УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
DRUG ELECTROPHORESIS APPARATUS

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, а более конкретно - к физиотерапии, и может быть использовано для лекарственного электрофореза.
Установление предшествующего уровня техники
При электрофорезе лечение болезней осуществляется путем воздействия на организм двух факторов: постоянного электрического поля и вводимых (через кожу или слизистые оболочки) частиц лекарственного вещества, причем указанные факторы в зависимости от вида используемых лекарств могут воздействовать на организм как одновременно, так и последовательно во времени.
Известно устройство для электростимуляции, содержащее источник малого постоянного электрического тока и электроды, причем источник тока через стабилизатор соединен с электродами и световым индикатором с выключателем [1].
Недостатком данного устройства является затруднительность его использования для лечения с применением жидких лекарственных веществ.
Известно устройство для электрофореза, содержащее источник постоянного тока, выход которого через потенциометр соединен с выходными клеммами устройства, причем в цепь скользящего контакта потенциометра последовательно включен амперметр, а выходные клеммы устройства с помощью гибких изолированных проводников соединены с двумя накладными электродами, каждый из которых включает в себя гибкую пластину из токопроводящего материала и гидрофильную матерчатую прокладку, выступающую со всех сторон за края пластины, при этом в устройство введен вольтметр, подключенный параллельно выходным клеммам устройства, а в качестве токопроводящего материала в накладных электродах использованы пластины из чистого графита [2].
Недостатком данного устройства является низкая надежность соединения проводов с электродами.
Известно также устройство для электрофореза лекарственных веществ, содержащее источник питания, блок управления, соединительные провода, два накладных электрода, включающих в себя пластину из токопроводящего материала и гидрофильную тканевую прокладку, причем накладные электроды выполнены в виде пластмассовых кассет, в каждую из которых уложены пластина из серебра и гидрофильная тканевая прокладка, а кассета имеет каналы для подпитки прокладки лекарственными веществами в процессе электрофореза. Кроме того, блок управления выполнен в виде единого блока, содержащего потенциометр, миллиамперметр, индикатор контроля работы устройства для электрофореза и выключатель [3].
Недостатком данного устройства является сложность исполнения проводов, так как от их исполнения зависит впитываемость лекарственной формы в кожу пациента. При этом не учитываются особенности распространения электрического поля вокруг проводника постоянного тока, только часть которого проходит через кожный участок. В связи с этим приходится повышать мощность силового воздействия и последовательно оперировать не малыми токами, при которых формируется воздействие на опухоль, а повышенными, при которых возможно повреждение здоровых клеток.
Известно устройство для электрофореза лекарственных веществ, выполненное в виде медицинского шприца, которое содержит корпус, поршень, размещенный внутри корпуса и снабженный толкателем, источник постоянного тока и две иглы, одна из которых электрически соединена с положительным полюсом, а другая - с отрицательным полюсом источника тока [4].
Недостатком данного устройства является наличие у шприца двух игл, что создает определенные неудобства при выполнении лечебных процедур. Кроме того, предполагается, что процесс воздействия электрического поля на лекарственную форму будет проходить в момент выхода двух потоков лекарств из игл и что эти две струи будут перемешиваться. Однако указанное перемешивание не всегда имеет место, что приводит к снижению эффективности воздействия на опухоль лекарства в электрическом поле.
Следует также отметить, что указанное перемешивание не должно проходить внутри тканей, а лекарственная форма должна вводиться в ткань уже обработанной в постоянном электрическом поле.
Характеристика и критика прототипа
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, описанное в [5]. Такое устройство для электрофореза лекарственных веществ выполнено в виде медицинского шприца, который содержит:
- цилиндрический корпус,
- поршень, размещенный внутри цилиндрического корпуса и снабженный толкателем,
- металлическую иглу, закрепленную на торце цилиндрического корпуса,
- источник питания, выполненный в виде гальванической батарейки,
- элемент управления, выполненный в виде кнопки включения,
- обечайку, охватывающую цилиндрический корпус, и
- два электрода из токопроводящего материала, электрически связанные через соединительные провода с гальванической батарейкой и кнопкой включения, причем последние размещены под обечайкой.
Примечание. Обечайка - цилиндрический или конический барабан без днищ. Выполняется обычно из листового материала [6].
Такое решение конструкции устройства характеризуется тем недостатком, что площадь соприкосновения его электродов с жидким лекарственным веществом относительно мала, что снижает качество воздействия на него формируемого электрического поля. Возникающее при этом движение электрических зарядов в жидкости распределяется неравномерно по всему ее объему, что снижает однородность получаемого лекарственного препарата, ухудшает проникающие свойства лекарственного вещества и не обеспечивает эффективность его использования.
Кроме того, малая площадь соприкосновения электродов с лекарством увеличивает время его активации и, как следствие, продолжительность лечебной процедуры.
В итоге использование предлагаемой конструкции устройства снижает эффективность и качество лекарственного электрофореза.
Медико-технический результат и его достижение
Медико-технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении качества и эффективности процедуры лекарственного электрофореза.
Указанный результат достигается тем, что в известном устройстве для электрофореза лекарственных веществ, выполненном в виде медицинского шприца, который содержит:
- цилиндрический корпус,
- поршень, размещенный внутри цилиндрического корпуса и снабженный толкателем,
- металлическую иглу, закрепленную на торце цилиндрического корпуса,
- источник питания, выполненный в виде гальванической батарейки,
- элемент управления, выполненный в виде кнопки включения,
- обечайку, охватывающую цилиндрический корпус, и
- два электрода из токопроводящего материала, электрически связанные через соединительные провода с гальванической батарейкой и кнопкой включения, причем последние размещены под обечайкой,
- каждый из электродов выполнен в виде полуцилиндрической поверхности, образованной путем напыления токопроводящего материала на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса и электрически изолированной от другой полуцилиндрической поверхности двумя токонепроводящими промежутками, геометрически представляющими собой противолежащие образующие внутренней цилиндрической поверхности корпуса.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого медико-технического результата.
Заявителем проведена также проверка соответствия указанной совокупности существенных признаков трем условиям (критериям) патентоспособности.
Проверка соответствия условию «новизна»
Для оценки новизны заявляемого технического решения проанализируем вышеприведенную совокупность существенных признаков заявляемого устройства.
Выделим признаки заявляемого устройства, совпадающие с признаками прототипа. Устройство выполнено в виде медицинского шприца, который содержит:
- цилиндрический корпус,
- поршень, размещенный внутри цилиндрического корпуса и снабженный толкателем,
- металлическую иглу, закрепленную на торце цилиндрического корпуса,
- источник питания, выполненный в виде гальванической батарейки,
- элемент управления, выполненный в виде кнопки включения,
- обечайку, охватывающую цилиндрический корпус, и
- два электрода из токопроводящего материала, электрически связанные через соединительные провода с гальванической батарейкой и кнопкой включения, причем последние размещены под обечайкой.
Теперь выделим признаки заявляемого устройства, не совпадающие с признаками прототипа:
каждый из электродов выполнен в виде полуцилиндрической поверхности, образованной путем напыления токопроводящего материала на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса и электрически изолированной от другой полуцилиндрической поверхности двумя токонепроводящими промежутками, геометрически представляющими собой противолежащие образующие внутренней цилиндрической поверхности корпуса.
Наличие указанных признаков обеспечивает соответствие всей совокупности существенных признаков условию патентоспособности «новизна». При этом не обнаружены устройства, в которых технический результат достигнут аналогичной совокупностью существенных признаков.
Проверка соответствия условию «изобретательский уровень»
Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск и анализ решений по патентной и другой медико-технической литературе. При этом не выявлены устройства аналогичного назначения с признаками, сходными с отличительными признаками заявленного объекта. Совокупность его признаков не является очевидной из уровня техники, на основании чего сделан вывод о том, что предлагаемый объект соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.
При этом между совокупностью существенных признаков предлагаемого устройства и достигаемым медико-техническим результатом существует причинно-следственная связь, поскольку указанный технический результат достигается лишь при совместном использовании всех без исключения известных и отличительных признаков.
Для проверки соответствия условию патентоспособности «промышленная применимость» проанализируем сущность данного изобретения.
Краткое описание чертежей (описание устройства «в статике»)
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами. На фиг.1 и 2 приведены соответственно конструктивная и электрическая схемы устройства. Фиг.3 предназначена для пояснения технологии выполнения электродов устройства.
Данное устройство для электрофореза лекарственных веществ выполнено в виде медицинского шприца, который содержит (фиг.1 и 2):
- стеклянный цилиндрический корпус 1,
- поршень (для простоты не показан), размещенный внутри цилиндрического корпуса 1 и снабженный толкателем 2,
- металлическую иглу 3, закрепленную на торце цилиндрического корпуса 1,
- источник питания, выполненный в виде гальванической батарейки 4,
- элемент управления, выполненный в виде кнопки 5 включения,
- обечайку 6, охватывающую снаружи цилиндрический корпус 1, и
- два электрода 7 и 8 из токопроводящего материала, которые электрически связанны через соединительные провода 9 и 10 с гальванической батарейкой 4 и кнопкой 5 включения. При этом одни концы проводов 9 и 10 введены в цилиндрический корпус 1 через его стенку и соединены с электродами 7 и 8, а другие концы электрически соединены с соответствующими контактами гальванической батарейки 4 и кнопки 5 включения. Кроме того, концы соединительного провода 11 электрически соединены с соответствующими контактами гальванической батарейки 4 и кнопки 5 включения, а батарейка 4 и кнопка 5 размещены под обечайкой 6. Соединительные провода 9-11 также могут быть аналогичным образом «спрятаны» под обечайкой 6.
Каждый из электродов 7 и 8 выполнен в виде полуцилиндрической поверхности, образованной путем напыления токопроводящего материала на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса 1 и электрически изолированной от другой (аналогичной) полуцилиндрической поверхности двумя токонепроводящими промежутками 12 и 13 (фиг.3), геометрически представляющими собой противолежащие образующие внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1.
Примечание. Образующая цилиндрической поверхности - условная прямая, которая при движении по окружности остается параллельной оси цилиндра.
Ширина указанных промежутков равна некоторой минимальной величине А, величина которой определяется технологическими возможностями напыления электродов 6 и 7.
Один из вариантов получения таких промежутков заключается в следующем. На предварительно обезжиренной внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 крепятся две взаимно-параллельные полоски 14 и 15 шириной А, как показано на фиг.3. После этого на всю внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса 1 наносится напыление из токопроводящего материала. Формирование промежутков 12 и 13 завершается путем последующего удаления полосок 14 и 15. Отсутствие коротких замыканий между полученными таким образом электродами 7 и 8 проверяется путем измерения электрического сопротивления между ними.
Описание работы устройства «в динамике»
После заполнения полости цилиндрического корпуса 1 жидким лекарством путем нажатия на кнопку 5 замыкают электрическую цепь (фиг.2). В результате жидкая форма, размещенная между полуцилиндрическими электродами 7 и 8, подвергается в течение некоторого времени воздействию постоянного электрического поля, результатом которого является упорядочение молекул лекарственной формы, изменение баланса ее ионов.
Возникающее при этом движение электрических зарядов в жидкости распределяется практически равномерно по всему ее объему, что повышает однородность получаемого лекарственного препарата, улучшает его проникающие свойства и, как следствие, усиление ее последующего воздействия на ткани организма.
Таким образом, в заявляемом устройстве, в отличие от прототипа, площадь соприкосновения электродов с лекарственной формой значительно больше, что повышает качество воздействия формируемого электрического поля на лекарственное вещество.
Кроме того, благодаря увеличению площади соприкосновения электродов с лекарством обеспечивается ускорение процесса его активации, что снижает продолжительность процедуры и облегчает труд медицинского работника.
Общим итогом использования предлагаемой конструкции устройства является повышение эффективности и качества лекарственного электрофореза.
Соответствие условию «промышленная применимость»
По мнению заявителя, сведения, приведенные в описании, достаточны для осуществления устройства. Такое устройство для электрофореза лекарственных веществ не вызывает затруднений при его изготовлении. Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована с получением указанного медико-технического результата, заключающегося в повышении эффективности и качества лекарственного электрофореза.
Таким образом, приведенные сведения свидетельствуют для заявленного устройства, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, о возможности его осуществлении с помощью известных и предложенных методов и средств.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Использованные источники.
1. Свидетельство РФ №18352 на полезную модель «Устройство для длительной электростимуляции малым постоянным электрическим током. МПК A61N 1/20, публ. 20.06.2001 г.
2. Свидетельство РФ №18927 на полезную модель «Устройство для лечения злокачественных новообразований». МПК A61N 1/30, публ. 10.08.2001 г.
3. Патент РФ №47234 на полезную модель «Устройство для электрофореза лекарственных веществ», МПК A61N 1/20, публ. 27.08.2005 г.
4. US 5273525 по МПК A61N 1/04, публ. 28.12.1993 г.
5. Патент РФ №54790 на полезную модель «Устройство для лечения раковых опухолей», МПК A61N 1/20, публ. 27.07.2006 г. (прототип).
6. Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. 1982 г.