming button.

5050

коэффициентами усилений скоростей охлаж- дени и„7И согревани . При работе в рекоэффициентами усилений скоростей охлаж- дени и„7И согревани . При работе в режиме согрерани аппарат работает аналогичным образом, при этом на панели управлени включаетс кнопка «Согревание. coefficients of enhancement of cooling rates and 7 and warming. When working in the coefficients of the cooling rate gains and „7 and warming. When operating in the warming mode, the device operates in the same way, while on the control panel the “Warming” button is turned on.

Аппарат позвол ет осуществл - . ivariiui- симое программное регулирование процсчлчш охлаждени и согревани головного мозга п других участков тела с заданной скоростыо. например 0.5; 1; 2; 3; 4; ... 9; 10Ч:/мин дл каждого устройства 2, имеющего соответствующие параметры(разгонную характеристику , теплопроводность, врем выхода на режим и т. д. ).The apparatus allows the implementation of -. ivariiuimi programmed regulation of cooling and warming the brain in other parts of the body with a given speed. for example 0.5; one; 2; 3; four; ... 9; 10H: / min for each device 2 that has the appropriate parameters (acceleration characteristic, thermal conductivity, time to reach the mode, etc.).

Наличие дополнительных устройств с соответствующими коэффициентами усилени и их коммутации при подключении р да охAvailability of additional devices with appropriate gain factors and their switching when connecting a rah oh

.,;-iKi:un.x i-; согр(пающих устройств исклю- чно; i. i.inKiiOReiiHe пс-ререг улиромапи про- Tic4-c:)f; охлаждени И согревани , в резуль- таге чего обеспечиваютс заданные скорости |), 1аждени и согревани 11еобх()лим)Х уча ;-1К()и тела с высоко-; точмостью и наЛ ,СА НО01 i.K)..;; - iKi: un.x i-; cogr (singing devices only; i. i.inKiiOReiiHe ps-regreg uliromapi pro Tic4-c:) f; cooling and warming, as a result of which, given speeds are provided, i), laying and warming 11 eobh () lim) X learning; -1K () and bodies with high; Accuracy and NL, SA NO01 i.K).

Пред.юженное устройство удобно в плуатации и может найти широкое применение , при лечении методом краниоцереб- ральной и локальной гипотермии р да болеваний: инфаркта миокарда, кровоизли ни , панкреатита, травм н др.The pre-arranged device is convenient in operation and can be widely used in the treatment by the method of craniocerebral and local hypothermia of a number of diseases: myocardial infarction, hemorrhage, pancreatitis, injuries and other.

фиг. 7,FIG. 7,

Claims

DEVICE FOR COOLING AND HEATING THE BRAIN on the author. St. No. 904695, characterized in that, in order to improve the accuracy of maintaining the temperature during cooling and heating of several parts of the body, it is equipped with a switching unit, a switch and additional devices for cooling and heating, connected in the same way as the helmet through which are inserted into the device, connected in parallel solenoid valves with a refrigerant supply device and with a switch, and the switching unit is connected between the input of the automatic control unit and the output of the local feedback sensor, and each device for cooling and warming, it contains a temperature sensor and a heater connected to the contacts of a switch connected between the output of the automatic control unit and the input of the recording system of the cooling-heating process.

FIG> 1

QO