АВТОНОМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОРАЖИВАНИЯ КРИОКОНСЕРВИРОВАННЫХ КОМПОНЕНТОВ КРОВИ
AUTONOMOUS DEVICE FOR DEFROSTING CRYOPRESERVED BLOOD COMPONENTS

Изобретение относится к области медицинской техники и может использоваться на станциях переливания крови, в отделениях переливания крови, в хирургических и реанимационных отделениях больниц и клиник, а также в научно-исследовательских медицинских учреждениях. Известны устройства для размораживания криоконсервированных продуктов - крови (см. Водяные бани типов Р-01262-17 и Р12-201-10. Каталог фирмы Valtex International Corporation, 1999-2000 г., с. 67, 70, полезная модель RU 20243, U1, кл. A61K 35/14, 27.10.2001).
Недостатками указанных устройств являются длительное время размораживания и низкое качество размораживания криоконсервированных продуктов - крови.
Наиболее близким аналогом является устройство для размораживания эритроцитов (см. RU 2329016, C1, кл. A61F 7/00, 20.07.2008).
Устройство для размораживания криоконсервированных компонентов крови содержит ванну для теплоносителя, подвижную корзину для размещения контейнеров с компонентами крови, расположенную в ванне, привод для встряхивания корзины с редукторным электродвигателем и рычагами, датчик температуры, датчик уровня теплоносителя, ключевой элемент, нагревательный элемент, подключенный к выходу ключевого элемента, n съемных перфорированных кассет для размещения контейнеров в корзине, в которой предусмотрены направляющие для фиксации кассет, подающий и приемный коллекторы с n+1 отверстиями для распределения потока теплоносителя между кассетами, циркуляционный насос.
Недостатком известного устройства являются низкая надежность и низкая эффективность работы из-за возможной порчи размораживаемых компонентов крови при пропадании напряжения сети переменного тока, вследствие нарушения температурного режима, времени размораживания, отсутствия функции встряхивания контейнеров с размораживаемыми компонентами крови, отсутствия возможности дистанционного контроля и протоколирования параметров процесса размораживания.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков и создание устройства, обеспечивающего надежную и высокоэффективную работу устройства в области температур до -140°C при высокой скорости размораживания.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для размораживания криоконсервированных компонентов крови, содержащее ванну для теплоносителя, подвижную корзину для размещения контейнеров с компонентами крови, расположенную в ванне, привод для встряхивания корзины с редукторным электродвигателем и рычагами, датчик температуры, датчик уровня теплоносителя, ключевой элемент, нагревательный элемент, подключенный к выходу ключевого элемента, n съемных перфорированных кассет для размещения контейнеров в корзине, в которой предусмотрены направляющие для фиксации кассет, подающий и приемный коллекторы с n+1 отверстиями для распределения потока теплоносителя между кассетами, циркуляционный насос содержит микропроцессор, блок управления, персональный компьютер, аккумуляторную батарею, генератор переменного тока, коммутатор, датчик напряжения сети и устройство заряда аккумуляторной батареи, причем датчик напряжения сети подключен к сети переменного тока и микропроцессору, вход устройства заряда аккумуляторной батареи подключен к сети переменного тока, а выход к микропроцессору, аккумуляторной батарее и генератору переменного тока, генератор переменного тока подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к сети переменного тока, управляющий вход подключен к микропроцессору, а выход подключен к входу ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к микропроцессору, к которому подключены датчик температуры и датчик уровня теплоносителя.
На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для размораживания криоконсервированных компонентов крови.
Устройство для размораживания криоконсервированных компонентов крови содержит ванну 1 для теплоносителя (воды), подвижную корзину 2 для размещения контейнеров 3 с компонентами крови, расположенную в ванне 1, привод для встряхивания корзины с редукторным электродвигателем 4 и рычагами 5, датчик температуры 6, датчик уровня теплоносителя 7, ключевой элемент 8, нагревательный элемент 9, подключенный к выходу ключевого элемента 8, n съемных перфорированных кассет 10 для размещения контейнеров 3 в корзине 2, в которой предусмотрены направляющие для фиксации кассет, подающий 11 и приемный 12 коллекторы с n+1 отверстиями для распределения потока теплоносителя между кассетами, циркуляционный насос 13.
Устройство для размораживания содержит микропроцессор 14, блок управления 15, персональный компьютер 16, аккумуляторную батарею 17, генератор переменного тока 18, коммутатор 19, датчик напряжения сети 20 и устройство заряда аккумуляторной батареи 21, причем датчик напряжения сети 20 подключен к сети переменного тока и микропроцессору 14, вход устройства заряда аккумуляторной батареи 21 подключен к сети переменного тока, а выход - к микропроцессору 14, аккумуляторной батарее 17 и генератору переменного тока 18, генератор переменного тока подключен к первому входу коммутатора 19, второй вход которого подключен к сети переменного тока, управляющий вход подключен к микропроцессору 14, а выход подключен к входу ключевого элемента 8, управляющий вход которого подключен к микропроцессору 14, к которому подключены датчик температуры 6 и датчик уровня теплоносителя 7.
Работа устройства для размораживания криоконсервированных компонентов крови осуществляется следующим образом.
Подключают устройство к сети. В ванну 1 заливают теплоноситель (в качестве теплоносителя может использоваться дистиллированная вода). На блоке управления задают температуру теплоносителя и дают команду на микропроцессор на включение устройства в режим подогрева теплоносителя. При наличии в ванне 1 достаточного количества воды с датчика уровня теплоносителя 7 поступает соответствующий сигнал на микропроцессор 14, который дает команду на управляющий вход коммутатора 19 о подключении выхода коммутатора к первому входу коммутатора, при этом напряжение сети через коммутатор 19 подается на вход ключевого элемента 8. Одновременно микропроцессор 14 с помощью блока управления 15 дает команду на включение ключевого элемента 8, при этом напряжение сети переменного тока подается на нагревательный элемент 9, температура которого повышается, и начинается процесс нагрева теплоносителя. Одновременно включается циркуляционный насос 13, который подключается к выходу ключевого элемента (связь не показана), обеспечивающий циркуляцию теплоносителя и равномерность температуры теплоносителя по объему ванны. Применение циркуляционного насоса существенно ускоряет процесс теплообмена между нагревательными элементами и теплоносителем и, соответственно, между теплоносителем и контейнерами с компонентами крови. Уменьшение времени размораживания, в свою очередь, обеспечивает сохранение качества компонентов крови и снижает риск возникновения патогенных реакций у пациентов, которым переливается данный компонент крови.
С датчика температуры 6 данные о температуре теплоносителя поступают в микропроцессор. Автоматическое регулирование температуры теплоносителя в ванне 1, необходимой для размораживания, производится микропроцессором 14 за счет включения и выключения ключевого элемента 8. Если температура теплоносителя ниже заданной, сигнал о включении нагревательного элемента с микропроцессора поступает на ключевой элемент. Если температура теплоносителя выше заданной, сигнал включения нагревательного элемента с микропроцессора не поступает. Электропитание микропроцессора осуществляется от аккумуляторной батареи 17.
При недостаточном уровне воды микропроцессор не включает ключевой элемент 8, напряжение сети на нагревательный элемент не поступает, микропроцессор выдает сигнал аварии на блок управления, при этом на блоке управления включается световая и звуковая сигнализация.
После достижения заданной температуры теплоносителя, например 39°C, кассеты с контейнерами, в которых находятся криоконсервированные компоненты крови, устанавливают в ванну в специальные направляющие, с блока управления задают время размораживания и включают функцию встряхивания контейнеров с компонентами крови. При этом включается редукторный электродвигатель, движение с которого с помощью рычагов 5 передается на подвижную корзину.
С помощью компьютера 16, подключенного к микропроцессору 14, обеспечивается дистанционный контроль и протоколирование параметров процесса размораживания криоконсервированых компонентов крови. Полученная информация позволяет оператору вносить корректировку в показатели процесса размораживания.
В случае отсутствия напряжения сети переменного тока соответствующий сигнал с датчика напряжения сети 20 поступает на микропроцессор. Микропроцессор дает команду на управляющий вход коммутатора 19 на подключение выхода коммутатора к первому входу коммутатора, при этом напряжение генератора переменного тока 18 поступает через коммутатор 19 на ключевой элемент 8 и далее на нагревательный элемент. Электропитание циркуляционного насоса в случае пропадания напряжения сети переменного тока осуществляется от генератора переменного тока.
В процессе работы устройства величина напряжения аккумуляторной батареи 17 поступает на вход микропроцессора 14, который через устройство заряда аккумуляторной батареи 21 осуществляет подзарядку батареи от сети переменного тока. Указанная подзарядка батареи обеспечивает работу генератора переменного тока 18 в случае отсутствия напряжения сети переменного тока. Детальное соединение аккумуляторной батареи 17 устройства заряда аккумуляторной батареи 21 и генератора переменного тока 18 на фиг. 1 не показано.
По окончании заданного времени размораживания, которое зависит от вида компонента крови (плазма, эритроцитная масса), начальной температуры криоконсервированного компонента крови, количества одновременно размораживаемых контейнеров с криоконсервированными компонентами крови, функция встряхивания контейнеров с компонентами крови выключается. Вынимают перфорированные кассеты из корзины, раскрывают кассеты и вынимают из них полимерные контейнеры с размороженными компонентами крови.
В качестве микропроцессора может быть использован любой серийно выпускаемый микропроцессор, например микропроцессор фирмы AMTEL,
Ключевой элемент может быть реализован с использованием стандартного симистора типа ТС-132 или реле.
В качестве датчика температуры может быть использован термопреобразователь сопротивления ДТС064-50М производства фирмы ОВЕН (каталог продукции 2016 г.).
Изобретение позволяет обеспечить автономную работу устройства при пропадании напряжения сети, а также дистанционный контроль и протоколирование параметров процесса размораживания криоконсервированных компонентов крови, что позволяет обеспечить надежную и высокоэффективную работу устройства в области температур до -140°C при высокой скорости размораживания.