Способ изготовления элемента для температурного воздействия

 

Изобретение относится к технике воздействия низкими температурами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей элемента. Способ изготовления элемента для температурного воздействия состоит в заливке жидкости в емкость определенной формы и в последующем замораживании ее до получения твердого тела. При этом жидкость заливают в емкость конической формы, имеющую угол при вершине, лежащий в диапазоне 68-70°, в жидкости перед замораживанием растворяют лекарственные вещества, а после замораживания полученное твердое тело охлаждают азотом до -195°С. Для удобства в дальнейшем фиксации элемента в дополнительном корпусе при замораживании в верхнюю часть формы вводят ферромагнитную шайбу. 1 з.п.ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1607800

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ilO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4449392/30-14 (22) 30.05.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (75) В. С., Шавкунов, В. А. Дзензерский, А. А. Буряк и Е. Ю. Ситник (53) 615.475 (088.8) (56) Патент США № 4537194, кл. А 61 F 7/00, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ВО3ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к технике воздействия низкими температурами. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей элемента. Способ изготовления

Изобретение относится к области криотерапии, а именно к термостимуляции биологически активных зон тела.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей элемента.

На чертеже приведена схема емкости для изготовления элемента температурного воздействия.

Емкость представляет собой тонкостенный сосуд 1. В верхней части сосуд имеет цилиндрическое сечение, а к низу стенки сходятся конусом под углом а, величина которого 68 — 70 . В состав емкости входит также держатель элемента, содержащий ручку 2 и основание 3.

Изготовление элемента для температурного воздействия осуществляется следующим образом.

В емкость 1 заливают воду (дистиллированную) так, чтобы она с небольшим превышением заполнила коническую часть, а цилиндрическая часть осталась незаполненной. В воде растворяют лекарственные ве(51)5 А 61 F 7 00, А 61 Н 39 06 элемента для температурного воздействия состоит в заливке жидкости в емкость определенной формы и в последующем замораживании ее до получения твердого тела. При этом жидкость заливают в емкость конической формы, имеющую угол при вершине, лежащий в диапазоне 68 — 70, в жидкости перед замораживанием растворяют лекарственные вещества, а после замораживания полученное твердое тело охлаждают азотом до — 195 С. Для удобства в дальнейшем фиксации элемента в дополнительном корпусе при замораживании в верхнюю часть формы вводят ферромагнитную шайбу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. щества, необходимые для терапевтического воздействия, затем в емкость 1 вставляют держатель основанием 3 вниз. Основание держателя должно войти в цилиндрическую часть емкости 1 и нижней плоскостью лечь на поверхность залитой в нее воды. При этом излишек воды выдавливается в зазор между основанием 3 и стенками емкости. Касание основания с водой является обязательным условием. Держатель изготавливают из теплоизолирующего материала, например пенопласта. Вода смачивает пенопласт. и это является надежным условием будущей связи намороженного твердого тела с основанием 3 за счет адгезии. После проведенных операций устройство помещают в морозильник бытового холодильника, где вода замерзает при t — 18 С, при этом основание держателя вмораживается в лед. Вынутое из холодильника устройство на несколько десятков секунд помещают в сосуд с горячей водой (так, чтобы в контакте с водой были только наружные поверхности стенок емкости 1).

1607800

3

Эта процедура дает возмсжность легко вынуть изготовленный элемент 4 температурного воздействия, потянув за ручку 2.

Затем элемент 4 погружают в термос с жидким азотом, температура свободного кипения которого составляет 78 К. После всех проведенных операций элемент температурного воздействия готов к применению.

При эксплуатации полученное устройство держат за ручку 2 и прикасаются элементом 4 к участку кожи или к точке акупунктуры, выбранным для терапевтического воздействия. Воздействие длится 2 — 3 с, затем переносят элемент на другой участок.

Таким образом обрабатывают весь массив точек.

Использование предлагаемого способа изготовления элемента для температурного воздействия позволяет по сравнению с известным расширить функциональные возможности элемента для температурного воздействия, а именно стимулировать биологически активные зоны (точки акупунктуры), устранить возможность травмирования кожи, останавливать кровотечение, быстро уменьшать болевые ощущения в пораженных тканях, проводить лекарственную терапию.

Изготовленным по предлагаемому способу элементом температурного воздействия можно проводить все процедуры по криотерапии и, кроме того, стимуляцию точек акупунктуры. Этому способствует как форма элемента, дающая возможность воздействовать на малые плошади (1 — 3 мм ) поверхности кожи, так и температурный режим элемента, позволяющий осуществить импульсное термовоздействие на гонку (термоудар,, возбуждающее рефлектор cokie цепи.

При проведении стим)зяции последовательно прикасаются к мес ам расположения активных точек и задсрж вают элемент на каждой точке столько времени, сколько необходимо для протекания обеих фаз воздействия (термоудара и подтаивания с образованием аморфной пленки). Это время ollpeделена экспериментально и составляет 2---3 с.

Что касается ресурса рабочего времени, то элемент массой 10 г, охлажденный до — 195 С может работать непрерывно 10—

15 мин, чего достаточно для проведения обширной стимуляции.

Возможность безопаспог0 пользования элементом в интервале температур от

--195 до 0 С полностью опрсдслястся тем, что, когда поверхность элемента k) месте касания ег0 с кожей пациента нагревается в процессе теплообмена до температур, близких к 0 С, она покрывастся тонкой жидкой пленкой. Это дает возможность избежать травмирования кожи при проведении указанных выше процедур. Образование пленки происходит в интервале температур от 0 до — 6 С.

Чтобы определитb у глы KoHgcH0cTH элемента, при которых образование i!ленки произойдет обязательно даже при макси25

4 мальном охлаждении наконечника (— 195 С) пользуются следующей формулой:

z = 360 - —, т„- т„ где Т, — температура тела пациента;

Т„ — температура элемента (внутри); „ - — температура поверхности соприкосновения элемента с кожей пациента.

Угол, при котором контактная поверхность элемента достигает температуры 0 С, вычисленный при следующим значениях переменных: 7=310 К (37 С); T,=273 К (О С); TÄ =78 К (- 195 С), составляет я=-68 .

Таким образом, диапазон углов, при которых максимально охлажденный элемент обязательно покроется пленкой в месте контакта, составляет 68 — 70 .

При уменьшении угла максимальная температура контакта повышается. Так, при

54 контакт может нагреться до 10 С, а при стремлении к 0 С температура контакта стремится к 37 С.

Делать элемент с углом менее 68 нерационально, так как это приводит к перегреву контактной поверхности (выше 0 С) и к интенсивному обтаиванию элемента, вследствие чего он бесконтрольно теряет форму и вырабатывается. Если угол не выходит за интервал 68 — 70 С, то на поверхности образуется пленка, толщина которой находится в пределах 1 — 7 10 мм, и наличие такой пленки позволяет легко отделять элемент от тела, не гравмируя его, но расход материала при этом незначителен и форму элемент не теряет (угол меняется мало) .

Если угол конусности элемента превышает 79, то максимальная температура нагрева контактной поверхности понижается.

Так, при 93 контакт прогревается только до — 10 С (при температуре наконечника

- -195 С). При конусе 300 температуру контакта удается поднять только до — 50 С. При указанных температурах водяная пленка не образуется, при этом травмирование неизбеж но.

При нагревании элемента (увеличение

?„ ) выше — 195 С контакт может нагреваться выше 0"С. Так, максимальная температура нагрева поверхности контакта при нагреве элемента от — 195 до — 73 С возрастает от

0 до 19 С. Не обязательно контакт будет нагреваться до 19 С, так как это зависит от времени разового контакта. Степень износа элемента увеличивается.

Температура поверхности элемента в месте контакта отражает термодинамическое состояние очень тонкого слоя вещества (10—

60А) . Ha большой глубине температура быстро падает и уравнивается с температурой всей массы льда. Верхний, нагретый до 0 С, слой плавится в течение некоторого времени и экранирует более глубокие слои от теплового потока со стороны кожи (вся энергия

;н>тока поглощается при фазовом переходе

1607800

Формула изобретения

35 льда в воду). Только после полного расплавления этого слоя может нагреться и начать плавиться следующий слой. Этот процесс создает инерцию, вследствие которой таяние замедляется. При этом остальная (холодная) масса льда успевает распределить уже проникшее в глубину тепло и понизить температуру верхних слоев. Поэтому говорить о быстром таянии элемента нет основания даже в том случае, если общая его температура не очень низка (рабочий диапазон от — 7 до — 195 С). В указанном интервале наконечник работоспособен, а рабочую температуру подбирают, руководствуясь терапевтическими соображениями.

Полученный элемент способен обеспечить безопасную стимуляцию даже при самых низких температурах (78 К), которые легко создаются в условиях поликлиники с помощью жидкого азота. При этом расчет идет не на процесс таяния, а на образование квазижидкого тонкого слоя на поверхности льда при кратковременном нагреве поверхности до температурны от — 7 до 0 С. Этот процесс не сопровождается такими затратами энергии как таяние, поскольку здесь молекулярные связи не разрываются, а только разупорядочиваются.

Таким образом, использование элемента для различного рода температурных воздействий в интервале от 0 до †1 С не сопровождается травмированием кожи. Элемент может быть охлажден до любой температуры из указанного интервала. Выбор глубины охлаждения определяется видом планируемого терапевтического воздействия. Так, для проведения стимуляции точек акупунктуры элемент охлаждают до — 195 С (жидким азотом), для остановки кровотечения или уменьшения болевого синдрома достаточно охлаждения в бытовом холодильнике до температуры от — 15 до — 18 С.

Лекарственные препараты, растворенные в материале элемента, попадают на кожу при любых температурах из указанного диапазона, так как при взаимодействии с кожей часть водяного слоя элемента обязательно остается на ней. Однако количество оставшейся на коже жидкости зависит от температуры элемента, и если необходимо нанести значительные количества лекарственных веществ, то элемент охлаждают до температуры не более чем от — 15 до — 18 С.

Полученным элементом можно обрабатывать значительные площади, быстро перемещая по поверхности кожи, поскольку вследствие сильной охлажденности элемента не требуется большого времени для охлаждения тканей.

Элементом можно быстрее останавливать поверхностные кровотечения, поскольку действие термоудара приводит к рефлекторному сокращению сосудов еще до охлаждения глубоких слоев тканей.

Для установки элемента в дополнительный корпус, включающий магнитный элемент при замораживании в верхнюю часть формы вводят ферромагнитную шайбу, что обеспечивает его надежное закрепление.

1. Способ изготовления элемента для температурного воздействия, состоящий в том, что заливают жидкость в емкость и замораживают ее до получения твердого тела, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей элемента, жидкость заливают в емкость конической формы, имеющую угол на вершине, равный

68 — 70 С, в жидкости перед замораживанием растворяют лекарственные вещества, а после замораживания при t= — 18 С полученное твердое тело охлаждают азотом до температуры — 195 С.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при замораживании в верхнюю часть формы вводят ферромагнитную шайбу.

1607800

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра1шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор В. Петраш

Заказ 3575

Составитель П. Шевьев

Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Тираж 490 Подписное