УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ УЧАСТКА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Полезная модель относится к области медицинской техники, а конкретно, к области устройств для создания локального гипотермического воздействия на участке тела человека.
Известно устройство для охлаждения участка тела человека в виде пузыря со льдом, применяемое в лечебных целях после травм, получения ранений, ожогов, укусов насекомых, а также при высокой температуре (см. Полная энциклопедия доврачебной помощи. Автор Genrikh Nikolaevich Uzhigov. С.273).
Пузырь со льдом выполнен в виде автономной герметичной емкости, изготовленной из эластичного материала, в которую перед применением либо заливают воду и далее ее замораживают, либо заполняют предварительно заготовленным колотым льдом.
Недостаток известного устройства состоит в высокой вероятности получения осложнений при его практическом применении.
Этот недостаток объясняется тем, что в известном устройстве не предусмотрены какие-либо меры по контролю и регулированию температуры на поверхности охлаждаемого участка тела. При применении пузыря со льдом невозможно обеспечить оптимальный температурный режим при реализации локального охлаждения. Все рекомендации обслуживающему персоналу сводятся к осуществлению оборачивания пузыря, снаряженного льдом, вчетверо сложенным полотенцем. Отсутствие информации о температуре поверхности кожи при применении пузыря со льдом, невозможность ее регулировать являются причиной возникновения целого ряда осложнений, например, переохлаждения, обморожения участка кожи и др.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству относится устройство, содержащее секции с автономными герметичными емкостями, элементы поджима теплоотводящих поверхностей емкостей к поверхности участка, рабочее вещество, размещенное в каждой емкости, претерпевающее фазовый переход из твердого состояния в жидкое при реализации акта охлаждения, теплоизолирующее ограждение, размещенное на поверхностях емкостей, не контактирующих с поверхностью участка, (см. Авторское свидетельство №667213 СССР Костюм для защиты человека от высокотемпературных воздействий. Городинский СМ., Бринза В.Н., Франценюк И.В. и др. Опубл. в БИ 1979, №22).
Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются низкая удельная холодоемкость, высокая вероятность получения осложнений при применении, неудобства при практическом использовании.
Эти недостатки объясняются следующими причинами.
В известном устройстве не предусмотрены какие-либо меры по контролю и регулированию температуры охлаждаемого участка тела.
Невозможность применения в известном устройстве рабочего вещества, замороженного в морозильной камере, обуславливающего переохлаждение участка тела и обморожение кожи, приводит к потере (20-30)% интегральной холодоемкости, аккумулированной в совокупной массе рабочего вещества, размещенного по всем емкостям. В известном устройстве при постоянном размещении на участке тела невозможно обеспечить рекомендуемую циклограмму холодового воздействия, например, обеспечение перерывов охлаждения на 10-15 мин. через каждые 20-30 мин.
В свою очередь, это обуславливает определенные неудобства при эксплуатации известного устройства.
Задачей полезной модели является уменьшение вероятности получения осложнений при применении, повышение интегральной холодоемкости и, как следствие, повышение длительности акта реализации охлаждения, улучшение условий эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для охлаждения участка тела человека содержит автономные герметичные емкости, элементы поджима теплоотводящих поверхностей емкостей к поверхности участка, рабочее вещество, размещенное в каждой емкости, претерпевающее фазовый переход из твердого состояния в жидкое при реализации акта охлаждения, теплоизолирующее ограждение, размещенное на поверхностях емкостей, не контактирующих с поверхностью участка. При этом в состав устройства введены герметичные полые эластичные прокладки, гибкие соединители, гибкие трубки, нагнетатель воздуха с выпускным клапаном, коллектор с входным и выходным патрубками, термометр с, по меньшей мере, одним выносным датчиком температуры, секции установлены на гибких соединителях с возможностью обеспечения перемещения вместе с емкостями одна относительно другой при размещении устройства на участке, прокладки размещены между теплоотводящей поверхностью емкостей и поверхностью участка, каждый датчик температуры размещен между поверхностью участка и поверхностью прокладки, выход нагнетателя соединен с входом выпускного клапана, выходом соединенного гибкой трубкой с входным патрубком коллектора, выходные патрубки коллектора соединены гибкими трубками с полостями прокладок, а форма теплоотводящей поверхности каждой емкости выполнена эквидистантной поверхности охлаждаемого участка. Теплоизолирующее ограждение выполнено в виде фрагментов съемного чехла.
На фиг.1 представлено предложенное устройство, выполненное в модификации для охлаждения головы человека, на фиг.2 - разрез секции устройства, контактирующий с лобной частью головы человека.
Предложенное устройство содержит оснащенные гибкими соединителями 1 (фиг.1 и фиг.2) совокупность секций 2, в которых размещены автономные герметичные емкости 3 с рабочим веществом 4, претерпевающим фазовый переход из твердого состояния в жидкое при реализации акта охлаждения участка тела.
Между поверхностью охлаждаемого участка тела человека и выполненной эквидистантной ей теплоотводящей поверхностью 5 каждой емкости 3 размещены эластичные прокладки 6, полость каждой из которых соединена гибкой трубкой 7 с одним из выходных патрубков 8 коллектора 9, входным патрубком 10, соединенным гибкой трубкой 11 с нагнетателем 12 через выпускной клапан 13. Между прокладкой 6 и поверхностью участка тела размещены выносные датчики температуры 14, выходами подключенные к входам термометра 15. На наружных поверхностях секций 2 размещены фрагменты 16 съемного чехла, выполненного из теплоизолирующего материала, а также элементы поджима теплоотводящих поверхностей 5 поверхности участка тела, выполненные в конкретном случае, в виде лент 17 с текстильными застежками 18 (типа «липучек»).
Предложенное устройство работает следующим образом.
Предварительно подготавливают устройство к реализации акта охлаждения участка тела человека. В качестве конкретного примера, рассматривается процедура краниоцеребральной гипотермии головного мозга человека, применяемая при проведении комплекса реанимационных мероприятий, имеющих целью спасение жизни человека в критических ситуациях, обусловленных остановкой сердца.
Снимают фрагменты 16 съемного теплоизолирующего чехла и размещают внутри секций 2 емкости 3 с предварительно замороженным рабочим веществом 4, ориентируя теплоотводящей поверхностью 5 к поверхности предполагаемого к охлаждению участка тела.
Размещают снаряженное устройство на голове человека. Так как размеры и форма головы у разных людей различны, то, перемещая секции 2 одна относительно другой добиваются равномерного распределения теплоотводящих поверхностей 5 емкостей 3 по поверхности головы.
Вновь размещают на секциях 2 фрагменты 16 теплоизолирующего чехла.
Используя поджимные ленты 17 с застежками 18, производят прижим теплоконтактных поверхностей 5 к поверхности головы.
В процессе охлаждения непрерывно контролируют температуру поверхности головы по показаниям термометра 15 в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков температуры 14.
Для исключения переохлаждения участка тела нагнетают посредством нагнетателя 12 через входной патрубок 10, коллектор 9 и выходные патрубки 8 воздух в прокладки 6, увеличивая их толщину и, как следствие, увеличивая тепловое сопротивление между теплоотводящей поверхностью 5 и поверхностью головы. Для увеличения интенсивности охлаждения стравливают воздух из прокладок 6, используя выпускной клапан 13.
Таким образом, посредством регулирования величины воздушного зазора и, соответственно, величины теплового сопротивления между теплоотводящей поверхностью 5 и поверхностью охлаждаемого участка тела, обеспечивают регламентированный медицинскими требованиями характер изменения температуры поверхности участка тела в течение всего процесса охлаждения.
В предложенном устройстве можно применять рабочее вещество 4 непосредственно после замораживания в морозильной камере, не опасаясь каких-либо возможных осложнений, связанных с переохлаждением. В свою очередь, это позволяет на 20-30% повысить интегральную холодоемкость рабочего вещества 4 в емкостях 3.
В предложенном устройстве требуемые перерывы при охлаждении и, соответственно, любая циклограмма холодового воздействия обеспечивается посредством регулирования толщины воздушного слоя в прокладках 6 в соответствии с показаниями термометра 15. В свою очередь, это обуславливает удобство при практическом применении, т.к. не требует проведения операций по снятию устройства с участка тела и повторной его установки.
Использование съемных фрагментов 16 теплоизолирующего чехла позволяет производить, в случае необходимости, перезарядку секций 2, меняя емкости 3 с расплавленным рабочим веществом 4 на запасные емкости 3 с твердым веществом.
Предложенная полезная модель может найти применение в автономных краниоцеребральных гипотермических аппаратах обеспечивающих заданные температурно-временные параметры холодового воздействия на головной мозг человека с целью спасения жизни в критических ситуациях, сопровождающихся остановкой сердца: при инсультах, шоковых состояниях, травмах черепа, проведении реанимационных мероприятий, в том числе при ДТП.