СТОМНЫЙ МЕШОК С СИСТЕМОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
STOMA BAG WITH FILTRATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к стомным устройствам и, в частности, к стомным мешкам, содержащим фильтр.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Контроль газов и удаление запахов имеют очень большое значение в стомных устройствах. Несмотря на усовершенствования в различных конструкциях фильтров больные со стомой по-прежнему нуждаются в улучшении характеристик фильтров. Большинство стомных фильтров, предлагаемых на рынке в настоящее время, работают только короткое время, во многих случаях меньше чем 1 сутки. Основные жалобы были на утечку, засорение, которое приводит к вздутию, недостаточную дезодорацию и сокращенное время ношения. Когда некоторые фильтры, предлагаемые на рынке, прекращают работать, то возможна утечка стула наружу мешка из фильтра. В настоящее время большинство из конструкций фильтров используют олеофобную мембрану для защиты фильтра от утечки в присутствии ферментов и химических веществ из фекалий. Однако коммерческие стомные мешки с олеофобными мембранами или без них не устраняют проблемы засорения так эффективно, как требуется для многих больных со стомой. Существуют также стомные мешки, использующие несколько мембран для повышения как олеофобных, так и гидрофобных свойств фильтра, но данная конструкция значительно повышает сопротивление потоку воздуха.
Большинство коммерческих стомных фильтров основаны на радиальном потоке, в котором газы протекают вдоль плоскости сравнительно плоского фильтра вместо прямого или осевого потока сквозь толщину фильтра. Поток упомянутого радиального или планарного типа используют для увеличения времени реакции между газами и активированным углем. Получение потока осевого типа является трудной задачей из-за сложностей, связанных с уравновешиванием эффективности дезодорации, требований к потоку воздуха и профилю фильтра. Однако требуется решение с фильтром осевого потока, который бы обеспечил применение относительно небольшого фильтра без ущерба для характеристик дезодорации. Небольшой размер фильтра предпочтителен, потому что небольшой размер позволяет устанавливать фильтр как можно ближе к шву мешка, так что передняя сторона фильтра не находится непосредственно перед отверстием стомы, что ослабляет тенденцию к засорению фильтра.
Соответственно, существует потребность в усовершенствованной системе фильтрации для повышения стойкости к засорению. Кроме того, существует потребность в фильтре осевого потока, чтобы минимизировать профиль фильтра и сделать возможным фильтр небольшого размера.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один аспект изобретения конструкции фильтра согласно настоящему изобретению заключается в повышении стойкости к засорению посредством использования недавно разработанной конструкции, имеющей складки центральной панели. Данная конструкция включает в себя фильтр на передней панели мешка и центральную панель из пленки, которая предназначена для экранирования фильтра от непосредственного воздействия стула, который выталкивается из стомы. Центральная панель имеет по меньшей мере одну складку и предпочтительно две складки, которые намеренно сформированы в центральной панели. Упомянутые складки позволяют газу проходить из области стомы в область фильтра и при этом не позволяют большей части стула попадать в фильтр и загрязнять его. Без данных складок центральная панель имеет склонность блокировать или плотно прижиматься к передней панели мешка и не позволяет газу попадать в фильтр и, следовательно, вызывает вздутие мешка. По желанию, между передней стороной фильтра и складками можно ввести пенопласт с открытыми порами, чтобы дополнительно уменьшить количество любого стула, который мог бы проникнуть мимо складок.
Другим аспектом изобретения является встраивание фильтра, предназначенного для осевого потока воздуха. Имеющая складки конструкция обеспечивает возможность применения фильтра небольшого размера, который имеет низкий профиль. Как ленточный фильтр, так и фильтр осевого потока можно объединить с конструкцией, имеющей складки центральной панели для повышения стойкости к засорению.
Другим аспектом изобретения является конструкция ленточного фильтра, в которой фильтр обернут барьерной пленкой от запаха по периметру фильтра. Такая конструкция позволяет максимально повысить характеристики дезодорации фильтром без значительного повышения сопротивления потоку воздуха.
3
Способ испытаний по изобретению имитирует фактическое использование мешков с фильтрами и их стойкости к засорению. Испытание проводили на специально спроектированном испытательном стенде с наклонным столом. Испытательный стенд разработан для удержания испытательных мешков с фильтрами в вертикальном положении и их наклона в горизонтальное положение через спланированные по времени интервалы. Испытательный стенд с наклонным столом содержит также средство для нагнетания воздуха в испытательный мешок с фильтрами для имитации газа, образующегося в теле. Испытательные мешки с фильтрами наполняют также имитированным стулом, называемым Feclone, который коммерчески доступен и смешан до требуемой вязкости в отношении 1 часть твердого вещества к 3 частям воды, чтобы проверить систему фильтрации на возможность засорения в будущем. Когда проводят испытание, систему фильтрации подвергают воздействию имитированным стулом и имитированным газом через спланированные по времени интервалы в 10 минут в каждом положении. Мешки непрерывно циклически переводят в вертикальное и горизонтальное положения во время данного испытания на наклонном столе. Во время каждого цикла в испытательные мешки нагнетают около 300 см воздуха для заполнения каждого мешка каждые 10 минут, со временем наполнения в 5 секунд. Когда фильтр не засорен, испытательный мешок выпускает воздух, обычно посредством высвобождения воздуха через систему фильтрации. Испытание продолжают, пока все мешки не перестанут высвобождать воздух изнутри мешка, на что указывает вздутие в мешке. Критерием выхода фильтра из строя является состояние, когда испытательный мешок с фильтром не выпускает воздух и остается полностью вздутым в течение 3 последовательных циклов наклона стола. Когда происходит вздутие, имитированный стул засоряет фильтр и система фильтрации больше не может высвобождать воздух.
Оценивали множество коммерческих систем фильтрации. Результаты для различных конструкций мешков со складками и без них приведены в таблице 1. Испытания показали, что система фильтрации с имеющей складки центральной панелью удваивала срок службы фильтра до около 300 минут, которые определяют по времени, через которое фильтр становится засоренным. Испытание также показало, что система фильтрации с имеющей складки центральной панелью, при использовании с пенопластом, утраивала срок службы фильтра до около 600 минут. Результаты для различных конструкций мешков со складками и без них приведены в таблице 1. Стойкость к засорению сравнивали также для вариантов с пенопластом и без него в системе фильтра.
Таблица 1
Срок службы фильтра, определяемый по времени до засорения, при испытании на наклонном столе
2
2
Физический размер фильтра осевого потока в сравнении с фильтром радиального потока показан в таблице 2. Таблица 3 содержит сводку результатов по дезодорации HS того же фильтра осевого потока и фильтра радиального потока при различных значениях относительной влажности и с разными газами-носителями. Таблица 4 является графиком результатов из таблицы 3. Как можно видеть из таблиц 3 и 4, фильтр осевого потока обладает более высокими характеристиками, чем фильтр радиального потока при дезодорации HS, даже несмотря на то, что слой активированного угля тоньше и площадь поверхности меньше.
Таблица 2Физический размер фильтра осевого потока в сравнении с фильтром радиального потока
Фильтр радиального потока (усовершенствованный вариант 20, Freudenberg, без мембраны из вспененного политетрафторэтилена, ПТФЭ) с активированным углем по толщине
Фильтр осевого потока (Donaldson Nicom 39 с мембраной из вспененного политетрафторэтилена, ПТФЭ)
Толщина активированного угля, мм
2,2 мм
1,1 мм
Площадь поверхности активированного угля, мм<sup>2</sup>
484
270
Таблица 3Время достижения дезодорации H<sub>2</sub>S и обратное давление
Фильтр радиального потока (усовершенствованный вариант 20, Freudenberg, без мембраны из вспененного ПТФЭ) с активированным углем по толщине
Фильтр осевого потока (Donaldson Nicom 39 с мембраной из вспененного ПТФЭ)
Относительная влажность % и газ-носитель
Время дезодорации H<sub>2</sub>S, минуты
Обратное давление, мбар
Время дезодорации H<sub>2</sub>S, минуты
Обратное давление, мбар
0%/CH<sub>4</sub> и N<sub>2</sub>
120-150
~1
25-50
~10
0%/Воздух
40
~1
Не применимо
~10
5-7%/Воздух
170 при 7% относительной влажности
~1
552 при 5% относительной влажности
~10
35%/Воздух
580
~1
1500-2790
~10
35%/CH<sub>4</sub> и N<sub>2</sub>
320-483
~1
270
~10
35%/Воздух
700-880
~1
2353
~10
50%/Воздух
960-1240
~1
3090
~10
80%/Воздух
1960
~1
3940
~10
Таблица 4
2
Влияние относительной влажности на время достижения дезодорации HS в воздухе
2
2
В таблице 5 приведена сводка результатов по дезодорации HS для ленточного фильтра с прямоугольными размерами 15 мм×33 мм в сравнении с круглым фильтром с диаметром 25,4 мм. Хотя полная площадь поверхности и толщина активированного угля являются приблизительно одинаковыми, ленточный фильтр характеризуется значительно большим временем дезодорации благодаря увеличенному эффективному пути потока. В приведенном примере эффективный путь потока почти на 33% длиннее, что приводит к увеличению времени дезодорации HS.
Таблица 5Дезодорация H2S ленточным фильтром в сравнении с круглым фильтром
Ленточный фильтр (усовершенствованный вариант 20, Freudenberg)
Круглый фильтр (усовершенствованный вариант 20, Freudenberg)
Толщина активированного угля, мм
2,2 мм
2,2 мм
Площадь поверхности активированного угля, мм<sup>2</sup>
495
484
Эффективный путь потока
16 мм
12 мм
Время дезодорации H<sub>2</sub>S, минуты (0%/CH<sub>4</sub> и N<sub>2</sub>)
138
108
Обратное давление, мбар
3,1
1,0
Настоящее изобретение включает в себя следующее:
1. Имеющую складки центральную панель, которая повышает стойкость к засорению. Для дополнительного повышения стойкости к засорению можно добавить пенопласт с открытыми порами. Данную имеющую складки конструкцию, с пенопластом и без него, можно применять с фильтрами всех типов, круглыми или ленточными, радиального потока или осевого потока. Имеющую складки конструкцию, с пенопластом и без него, можно применять либо в дренируемом, либо в закрытом мешке.
2. Фильтр осевого потока с эквивалентным или большим временем дезодорации, несмотря на то, что слой активированного угля тоньше, площадь поверхности меньше в фильтре осевого потока.
3. Ленточный фильтр с эквивалентным или большим временем дезодорации вследствие увеличенного эффективного пути потока в сравнении с круглым фильтром, который имеет такие же толщину и площадь поверхности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид сзади в вертикальной проекции стомного устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - вид в поперечном сечении по линии A-A, показанной на фиг.1.
Фиг.3 - вид в поперечном сечении по линии D-D, показанной на фиг.1 (без фланца около стомы и фильтра для ясности).
Фиг.4 - вид спереди в вертикальной проекции стомного устройства, показанного на фиг.1 (без стомального фланца для ясности).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение является стомным устройством 10 (фиг.1-4), имеющим переднюю панель 12 и заднюю панель 14, которые герметично соединены по перифериям панелей для формирования внешнего края 16 закрытого стомного мешка 18. Задняя панель 14 включает в себя стомальное отверстие 20, через которое выделения организма выделяются, когда стомный мешок надлежаще размещен на теле, со стомальным отверстием 20, окружающим стому. Стомный мешок 18 включает в себя узел 22 фильтра, прикрепленный к передней панели 12, обычно сваркой. Задняя панель 14 включает в себя отверстие для выпуска и облегчения прохода запаха выделений организма, дезодорированного узлом 22 фильтра, в атмосферу.
Стомный мешок 18 дополнительно содержит имеющую складки центральную панель 28, находящуюся между передней панелью 12 и задней панелью 14. Данная имеющая складки центральная панель 28 включает в себя край 30, прикрепленный к внешнему краю 16 стомного мешка 18. Имеющая складки центральная панель содержит участок 32 частично свободного края, который прикреплен через промежутки 34 к внутренней поверхности передней панели 12. Данная имеющая складки центральная панель 28 выполнена с предварительно заданными размерами и прикреплена к передней панели 12 таким образом, чтобы образовать добавочный материал в форме сгибов, гофра или складок 36 внутри мешка 18; складки 36 дают возможность пахучему газу достигать узла 22 фильтра для дезодорации при сдерживании вздутия мешка 18 из-за газа, собранного внутри мешка.
Имеющая складки центральная панель 28 продолжается частично вниз от верха 36 стомного мешка, чтобы по меньшей мере частично и предпочтительно полностью покрывать и защищать узел 22 фильтра от любого материала выделений организма, поступающего в мешок 18 через стомальное отверстие 20. Складки 36 сформированы частично точечносварными швами 38, прикрепляющими участок 32 края к передней панели 12. Имеющая складки центральная панель 28 имеет нижний край 40. Предпочтительно имеющая складки центральная панель 28 выполнена из такого же стандартного материала для стомных мешков, который использован для передней панели 12 и задней панели 14.
Возможно создание разновидностей и модификаций предпочтительного варианта осуществления, которые не выходят за пределы объема изобретения, определенного формулой изобретения.