УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ ПРИ ВНУТРИВЕННОМ КАПЕЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для внутривенного капельного введения, в частности, физиологического раствора, насыщенного газовой смесью определенной концентрации, при озонотерапевтическом лечении больных в амбулаторно-поликлинической и клинической практике хирургических, терапевтических и косметологических
отделении, а также в экспериментальных исследованиях.
Применение внутривенного капельного введения озонированного физиологического раствора (Алехина С.П., Щербатюк Т.Г. Озонотерапия: клинические и экспериментальные аспекты. - Н. Новгород; Изд-во «Литера», 2003. - С.110-111), которое предполагает более длительный контакт озона с внутренней средой пациента, осуществимо при помощи устройства с инфузионной системой. Очень важна при этом поддержка постоянной концентрации озона в растворе. Конструкция устройства состоит из контейнера с физиологическим раствором и мерными делениями, выполненного из прозрачного материала (стекла, полимера), двух игл Дефо (для подачи озонокислородной смеси определенной концентрации от генератора озона и отвода части газовой смеси после барботажа в деструктор), а также из системы для внутривенных капельных инфузий (Peг. удостоверение МЗ РФ №2000/393), состоящей, в свою очередь, из иглы, через которую в вену поступает
физраствор, насыщенный озонокислородной смесью, подыгольной емкости, капельной трубки и роликового зажима, с помощью которого регулируется скорость потока инфузионного раствора.
Устройство подобной конструкции обеспечивает визуальный контроль уровня физиологического раствора в контейнере с отрегулированной скоростью потока инфузионного раствора через капельную трубку. Однако функциональные возможности описанного устройства практически не реализуются при внутривенном капельном введении раствора, насыщенного газовой смесью. Необходим постоянный контроль уровня вышеуказанного раствора в капельнице, так как существует опасность развития газовой эмболии при запаздывании отключения больного от внутренней системы (Масленников О.В., Конторщикова К.Н. Руководство по озонотерапии. - Н. Новгород; Изд-во «Вектор ТиС», 2005. - С.46-49). Поэтому, продолжая введение раствора, озонирование следует прекратить (отключить капельницу от генератора озона, прекратив подачу озонокислородной смеси в контейнер), когда в контейнере остается около 30-50 мл жидкости.
К основному недостатку аналога следует отнести необходимость постоянного визуального контроля уровня физиологического раствора в контейнере. При этом возрастает возможность возникновения субъективной визуальной ошибки при определении соответствия уровня барботирующей в контейнере жидкости отметке израсходованного ее объема на корпусе контейнера из-за параллакса зрения (необходимость постоянного контроля медработником плоскости уровня жидкости) и размытости границы раздела фаз
«жидкость - газовая среда» из-за прохода пузырьков газа через эту границу. Величина субъективной ошибки при этом тем выше, чем выше концентрация озона в газовой смеси на выходе озонатора и интенсивнее барботаж (показатели концентрации и количества растворенного озона в объеме физраствора на протяжении одновременного барботирования и внутреннего введения, соответственно). Ошибка в определении положения границы раздела фаз в контейнере, кроме того, повышается в связи с отсутствием дублирующих систем оповещения (световой, звуковой) о достижении отметки израсходованного раствора на корпусе контейнера.
В качестве прототипа выбрано устройство уровнемера для измерения уровня продуктов серии УЛМ (фирмы "ЛИМАКО", http://www.limaco.ru/appfood.html), датчик которого построен по принципу радиолокатора, основанного на классическом методе радарного (радиолокационного) измерения расстояния, позволяющем минимизировать влияние паразитных помех и помех, связанных с неровностями (волнениями) поверхности расходуемого продукта. Микроволновый генератор датчика уровня формирует радиосигнал, частота которого (94 ГГц) изменяется во времени по линейному закону. Этот сигнал излучается в направлении поверхности продукта, отражается от нее и часть сигнала через определенное время, зависящее от скорости света, возвращается обратно в антенну. Излученный и отраженный сигналы смешиваются в датчике уровня, в результате образуется сигнал, частота которого равна разности частот принятого и излученного сигналов, пропорциональной времени распространения и, соответственно, расстоянию от антенны до
поверхности продукта. Дальнейшая обработка сигнала осуществляется микропроцессорной системой датчика уровня и заключается в точном определении частоты результирующего сигнала и пересчете ее значения в значение уровня продукта в контейнере. Отраженный, а, значит, и результирующий сигнал, несущий в себе информацию об уровне продукта, содержит также и различные шумовые и паразитные составляющие, несущие в себе информацию об уровне (возможные волнения поверхности, неполные отражения радиосигнала и его частичное поглощение поверхностью продукта).
К недостаткам приведенной конструкции при использовании ее в качестве устройства для внутривенного капельного введения, в частности, физиологического раствора, насыщаемого газовой смесью определенной концентрации при озонотерапевтическом лечении больных, следует отнести необходимость расположения уровнемера на корпусе контейнера, требующее наличие в стенке последнего отверстия, закрываемого фторопластовой мембраной, через которое производится измерение. Нарушение микробиологического фона в контейнере происходит, в таком случае, не из-за полного отсутствия контакта каких-либо частей уровнемера с физиологическим раствором, а из-за нарушения стерильности внутренней поверхности контейнера при создании дополнительного сочленения элементов уровнемера с корпусом контейнера, выполненным из прозрачного материала. Высокая прозрачность физиологического раствора, определяющая низкую диэлектрическую проницаемость и крайне низкий уровень отраженного сигнала, не позволяет использовать в качестве мембраны корпус самого контейнера. Кроме того,
сверхвысокая частота используемого в устройстве сигнала, может крайне негативно сказаться на состоянии здоровья пациента, находящегося в непосредственной близости от источника излучения (датчика).
Нами впервые предложено устройство для контроля уровня жидкости при внутривенном капельном введении, позволяющее устанавливать его на любом делении шкалы объема жидкости в контейнере, содержащее пружинное кольцо-держатель, на котором расположены: остронаправленный сфокусированный источник видимого излучения (лазерный диод на длину волны 630 нм в красной области спектра); фотоприемник, находящийся в одной диаметральной плоскости соосно с излучателем и прикрытый щелевой диафрагмой, нижняя граница щели в которой, совпадающая с границей раздела фаз «жидкость - газовая среда», установлена соответственно заданному делению шкалы объема, нанесенной на боковой поверхности контейнера; потенциометр регулировки чувствительности фотоприемника; источник питания лазерного диода; схема звукового оповещения, электрически связанная с фотоприемником; динамик и выключатель.
Использование излучения остронаправленного сфокусированного источника (лазерного диода в красной области спектра), прошедшего через стенки контейнера на уровне барботирующей в контейнере жидкости физраствора и определившего положение границы раздела фаз «жидкость - газовая среда» в контейнере, позволило получить на выходе фотоприемника сигнал управления схемой звукового оповещения достаточной интенсивности,
величина которой изменяется потенциометром регулировки чувствительности фотоприемника.
На Фиг.1 представлена конструкция предлагаемого устройства, где:
1 - пружинное кольцо-держатель устройства для контроля уровня жидкости при внутривенном капельном введении;
2 - источник видимого излучения;
3 - фотоприемник;
4 - диафрагма с регулируемой щелью;
5 - схема звукового оповещения;
6 - источник питания элементов устройства;
7 - потенциометр регулировки чувствительности фотоприемника;
8 - динамик;
9 - выключатель;
10 - контейнер с физиологическим раствором (флакон) с мерными делениями, в который подается озон.
Устройство работает следующим образом: пружинное кольцо-держатель (1) устанавливается на поверхности прозрачного контейнера (10) с физиологическим раствором таким образом, чтобы регулируемая щель диафрагмы (4) совпадала с заданным делением мерной шкалы объема, нанесенной на боковой поверхности контейнера. Выключателем (9) включается источник питания (6) элементов устройства и луч света от остронаправленного сфокусированного источника видимого излучения (лазерного диода) (2) проходит через стенки контейнера и барботирующую в контейнере жидкость
физраствора. Потенциометром (7) устанавливается минимальный уровень чувствительности фотоприемника (3), определяемый интенсивностью подачи в контейнер газовой смеси с озоном (Масленников О.В., Конторщикова К.Н. Руководство по озонотерапии. - Н. Новгород; Изд-во «Вектор ТиС», 2005. - С.49), при котором срабатывания схемы звукового оповещения (5) не происходит и на динамик (8) сигнал о включении не подается. При достижении уровня барботирующей в контейнере жидкости физраствора заданной отметки израсходованного объема на корпусе контейнера, интенсивность остронаправленного луча света источника видимого излучения (2) при скольжении вдоль границы раздела фаз «жидкость - газовая среда» резко возрастает, соответственно растет уровень сигнала на выходе фотоприемника (3), срабатывает схема звукового оповещения, электрически связанная с ним (5), которая выдает сигнал включения на динамик (8). В исходное состояние устройство приводится выключателем (9).
Применение устройства для контроля уровня жидкости при внутривенном капельном введении, в частности, физиологического раствора, насыщаемого газовой смесью определенной концентрации при озонотерапевтическом лечении больных, позволило снизить опасность развития газовой эмболии при запаздывании отключения больного от внутренней системы. Срабатывание схемы звукового оповещения, дублирующей световую (интенсивность луча света при достижении отметки израсходованного раствора на корпусе контейнера резко возрастает), исключает ошибку в определении положения границы раздела фаз сред в контейнере при использовании физраствора,
насыщенного озонокислородной смесью. Тем самым повышается эффективность безопасного введения озонированного физиологического раствора, которое предполагает более длительный контакт озона с внутренней средой пациента.