Аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель: защита от недопустимых режимов облучения биологической жидкости. Сущность изобретения: аппарат содержит сосуд 1 с боковыми стенками, предназначенными для ультрафиолетовых лучей, привод вращения сосуда с приводными роликами 3 и 4, источники 5 ультрафиолетового излучения, блок 6 контроля вращения сосуда, блок 7 защиты с экранирующим приспособлением 8, размещенным с возможностью перемещения в зоне между поверхностью сосуда 1 и источниками 5 ультрафиолетового излучения. Экранирующее приспособление 8 выполнено в виде секций 9, кинематически связанных между собой и с приводом 15 соединительным механизмом 12. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей.

Уровень техники в области, к которой относится заявляемое изобретение, характеризуется следующими данными.

Известен аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей, содержащий сосуд с боковыми стенками, прозрачными для ультрафиолетовых лучей, держатель сосуда, привод вращения сосуда вокруг продольной оси и источник ультрафиолетового излучения, установленный у наружной поверхности боковых стенок сосуда [1] Недостатков этого аппарата является возможность нарушения режима облучения биологической жидкости вследствие снижения скорости ее движения в пристеночном слое сосуда, поскольку в процессе выполнения процедуры возможно воздействие потоком ультрафиолетового излучения на практически неподвижный сосуд /в частности, при установке его в аппарат, а также в начальный период вращения сосуда вследствие инерционности процесса разгона жидкости в сосуде после начала его вращения/.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому аппарату является выбранный в качестве прототипа аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей, содержащий сосуд, установленный горизонтально, с боковыми стенками, прозрачными для ультрафиолетовых лучей, держатель сосуда, привод вращения сосуда и источники ультрафиолетового излучения, установленные у боковых стенок сосуда [2, 3] Особенностью аппарата-прототипа является то, что в нем обеспечивается более короткий интервал времени между началом вращения сосуда и достижением установившегося процесса движения и перемешивания облучаемой биологической жидкости.

Вместе с тем, недостатком этого аппарата /как и аппарата, рассмотренного выше/ является возможность существенного превышения допустимых значений продолжительности воздействия потока ультрафиолетового излучения на одни и те же элементарные объемы биологической жидкости, находящейся в зонах, в которые проникает ультрафиолетовое излучение, что возможно в различных нестационарных режимах /в начальный период процедуры с учетом необходимости включения источников излучения до начала воздействия, вследствие субъективных ошибок персонала или нарушений регламента работы и т.п./.

Принимая во внимание изложенное, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в реализации мер, обеспечивающих исключение нарушений режима облучения крови или других биологических жидкостей, обусловленных неподвижностью или движением жидкости в сосуде относительно потока ультрафиолетового излучения с пониженной скоростью, т.е. исключение нерегламентированных /недопустимых/ увеличений интегральных доз облучения отдельных элементарных объемов биологической жидкости.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

В аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей, содержащий сосуд с боковыми стенками, прозрачными для ультрафиолетовых лучей, держатель сосуда, привод вращения сосуда вокруг продольной оси и источники ультрафиолетового излучения, установленные у боковых стенок сосуда, введены блок контроля вращения сосуда и блок защиты с экранирующим приспособлением, размещенным с возможностью перемещения в зону между поверхностью сосуда и источниками ультрафиолетового излучения. Экранирующее приспособление может быть выполнено в виде секций, количество которых равно количеству источников ультрафиолетового излучения. При этом каждая из секций может быть выполнена в виде желоба, внутренняя поверхность которого выполнена отражающей ультрафиолетовое излучение. Каждая из секций экранирующего приспособления может быть снабжена осью, установленной в опорах с возможностью вращения, и оси всех секций кинематически связаны между собой соединительным механизмом, обеспечивающим их согласованное положение и синхронное движение.

Кроме того, блок защиты может быть дополнительно снабжен приводом экранирующего приспособления, а также электромеханическим преобразователем.

Блок контроля вращения сосуда может быть выполнен в виде измерителя скорости /вращения сосуда/, соединенного с пороговым элементом, и в этот блок может быть также введен элемент сигнализации, подключенный к выходу порогового элемента.

Привод экранирующего приспособления может быть выполнен в виде деформируемого упругого элемента. При этом в привод экранирующего приспособления может быть дополнительно введен элемент фиксации.

Кроме того, выход порогового элемента блока контроля вращения сосуда может быть соединен с элементом фиксации привода экранирующего приспособления /в частности, через электромеханический преобразователь/.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в том, что в аппарате обеспечивается реализация воздействия потока ультрафиолетового излучения на биологическую жидкость лишь при условии достижения и поддерживания заданной стационарной интенсивности перемешивания жидкости в сосуде /заданной скорости вращения сосуда/, т.е. исключается возможность превышения допустимой /заданной/ продолжительности воздействия на одни и те же элементарные объемы биологической жидкости /и, следовательно, достигается ограничение интегральной дозы локального воздействия/, причем при осуществлении заявленного изобретения в полном объеме указанная защита от недопустимых режимов облучения осуществляется автоматически.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом непосредственно вытекает из описанной выше сущности изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 схематически изображен аппарата, на фиг.2 представлена секция экранирующего приспособления, на фиг.3 схематически изображен соединительный механизм /пример выполнения/.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения, приводятся ниже при описании примера осуществления предложенного аппарата в статическим состоянии и при описании его в действии.

Аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей содержит сосуд 1 с боковыми стенками, прозрачными для ультрафиолетовых лучей, держатель 2 сосуда 1, привод вращения сосуда 1 вокруг продольной оси, ориентированной горизонтально, с приводными роликами 3, 4, источники 5 ультрафиолетового излучения, установленные у боковых стенок сосуда 1, блок 6 контроля вращения сосуда 1 и блок 7 защиты с экранирующим приспособлением 8, размещенным с возможностью перемещения в зону между поверхностью сосуда 1 и источниками 5 ультрафиолетового излучения.

Экранирующее приспособление 8 выполнено в виде секций 9, количество которых равно количеству источников 5 ультрафиолетового излучения, причем каждая из секций 9 экранирующего приспособления 8 выполнена в виде желоба, а внутренняя поверхность последнего выполнена отражающей ультрафиолетовое излучение.

Каждая из секций 9 экранирующего приспособления 8 снабжена осью 10 /фиг. 2/, установленной в опорах 11 с возможностью вращения. Оси всех секций 9 экранирующего приспособления 8 кинематически связаны между собой соединительным механизмом 12 /фиг. 3/, обеспечивающим их согласованное положение и синхронное движение. Одно из возможных выполнений соединительного механизма 12 реализовано в виде установленных на осях 10 секций 9 зубчатых колес 13, взаимодействующих с гибким перфорированным /или зубчатым/ ленточным элементом 14, который соединен с приводом 15 экранирующего приспособления 8, выполненным в виде деформируемого упругого элемента 16. Кроме того, ленточный элемент 14 кинематически связан с элементом 17 фиксации, соединенным с электромеханическим преобразователем 18.

Блок 6 контроля вращения сосуда 1 выполнен в виде измерителя 19 скорости, соединенного через измерительный преобразователь 20 с пороговым элементом 21, выход которого соединен с элементом 22 сигнализации и с электромеханическим преобразователем 18 привода 15 /блок 7 защиты/.

Аппарат работает следующим образом.

До установки в аппарат сосуда 1 с биологической жидкостью, подлежащей облучению, секции 9 экранирующего приспособления 8 находятся в положении экранирования /на фиг.1 и 2 изображено пунктиром/ и препятствуют прохождению ультрафиолетового излучения от источника 5 в зону размещения сосуда в держателе 2. При этом деформируемый упругий элемент 16 находится в состоянии сжатия, а выходные сигналы измерителя 19 скорости, измерительного преобразователя 20 и, следовательно, порогового элемента 21 равны нулю.

После установки сосуда 1 с биологической жидкостью, подлежащей облучению, в держатель 2, включения привода вращения сосуда и разгона его до скорости, соответствующей заданному порогу контроля /установленному в пороговом элементе 21/, на выходе блока 6 контроля вращения сосуда /на выходе порогового элемента 21/ появляется сигнал, поступающий в электромеханический преобразователь 18 привода 15 блока 7 защиты и разрешающий перевод соединительного механизма 12 и секций 9 экранирующего приспособления 8 в рабочее положение. Следовательно, начало облучения биологической жидкости возможно только после достижения стационарного режима ее движения и перемешивания.

При установке секций 9 экранирующего приспособления 8 в положение экранирования в результате взаимодействия ленточного элемента 14 соединительного механизма 12 с деформируемым упругим элементом 16 последний фиксируется в состоянии растяжения /с помощью элемента 17 фиксации/.

Если в процессе облучения биологической жидкости происходит по любой причине уменьшение текущего значения скорости вращения сосуда 1 ниже заданного порога, выходной сигнал порогового элемента становится равным нулю, что приводит к срабатыванию электромеханического преобразователя 18 и элемента 17 фиксации, в результате чего соединительный механизм 12 под действием деформируемого упругого элемента 16 приходит в движение и устанавливает секции 9 экранирующего приспособления 8 в положение экранирования /на фиг. 1 и 2 изображено пунктиром/, что приводит к прекращению воздействия ультрафиолетового излучения на биологическую жидкость.

Таким образом, в аппарате независимо от субъективных действий персонала обеспечивается автоматическая защита биологической жидкости от недопустимых режимов облучения.

Формула изобретения

1. Аппарат для ультрафиолетового облучения крови и других биологических жидкостей, содержащий сосуд с боковыми стенками, прозрачными для ультрафиолетовых лучей, держатель сосуда, привод вращения сосуда вокруг продольной оси и источники ультрафиолетового излучения, установленные у боковых стенок сосуда, отличающийся тем, что в него введены связанные между собой блок контроля вращения сосуда и блок защиты с экранирующим приспособлением и узлом перемещения экранирующего приспособления в зону между поверхностью сосуда и источником ультрафиолетового излучения.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что экранирующее приспособление выполнено в виде секций, количество которых равно количеству источников ультрафиолетового излучения.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждая из секций экранирующего приспособления выполнена в виде желоба.

4. Аппарат по пп. 1 3, отличающийся тем, что внутренняя поверхность желоба выполнена отражающей ультрафиолетовое излучение.

5. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что узел перемещения экранирующего приспособления состоит из привода, содержащего электромеханический преобразователь, элемент фиксации и пружину, и кинематического механизма, соединяющего все секции, при этом кинематический механизм соединен с одной стороны с элементом фиксации, а с другой с пружиной.

6. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждая секция экранирующего приспособления установлена по оси, укрепленной в опорах.

7. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что блок контроля вращения сосуда выполнен в виде измерителя скорости, соединенного с пороговым элементом.

8. Аппарат по пп. 1 3, отличающийся тем, что в блок контроля вращения сосуда дополнительно введен элемент сигнализации, подключенный к выходу порогового элемента.

9. Аппарат по пп. 1, 5 и 7, отличающийся тем, что связь блока контроля вращения сосуда и блока защиты представляет собой соединение выхода порогового элемента с входом электромеханического преобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3