ПОЛИМЕРНОЕ ПОКРЫТИЕ И УСТРОЙСТВО СУХОЙ ИММЕРСИИ
POLYMER COATING AND DRY IMMERSION MACHINE

Изобретение относится к устройству для сухой иммерсии.
Наиболее близким к заявленному полимерному покрытию является ткань, прорезиненная водонепроницаемая ТУ 38.105 406-84, ТУ 38.105 854-89, которая может быть изготовлена на синтетической, хлопчатобумажной и комбинированной основе, различных цветов, одностороннего и двустороннего типа обрезинивания.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство сухой иммерсии (см. А.Р.Радзиевский, В.А.Рахубовский. «Сухая» иммерсия - нетрадиционный метод реабилитации тяжелоатлетов. Наука в олимпийском спорте, 1998, №3, с.68). Для применения «сухой» иммерсии (нахождения в воде без контакта с ней) используется большая ванна, температура воды в которой должна быть постоянной (не ниже 34-35°С) и вызывать у человека чувство комфорта, который укладывается на водонепроницаемую ткань, покрытую простыней, и, погружаясь под тяжестью своего тела, провисает в воде. Метод «сухой» иммерсии - это один из методов имитации невесомости, принятый в космонавтике, и который был предложен к использованию в спорте.
К недостаткам известного устройства относится отсутствие надежного удержания водонепроницаемого покрытия на поверхности воды без образования щелей под тяжестью тела пациента, через которые вода может затекать к пациенту, отсутствие гарантированного удержания пациента в требуемом положении на этой пленке, невозможность поддержания требуемой температуры воды в течение необходимого времени.
Технический результат заключается в устранении вышеуказанных недостатков, а также в повышении надежности устройства и улучшении удобства пользования.
Технический результат достигается тем, что полимерное покрытие для устройства сухой иммерсии выполнено из ткани с пропиткой на основе полиизобутилена. Полиизобутилен (ТУ 38-105203-70) представляет собой каучукоподобный материал, полученный в результате химической обработки газа изобутилена. Ткани поставляются в виде рулонов длиной не менее 25 м, шириной от 600 до 1000 мм и толщиной 0,2 мм.
Технический результат достигается также тем, что устройство сухой иммерсии содержит ванну, выполненную в виде термоизолированной корпусной конструкции с водоизолирующим эластичным покрывалом из ткани, снабженную столом с подъемным устройством и соединенную металлическими трубопроводами или гибкими шлангами и электрическим кабелем со стойкой, предназначенной для размещения емкости с, по меньшей мере, одним электронагревателем воды, электрического щита с пультом управления и циркуляционного центробежного насоса для перекачки воды из ванны в емкость, соединенного с емкостью трубопроводами для циркуляции воды из ванны в емкость и обратно, при этом крепление трубопроводов на ниппели ванны и емкости осуществляется гибкими шлангами и хомутами, устройство снабжено также силовым блоком управления и системой контроля и регистрации температуры воды в ванне, включающей контактный термометр, установленный на сливном трубопроводе ванны.
В стационарном режиме ванна размещена на домкратах, а для передвижения - на колесах, выполнена с возможностью автоматического поддержания температуры воды в ванне на уровне 33°С с точностью +0,2°С, при этом крепление трубопроводов на ниппели ванны и емкости осуществляется гибкими шлангами и хомутами.
Электронагреватель выполнен объемным на трубчатых элементах проточного типа из нержавеющей стали.
Устройство может содержать до 3-х нагревателей мощностью по 4 квт. каждый.
В качестве конструкционного материала для ванны использована нержавеющая сталь.
Водоизолирующее покрывало выполнено с возможностью закрепления на бортах ванны с помощью быстросъемного приспособления.
Изобретение иллюстрирует чертеж, на котором показаны:
1 - термоизолированная корпусная конструкция ванны,
2 - водоизолирующее эластичное покрывало из ткани,
3 - стол,
4 - подъемное устройство,
5 - редуктор с рукояткой,
6 - стойка,
7 - электронагреватель воды,
8 - электрический щит с пультом управления,
9 - циркуляционный центробежный насос,
10 - силовой блок управления,
11 - система контроля и регистрации температуры воды в ванне,
12 - контактный термометр.
В ванне размещен стол с механизмом подъема. На ванне установлен редуктор с рукояткой. Механизм подъема, редуктор, стол, тяга предназначены для подъема и опускания пациентов. Полотно предназначено для отделения пациента от воды. Стойка является вспомогательным агрегатом, предназначенным для размещения емкости с нагревателями, насоса и электрического щита с пультом управления.
Установка с устройством сухой иммерсии предназначена для отпуска процедур «сухой» иммерсии в условиях стационара. Установка предназначена для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями.
Установка состоит и двух самостоятельных блоков: ванны и стойки, соединенных между собой металлическими трубопроводами или гибкими шлангами и электрическим кабелем.
Циркуляционный насос марки БЦНМ 3,5/17 ТУ 16-539 123 - центробежный, бытовой предназначен для перекачки воды из ванны в емкость. Насос соединен с емкостью трубопроводом.
Для регулирования расхода воды в емкости предусмотрен вентиль.
Щит электрический предназначен для размещения в нем элементов электроавтоматики и сигнальной аппаратуры.
Трубопроводы предназначены для циркуляции воды из ванны в емкость с нагревателем и обратно. Крепление трубопроводов на ниппели ванны и емкости осуществляется гибкими шлангами и хомутами.
Для задания и поддержания необходимой температуры воды в ванне предусмотрен контактный термометр, установленный на сливном трубопроводе ванны.
Для общения и контроля над пациентом в кабинете установлено переговорное устройство.
Внешний вид установки представлен на фото (фиг.2).
Основной частью установки является ванна, выполненная в виде термоизолированной корпусной конструкции, устанавливаемой в стационарном режиме на домкраты. Для передвижения ванны предназначены колеса. В ванне размещен стол с механизмом подъема. На ванне установлен редуктор с рукояткой. Механизм подъема, редуктор, стол, тяга предназначены для подъема и опускания пациентов. Полотно предназначено для отделения пациента от воды. Стойка является вспомогательным агрегатом, предназначенным для размещения емкости с нагревателями, насоса и электрического щита с пультом управления.
Пульт управления.
Назначение органов управления, размещенных на лицевой панели пульта управления стойки:
- кнопочный выключатель «Питание»;
- выключатель «Управление»;
- пакетный выключатель «Насос»;
- лампочка «Сеть»;
- лампочка «Нагрев»;
- терморегулятор ТУ ДЭ-2.
Стойка выполнена в виде каркасной конструкции, в которой размещена емкость с нагревателями.
Технические данные.
Габаритные размеры ванны:
Длина - не более 2560 мм;
Ширина - не более 1480 мм;
Высота по борту - не более 1100 мм;
Высота общая - не более 1260 мм;
Уровень слива от верха ванны - 150 мм.
Внутренние размеры ванны:
Длина - не более 2100 мм;
Ширина - не более 990 мм;
Глубина общая - 810 мм;
Глубина опускания стола - 500 мм.
Габаритные размеры стойки:
Длина - 1150 мм;
Ширина - 500 мм;
Высота - 13 60 мм.
Автоматическое поддержание температуры воды в ванне на уровне 33-37°С с точностью +0,2°С.
Мощность электрических нагревателей - 12 кВт (3 нагревателя по 4 кВт).
Масса сухой установки не более:
Ванны - 450 кг;
Стойки - 70 кг.
Масса установки с водой не более:
Ванны - 1800 кг;
Стойки - 100 кг.
Время подготовки установки к работе при температуре заливаемой воды:
Не ниже +15°С - не более 1 часа;
Не ниже +40°С - не более 5 часов.
Комплект установки включает в себя следующие узлы системы.
В качестве конструкционного материала для ванны целесообразно применять нержавеющую сталь марки 13×18HIOT или сплава AM. Электронагреватель объемный на трубчатых элементах проточного типа из нержавеющей стали. В качестве циркуляционного насоса предусмотрен циркуляционный насос с электроприводом типа БЦНМ 3,5/17 ТУ 16-539 123.
Зеркало воды покрывается водонепроницаемым покрывалом, которое закрепляется на бортах ванны с помощью быстросъемного приспособления. По размерам покрывало должно иметь запас, позволяющий обернуть им погруженного в ванну пациента, не снимая крепления.
Система подогрева и регулирования температуры должна обеспечивать выход на рабочий режим (33-37°С) из холодного состояния (10-15°С) за время не более 5 часов и обеспечивать поддержание температуры воды на уровне 36+1°С (точность электроконтактного термометра типа ТПК или др.). Для быстрого заполнения ванны и экономии электроэнергии предусматривается смеситель горячего и холодного водоснабжения. Электронагреватель и электродвигатель насоса должны быть рассчитаны на питание от однофазной сети с напряжением 220 В.
Устройство для подъема пациента из ванны должно состоять из платформы для подъема пациента и подъемного устройства. Перфорированная платформа подъемного устройства в рабочем положении опущена на дно ванны. В этом положении она должна обеспечивать равномерное распределение по горизонтальному сечению потока воды, поступающей под нее от нагревателя. Размеры платформы должны соответствовать внутреннему размеру ванны и обеспечивать необходимый зазор при ее вертикальном перемещении (с учетом возможного попадания эластичного полотна). Перемещение платформы должно осуществляться с помощью подъемного устройства от уровня верхнего борта до днища ванны. Высота верхнего борта ванны должна соответствовать высоте площадки лестницы, которая устанавливается вплотную к борту ванны с целью перемещения на нее пациента. Ступени лестницы должны иметь рифленую поверхность.
Электродвигатель насоса должен быть полностью электроизолирован от всех конструкций, его корпус заземляется отдельной шиной. Электродвигатель соединяется с трубопроводами на электроизолирующих фланцах и прорезиненных шлангах. Корпус заземлятся отдельной шиной. Корпус ванны также заземляется отдельной шиной. Режим работы насоса и электронагревателя может быть непрерывным или периодическим, в зависимости от задаваемого допуска колебания температуры воды в ванне. В целях предотвращения короткого замыкания должны использоваться автоматы защиты типа АП-50 с отсечками на 50А и 16А.
Работа системы управления температурным режимом воды.
Схема электрическая принципиальная (фиг.3) обеспечивает автоматическое поддержание температуры воды в заданном режиме 33-37°С +0,2°С в иммерсионной ванне. Датчик КТ (контактный термометр) осуществляет контроль температуры воды в ванне и управляет работой электронасоса М. Датчик К (ТУ ДЭ) осуществляет контроль температуры воды в нагревательном баке и работы нагревательных элементов Т1, Т2, Т3, установленных в нагревательном баке. При понижении температуры в иммерсионной ванне ниже заданной происходит замыкание контактов датчика КТ и замыкание цепи обмотки реле Р. Контакты Кр замыкают цепь обмотки магнитного пускателя Кмп, который, в свою очередь, замыкает цепь электродвигателя электронасоса М и подает в ванну горячую воду (90°С) через трубу из нагревательного бака. Как только температура воды в ванне повысится до необходимого значения, контакты Кр реле Р разорвут цепь обмотки магнитного пускателя Кмп1, и электрический насос выключится. Датчик К (ТУ ДЭ) своими контактами включен в цепь обмотки пускателя МП2 и обеспечивает контроль и управление нагревом воды в нагревательном баке следующим образом: при достижении температуры воды t=90°C в нагревательном баке происходит разрыв контакта К (ТУ ДЭ) цепи обмотки магнитного пускателя МП2 и контактов Кмп2, нагревательные элементы (НЭ) отключаются от сети. При понижении температуры в нагревательном баке замкнутся контакты К (ТУ ДЭ), замкнется цепь обмотки магнитного пускателя МП2, сработают контакты Кмп2, и нагревательные элементы включатся в цепь. Лампочки сигнализируют о нормальной работе установки. Для обеспечения безопасности работы через контакты реле Кр пропускается постоянный ток с напряжением = 12 В; в цепях защиты от короткого замыкания используется автомат защиты типа АП-50. Выключатели S1 и S2 позволяют отключать цепи управления двигателем и режима нагрева воды в ванне.
Меры безопасности.
- Эксплуатация устройства без воды не допускается.
- Перед включением установки в сеть необходимо проверить наличие заземления ванны и стойки.
Иммерсионный комплекс - моделирование воздействий микрогравитации (невесомости) на организм человека.
«Иммерсионная ванна» - устройство для создания невесомости в условиях Земли, используемое в космической медицине и новый высокоэффективный немедикаментозный метод лечения и реабилитации, внедряемый в практику земной медицины. Иммерсионная модель представляется более близкой к невесомости, чем постельный режим. Это относится к степени перераспределения крови, ликвидации опоры и снятию весовой нагрузки с тела и его сегментов. «Сухая» иммерсия - метод, разработанный в качестве наземного метода моделирования воздействий микрогравитации на организм человека. Состоит в погружении испытуемого в иммерсионную ванну с водой, от которой он отделен водонепроницаемой тонкой тканью с площадью, существенно превышающей зеркало воды. При этом человек оказывается свободно "подвешенным" в толще воды, и давление, оказываемое на различные части тела, уравновешено, что воссоздает условия, близкие к безопорности. Показано, что при этом в организме и в двигательной системе, в частности, воспроизводятся изменения, характерные для выраженной гравитационной разгрузки: стремительное падение тонуса и силовых качеств мышц экстензоров, изменения в активности различных механизмов моторного контроля, нарушения вертикальной позы и глубокие изменения в деятельности основных проприоцептивных систем - опорной и мышечной.
Возникающие при этом острые нарушения механизмов межсенсорных взаимодействий обусловливают декомпенсацию протекающих в ЦНС компенсаторных процессов, способствующих выявлению скрытых неврологических нарушений. Помимо этого пребывание в «сухой» иммерсии сопровождается рядом физиологических сдвигов, таких как перераспределение жидкостных средств и, как следствие, увеличение объема выделяемой жидкости из организма, особенно в первые сутки иммерсии, что не маловажно при патологиях, сопровождающихся отечным синдромом. Прогрессирующее снижение мышечного тонуса в условиях иммерсии может существенно повысить эффективность лечения при патологических состояниях, сопровождающихся гипертонусом.
Область применения: ранняя диагностика скрытых медленнотекущих неврологических нарушений, кардиология, нефрология, неврология.
Иммерсионная терапия показана также пациентам, которые не переносят лекарственные препараты, или при их малой эффективности.
Иммерсионная терапия моделирует эффекты невесомости.
Для реализации метода «сухой» иммерсии используются ванны с иммерсионной средой, покрытой эластичной водонепроницаемой тканью.
Площадь водонепроницаемого покрытия намного больше площади водной поверхности ванны. Это позволяет телу человека свободно погружаться в иммерсионную среду, при этом оставаться сухим, так как прямой контакт кожных поверхностей человека исключен.
«Сухая» иммерсия позволяет произвольно менять положение и глубину погружения пациента. Во время проведения иммерсионной терапии происходит равномерное распределение силы тяжести по поверхности иммерсионной среды, окружающей тело. Это благотворно сказывается на работе внутренних органов человека. Эффект миорелаксации приводит к уменьшению нагрузки на суставы и позвоночник, что позволяет воздействовать на болевой синдром при заболеваниях: опорно-двигательного аппарата (остеохондрозе позвоночника, дарсопатии, болезни Бехтерева, остеоартрозе, ревматоидном артрите); уменьшаются боли, увеличивается объем движений, улучшается качество жизни.
Метод иммерсионной терапии эффективен при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, печени, почек. Позволяет нормализовать артериальное давление, улучшает кровообращение, микроциркуляцию, оказывает выраженную психоэмоциональную разгрузку, седативный эффект.
Показания к применению «сухой» иммерсии: отечный синдром при недостаточности кровообращения, циррозе печени, гломеруланефрите; гипертоническая болезнь I-II стадии; нейроциркуляторная дистония по гипертоническому типу; неврозы; дегенеративно-дистрофические заболевания опорно-двигательного аппарата; язвенная болезнь, дискинезия ЖКТ; рефлекторно-тонические расстройства; соматоформная дисфункция вегетативной нервной системы; состояние после нарушения мозгового кровообращения; последствия детского церебрального паралича, в том числе сам ДЦП; отечный синдром, в том числе с алкогольным циррозом печени; гипертоническая болезнь; варикозное расширение вен 1 степени; заболевания позвоночника неврологической симптоматики с болевым синдромом 1-2 степени; синдром хронической усталости; нарушение сна; состояние после перенесенного инфаркта миокарда; портальная гипертензия; состояние после алкогольного опьянения - абстинентный синдром.
Противопоказания:
- старческий возраст, более 70 лет;
- онкологические заболевания;
- состояния после значительных кровопотерь менструального типа;
- миома матки;
- гиповолемия;
- легочные заболевания в стадии обострения;
- наличие или предрасположенность к тромбообразованию в анамнезе;
- острый инфаркт миокарда;
- мерцательная аритмия или частая экстрасистолия;
- хронические флеботромбозы и тромбофлебиты нижних конечностей;
- наличие стенозов кровеносных сосудов различной локализации;
- беременность.
Также иммерсионную ванну можно использовать у больных с грыжами или с остеопорозом, т.к. антигравитация разгружает позвоночник ввиду снятия силы тяжести.
Существует возможность применения ванны для лечения грудничков с родовыми травмами. Известно, что в невесомости кровь распределяется по телу неравномерно, приливая в основном к голове, отчего организм сразу запускает механизм разгрузки: у космонавтов наблюдается избыточное мочеиспускание. Это и взяли за идею педиатры, которые часто сталкиваются с детскими отеками головного мозга, или энцефалопатией. Чтобы быстрее избавить грудничков от лишней жидкости, их решили погружать в такие же, как и у космонавтов, «сухие» ванны. Правда, на более короткий срок. Если в рамках эксперимента специалисты проводили в них до семи суток, маленькому человечку оказалось достаточно двух-трех погружений в день по 10 минут. По сравнению с медикаментозным способом лечения энцефалопатии (она возникает в результате родовых травм или из-за внутриутробных инфекций) «космический» оказался намного эффективнее.
Предложено также использовать метод иммерсионной ванны для снятия синдрома эмоционального выгорания в спорте высших достижений.