Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для регулирования температуры трансфузионных средств

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для управления и контроля температурой трансфузионных средств в процессе их введения в организм человека. Устройство содержит систему изменения температуры трансфузионного средства в виде батареи термоэлектрических модулей, связанной соответствующими спаями с теплообменником и радиатором, программируемый блок питания и датчик температуры. Теплообменник состоит из набора металлических пластин из материала с высокой теплопроводностью и радиусом кривизны, соответствующим плотному обжатию в сборе стеклянной емкости для трансфузионного средства. Датчик температуры установлен на конце тонкой стальной трубки, срезанном под острым углом с возможностью прокалывания емкости для трансфузионного средства. Изобретение позволяет термостатировать медицинские препараты в стандартных стеклянных емкостях. 1 ил.

Изобретение относится к медицине и предназначено для контроля и управления температурой трансфузионных средств в процессе их введения в организм человека. Актуальность данной задачи заключается в том, что различные медицинские препараты должны вводиться в организм человека при различных температурах (от -5 до 40^oС).

Известны различные методы для достижения заданной температуры вводимых препаратов. Одним из них является предварительный подогрев вводимой жидкости в водяной бане либо в термостате до заданной температуры. Недостатком данного способа является малая точность задания температуры вводимого средства и невозможность его применения во время трансфузии.

Известны устройства для подогрева вводимого препарата непосредственно в процессе трансфузии (например, устройство фирмы Baxter). К недостаткам данных устройств относится малая точность регулировки температуры и возможность изменения температуры только в сторону ее повышения.

Известно устройство [1] , содержащее теплообменник и систему термоэлектрических модулей, предназначенное для регулировки температуры крови при переливании. Данное устройство применяется только при оперативном вмешательстве, так как подключается к аппарату "искусственное сердце". Недостатком этого устройства является малая точность поддержания температуры из-за недостатков конструкции (термоэлектрические модули охлаждают не непосредственно кровь, а "химически чистую воду", которая затем отводит тепло от переливаемой крови).

Известно термоэлектрическое полупроводниковое устройство для регулирования температуры трансфузионных средств [2], содержащее теплообменник, систему изменения температуры в теплообменнике в виде батареи термоэлектрических модулей и устройство автоматики, включающее блок контроля и регулировки температуры, выход которого связан с блоком питания термоэлектрических модулей, и установленных на выходе и входе теплообменника датчиков температуры, сигнал с которых подается на вход блока контроля и регулировки. Недостатком данного устройства является то, что при больших скоростях ввода медицинского препарата в организм человека устройство проточного типа может не справиться с задачей регулировки температуры.

Целью изобретения является получение возможности регулировки температуры непосредственно в стеклянной емкости с трансфузионным средством и ее поддержание на заданном уровне в течение всего процесса трансфузии.

Для достижения данной цели предназначается устройство, содержащее теплообменник, набранный из 8 металлических пластин, систему изменения температуры в теплообменнике в виде батареи термоэлектрических модулей и устройство автоматики, включающее датчик температуры и программируемый блок питания. Кроме того, излишек тепла от вторых спаев термоэлектрических модулей отводится с помощью присоединенного к ним пластинчатого радиатора.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Теплообменник устройства набран из металлических пластин 1, скрепленных между собой парой стальных кольцевых пружин 2. Пластины 1 изготовлены из материала с высокой теплопроводностью и имеют радиус кривизны, необходимый для того, чтобы плотно обжать стандартную стеклянную емкость 3, в котором находится термостатируемое трансфузионное средство. С внешней стороны каждая пластина находится в тепловом контакте с батареей термоэлектрических модулей 4. С другой стороны с батареей термомодулей контактирует пластинчатый радиатор 5. В объем термостатируемой жидкости внедряется датчик температуры 6, установленный внутри тонкой стальной трубки 7, причем в том конце, который срезан под острым углом. Выход датчика соединен с входом программируемого блока питания 8. В зависимости от сигнала с датчика температуры и в соответствии с заданной программой блок питания изменяет величину и направление тока питания термоэлектрических модулей.

Принцип работы предлагаемого устройства следующий. Стеклянная емкость 3 с термостатируемым медицинским препаратом с некоторым усилием внедряется в цилиндр, образованный из металлических пластин 1, стянутых стальными кольцевыми пружинами 2. Под приложенным усилием пружины 2 разгибаются, пластины 1 отодвигаются друг от друга и в образовавшееся пространство плотно входит емкость 3. Прижимное усилие, создаваемое пружинами 2, обеспечивает хороший тепловой контакт металлических пластин 1 со стенками стеклянной емкости 3. Датчик 6 внедряется в объем термостатируемой жидкости путем прокалывания стальной трубкой 7 резиновой пробки емкости. Необходимая температура термостатирования трансфузионного средства задается на программируемом блоке питания 8, в зависимости от которой последний подает требуемое напряжение питания на соответствующие ветви термоэлектрических модулей 4. Излишки тепла от вторых спаев полупроводниковых термоэлектрических модулей отводятся с помощью пластинчатого радиатора 5, охлаждение которого осуществляется естественным конвективным способом.

Данное устройство просто в изготовлении, легко обслуживается, обладает высокой точностью и надежностью и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Конструкция устройства позволяет как устанавливать его на столе, так и подвешивать на штатив и использовать в самом процессе введения трансфузионного средства в сосудистое русло человека. В случае выхода температуры трансфузионной жидкости за пределы установленной зоны, сигнал с датчика температуры отключает устройство от сети и подает звуковой и световой сигнал обслуживающему персоналу.

Данное устройство может найти применение в любой области медицины, где применяется трансфузия различных медицинских препаратов.

Источники информации 1. Авторское свидетельство SU 240175 (СКБПП), А 61 В 7/00, 21.03.69. Устройство для гипотермии. Ю.Д. Смирнов, Н.М. Аксаков и др.

2. Патент RU 2140234. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для регулирования температуры трансфузионных средств. Исмаилов Т.А. и др.

Формула изобретения

Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для регулировки температуры трансфузионных средств, содержащее систему изменения температуры трансфузионного средства, выполненную в виде батареи термоэлектрических модулей, первые спаи которой находятся в тепловом контакте с теплообменником, а вторые - с радиатором, блок питания и датчик температуры, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в виде набора металлических пластин из материала с высокой теплопроводностью, радиусом кривизны соответствующим плотному обжатию в сборе стеклянной емкости для трансфузионного средства, и скрепленных между собой парой стальных кольцевых пружин, блок питания является программируемым и соединен с датчиком температуры, установленным внутри тонкой стальной трубки, на ее конце срезанием под острым углом с возможностью прокалывания пробки емкости для трансфузионного средства.

РИСУНКИ

Рисунок 1