Ультрафиолетовый облучатель крови

 

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано при лечении сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических и других заболеваний, при которых положительно сказывается УФ-облучение крови. УФ-облучатель крови содержит источник УФ-излучения, кювету и перистальтический насос. Кювета выполнена в виде трубки из биологически инертного полимерного материала, имеющей форму змеевика. Она расположена между стенками, содержащими симметрично расположенные щели шириной 4-8 мм на расстоянии 1-1,5 мм. Расстояние между стенками равно 2а+(0,3-0,5) мм, где а - толщина стенки трубки. Стенки, между которыми расположена трубка, выполнены в виде полуцилиндров. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано при лечении сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических и других заболеваний, при которых положительно сказывается ультрафиолетовое (УФ) облучение крови.

Известен УФ-облучатель крови [1] содержащий источник УФ-излучения и кювету, который в донной части кюветы имеет нагревательный элемент, а в верхней части охлаждающий. Благодаря конвекционному перемешиванию крови в кювете повышается равномерность распределения дозы УФ-облучения.

Недостатком облучателя является низкая эффективность перемешивания, а также возможность перегрева крови.

Известен УФ-облучатель крови [2] содержащий источник УФ-излучения и кювету. Кювета выполнена в виде двух сваренных торцами коаксиальных кварцевых цилиндров, в зазоре между которыми установлена спиральная перегородка, приваренная к внутреннему и внешнему цилиндрам. При прохождении крови через спиралеобразную кювету улучшается равномерность УФ-облучения за счет турбулизации потока крови.

Известен УФ-облучатель крови [3] содержащий источник УФ-излучения и кювету. Кювета образована спиралевидной канавкой на внутренней поверхности цилиндрического металлического корпуса и притертой к ней наружной поверхностью съемного стакана, выполненного из материала прозрачного для УФ-излучения.

Наиболее близким к заявленному является УФ-облучатель крови [4] содержащий источник УФ-излучения, кювету и шприц для прокачивания крови. Кювета образована внутренней стенкой непрозрачного внешнего стакана и наружной стенкой внутреннего стакана, на которой выполнены кольцевые канавки радиальной формы, обеспечивающие турбулентное движение потока крови. Источник УФ-излучения установлен во внутреннем стакане, выполненном из материала прозрачного для УФ-излучения и соединенном с наружным стаканом с помощью уплотнительной прокладки.

Известные УФ-облучатели крови имеют недостаточно высокую равномерность УФ-облучения крови, проходящей через кювету, из-за неэффективного перемешивания ее в процессе облучения. Кроме того, сложность конструкции таких облучателей не позволяет использовать их как одноразовую систему, а требует тщательной стерилизации.

Предлагаемое изобретение направлено на создание УФ-облучателя крови, обеспечивающего более равномерную облученность всей массы крови, проходящей через кювету, в котором возможно использование биологически инертной системы кровотока.

В предлагаемом Уф-облучателе крови, содержащем источник УФ-излучения, кювету и перистальтический насос, кювета выполнена в виде трубки из биологически инертного полимерного материала, расположенной между двумя плоскопараллельными стенками, содержащими симметрично расположенные щели шириной 4-8 мм на расстояние 1-5 мм, причем расстояние между стенками равно 2а+(0,3-0,5) мм, где а-толщина стенки трубки. Стенки, между которыми расположена трубка, могут быть выполнены в виде полуцилиндров.

На фиг. 1 изображен предлагаемый облучатель; на фиг. 2 трубка в рабочем состоянии кюветы, разрез; на фиг. 3 УФ-облучатель крови, стенки которого выполнены в виде полуцилиндров.

На фиг. 1 1 трубка из полимерного материала; 2, 3 плоскопараллельные стенки; 4 щели на стенках; 5 источник УФ-излучения; 6 перистальтический насос. Направление движения крови в облучателе показано стрелками. На фиг. 2 показан внешний вид (в разрезе) трубки 1 в рабочем состоянии кюветы. Стрелками показано направление УФ-облучения. На фиг. 3 показан УФ-облучатель крови, в котором стенки 2, 3, между которыми расположена трубка, выполнены в виде полуцилиндров.

УФ-облучатель работает следующим образом: при включении перистальтического насоса кровь из емкости (не показана) по стандартной трубке для переливания крови поступает через переходник (не обозначен) в трубку 1, расположенную меду двумя стенками 2, 3, имеющими симметрично расположенные щели 4.

Стенки со щелями сжимают трубку так, что она приобретает переменное сечение, как показано на фиг. 2. Кровь облучается УФ-излучателем 5 через щели и стенки трубки, как показано на фиг. 2 стрелками. Прокачка крови через кювету осуществляется перистальтическим насосом 6.

Скорость течения крови на участках кюветы с большим сечением меньше, чем на участках с меньшим сечением. В результате образовавшееся трубулентное движение крови обеспечивает ее интенсивное перемешивание.

В результате облучению подвергается весь объем крови, проходящей через кювету. Достигнутая равномерность распределения дозы УФ-облучения по массе крови устраняет резкое превышение локальных значений поглощающей дозы над средними значениями. Это позволяет повысить безопасный энергетический уровень УФ-воздействия в десятки раз. За счет замедленного движения крови на участках с большим сечением трубки-кюветы повышается также степень облучения крови.

Ширина щелей на стенках и расстояние между ними определяются формой трубкой-кюветы (фиг.2), необходимой для обеспечения оптимальных условий перемешивания и облучения крови. Верхняя граница ширины щели определяется предельно допустимой толщиной слоя крови в зоне облучения, которая не должна превышать 1,5 мм, а нижняя эффективностью использования излучения УФ-излучателя и турбулентного перемешивания. Расстояние между стенками, равное 2а + (0,3 0,5) мм, где а толщина стенки трубки, выбрано из условия оптимального соотношения максимального и минимального сечения трубки-кюветы для получения максимального перемешивания за счет турбулизации потока крови. Исходный диаметр трубки-кюветы выбирается таким, чтобы среднее сечение ее в рабочем состоянии было равно сечению подводящих трубок.

Источник УФ-излучения устанавливается с одной или двух (при использовании 2^x более источников) сторон кюветы. Для повышения эффективности Уф-облучения крови стенки кюветы выполнены в форме полуцилиндров. В этом случае источник УФ-излучения расположен вдоль оси полуцилиндров.

Трубка-кювета может быть заменена на две трубки меньшего диаметра, расположенные параллельно друг другу так, чтобы средняя площадь сечения трубки-кюветы в рабочем состоянии была близка к площади сечения трубок системы кровотока.

Преимущество предложенного УФ-облучателя крови перед аналогами [1-3] и прототипом [4] состоит в более эффективном перемешивании крови турбулизацией потока в трубке-кювете с переменным сечением, образованной сжатием трубки двумя стенками с симметрично расположенными щелями. УФ-облучатель обеспечивает более равномерную облученность всей массы крови, проходящей через кювету. Кроме того, применение в кювете стандартной трубки, используемой в медицине, а также простота ее замены, позволяют использовать все трубки кровотока в облучателе как одноразовую систему УФ-облучения крови и ее компонентов. Выполнение стенок, между которыми расположена трубка-кювета, в виде полуцилиндров обеспечивает значительно больший коэффициент использования источника УФ-излучения.

Предложенный облучатель был разработан для УФ-облучения крови при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.

В облучателе стандартная трубка типа ПК П-01 внутренним диаметром 4 мм с помощью переходника соединена с трубкой-кюветой, имеющей диаметр 14 мм, а толщину стенки 1 мм. Трубка формы змеевика помещалась между стенками, содержащими симметрично расположенные щели шириной 6 мм на расстоянии 1 мм. Расстояние между стенками составляло 2,5 мм. В качестве источника УФ-излучения использовалась лампа ЛУФТ8. Средний коэффициент пропускания трубки-кюветы в области спектра 300 400 нм превышал 0,6 и не изменялся при продолжительном воздействии на нее Уф-излучения. Коэффициент использования источника Уф-излучения при использовании плоской кюветы составлял 25% а цилиндрической 40% Прокачка крови через кювету осуществлялась с помощью стандартного перистальтического насоса с использованием трубки внутренним диаметром 4 мм.

Предложенный облучатель обеспечивает равномерное по объему Уф-облучение крови, проходящей через кювету, без существенного уменьшения коэффициента использования источника УФ-излучения, а также позволяет применять одноразовую систему кровотока.

Формула изобретения

1. Ультрафиолетовый облучатель крови, содержащий источник ультрафиолетового излучения, кювету и перистальтический насос, отличающийся тем, что кювета выполнена в виде трубки из биологически инертного полимерного материала и установлена в зажиме, в поверхностях которого выполнены симметрично расположенные щели шириной 4 8 мм на расстоянии 1 1,5 мм, а расстояние между поверхностями зажима равно 2а + (0,3 0,5) мм, где а - толщина стенки трубки, мм.

2. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что зажим выполнен в виде полуцилиндра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3