TR2021018163A2 - İnsan vücudunda ayni anda bölgesel isitma ve soğutma yapabi̇len sicaklik rügülasyon si̇stemi̇ - Google Patents

Abstract

Beyin ameliyatı, yoğun bakım, kalp ameliyatları vb. tıbbı operasyonlarda insan vücudunda termal regülasyon yapılmasını sağlayan, özel bir soğutucu akışkan ile insan vücudunun kafa bölgesinde soğutma yapan; kafa bölgesinden çektiği ısıyı vücudun diğer kısımlarına transfer eden ve bu transfer ile ısıtma yapan ısıtma/soğutma sistemi (100), ısıtma/soğutma sistemine (100) bağlı olan ve kafa ve boyun kısmını soğutan soğutucu başlık (10), vücudun göğüs ve karın bölgesine ısı veren ısıtıcı yelek (20), vücudun sağ ve sol bacaklarına ısı veren ısıtıcı tayttan (30) meydana gelen bölgesel sıcaklık regülasyon sistemi (1) ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME INSAN VUCUDUNDA AYNI ANDA B'OLGESEL ISITMA VE SOGUTMA YAPABILEN SICAKLIK RUGULASYON SISTEMI TEKNIK ALAN Bulus, tip sahasina hitap etmekte olup, cerrahi müdahale öncesi, sirasi ve sonrasinda insan vücüdunda meydana gelebilecek hipotermi riskine karsi gelistirilen isi esanjörü ile ilgilidir.

Bulus özellikle, cerrahi müdahale öncesi, sirasi ve sonrasinda insan vücudunda ayni anda bölgesel sogutma ve isitma yapabilen sicaklik regülasyon sistemi ile ilgilidir.

TEKNIGIN BILINEN DURUMU Hipotermi, bedenin merkezi sicakliginin 36°C altinda olmasi olarak tanimlanmaktadir. Yara iyilesmesinde gecikme, cerrahi alan infeksiyonu, kanama, kardiyak sorunlar, hasta konforunda bozulma, hastanede kalis süresinde uzama ve yasam kaybi gibi ciddi komplikasyonlara ve sorunlara neden olur. Bu nedenle, kontrollü hipotermi olusturulan bazi cerrahi girisimler veya patolojik durumlar disinda hipotermi, cerrahi hastasinda önlenmesi gereken bir sorundur.

Cerrahi hastasi, cerrahi girisim öncesi, sirasi ve sonrasi dönemde istenmeyen hipotermi gelisimi açisindan yüksek risk altindadir. Hipotermi sonrasi termal dengenin tekrar saglanmasi, yaklasik 2-5 saat gerektirdiginden, hipoterminin olusmadan önlenmesi önemlidir.

Mevcut teknikte, insan vücudunun sadece bas bölgesinin sogutulmasi ya da tüm vücudu sogutma veya tüm vücudu isitma gibi çalismalar mevcuttur. Ancak ikisini de ayni anda yapan bir cihaz bulunmamaktadir.

Mevcut teknikte genellikle, daha ucuz ve ulasilabilir olmasi nedeniyle su tercih edilmektedir.

Fakat performans açisindan bakildiginda istenilen sonuçlara ulasmasi zordur. Çünkü sürekli çalisan kalp ve kalpten belli sicaklikta olmasi gereken kan insan vücudunda bir çevrim yaparak çalismaktadir. Kalpten çikan kan tüm vücudu dolasmakta ve tekrar kalbe geri dönmektedir.

Beyne gelen kanin sicakligi ve kütlesi düsünüldügünde su sogutma için yeterli olmamaktadir.

Insan vücüdunda cerrahi islemler sirasinda ve sonrasinda vücutta termal regülasyonu yapan cihazlar ile ilgili ulusal ve yabanci patent Iiteratüründe bazi basvurular bulunmaktadir.

Ulusal patent Iiteratüründe bulunan TR201904355 kodlu basvuru, isi veren hipotermi battaniyesi olup, iletken olmayan altin, gümüs ve alüminyum metalinin vakumlu ortamda buharlastirilarak plastik yüzeye mikron kalinliginda kaplanmasi ile elde edilen alüminyum metalizenin altin metalize ve gümüs metalizenin isiyi yansitma özelliginden, havanin ve ipliksi dokuma kumasin yalitim özelliginden, hava ile temas edince isi veren kimyasal isitici torbanin isi vermesinden yararlanilarak hipotermiye giren canlinin hipotermiden korunmasi ve soguk ortamda koruyucu giyecek olarak kullanilmasi amaçlanmistir. Verimliligi artirmak için kullanim alanina göre çesitlendirilmistir.

Ulusal patent Iiteratüründe bulunan TR202022699 kodlu basvuru, araç aküsünden veya elektrik sebekeden alinan elektrik enerjiyi ara madde kullanmadan N ve P-tipi yariiletkenlerden olusan esnek termoelektrik kask araciligiyla dogrudan soguga veya isiya dönüstürerek sicaklik kontrollü olarak kisa zamanda insan beynini disaridan soguta veya isitabilen, beyin termografisini hastaya ve çevreye zarar vermeden yaparak her türlü hastaligi teshis eden, akilli yazilimla donatilmis, kolayca tasinabilir, portatif, esnek, sivi devir daim sistemli yeni `Akilli termoelektrik beyin hipotermi termohipoterm ve beyin termografi cihazi? dir. Tasarlanan tip cihazi, insani radyasyon ve manyetik alan gibi zararli etkilere maruz birakmadan bütün vakalarda hasta insanin beyini, 5 dakika kisa bir zamanda en az 120W?lik sogutma kapasiteyle ve O,50C/dk?lik sogutma hiziyla kontrollü olarak beyini disaridan lokal sogutmak, gerekli süre boyunca beyin sicakligini 28 00 - 3000?Iik sicaklikta tutabilen ve hipotermia sonrasi beyini normal sicakliga kontrollü ve 0,50Cldk hizla isitilmasini saglayabilen, beyin hipotermiasiyla tedavi ve ayni zamanda hastaya anestezi uygulanan sogutma ve isitma islevini bir cihazda toplayan siddetli agrilara, yüksek atese ve hipoksiye maruz kalan basta Kovid-19 hastalari olmak üzere beyin hastaliklari, anestezi, kardiyoloji ve diger vakalarda beyini hizli ve kontrollü olarak 300C kadar sogutarak hastalarin ölmemesini saglayan (termohipoterm) bir tedavi ve çalisma prensipleri sadece beyindeki (beyin farkli derinlikteki) sicaklilari ve isi miktarlarini ölçmek ve görüntülemek olan yeni yöntemle insan beyine müdahile etmeden beyin çesitli derinliklerdeki sicakliklari ve buralardan açiga çikan isi miktarlarini hizli ve çok hassas bir sekilde ölçüp kayit edebilen ve 3D görüntüye dönüstüren hastaya hiçbir zarar vermeden her türlü hastaligin teshisini koyarak teshis yapabilen (termografi) bir teshis cihazidir. Cihaz bir birine kolayca baglanan ve ayrilan esnek termoelektrik kask, güç ve kontrol ünitesi ve esnek kombine hortumdan olusmaktadir. Cihaz, Arduino veya benzer programlama dilleriyle yazilan özel yazilimla `akili? kilinmistir.

Ulusal patent Iiteratüründe bulunan TR201806993 kodlu basvuru, hastanin sicakligindaki bir degisimine (örnegin Indüklü hipotermi terapisine göre) en az bir hastanin fizyolojik tepkisini gözlemlemek üzere bir gözlemleme cihazini kullanan bir sistem ve yöntem saglanir, burada bir gözlemleme sinyali gözlemleme cihazi araciligiyla saglanir. Dolayisiyla, sicaklik degisimine hastanin tepkisinin en az bir ölçüsünün göstergesi olan bir çikti (örnegin görsel vei'veya isitsel bir çikti) bir kullaniciya saglanabilir. Alternatif olarak veya ek olarak, bir islemci hasta sicaklik degisimine bir hastanin titreme tepkisi kontrol etmek üzere tibbi personel tarafindan kullanilabilen bir çikti saglamak üzere gözlemleme sinyalini islemek üzere saglanabilir. Bu tür bilgi bir titreme önleyici ilacin uygulamasinda tibbi personel tarafindan kullanima yönelik bir veya daha fazla titreme önleyici ilaç(lara) Iliskin bilgi, Örnegin karsilik gelen dozaj velveya siklik bilgisi içerebilir.

Amerikan patent Iiteratüründe bulunan U85304213A kodlu basvuru, tibbi personel tarafindan kullanilmak üzere tek kullanimlik bir hiper hipotermi battaniyesi, bir sicaklik kontrollü ve filtrelenmis hava tabakasiyla bir hastayi isitir veya sogutur. Battaniye, 2 katmanli bir hava geçiren bir hava geçirmeyen kisimdan olusmaktadir. Hazne içinde bir dizi uzunlamasina conta, hava akis kanallari ve hava hortumu sökülebilir sekilde, ucunun yakininda üst katmanda bir yuva açikligi bur da ki bölmede bir basinçli hava birikmesi yaratir. Hastayla temas eden hava filtrelenir. Hava hortumunu sökülebilir, ayak ucunun yakininda üst katmanda bir yuva açikligina sahiptir. hipotermi durumu dahil, bir hastanin veya onun seçilmis bölgelerinin sicaklik modifikasyonu için yöntemler ve aparatlar ile ilgilidir. Sicaklik modifikasyonu içinde bir sivi isi degisim ortaminin dolastigi yerlesik bir isi degisim kateteri kullanilarak gerçeklestirilir. Vücut isisini asiriya kaçmadan bir sicaklik kontrol semasi saglanmistir. Tek kullanimlik isi degisim kasetleri, yeniden kullanilabilir kontrol ünitesi içinde bir pompa tahrik mekanizmasi ile angaje olan entegre bir pompa içerebilir. Ayni isi degisim kasetini almak için birden fazla kontrol ünitesi saglanabilir, böylece örnegin baslangiçta büyük kapasiteli bir kontrol ünitesi kullanilabilirve hasta istenen hedef sicakliga ulastiginda daha küçük, pille çalisan bir ünite degistirilebilir. terapötik sicaklik yönetimi için bir tedavi cihazi ile ilgilidir. Ek olarak, örnegin beyin sismesini tedavi etmek için bu sistemler esnek degildir, hantaldir ve ayni zamanda çok verimli degildir. algilamak üzere yapilandirilmis bir sicaklik algilama modülü algilanan vücut sicakliginin önceden belirlenmis bir sicaklik araliginin disinda olup olmadigini belirlemek için yapilandirilmis cihazdir. saat içinde 32CC ile 36°C arasinda tutulabilir, sür ekli olarak soguk hava üretilebilir, soguk hava, isiyi emdikten sonra dogrudan disari atilabilir.

Sonuç olarak, yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut bir çözüm bulunmamasi ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir.

BULUSUN AMACI Bulus yukarida bahsedilen problemleri çözmeyi, tüm dezavantajlari gidermeyi ve yapiya ilave avantajlar getirmeyi amaçlamaktadir.

Bulusun temel amaci, beyin ameliyati sonrasinda, yogun bakimda, kalp ameliyatlarinda ve kalp durmasi sonrasi yeniden canlandirilan hastalarda beyne giden kanin sogumasi ile nörolojik fonksiyonlarin korunmasi amaçlanirken diger organlara giden kanin normal isida tutulmasi ile gelisebilecek komplikasyonlari azaltmaktir. Daha spesifik olarak, santral sinir sistemi sogutulurken vücudun diger kisimlarini yaklasik olarak normal vücut sicakliginda tutmaktir.

Bulus ile bas ve boyun bölgesi sogutulurken, ayni anda beyinden çikan soguk kanin diger organlara olmasi gereken sicaklikta veya olmasi gereken sicakliga yakin degerlerde gitmesi için vücudun bas ve boyun kismi disindaki kisimlarin isitilmasi ile diger organlarin yapilarinin bozulmadan çalismasi saglanmistir.

Bulus yukarida bahsedilen amaçlari yerine getirmek için; - R134a sogutucu akiskan ile insan vücudunun kafa bölgesinde sogutma yapan; kafa bölgesinden çektigi isiyi vücudun diger kisimlarina transfer eden ve bu transfer ile isitma yapan isitma/sogutma sistemi , - isitma/sogutma sistemine bagli olan ve vücudun boyun ve kafa kismini saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile kafa ve boyun kismini sogutan sogutucu baslik, - isitma/sogutma sistemine bagli olan ve vücudun gögüs ve karin bölgesini saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile vücudun gögüs ve karin bölgesine isi veren isitici yelek , o isitma/sogutma sistemine bagli olan ve sag ve sol bacaklari saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile vücudun sag ve sol bacaklarina isi veren isitici tayt, içeren bölgesel sicaklik regülasyon sistemi gelistirilmistir.

Bulusun yapisal, karakteristik özellikleri, çalisma prensibi ve sagladigi avantajlar, asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde, daha net anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin bu sekiller ve detayli anlatim göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1. Bölgesel sicaklik regülasyon sisteminin ana komponentlerini göstermektedir.

Sekil 2. Bölgesel sicaklik regülasyon sisteminin hastaya baglanmis sekilde sematize etmektedir.

Sekil 3. Isitma/sogutma sistemini distan göstermektedir.

REFERANS NUMARALARI 1. Bölgesel sicaklik regülasyon sistemi . Sogutucu baslik . Isitici yelek . Isitici tayt 100. Isitma/sogutma sistemi 110. Kompresör 120. Evaporatör 130. Kondenser 140. Kisma vanasi 150. Akiskan iletim elemani 160. Sogutucu akiskan tanki 170. Sicaklik sensörü 180. Veri kaydedici 190. Ana gövde 191. Tekerlek 192. Kilitleme elemani 193. Sicaklik azaltma elemani 194. Sicaklik artirma elemani 195. Acil durum butonu 196. Monitor 197. Açma - kapatma elemani 199. Baglanti soketi BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1), beyin ameliyati sonrasinda, yogun bakimda, kalp ameliyatlarinda, bas ve boyun bölgesi sogutulurken, ayni anda beyinden çikan soguk kanin diger organlara olmasi gereken sicaklikta veya olmasi gereken sicakliga yakin degerlerde gitmesi için vücudun bas ve boyun kismi disindaki kisimlarin isitilmasi ile diger organlarin yapilarinin bozulmadan çalismasi saglayan sistemdir. Bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1), en genel haliyle, sogutucu baslik (10), isitici yelek (20), isitici tayt (30), isitma/sogutma sistemi gelmektedir.

Sogutucu baslik (10), vücudun boyun ve kafa kismini saran, içerisinde isi transfer yüzeyi olusturan kilcal borular bulunan, disinda sogutucu akiskan girisi ve çikisi için baglanti elemani barindiran yapidir. Sogutucu baslik (10) ile kafa ve boyun bölgesinden isi çekilmektedir. Yani kafa bölgesi sogutulmaktadir. Sogutucu baslik (10) içerisinde dolasan sogutucu akiskan sayesinde kafa bölgesi ve sogutucu baslik (10) arasinda isi transferi gerçeklesmektedir. olusturan kilcal borular bulunan, disinda sogutucu akiskan girisi ve çikisi için baglanti elemani barindiran yapidir. Isitici yelek (20) ile sogutucu basliktan (10) kazanilan isi enerjisi vücudun gögüs ve karin bölgesine verilmektedir. Isitici yelek (20) içerisinde dolasan sogutucu akiskan ile gögüs ve karin bölgesi ile isitici yelek (20) arasinda isi transferi gerçeklesmektedir. bulunan, disinda sogutucu akiskan girisi ve çikisi için baglanti elemani barindiran yapidir. verilmektedir. Isitici tayt (30) içerisinde dolasan sogutucu akiskan sayesinde bacaklar ile isitici tayt (30) arasinda isi transferi gerçeklesmektedir. bölgesinden çektigi isiyi isitici yelek (20) ve isitici tayt (30) vasitasi ile gögüs, karin ve bacak kismina transfer ederek isitma yapan sistemdir. Isitma/sogutma sistemi (100), en genel haliyle, elemani (150) ve sogutucu akiskan tankindan (160) meydana gelmektedir. Isitma/sogutma sistemi (100) çevriminden R134a (C2H2F4) sogutucu akiskan kullanilmaktadir.

Kompresör (110), doymus buhar halindeki sogutucu akiskani sikistirirak kizgin buhar haline getiren ekipmandir. Kompresörden (110) çikan kizgin buhar akiskan iletim elemani (150) ile kondensere (130) iletilir.

Kondenser (130), kompresörden (110) akiskan iletim elemani (150) ile gelen kizgin buhari yogusturan ve bu yogusma ile açiga çikan isiyi isitici yelek (20) ve isitici tayt (30) vasitasi ile gögüs, karin ve bacak kisimlarina transfer eden isi esanjörüdür.

Kisma vanasi (140), kondenserden (130) akiskan iletim elemani (150) ile gelen sikistirilmis sivi haldeki sogutucu akiskanin basincini düsüren ekipmandir. Kisma vanasindaki (140) basinç düsümü ile sogutucu akiskan doymus sivi fazina geçer.

Evaporatör (120), kisma vanasindan (140) akiskan iletim elemani (150) ile gelen doymus sivi haldeki sogutucu akiskanin, sogutucu baslik (10) ile kafa bölgesinden isi çekmesi ile kafa kisminda sogutma yapan isi esanjörüdür.

Akiskan iletim elemani (150), isitma/sogutma sistemi (100) içerisindeki komponentlerin birbiri ile irtibatini saglayan ve sogutucu akiskanin bir çevrim dahilinde devir daim etmesini saglayan yapidir.

Sogutucu akiskan tanki (160), isitma/sogutma sistemi (100) içerisinde devir daim eden sogutucu akiskanin depolandigi yapidir.

Sicaklik sensörü (170), kafa, gögüs, karin ve bacak kisminda bazi lokasyonlarda sicaklik Veri kaydedici (180), sicaklik sensöründen (170) alinan bilgilerin kaydedildigi ve islendigi yapidir.

Ana gövde (190), isitma/sogutma sistemi (100) içerisindeki komponentleri içerisinde tasiyan ve bölgesel sicaklik regülasyon sisteminin (1) kontrol edildigi yapi olup, dis yapi itibari ile tekerlek (191), sicaklik azaltma elemani (193), sicaklik artirma elemani (194), acil durum ve baglanti soketleri (199) içermektedir, Tekerlek (191), ana gövdenin (190) bir yerden bir yere tasinmasini saglayan yapi olup, ana gövde (190) tabaninda dört bir kösede konumlandirilmistir. Tekerlek (191) üzerinde ana gövde (190) istenen bir yere konumlandiginda sabit pozisyonda kalmasini saglayan kilitleme elemanlari (192) bulunmaktadir.

Sicaklik azaltma elemani (193), bölgesel sicaklik regülasyon sistemine (1) sicaklik azaltma komutunun verilmesini saglayan yapidir.

Sicaklik artirma elemani (194), bölgesel sicaklik regülasyon sistemine (1) sicaklik artirma komutunun verilmesini saglayan yapidir.

Acil durum butonu (195), olasi bir nedenden dolayi istenmeyen bir durum ile karsilasilmasi durumunda elektrik baglantisini kesmek için komut veren yapidir.

Monitor (196), bölgesel sicaklik regülasyon sistemindeki (1) sicaklik verilerinin görsel olarak izlenmesini saglayan bir arayüzdür.

Açma - kapatma elemani (197), bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1) kullanilmadigi zaman veya kullanilmak için baslatma veya kapatma komutu veren yapidir.

Elektrik baglanti elemani (198), bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1) sebeke elektrigi ile Baglanti soketleri (199), bas ve boyun kismini sogutmak için kullanilan sogutucu baslik (10) ve gögüs, karin ve bacak kisimlarini isitmak için kullanilan isitici yelek (20) ve isitici tayt (30) için isitma/sogutma sistemi (100) ile baglanti yapilmasini saglayan jaklardir.

Bölgesel sicaklik regülasyon sisteminin (1) çalisma prensibi söyledir; 0 Elektrik baglanti elemani (198) ile elektrik sebekesine baglantisi yapilir.

- Açma - kapatma elemani (197) ile baslatma komutu verilerek bölgesel sicaklik regülasyon sisteminin (1) açik konuma getirilir. 0 Baglanti soketleri () ile hasta vücudunun ilgili kisimlarina konumlanan sogutucu baslik (10), isitici yelek (20) ve isitici taytin (30) isitma/sogutma sistemi (100) ile baglantisi yapilir.

- Sicaklik artirma elemani (194) ve sicaklik azaltma elemani (193) ile bölgesel sicaklik regülasyon sistemin (1) istenen sicakliklara ayarlanir.

Bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1) bu sekilde kurulup ayarlandiktan sonra, isitma/sogutma sistemi (100) kafa kismindan sogutucu baslik (10) ile isi çekip, çekilen bu isiyi isitici yelek (20) ve isitici tayt (30) ile gögüs, karin ve bacak kisimlarina aktarir. Sicaklik sensörleri (50), sicaklik verilerini ölçerek veri kaydediciye (180) iletir. Monitorda (196) vücudun ilgili yerlerinin sicakliklari gözlemlenir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Beyin ameliyati, yogun bakim, kalp ameliyatlari vb. tibbi operasyonlarda insan vücudunda termal regülasyon yapilmasini saglayan bölgesel sicaklik regülasyon sistemi (1) olup; özelligi; Bir sogutucu akiskan ile insan vücudunun kafa bölgesinde sogutma yapan; kafa bölgesinden çektigi isiyi vücudun diger kisimlarina transfer eden ve bu transfer ile isitma yapan isitma/sogutma sistemi (100), Bahsedilen isitma/sogutma sistemine (100) bagli olan ve vücudun boyun ve kafa kismini saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile kafa ve boyun kismini sogutan sogutucu baslik (10), Bahsedilen isitma/sogutma sistemine (100) bagli olan ve vücudun gögüs ve karin bölgesini saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile vücudun gögüs ve karin bölgesine isi veren isitici yelek (20), Bahsedilen isitma/sogutma sistemine (100) bagli olan, sag ve sol bacaklari saran, içerisinden geçen sogutucu akiskan ile vücudun sag ve sol bacaklarina isi veren isitici içermesi ile karakterize edilmektedir.