УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ОТМОРОЖЕНИЙ КОНЕЧНОСТЕЙ

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для снижения тяжести последствий холодовых травм.
Отморожения составляют от 10 до 15% травматических случаев, при этом глубокие отморожения требуют длительного лечения – до 65 суток – и в массе случаев заканчиваются  обширными ампутациями. Вероятность  инвалидизации при глубоких отморожениях достигает 90%. Объективная потребность в оборудовании для лечения отморожений обусловлена климатическими условиями России, где на большей части территории холодный период длится до 6 месяцев. Следует отметить, что проблема лечения отморожений существует и в более теплых регионах. Например, известны случаи массовых холодовых поражений в Индии и Вьетнаме. Несмотря на важность проблемы, лечение глубоких отморожений носит в основном консервативный характер. Специализированное оборудование отсутствует.
Перспективным направлением в лечении отморожений является прогрев конечности проникающим в глубину тканей СВЧ излучением. Глубинный прогрев обеспечивает снятие стойкого спазма основных питающих сосудов и восстановление адекватного кровотока во всей массе конечности. Однако, большинство существующих устройств для СВЧ нагрева не подходит для решения этой задачи. Все они имеют поверхностные (иногда внутриполостные) аппликаторы, неприспособленные для того, чтобы выполнять функцию объемного нагрева. Неконтролируемая часть излучения рассеивается в окружающем пространстве, оказывая вредное воздействие на пациента и обслуживающий персонал.
Известно устройство для лечения отморожений конечностей (Патент РФ № 2334494, МПК A61F7/00, A61N5/02, опубл. 27.09.2008). Устройство содержит источник СВЧ излучения и связанную с ним  экранированную рабочую камеру, снабженную отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий рукав, выполненный из  металлической сетки, помещенной между слоями ткани. Преимущество устройства заключается в дозированном объемном воздействии прогревающего излучения на пораженную конечность, помещаемую в рабочую камеру. При этом реализуется принцип «черного тела», согласно которому вся мощность, поступающая в рабочую камеру с отражающими стенками, рассеивается в помещенном туда поглощающем объекте. В данном случае таким объектом служит отмороженная конечность, а неконтролируемое облучение пациента и персонала сводится к минимуму. В качестве источника СВЧ излучения в известном устройстве используется бытовая микроволновая печь, что обусловлено, в первую очередь, ее непревзойденной дешевизной и доступностью. СВЧ печь имеет рабочую частоту порядка 2450 МГц, которой соответствует рабочая длина волны порядка 126 мм. Связь между рабочим объемом печи и экранированной рабочей камерой осуществляется через отверстие в их общей стенке. В рабочий объем печи помещается балластная нагрузка, в которой рассеивается избыток мощности источника СВЧ излучения. Балластная нагрузка представляет собой сосуд с водой. В соответствии с концепцией «черного тела» доля мощности источника, отводимая в экранированную рабочую камеру, равна отношению площади отверстия связи к общей площади стенок рабочего объема печи. Минимальное вмешательство в конструкцию печи, состоящее в выполнении отверстия в задней стенке, обеспечивает работу печи в штатном режиме с сохранением всех факторов, обеспечивающих ее безопасность. Применение устройства производится в соответствии с патентом «Способ лечения отморожений по принципу СВЧ нагрева» (Патент РФ № 2360713, МПК A61N5/02, опубл. 10.07.2009).
Недостатки данного устройства обусловлены большими размерами, весом и энергопотреблением микроволновой печи. Эти факторы ограничивают мобильность и транспортабельность устройства, а также возможность автономной работы, что особенно важно в условиях чрезвычайных ситуаций. Кроме того, недостатком является необходимость холостого рассеяния большей части мощности в балластной нагрузке. При этом не исключается вероятность неправильного обращения, заключающегося в подключении устройства без балластной нагрузки (без воды), что снижает безопасность устройства, так как может вызвать термическое поражение у пациента. Указанные недостатки не позволяют считать известное устройство приемлемым для тиражирования и массового применения.
Указанные недостатки частично преодолены в полезной модели «Устройство для лечения отморожений конечностей» (Патент РФ № 107060, МПК A61N5/00, опубл. 10.08.2011). Устройство содержит  источник СВЧ излучения и связанную с ним экранированную рабочую камеру, снабженную отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из  проводящего слоя, помещенного между слоями ткани, при этом в качестве источника СВЧ излучения выбран терапевтический прибор,  конкретно в данной модели – «Луч-4». Для связи между указанным источником и рабочей камерой использован коаксиальный кабель и разъем, установленный на стенке рабочей камеры. С разъемом связан штатный излучатель от того же прибора, установленный внутри рабочей камеры. Проводящий слой в известной полезной модели представлен металлической сеткой.
Известная  полезная модель обладает большей мобильностью и безопасностью, благодаря уменьшенному энергопотреблению и массогабаритным показателям.
Вместе с тем, известная полезная модель устройства для лечения отморожений конечностей обладает рядом недостатков. Прежде всего, применяемый в ней прибор «Луч-4» снят с производства и недоступен в требуемых практикой количествах. Мощность источника СВЧ излучения в данном приборе ограничена величиной 20 Вт, в то время как для лечения в соответствии с методикой по патенту РФ № 2360713 требуется мощность до 30 Вт. Более того, опытным путем установлено, что для прогрева массивных конечностей (нога) может потребоваться и более высокий уровень мощности – до 60 Вт. Неудобство применения известной полезной модели связано также с размещением внутри рабочей камеры штатного излучателя, обладающего значительными габаритами, что вынуждает соответственно увеличивать габариты самой рабочей камеры. Наконец, конструкция защитного рукава в виде металлической сетки, помещенной между слоями ткани, не обеспечивает длительного срока службы, поскольку сетка в силу естественной жесткости имеет тенденцию к формированию складок, вдоль которых она переламывается.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в повышении уровня мощности СВЧ излучения, уменьшении габаритов облучателя и вследствие этого – рабочей камеры, а также в увеличении срока службы защитного рукава.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для лечения отморожений конечностей, содержащем терапевтический прибор, служащий источником СВЧ излучения, и связанную с ним посредством коаксиального кабеля экранированную рабочую камеру, снабженную установленным на ее стенке разъемом, присоединенным к расположенному внутри камеры излучателю, а также отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из  проводящего слоя, помещенного между слоями ткани, таким образом устранены недостатки прототипа. Отличие состоит в том, что в качестве терапевтического прибора использован прибор СМВИ-200, излучатель представлен четвертьволновой короткозамкнутой линией, выполненной из металлической пластины, а проводящий слой в защитном рукаве выполнен из полимерной металлизированной пленки.
Достижимость технического результата обусловлена следующим.
Терапевтический прибор СМВИ-200 (см. источник информации http://www.medteco.ru/ru/produktsiya/fizioterapiya/smv-terapiya/smv) является современным прибором, массово выпускаемым и отвечающим всем требованиям безопасности.  Уровень мощности программно задается и может, в частности, составлять 15, 30, 45 и 60 Вт в непрерывном режиме или 10, 20, 30, 40, 50 и 60 Вт в импульсном режиме, что позволяет устанавливать оптимальный уровень для любых ситуаций, связанных с воздействием на пораженную конечность.
Связь центрального штыря соединительного разъема с четвертьволновой короткозамкнутой линией, служащей излучателем, обеспечивает эффективную передачу энергии СВЧ излучения внутрь камеры. Выполнение линии из металлической пластины обеспечивает достаточно широкий частотный диапазон согласования излучателя и устраняет необходимость его настройки. Пластина, образующая линию, выступает над внутренней поверхностью рабочей камеры не более чем на 15 мм, то есть излучатель обладает относительно малыми габаритами, исключая необходимость тем или иным образом увеличивать габариты рабочей камеры. Этим предлагаемое техническое решение  выгодно отличается от прототипа, где штатный излучатель терапевтического прибора имеет размеры, как правило, соизмеримые с длиной волны (126 мм для рабочего диапазона частот) во всех трех измерениях.
Использование в защитном рукаве металлизированной полимерной пленки в качестве проводящего слоя имеет преимущества относительно металлической сетки, состоящие в большей гибкости, отсутствия тенденции к формированию складок и переламыванию вдоль этих складок. Данное обстоятельство способствует увеличению срока службы защитного рукава.
Таким образом, отличительные признаки полезной модели обеспечивают заявленный технический результат.
Полезная модель иллюстрируется фигурами 1-2.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства для лечения отморожения конечностей.
На фиг. 2 изображен пример выполнения облучателя.
Устройство для лечения отморожений конечностей (фиг. 1) содержит источник СВЧ излучения 1, представленный терапевтическим прибором СМВИ-200 и экранированную рабочую камеру 2, связанную с ним посредством коаксиального кабеля 3. Рабочая камера 2 снабжена отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий рукав 4. Рукав выполнен из полимерной металлизированной пленки, например, лавсановой пленки, используемой для теплоизоляции. Экспериментально установлено, что пленка эффективно отражает СВЧ излучение, обеспечивая безопасность для окружающих при работе устройства. Коаксиальный разъем 5, установленный на стенке рабочей камеры 2 (фиг. 2) присоединен к излучателю, выполненному  из   металлической пластины 6, посредством пайки 7. Металлическая пластина 6 образует замкнутую короткозамкнутую четвертьволновую линию, служащую излучающим элементом.
Устройство работает следующим образом. Объект воздействия (отмороженная конечность) проводится в полость рабочей камеры 2 через защитный рукав 3. При включении источника СВЧ излучения 1 микроволновая энергия через коаксиальный кабель 3, разъем 5 и излучатель, образованный металлической пластиной 6 поступает в полость  рабочей камеры 2. Поскольку стенки камеры и металлизированная пленка рукава эффективно отражают СВЧ излучение, вся подводимая в камеру мощность рассеивается в объекте воздействия, прогревая его на всю глубину. Этим достигается требуемый терапевтический эффект, состоящий в снятии спазма основных питающих сосудов и восстановлении кровотока в полном объеме. Излучатель в виде четвертьволновой короткозамкнутой линии, образованной пластиной 6, имеет направленность излучения преимущественно вдоль стенки рабочей камеры 2 перпендикулярно оси металлической пластины 6, в то время как интенсивность излучения в направлении, перпендикулярном стенке, минимальна. Благодаря этому основной поток излучения попадает на объект не напрямую, а после ряда отражений от стенок рабочей камеры, что способствует более равномерному всестороннему прогревающему воздействию.
Использование в качестве источника СВЧ излучения современного и доступного прибора СМВИ-200 обеспечивает возможность выбора мощности СВЧ воздействия в терапевтически необходимых пределах. Предложенная конструкция излучателя минимизирует его вклад в габариты рабочей камеры. Предложенная замена металлической сетки в защитном рукаве на металлизированную полимерную пленку повышает срок службы, надежность и удобство применения рукава.