Мобильный термоконтейнер для транспортировки биологических материалов

Полезная модель относится к медицине, а именно к трансфузиологии, и может применяться для доставки биологического материала, например, донорской крови и ее компонентов, а также вакцин и сывороток, к месту клинического применения с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА).
Из уровня техники известно множество контейнеров для крови и/или ее компонентов (например, RU №№2175227, 112043 и другие), содержащие емкость, состоящую из корпуса с лицевой и тыльной сторонами, внутренней полостью. Лицевая сторона корпуса соединена с тыльной посредством соединительного шва и на корпусе емкости расположен штуцер для доступа к внутренней полости емкости.
Недостатком известных конструкций является то, что в основном они предназначены для хранения донорской крови, а в их составе отсутствует аварийно-сигнальная система оповещения при нарушении температурного режима транспортировки, а также при развитии внештатных ситуаций.
Известен контейнер для доставки товаров беспилотным летательным аппаратом (патент US 2017267348), в виде силового модуля, закрепленного на фюзеляже беспилотного летательного аппарата.
Недостатками такого контейнера является то, что в основном он предназначен для транспортировки потребительских товаров гражданского назначения, а не биологических материалов, и не оснащен аварийно-сигнальной системой оповещения при нарушении температурного режима транспортировки, а также при развитии внештатных ситуаций.
Известен рефрижераторный контейнер для транспортировки вакцины или донорской крови, описанный в изобретениях «Беспилотная авиационная система со сменными деталями» (патент CN 111344223 A), «Система управления беспилотным летательным аппаратом (патент US 2020143693 A1) и системы транспортировки полезного груза, например, донорской крови (патент US 2020239138).
В указанных патентах в основном рассматриваются системы управления и транспортировки контейнера для хранения и транспортировки донорской крови или донорского органа, установленные на корпусе автономного беспилотного летательного аппарата. БПЛА оснащен системой навигации, совмещенной с блоком аккумуляторных батарей и блоком хранения данных с бортовых систем, и системой мониторинга состояния органа, находящегося в контейнере. Сам контейнер представляет собой коробку, оснащенную одноразовой парашютной системой на случай, если контейнер отцепится.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является мобильный термоконтейнер (патент RU 2533005 C1), выполненный из теплоизоляционного материала, во внутренней полости которого помещается один или несколько пакетов донорской крови и (или) ее компонентов, закрытые изотермическим материалом. Доставка пакетов донорской крови и (или) ее компонентов, заключенных в термоконтейнер, производится в лечебное учреждение или к месту происшествия в любую точку местности, труднодоступные районы, посредством малого БЛА вертикального взлета и посадки. В корпусе беспилотного летательного аппарата имеется закрывающаяся ниша (отсек) для размещения мобильного термоконтейнера. Термоконтейнер изымается из отсека БЛА после его приземления в заданной местности. Термоконтейнер обеспечивает целостность, а также защиту от перепада температуры пакетов донорской крови и (или) ее компонентов; съемность и мобильность термоконтейнера обеспечивает удобство транспортировки, загрузки в беспилотный летательный аппарат, выгрузки, доставки пакетов донорской крови и (или) ее компонентов к пациенту или пострадавшему.
Основным недостатком прототипа является то, что контейнер не оснащен системой температурного контроля и мониторинга режима транспортировки, регистрации данных с возможностью онлайн и/или подключения к ЭВМ с последующим сохранением результатов измерения на бумажном носителе, а также системой аварийного оповещения, что может отразиться на безопасности транспортировки биологического материала.
Температурный режим транспортировки, предусмотренный для каждого типа компонентов донорской крови (Постановление Правительства РФ №797 от 22.06.2019 г.), является важнейшим фактором сохранности биоматериала и, как следствие, обеспечивает безопасность клинического применения компонентов донорской крови. Использование специального термоконтейнера предусмотрено в устройстве прототипа, однако важным элементом для соблюдения температурного режима в процессе транспортировки является бортовой прибор для контроля температуры внутри контейнера в режиме онлайн с возможностью регистрации отклонений и оповещения организации Службы крови о нарушении температурного режима транспортировки.
Развитие внештатных ситуаций с возможным экстренным приземлением или падением беспилотного летательного судна помимо механических повреждений имеет опасность утраты компонентов донорской крови или перехода биологического материала стороннему обладателю. В случае повреждения или утраты компонентов донорской крови, организация, заготавливающая продукцию, нарушает требование об обязательной прослеживаемости компонентов донорской крови (Постановление Правительства РФ №797 от 22.06.2019 г, п.17-18), а передача стороннему лицу является нарушением требований законодательства в сфере Службы крови (Федеральный закон от 20.07.2012 N 125-ФЗ «О донорстве крови и ее компонентов»).
Для заявленной полезной модели и прототипа выявлены следующие общие существенные признаки: мобильный контейнер для транспортировки биологических материалов с использованием беспилотного летательного аппарата, выполненный из теплоизоляционного материала, внутренняя полость которого выполнена с возможностью размещения одного или нескольких пакетов биологического материала, закрытых изотермическим материалом.
Технической проблемой заявленной полезной модели является осуществление соблюдения требований безопасности транспортировки биологического материала посредством температурного контроля и мониторинга режима транспортировки биологических материалов посредством БЛА непосредственно внутри контейнера, а также расположением аварийно-сигнальной системы оповещения в случае аварийной ситуации.
Техническая проблема решается тем, что мобильный термоконтейнер для транспортировки биологических материалов, с использованием беспилотного летательного аппарата, выполнен из теплоизоляционного материала, внутренняя полость которого выполнена с возможностью размещения одного или нескольких пакетов биологического материала, например вакцин и/или донорской крови и ее компонентов, закрытых изотермическим материалом. Контейнер оснащен системой регистрации температурного режима, связанной с аварийно-сигнальным модулем. Упомянутая система выполнена с возможностью работы в режиме онлайн посредством установленного GPRS/GSM модуля. При этом в контейнере предусмотрены кабельные разъемы подключения к ЭВМ, которые могут быть выполнены как с наружной, так и внутренней стороны корпуса контейнера. Контейнер дополнительно содержит систему радиолокационного контроля.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются изображениями:
фиг.1 - мобильный контейнер;
фиг.2 - крепление транспортного контейнера к БЛА;
фиг.3 - график изменения температуры.
Заявленный мобильный термоконтейнер 1 (далее - контейнер) предназначен для обеспечения безопасной транспортировки биологического материала 3, 4 с использованием БЛА (фиг.1). Контейнер 1 имеет корпус, выполненный из облегченного пластика с интегрированным изоляционным материалом. В качестве биологического материала возможно использование вакцин и сывороток 4 или донорской крови и ее компонентов 3. Контейнер 1 оснащен системой регистрации температурного режима 6, состоящей из программируемого термометра (терморегистратора) с возможностью регистрации температуры окружающей среды с интервалом до 1 мин и регистрации отклонений от заданных интервалов с системой визуального оповещения в случае таких отклонений, а также с функцией памяти точек измерений (с занесением данных на электронный флеш-накопитель). Кроме того, предусмотрены варианты исполнения контейнера, в который внедрена система радиолокационного контроля (например, при помощи мобильной связи, на базе GPRS/GSM модуля (на фиг.не показано) в виде блока, встраиваемого в систему регистрации температурного режима 6 или устанавливаемого в контейнер 1 обособлено и электрически связанного с системой 6. Система радиолокационного контроля позволяет осуществлять контроль за точным местоположением контейнера 1, что необходимо для проведения поисковых работ в случае развития внештатной ситуации (например, вынужденное приземление, падение и т.п.), а также осуществлять передачу показаний терморегистратора и, соответственно, контроль температурного режима транспортировки внутри контейнера 1 в течение всей транспортировки.
Система 6 электрически связана с аварийно-сигнальным модулем (на фиг.не показан), который предназначен для подачи сигнала (световой и/или звуковой) в случае приземления (или падения) БПЛА. Аварийно-сигнальный модуль исполнен, например, в виде мигающей светодиодной лампы на внешней стороне БПЛА и аудиовыходом с подключенной аудиоколонкой, имеющей возможность транслировать сохраненный аудиофайл. Задача данного сигнала состоит в упрощении поисковых работ, а также, при необходимости, в информировании окружающих о наличии на борту биологического материала и необходимости передачи его в медицинское учреждение.
Кроме того, система 6 оснащена кабельными разъемами 5 (например, USB) подключения к персональному компьютеру (ПК) или мобильному устройству (например, планшету) для возможности записи результатов измерений и регистраций отклонений параметров температуры внутри контейнера. Кабельные разъемы для подключения к ЭВМ и пульт управления могут быть выполнены как с внутренней, так и наружной стороны контейнера. Таким образом, оператор может использовать данные разъемы как при закрытом контейнере (например, если температурный режим окружающей среды не соответствует условиям хранения и транспортировки или оператор не обладает должностными правами вскрывать контейнер), так и после изъятия биометериала из контейнера (например, для распечатывания отчета терморегистратора).
Пример работы термоконтейнера.
При поступлении в организацию, осуществляющую обеспечение донорскими гемокомпонентами, заявки, например, на две дозы эритроцитной взвеси группы А(II)Rh(+), врач (или оператор) отбирает из хранилища соответствующие гемокомпоненты и помещает их в транспортный контейнер 1 (фиг.1). Активирует систему регистрации температурного режима 6, устанавливая минимальный и максимальный параметры температуры, например, плюс 2°С и плюс 6°С соответственно. Активация системы 6 после программирования сопровождается звуковым и световым сигналом. Убедившись в том, что термоконтроль активен, врач устанавливает на контейнер 1 крышку (на фиг.не показана) и фиксирует ее креплениями 2 на корпусе. Контейнер крепится к БПЛА (фиг.2). Воздушное судно программируется на автоматический режим полета с учетом метеорологической сводки и маршрута. БПЛА выполняет полет по заданному маршруту. Контроль температурного режима ведется в течение всего маршрута. В случае изменения температуры ниже или выше пороговых значений, информация об этом передается оператору в виде сообщения с помощью мобильной связи. После посадки в заданной точке оператор организации получателя открывает транспортировочный контейнер 1 (фиг.1) и осуществляет визуальный контроль индикатора терморегистратора системы регистрации температурного режима 6 (на фиг.не показано). В случае нарушения заданных границ температурного режима на терморегистраторе горит красный мигающий индикатор, в противном случае - зеленым. Оператор подключает к USB-разъемам 5 ПК (планшет) и получает информацию об изменении температурного режима в ходе транспортировки. В случае нарушения температурного режима, доставленные биологические материалы 3, 4 не подлежат клиническому использованию и подлежат утилизации, о чем незамедлительно уведомляется организация поставщик. В случае отсутствия нарушений температурного режима, биоматериалы 3, 4 извлекаются из контейнера 1 и передаются для клинического использования. График показаний терморегистратора в ходе доставки распечатывается в виде отчета (фиг.3) и прикладывается к сопроводительной документации.
В случае развития внештатной (аварийной) ситуации, приведшей к экстренному приземлению или падению воздушного судна, аварийно-сигнальный модуль осуществляет передачу оператору сообщения посредством мобильной связи о развитии вышеописанной ситуации, позволяет получить точные координаты местоположения контейнера, а также активирует сигнальную систему оповещения, оснащенную световым индикатором, выведенным на наружную часть корпуса контейнера (на фиг.не показан). Данная система начинает подавать световой сигнал в виде мигающей светодиодной лампы, а также сопровождает световое оповещение звуковым сообщением, сохраненным в аудиоформате на внутреннем накопителе аварийно-сигнального модуля. Звуковое оповещение может быть оформлено в виде простого звука или содержать информацию для окружающих (например, «На борту находятся биологические препараты! Убедительная просьба, не вскрывать контейнер и сообщить о находке по телефону…»).
Техническим результатом полезной модели является обеспечение безопасности транспортировки беспилотным летательным аппаратом биологических материалов, заключенных в мобильный контейнер, при помощи встроенной в контейнер системы температурного контроля онлайн, в соответствии с требованиями действующего законодательства Российской Федерации, а также аварийно-сигнальной системой оповещения в случае развития аварийной ситуации.