УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОРАЖИВАНИЯ КРИОКОНСЕРВИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ КРОВИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОРАЖИВАНИЯ КРИОКОНСЕРВИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ КРОВИ
Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использована при создании различных размораживателей криоконсервированной плазмы и других продуктов крови.
Известны устройства для размораживания плазмы и других продуктов крови, содержащие ванну с теплоносителем (водой) и нагревательный элемент (так называемые водяные бани), в которых размораживание продуктов крови осуществляется пассивным теплообменом 1.
Недостатком этих устройств является длительность процесса размораживания, а также снижение активности ряда факторов крови и ухудшение качества плазмы крови после размораживания 2.
Наиболее близким к данному техническому решению является размораживатель плазмы типа МТ-204 фирмы ThermoGenesis, США, содержащий камеру для нагрева теплоносителя (воды), рабочую камеру (ванну), в которую помещают контейнеры с размораживаемыми продуктами крови, два погружных электронасоса - насос заполнения рабочей камеры и насос слива, блок карманов (ячеек) для размещения контейнеров с продуктами крови, узел мешалок для разминания контейнеров, приводной редукторный электродвигатель для узла мешалок, нагревательный элемент, ограничитель максимальАвторы: Гудков Александр Григорьевич Леушии Виталий Юрьевич Попов Владимир Васильевич Шуваев Юрий Николаевич
МКИ: А61
ной температуры и плавающий выключатель для отключения электронасосов при низком уровне воды в рабочей камере 3.
Недостатками данного устройства являются его сложность и высокая стоимость, так как оно содержит большое количество узлов и элементов: две камеры для теплоносителя, два погружных электронасоса, редукторный электродвигатель и т.д., неудобство эксплуатации, а также то, что в устройстве производится механическое воздействие на контейнеры с продуктами крови, что может привести к их повреждению.
В предлагаемой полезной модели решены задачи упрощения конструкции устройства для размораживания плазмы и других продуктов крови, снижения его стоимости, а также повышения удобства эксплуатации. В предлагаемом устройстве нет непосредственного механического воздействия на контейнеры с продуктами крови, что обеспечивает полную сохранность контейнеров в процессе размораживания.
Устройство для размораживания криоконсервированных продуктов крови содержит ванну для теплоносителя (воды), корзину для размещения контейнеров с замороженными продуктами крови, привод для встряхивания корзины, нагревательный элемент, датчик температуры, ключевой элемент, узел блокировки, блок коммутации и источник вторичного электропитания.
Отличие предлагаемого устройства от аналогичных известных устройств заключается в том, что в нем с целью упрощения использована одна рабочая камера (ванна), исключены электронасосы, а в качестве электропривода вместо сложного и дорогого редукторного электродвигателя применен более простой и дешевый электромагнит с узлом управления.
Кроме того, в предлагаемом устройстве не производится непосредственного механического воздействия на контейнеры с замороженными продуктами крови, что исключает возможность повреждения контейнеров в процессе размораживания, а перемешивание теплоносителя и интенсификация (ускорение) процесса размораживания осуществляется посредством колебательнп в или возвратно-поступательных движений корзины с контейнерами в теосителе, осуществляемых с помощью электромагнита. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройстна фиг.2 - эскиз электромагнита; на фиг.З - 6 - эскизы конструктивных исполнений стыковочного узла между электромагнитом и корзиной для размещения контейнеров. На фиг. 1-6 приняты следующие обозначения: 1- ванна для теплоносителя (воды); 2- корзина для размещения контейнеров с продуктами крови; 3- контейнер с продуктами крови; 4- привод для встряхивания корзины; 5- нагревательный элемент; 6- датчик температуры; 7- регулятор температуры; 8- ключевой элемент; 9- узел блокировки; 10- блок коммутации; 11-источник вторичного электропитания; 12-электромагнит; 13-узел управления; 14-стыковочный узел; 15-обмотка электромагнита; 16-подвижный сердечник; 17-возвратная пружина; 18-шток;
22-штанга;
23-рычаг;
24-подшипник;
25-соединительная пластина с прорезью;
26-шкив (колесо);
27-ось вращения;
28-направляющая;
29-втулка;
30-плоский пружинный держатель;
31-перфорированная перегородка.
Устройство для размораживания криоконсервированных продуктов крови содержит ванну 1 для теплоносителя (воды), корзину 2 для размещения контейнеров 3 с криоконсервированными продуктами крови, расположенную внутри ванны 1, привод 4 для встряхивания корзины 2, нагревательный элемент 5, датчик температуры 6, регулятор температуры 7, ключевой элемент 8, узел блокировки 9, блок коммутации 10 и источник вторичного электропитания 11.
Нагревательный элемент 5 подключен к питающей сети через ключевой элемент 8. Управляющий вход ключевого элемента 8 подключен к выходу блока коммутации 10. Вход блока коммутации 10 через узел блокировки 9 соединен с выходом регулятора температуры 7, к входу которого подключен датчик температуры 6.
Узел блокировки 9 предотвращает включение нагревательного элемента 5 при отсутствии или недостаточном количестве воды в ванне 1.
Привод для встряхивания корзины 2 состоит из электромагнита 12, узла управления 13 и стыковочного узла 14. Электромагнит 12 содержит обмотку 15, подвижный сердечник 16 и возвратную пружину 17. Обмотка 15 электромагнита 12 подключена к выходу узла управления 13, вход которого подключен к выходу блока коммутации 10. Подвижный сердечник 16 электромагнита 12 непосредственно или посредством штока 18 связан с элементами стыковочного узла 14, расположенного между электромагнитом 12 и корзиной 2 для размещения контейнеров 3. Стыковочный узел 14 содержит опоры, на которых подвешена корзина 2. Корзина 2 имеет возможность совершать на указанных опорах колебательные или возвратно-поступательные движения с помош;ью электромагнита 12 при подаче на его обмотку 15 импульсов напряжения с выхода узла управления 13.
Узел блокировки 9 состоит из датчика 19 наличия воды, усилителя 20 и исполнительного элемента 21. Датчик 19 наличия воды выполнен в виде двух металлических пластин, скрепленных между собой через изоляционные втулки параллельно друг другу.
Конструкция стыковочного узла 14 имеет несколько вариантов исполнения, эскизы которых представлены на фиг. 3-6.
При использовании первого варианта конструкции (фиг.З) стыковочный узел 14 содержит две штанги 22, на которых шарнирно подвешена корзина 2 для размеш,ения контейнеров 3, концы штанг 22 жестко соединены с рычагами 23, установленными на упомянутые опоры, выполненные в виде подшипников 24 скольжения или качения, а один из рычагов 23 посредством соединительной пластины 25 с прорезью связан со штоком 18 или с подвижным сердечником 16 электромагнита 12.
При использовании второго варианта конструкции (фиг.4) стыковочный узел 14, содержит шкивы (колеса) 26, попарно закрепленные на осях враш;ения 27 и установленные на неподвижные направляющие 28. К осям вращения 27 жестко прикреплена корзина 2 для размещения контейнеров 3, а подвижный сердечник 16 электромагнита 12 непосредственно или посредством штока 18 связан с одной из осей вращения 27 или с корзиной 2 для размещения контейнеров 3.
В третьем варианте конструкции (фиг.5) стыковочный узел 14 содержит две подвижные штанги 22, имеющие возможность перемещаться в неподвижных втулках 29. К штангам 22 жестко прикреплена корзина 2 для размещения контейнеров 3, а одна из штанг 22 связана со штоком 18 или подвижным сердечником 16 электромагнита 12.
В четвертом варианте конструкции стыковочного узла 14 (фиг.6) входящие в него опоры выполнены в виде плоских пружинных держателей 30. Один конец каждого пружинного держателя 30 закреплен, а к их свободным концам прикреплены концы двух штанг 22, к которым прикреплена корзина 2 для размещения контейнеров 3. Одна из штанг 22 связана со штоком 18 или подвижным сердечником 16 электромагнита 12.
Корзина 2 для размещения контейнеров 3 может быть оборудована отсеками (ячейками). В отсеки помещают дополнительные чехлы из полимерного материала, в которые укладывают контейнеры 3 с размораживаемыми продуктами крови для исключения контактирования контейнеров с теплоносителем (водой) в процессе размораживания.
Нагревательный элемент 5 и датчик температуры 6 установлены непосредственно в ванне 1, причем нагревательный элемент 5 расположен в нижней части ванны 1, а датчик температуры 6 - в ее средней части (в зоне расположения контейнеров 3 с продуктами крови).
В ванне 1 предусмотрена перфорированная перегородка 31 для ограждения нагревательного элемента 5 и отделения его от корзины 2 с контейнерами 3.
В устройстве предусмотрены световая и звуковая сигнализации, срабатывающие при отсутствии или недостаточном количестве воды в ванне и при достижении установленного значения температуры в ванне.
Предлагаемое устройство для размораживания криоконсервированных продуктов крови работает следующим образом.
В ванну 1 заливают дистиллированную воду, в корзину 2 помещают контейнеры 3 с замороженными продуктами крови и включают устройство.
с выхода источника вторичного электропитания 11 через блок коммутации 10 подается на вход ключевого элемента 8, который подключает нагревательный элемент 5 к питающей сети.
Одновременно напряжение вторичного источника электропитания 11 через блок коммутации 10 подается на узел управления 13, с выхода которого на обмотку 15 электромагнита 12 подаются низкочастотные импульсы напряжения.
При подаче напряжения на обмотку 15 электромагнита 12 его подвижный сердечник 16 втягивается и через стыковочный узел 14 приводит в движение корзину 2 с размещенными в ней контейнерами 3 с размораживаемыми продуктами крови.
При снятии напряжения с обмотки 15 электромагнита 12 под действием возвратной пружины 17 его подвижный сердечник 16 и корзина 2 через стыковочный узел 14 возвращаются в исходное состояние. Таким образом, осуществляется встряхивание корзины 2 с контейнерами 3 с размораживаемыми продуктами крови и перемешивание воды в ванне, что обеспечивает уменьшение времени размораживания содержимого контейнеров.
При недостаточном количестве воды в ванне 1 сигнал включения с узла блокировки 9 на управляющий вход блока коммутации 10 не подается, что предотвращает срабатывание блока коммутации 10 и включение нагревательного элемента 5, а также электромагнита 12. При этом срабатывают соответствующие световая и звуковая сигнализации.
Когда температура воды в ванне 1, в зоне расположения датчика температуры 6 достигнет заданного значения, регулятор температуры 7 срабатывает и с его выхода через исполнительный элемент 21 узла блокировки 9 на управляющий вход блока коммутации 10 подается соответствующий сигнал. Этот сигнал с помощью блока коммуникации 10 и ключевого элемента 8 отключает нагревательный элемент 5 от питающей сети. Одновременно блок коммутации 10 отключает привод 4 корзины 2 от источника вторичного
электропитания 11 . При выключении нагревательного элемента 5 и привода 4 срабатывают соответствующие световая и звуковая сигнализации.
После окончания процесса размораживания контейнеров с продуктами крови открывают крышку ванны, один или несколько контейнеров с продуктами крови вынимают из корзины и используют по назначению.
Если в корзине размораживателя еще остались контейнеры, устройство не выключают, так как регулятор температуры продолжает поддерживать в ванне заданную температуру теплоносителя.
После окончания работы и извлечения всех контейнеров из корзины, устройство отключают от питающей сети.
Предлагаемая полезная модель была использована при создании устройства для размораживания криоконсервированных продуктов крови Плазмотерм-4 ПМКР2.998.002, ТУ 9444-08-11625660-01, на которое получено положительное рещение Минздрава РФ о целесообразности проведения технических, приемочных и медицинских испытаний (протокол № 9 заседания комиссии по инструментам, приборам , аппаратам и материалам, применяемым в общей хирургии от 21.10.1999 г.).
Устройство Плазмотерм-4 имеет следующие технические характеристики:
Папряжение питающей сети220 в, 50 Гц
Потребляемая мощность, не более2 кВт
Объем контейнеров для продуктов крови 500 мл
Количество одновременно
размораживаемых контейнеров4
Время размораживания контейнеров от минус 18 до плюс 36°С15 мин
Габаритные размеры устройства550x450x530 мм
Описанное устройство обеспечивает возможность быстро, удобно и безопасно разморозить криоконсервированную плазму, криопреципитат и другие продукты крови.
Предлагаемое устройство для размораживания продуктов крови имеет следующие преимущества:
-простота конструкции;
-обеспечивает быстрое размораживание и высокое качество размороженных продуктов крови, так как в нем нет механического воздействия на контейнеры с продуктами крови;
-сравнительно низкая стоимость устройства;
-простота и удобство в эксплуатации.
Литература
1.Водяные бани типов Р-01262-17 и Р-12-201-10. Каталог фирмы Valtex International Coфoration, 1999-2000 г., с.67,70.
2.Селиванов Е.А., Барышев Б.А., Папаян Л.П. Влияние методов замораживания и размораживания плазмы крови на активность прокоагулянтов и антитромбина III. Материалы научно-практической конференции «Производственная трансфузиология на рубеже XXI века, Москва, 16-18 ноября 1999 г
2. Размораживатель плазмы типа МТ-204 фирмы ThermoGenesis, США, Руководство по эксплуатации, издание 1.01,2001 г.