УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОТЕРАПИИ
DEVICE FOR HYDROTHERAPY

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для физиотерапевтического воздействия жидкостными и лекарственными растворами при лечении стоматологических, оториноларингологических или гинекологических заболеваний. В соответствии с данными областями медицины полостями, требующими санирующего струйного воздействия, могут быть слизистые оболочки ротовой полости при заболеваниях пародонта, лакуны небных миндалин при хроническом тонзиллите, полость матки при эндометритах.
Гидротерапия и ее разновидность - гидромассаж позволяет не только механически удалить основную массу болезнетворных бактерий со слизистых оболочек, но и улучшить регионарное кровообращение в бассейне обрабатываемых тканей, повысить местный иммунитет и обеспечить противовоспалительное действие.
Очевидно, что наиболее эффективна та гидротерапия, которая обеспечивает пульсирующее воздействие с изменяемой частотой пульсаций при необходимом и безопасном давлении струи. Возможность изменения частоты пульсаций при гидротерапии позволяет избежать адаптации тканей к повторяющемуся воздействию в течение курса лечения и оптимизировать воздействие, например, за счет «резонансного» эффекта. Это происходит в том случае, когда частота внешнего воздействия близка к собственным частотам колебания тканей. Наиболее значимы из них - частота колебаний сердечно-сосудистой системы (включая капиллярное русло слизистых оболочек (1-1,5 Гц) и частота альфа-ритма электроэнцефалограммы мозга (8-12 Гц). [Физическая и реабилитационная медицина: национальное руководство / под ред. Г.Н. Пономаренко. М.: ГОЭТАР-Медиа. 2016. 668 с.].
Известно устройство ирригатор WaterpiK WP-100 Ultra [http://www.finehealth.ru/waterpiK-WP-Ultra-100-universal-irrigator-polosti-rta/]. Он предназначен для ирригации полости рта и содержит емкость для рабочей жидкости, пульсирующий насос и манипулятор со сменными насадками.
Недостатками данного устройства являются: невозможность обеспечить подогрев и поддержание температуры рабочего раствора, невозможность изменения частоты пульсаций струи, которая заданна постоянной 1200 пульсаций в мин (20 Гц). Это снижает эффективность терапевтического воздействия и ограничивает применение до уровня удаления налета при чистке зубов.
Известно также устройство - гидромассажный стоматологический аппарат [Патент РФ №2174385; А61Н 13/00]. Устройство представляет собой насадку для обработки ротовой полости, соединенную с камерой-накопителем рабочего раствора имеющего клапан в виде свободного перемещающегося шарика из нержавеющей стали. Шарик под действием собственного веса периодически перекрывает вход раствора в камеру. Это создает режим пульсаций струи раствора.
Недостатком устройства является невозможность управления режимом пульсаций и невозможность повышения давления выше веса шарика помещенного в жидкость. Кроме того, устройство не обеспечивает нагрев и поддержание необходимой температуры раствора. Все это снижает эффективность лечения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гидромассажа десен [Патент РФ №2387442; А61Н 13/00]. Устройство содержит насадку-загубник, которая навинчена на ручку, соединенную через механизм переключения потоков раствора с системой подачи лечебного раствора, включающее импульсный компрессор, тепловой насос, выполненный в виде полупроводникового термоэлектрического модуля. Оба спая этого модуля снабжены термодатчиками и подключены к блоку контроля и регулировки.
Недостатком устройства является сложность конструкции, ограниченность использования в медицине (невозможность обработки труднодоступных полостей, таких как лакуны миндалин или матка), а также отсутствие возможности независимой регулировки частоты и давления раствора в зоне действия. Обычно объем подаваемого раствора через компрессор увеличивается с увеличением частоты. Это значит, что добиться низкочастотной пульсации раствора невозможно при достаточном давлении, и не позволяет обеспечить «резонансное» воздействие и снижает лечебный эффект. Кроме того, нагреватели раствора встроенные в конструкцию инструмента не позволяют обеспечить стабильную температуру, которая зависит от скорости течения раствора.
Задачей, на решение которой направленно предлагаемое изобретение является повышение эффективности гидротерапии, расширение областей применения в медицине и упрощение конструкции.
Технический результат заключается в оптимизации процесса гидротерапии за счет независимой регулировки в широких пределах частоты и силы пульсирующего воздействия на слизистые оболочки различных органов.
Для решения поставленной задачи в устройство для гидротерапии, включающее манипулятор со сменной насадкой, емкость для рабочего раствора, клапан, насос-компрессор со схемой питания, позволяющей регулировать его производительность, нагреватель рабочего раствора и термодатчик, контролирующий его температуру, дополнительно между насосом и манипулятором включен тройник, а клапан выполнен электрически управляемым и подключен к одному из выходов тройника, связанному с манипулятором, при этом ко второму выходу тройника подключен регулятор давления, управляемый схемой, выход регулятора соединен с емкостью через патрубок излива, а электрически управляемый клапан подключен к генератору импульсов напряжения с возможностью регулировки частоты следования импульсов, нагреватель рабочего раствора выполнен в виде гибкой пластины и закреплен на наружной поверхности дна емкости, а термодатчик расположен внутри емкости и совмещен с датчиком уровня рабочего раствора, выходы, которых электрически связаны соответственно со схемой питания, индикации и управления нагревателя и насоса компрессора по принципу обратной связи.
Введение в конструкцию тройника, к одному из выходов которого подключен электрически управляемый клапан, а к другому выходу -регулятор давления, который управляется схемой и позволяет обеспечить независимость между частотой пульсаций раствора и объемом его подачи в канал манипулятора с насадкой, что позволяет создать необходимое давление струи раствора.
Тот выход тройника, который связан с регулятором давления, соединен с емкостью рабочего раствора через патрубок излива с той целью, чтобы неиспользованный рабочий раствор не расходовался напрасно, а попадал обратно в емкость.
Введение в конструкцию генератора импульсов напряжения управляющего клапаном с возможностью регулировки частоты следования импульсов позволяет управлять частотой открытия и закрытия клапана в соответствии с частотой подачи на него импульсов от генератора. Это позволяет четко дозировать частоту пульсаций струи рабочего раствора, обеспечивая оптимальный режим усвоения тканями данного физического воздействия и предотвращая их адаптацию в течение курса лечения.
Выполнение нагревателя рабочего раствора в виде гибкой пластины, закрепленной на наружной поверхности дна емкости позволяет равномерно нагреть раствор до заданной температуры независимо от скорости его подачи в манипулятор и насадку.
Введение в конструкцию термодатчика, расположенного внутри емкости и совмещенного с датчиком уровня раствора позволяет контролировать температуру и уровень раствора в емкости, а связь их со схемой питания, индикации и управления предохраняет раствор от перегрева, недогрева и снижения уровня ниже критического.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства для гидротерапии.
Устройство содержит емкость с рабочим раствором 1, плоский нагреватель 2, закрепленный на дне емкости снаружи через теплопроводящий клей и электрически связанный с блоком питания, индикации и управления 3. Этот же блок электрически связан с датчиками 4 температуры и уровня рабочего раствора. Выходной канал 5 из емкости 1 подает раствор в насос-компрессор 6 управляемый схемой 7. Выход насоса 6 соединен со входом тройника 8 имеющего два выхода. В один из выходов, связанный с манипулятором 13 включен электрически управляемый клапан 9, который управляется генератором импульсов напряжения 10. Другой выход тройника 8 подключен к регулятору давления 11, который управляется схемой 12 и регулирует объем раствора поступающего в манипулятор 13 и тем самым управляет давлением струи. Не использованный раствор через патрубок излива 14 возвращается обратно в емкость 1.
Емкость 1 выполнена из нержавеющей стали толщиной 0,8-1,0 мм и имеет объем 1,5-2,5 л. Соединительные патрубки выполнены из полихлорвиниловой (или силиконовой) трубки диаметром 5 мм. Насос 6 является малогабаритным насосом мембранного типа марки 0142-YB-12-60 с максимальным давлением жидкости на выходе 0,8 МПа. Электромагнитный клапан 9 типа YCWS 103GL закрыт в исходном положении и открывается с поступлением на его обмотку импульса напряжения от генератора 10 амплитудой 24 В. Регулятор давления 11 работает по принципу перераспределения потока с целью регулировки производительности в основном канале. Манипулятор 13 выполнен в виде цилиндрической ручки со штуцером на одном торце и резьбовым сочленением на другом для навинчивания рабочей насадки 15. В зависимости от области применения трубчатая насадка 15 может быть прямая или изогнутая. Диаметр насадки для промывки лакун миндалин составляет 1,5 мм, для обработки слизистой оболочки десен - 2,0-2,5 мм, матки - 3,0-3,5 мм. Материал насадки - нержавеющая сталь типа 12Х18Н10Т. Нагреватель 2 выполнен в виде гибкой пластины из теплопроводящей резины с уложенными в нее петлями нихромовой проволоки диаметром 0,8 мм.
Устройство работает следующим образом.
После заливки в емкость 1 рабочего раствора, включения нагревателя 2 раствор достигает минимальной температуры 37°С с возможностью увеличения до 39-40°С, которая контролируется датчиком 4 одновременно с уровнем раствора в емкости 1. Сигналы с датчиков попадают на схему 3, которая их анализирует и дает разрешение схеме 7 на включение насоса 6. После того, как светодиоды индицирующие достижение необходимой температуры и уровня раствора погаснут, включают генератор импульсов 10 и берут в руку манипулятор 13 с нужной насадкой 15. Направляют конец насадки в емкость 1 и нажимают ножную педель (не показана), запуская насос 6 в работу. Наблюдая за скоростью подачи струи и частотой пульсаций выбирают визуально необходимый режим и отпускают педаль запуска. Подготавливают пациента и направляют выход насадки 15 на зону обработки. При обработке полости рта пациент, сидя над раковиной, может самостоятельно перемещать насадку вдоль поверхности десен и управлять педалью запуска. В случае обработки лакун миндалин или полости матки процедуру выполняет врач. При курсовом лечении частоту пульсаций необходимо менять во избежание адаптации тканей к воздействию. Давление струи также можно плавно увеличивать от одной процедуры к другой. По окончании времени процедуры педаль отпускается, подача раствора прекращается и насадка снимается с манипулятора для последующей стерилизации. Устройство переходит в ждущий режим или выключается.
Заявленное устройство апробировано при лечении стоматологических заболеваний (пародонтит, пародонтоз, переломы нижней челюсти на стадии шинирования зубов) и ЛОР заболеваний (хронический тонзиллит).
При лечении стоматологических заболеваний (48 больных, из них пародонтит - 22, пародонтоз - 5, переломы нижней челюсти с фиксацией челюсти с помощью проволочных шин - 21 больной) обработку десен проводили настоем лечебных трав (зверобой, календула, ромашка, эвкалипт) при давлении струи 2,5-4,5 атм и частотах пульсаций в диапазоне 1-12 Гц на протяжении 10 дней, по 1-ой процедуре в день с экспозицией 10-15 мин. Частоту и давление струи постепенно увеличивали от начала к концу курса. Температура раствора составляла в среднем 39-40°С.
Каждая группа пациентов с конкретной патологией имела соответствующую контрольную группу, где проводилось обычное полоскание тем же самым настоем трав в течение того же периода времени.
Для объективизации оценки результатов лечения изучались папиллярно-маргинальный индекс (ПМИ) и индекс кровоточивости десен (ИК).
Анализ сравнения с пациентами контрольной группы показал, что у пациентов получавших гидротерапию заявленным устройством ИК нормализовался уже к шестому дню у 36 пациентов (75%), в то время как у пациентов контрольной группы этот результат достигнут к 8-му дню у 58% пациентов. В основной группе более низким значениям ПМА (0,18±0,02) соответствовали результаты клинического наблюдения. К 5-6-му дню лечения слизистая альвеолярного отростка становилась бледно-розовой, более плотной, исчезали явления застоя. В контрольной группе слизистая в эти же сроки была более рыхлая, красно-розовая, индекс ПМА - 0,27±0,05.
При лечении хронического тонзиллита (число больных - 32) были сформированы так же две группы: основная - 28 больных и контрольная - 24 человека с диагнозом хронический тонзиллит в стадии обострения. Больным контрольной группы лакуны миндалин промывали традиционным методом с помощью шприца Жане раствором антисептиков с последующим смазыванием миндалин растворами хлорфилипта (хлоргексидина, микроцида, диоксидина и др.). Больным основной группы лакуны миндалин промывали с помощью заявленного устройства используя для фронтальных лакун насадку диаметром 1,5 мм и углом загиба конца 30°, для боковых лакун угол загиба конца насадки составил 90°. Частота пульсаций 1-10 Гц при давлении 1-2 атм. Клиническая эффективность лечения оценивалась в течение курса и при контроле через 1 и 3 месяца. Эффект определялся как значительное улучшение при исчезновении боли и дискомфорта в области глотки, нормализации окраски небных миндалин и дужек, стойком очищении лакун, уменьшении величины миндалин и регионарных лимфоузлов, исчезновении субфебрилитета и улучшении показателей крови. Курс лечения - 8-10 ежедневных процедур.
Лучшие результаты достигнуты в основной группе. К концу курса лечения число больных со значительным улучшением в этой группе составило 15 человек (53,5%), в то время как в контрольной группе - 7 человек (29,1%).
Применение заявленного устройства повышает эффективность лечения, расширяет области и удобство его использования в медицине.