НОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОДКОЖНЫХ ВЕН

Настоящая полезная модель относится к медицинской технике и медицинскому оборудованию, а именно к новому устройству для визуализации поверхностных подкожных вен, и может быть использована для обнаружения подкожных вен для облегчения проведения манипуляций (забора крови, внутривенных инъекций, установки внутривенного катетера, склеротерапии и так далее) на поверхностных венах, для проведения манипуляций у пациентов с проблемными, поврежденными или глубоко залегающими венами, например, у детей, пожилых людей, людей с повышенным индексом массы тела, онкологических больных, а также для использования в условиях необходимости проведения экстренной медицинской помощи.
Устройства для визуализации и поиска поверхностных вен используются в медицине для проведения манипуляций на поверхностных венах, таких как венепункция, внутривенные вливания, забор крови из вены для проведения анализов или у доноров, склеротерапия сосудистых звездочек и т.д. Такие устройства особенно полезны в случаях, когда обнаружить вену является действительно сложной задачей - при заборе крови у пациентов с темной и смуглой кожей, со значительным слоем подкожно-жировой клетчатки, с поврежденными венами, а также у ожоговых, инфекционных и онкологических больных, детей и пожилых людей.
Исследования Е.А. Cummings с соавтарами показали, что проведение манипуляций на венах является одной из наиболее распространенных причин детской боли [Е.А. Cummings et al, Prevalence and source of pain in pediatric inpatients, Pain, Volume 68, Issue 1, November 1996, Pages 25-31.]. Зачастую при проведении забора крови или внутривенной инъекции ребенку медицинская сестра вынуждена несколько раз подряд проводить прокол в связи с тем, что вены ребенка в большинстве случаев трудно обнаружить в отсутствие специальных устройств. Сложно обнаружить вены не только у детей, но и у всех категорий пациентов, перечисленных выше. Использование устройства для визуализации вен позволяет неинвазивно и безболезненно обнаружить подходящую для проведения манипуляции вену и тем самым ускорить и облегчить процедуру для пациента. Однако, это не единственное преимущество, которое дает использование данного прибора - неоднократное повторное проведение инъекций вынуждает медицинскую сестру использовать несколько комплектов игл для проведения одного забора крови, что приводит к увеличению затрат на расходные материалы.
Еще одна проблема, ассоциированная с манипуляциями на венах - катетер-ассоциированные инфекции (КАИ). NP  с соавт. показали, что в США фиксируется порядка 250000 случаев КАИ ежегодно, а смертность от КАИ составляет от 12 до 25% [NP  et al, Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-related Infections, The Centers for Disease Control, August 9, 2002, Vol. 51, No. RR10, Pages 1-26]. Каждая катетер-ассоциированная инфекция влечет за собой необходимость проведения лечения антибиотиками, а также зачастую симптоматического лечения и проведения пациентом дополнительного времени в стационаре, что влечет за собой значительные дополнительные расходы для медицинского учреждения. RP Shannon с соавт. в своей статье заявляют, что ликвидация подобных ситуаций позволит как улучшить результаты лечения пациентов, так и обеспечит значительную выгоду для медицинских учреждений [RP Shannonet et al, Economics of central line-associated bloodstream infections, American Journal of Medical Quality, 2006. Vol. 21, No. 6 suppl, Pages 7S-16S]. Использование устройств для визуализации вен дает возможность произвести установку катетера с минимальными повреждениями, а также следить за состоянием вены во время нахождения катетера в ней. Все это позволяет снизить число случаев КАИ и как следствие повысить выживаемость пациентов и понизить затраты на лечение.
Известные устройства для неинвазивной визуализации подкожных вен можно разделить на две группы:
1) Контактные;
2) Бесконтактные.
Контактные устройства для неинвазивной визуализации подкожных вен характеризуются тем, что для визуализации вены рабочая область устройства должна находиться в непосредственном контакте с рабочей поверхностью (над областью нахождения вены на поверхности кожного покрова человека). Примером существующих устройств подобного типа могут служить визуализаторы вен VeinLite компании TransLite (Фиг. 1).
Существует заявка на патент №2017137086, которая описывает по сути своей аналог модели Veinlite LED+ марки TransLite, а именно трансиллюминатор для вен, содержащий корпус плоской формы, источник питания для светодиодов с устройством управления, размещенный в части корпуса, которая функционально является ручкой трансиллюминатора, осветительную часть на другом конце корпуса в форме дуги со свободными наружными концами, окружающей круглое сквозное окно корпуса, предназначенное для осмотра круглой области поверхности тела пациента, на дуге по кругу размещен ряд светодиодов, которые расположены с возможностью излучения света наружу от нижней поверхности корпуса, при этом светодиоды обеспечивают излучение, по крайней мере, оранжевого и красного света, обеспеченного выбором соответствующей длины волны излучения, отличающийся тем, что светодиоды соединены так с печатной платой, совмещенной с дугой, чтобы обеспечить фокусирование излучения в круглой области осмотра ниже нижней поверхности корпуса на 0,5-15 мм путем наклонного размещения светодиодов на плате, также по периметру нижней кромки круглого окна выполнен рельеф высотой 1-3 мм, при этом высота h корпуса, по крайней мере, в осветительной части, и диаметр круглого окна d выполнены в соотношении h/d=1/3,2÷3,5, кроме того, светодиоды размещены симметрично в последовательности "один красный-три оранжевых" и подключены к устройству управления на базе микроконтроллера, в котором предусмотрены машиночитаемые команды для управления источником питания светодиодов посредством двух кнопочных переключателей раздельно для красных и оранжевых светодиодов, при этом управление включает в себя следующие этапы подачи команд, исполняемые последовательно посредством одного переключателя: включение группы светодиодов на 100% яркости - снижение яркости излучения до 50% - снижение яркости излучения до 25% - включение светодиодов на 100% яркости - выключение группы светодиодов, также микроконтроллер содержит машиночитаемые команды с обеспечением демонстрации заряда батареи вне рабочего режима трансиллюминатора посредством команды для управления источником питания светодиодов, задаваемой оператором путем одновременного нажатия двух кнопочных переключателей, и обеспечивающей включения светодиодов в количестве, соответствующем уровню заряда (где светодиоды обеспечивают излучение, по крайней мере, оранжевого и красного света, обеспеченного выбором соответствующей длины волны излучения).
Бесконтактные устройства для неинвазивной визуализации подкожных вен характеризуются тем, что при их использовании отсутствует необходимость непосредственного контакта устройств с рабочей поверхностью. Визуализатор вен в таком случае устанавливается на расстоянии от поверхности кожного покрова человека над областью нахождения вены и изображение подкожных вен проецируется на рабочую область. Примером существующих устройств подобного типа может служить визуализатор вен компании AccuVein [патенты США, например, US 7904138, US 8073531, US 8150500, US 8295904, US 8478386, US 8712498, US 8818493, US 9042966, US 9044207, US 9125629] (на Фиг. 2 показано устройство в работе), а также VeinViewer компании Christie.
Известны устройства для неинвазивной визуализации вен компании TransLite, относящиеся к медицинской технике и которые могут быть использованы для неинвазивной визуализации поверхностных подкожных вен. Любое устройство для неинвазивной визуализации вен компании TransLite, включает в себя корпус с круглым вырезом, представляющим собой рабочую область, кнопку включения/выключения устройства, а также размещенного внутри корпуса источника света и аккумуляторной батареи.
Линейка устройств компании TransLite включает в себя 5 разновидностей: VeinLite LED+, VeinLite LED, VeinLite PEDI (устройства для визуализации вен у детей), VeinLite EMS PRO, VeinLite EMS, которые отличаются друг от друга размерами и количеством светодиодов в источнике света (Фиг. 3).
Известен патент №176530, в котором описана принципиально новая конструкция и расположение формы рабочей области (форма рабочей области выполнена U-образной и расположена вдоль короткой стороны корпуса).
Недостатками известных устройств для визуализации подкожных вен являются малое число светодиодов, а также в целом недостаточная проработка характеристик источника света.
Прибор для визуализации вен компании TransLite отличается тем, что источник света представлен максимум 28 светодиодами, расположенными в один ряд, отсутствует специальный защитный козырек, обеспечивающий улучшение качества визуализации.
Авторами настоящей полезной модели было создано новое устройство для визуализации поверхностных подкожных вен, преимуществами которого являются:
1) Большое число светодиодов (не менее 32);
2) Использование ультра-ярких светодиодов малого размера с широким углом пучка света не менее 110 градусов;
3) Расположение платы источника света под углом 10-20 градусов к поверхности;
4) Большой размер источника света не менее 25 мм шириной и 45-55 мм длиной;
5) Двурядное расположение светодиодов с шириной ленты не менее 5 мм;
6) Наличие специального защитного козырька, обеспечивающего улучшение качества визуализации.
Целью (задачей) настоящего изобретения является создание нового устройства для визуализации поверхностных подкожных вен.
Поставленная цель достигается новым опытным образцом для визуализации поверхностных подкожных вен (Фиг. 4), состоящим из корпуса (1), специального защитного козырька (2), кнопки включения/выключения (3), специального источника света (4), и размещенных внутри корпуса схемы питания, аккумуляторной батареи, и отличающееся тем, что источник света выполнен в виде связанной группы не менее, чем 32 SMD-светодиодов с длиной волны 600-640 нм, с широким углом пучка света не менее 110 градусов, плата источника света расположена под углом 10-20 градусов к поверхности, размером не менее 25 мм шириной и 45-55 мм длиной, а светодиоды расположены двурядным способом, с шириной ленты не менее 5 мм и наличием специального защитного козырька.
Принципиальная схема устройства представлена на Фиг. 5, где
5 - USB-разъем;
6 - зарядное устройство;
7 - аккумуляторная батарея;
8 - микроконтроллер;
9 - стабилизатор напряжения;
10 - источник света.
Задача, на которую направлено заявленное техническое решение, заключается в увеличении размера источника света до не менее 25 мм шириной и 45-55 мм длиной с расположением платы источника света под углом 10-20 градусов к поверхности с шириной ленты не менее 5 мм, что достигается применением специальной гибкой печатной платы и использованием ультра-ярких светодиодов малого размера с широким углом пучка света не менее 110 градусов, а также увеличением числа светодиодов в источнике света до не менее 32, двурядном их расположении, а также добавлением специального защитного козырька.
Техническим результатом данного технического решения является повышение качества визуализации вен и ее контрастности за счет изменения конструкции источника света и добавления специального защитного козырька.
Решение данной задачи достигается новым устройством для визуализации поверхностных подкожных вен, состоящим из корпуса, специального защитного козырька, кнопки включения/выключения, microUSB-разъема для подключения зарядного устройства, специального источника света и размещенных внутри корпуса схемы питания, аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что источник света выполнен в виде связанной группы не менее, чем 32 SMD-светодиодов с длиной волны 600-640 нм, с широким углом пучка света не менее 110 градусов, плата источника света расположена под углом 10-20 градусов к поверхности, размером не менее 25 мм шириной и 45-55 мм длиной, а светодиоды расположены двурядным способом, с шириной ленты не менее 5 мм и наличием специального защитного козырька.
Устройство для визуализации вен включает корпус с U-образным вырезом, представляющим собой рабочую область, со специальным защитным козырьком, на корпусе расположена кнопка включения/выключения устройства, microUSB-разъем для подключения зарядного устройства.
Внутри корпуса расположены специальный источник света, схема питания и аккумулятор.
Источник света представляет собой не менее 32 SMD-светодиодов с длиной волны 600-640 нм, с широким углом пучка света не менее 110 градусов, плата источника света расположена под углом 10-20 градусов к поверхности, размером не менее 25 мм шириной и 45-55 мм длиной, а светодиоды расположены двурядным способом, с шириной ленты не менее 5 мм (Фиг. 6).
Более предпочтительным является устройство, отличающееся тем, что на корпусе имеются разъемы либо специальное магнитное крепление для соединения устройства со жгутом для фиксации устройства к конечности, что позволяет крепить к корпусу фиксационный жгут.
Более предпочтительным является устройство, отличающееся тем, что над рабочей областью расположен специальный защитный козырек, что позволяет уменьшить количество внешнего света, попадающего на рабочую область и, как следствие, улучшить качество визуализации.
Более предпочтительным является устройство для проведения внутривенных инъекций, установки внутривенного катетера или забора крови.
Более предпочтительным является устройство для проведения склеротерапии сосудистых звездочек.
Ниже приведены определения терминов, которые используются в описании настоящего изобретения.
1) SMD - surface mounted device (компонент, монтируемый на поверхность);
2) КАИ - катетер-ассоциированные инфекции;
3) Склеротерапия - введение в просвет сосуда специального препарата, который вызывает склеивание стенок сосуда и в дальнейшем их рассасывание.
Также изобретение поясняется чертежами.
Фиг. 1. Визуализатор вен VeinLite компании TransLite.
Фиг. 2. Визуализатор вен компании AccuVein в работе.
Фиг. 3. Линейка визуализаторов вен компании TransLite: VeinLite LED+, VeinLite LED, VeinLite PEDI, VeinLite EMS PRO, VeinLite EMS.
Фиг. 4. Устройство для неинвазивной визуализации поверхностных подкожных вен.
Фиг. 5. Принципиальная схема полезной модели.
Фиг. 6. Специальный источник света
Фиг. 7 Общий вид устройства в работе
Представленные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают полезную модель.
Пример 1. Для проведения внутривенной инъекции/забора крови из вены на предварительно подготовленной конечности (предполагаемая область инъекции освобождена от одежды, жгут наложен выше области инъекции) стерилизуют область поиска поверхностной подкожной вены и устройство для визуализации поверхностных подкожных вен, включают устройство (Фиг. 4) с помощью кнопки включения/выключения (3), прижимают источник света прибора (4), к поверхности кожи пациента в месте, где необходимо обнаружить вену, перемещая устройство в продольном и поперечном направлениях обнаруживают вену, располагают устройство таким образом, чтобы обнаруженная вена располагалась вдоль U-образного выреза, затем производят инъекцию в обнаруженную вену, располагающуюся в рабочей области, иглой и отключают устройство с помощью кнопки включения/выключения (3).
Пример 2. Для проведения склеротерапии вен стерилизуют рабочую область (поверхность кожи над сосудом, который необходимо склерозировать) и устройство для визуализации поверхностных подкожных вен, включают устройство (Фиг. 4) с помощью кнопки включения/выключения (3), прижимают источник света прибора (4), расположенную вокруг рабочей области к поверхности кожи пациента в месте нахождения пораженного сосуда, вращая и перемещая устройство в поперечном и продольном направлениях, устанавливают устройство таким образом, чтобы сосуд, который необходимо склерозировать, визуализировался максимально контрастно, а доступ для иглы располагался максимально удобно для пользователя, затем производят инъекцию, вводят склерозант, по окончании процедуры отключают устройство с помощью кнопки включения/выключения (3).
Изобретение может быть использовано в медицине, ветеринарии для облегчения проведения манипуляций (забора крови, внутривенных инъекций, установки внутривенного катетера, склеротерапии и так далее) на поверхностных венах, для проведения манипуляций у пациентов с проблемными, поврежденными или глубоко залегающими венами, например, у детей, пожилых людей, людей с повышенным индексом массы тела, онкологических больных, а также для использования в условиях необходимости проведения экстренной медицинской помощи.