УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ ФИЗИОГЕМОТЕРАПИИ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам, при помощи которых осуществляется флуокоррекция крови, и предназначено для комплексного воздействия на кровь ряда физикохимических (квантовых и магнитных) и физиологических (оксигенация) факторов в экстракорпоральном контуре, причем лечебное действие крови проявляется после ее возврата в организм больного.
Биологическое воздействие на кровь внешнего магнитного поля (МП) при так называемом „омагничивании" связывают с наличием в структуре крови спонтанно поляризованных кооперативных подсистем-доменов [Лайнс М. с соавт. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981, с.34-35].
Известны устройства для значительного усиления эффективности лечения при использовании физико-химической гемотерапии, в частности, ультрафиолетового облучения жидкости [SU №1797909 А1 A61N 5/06], обработки жидкости в магнитном поле [АС №649441 A61N 1/42], магнитогемотерапии при лечении больных с различными видами отравлений для повышения эффективности коррекции параметров гомеостаза и ускорения детоксикации крови [патент RU №20112383 C1 5 А61N 2/00], рассматриваемый в качестве аналога полезной модели заявляемого устройства. Поскольку эффективность магнитной обработки крови как магнитной жидкости (МЖ) зависит от кратности пересечения силовых линий магнитных полей (магнитных полюсов) на рабочей площади магнита, в конструкции устройства аналога кровопроводящая магистраль ориентирована в рабочем магнитном зазоре между двумя магнитными элементами, один из которых снабжен тремя выступами, направленными в сторону кровопроводящей магистрали, на которых навиты обмотки возбуждения, т.е. кровопоток пересекает ряд условных линий магнитного поля (МП) с разнонаправленными градиентами.
К недостаткам конструкции аналога следует отнести, в частности, невозможность одновременного использования стационарных (ПМП) и нестационарных (ПеМП) магнитных полей, определяемых характером материала изготовления выступов - магнитожесткого, заданной формы и полярности ПМП или магнитомягкого с регулировкой частоты и амплитуды переменной или импульсной формы ПеМП, усиливающих при одновременном использовании их физиотерапевтический эффект воздействия на кровь.
В качестве прототипа выбрано устройство физиотерапевтического облучения крови с воздействием рядом физических факторов (ФФ) [SU №1616685 А1, А61N 5/06, 2/00, 30.12.90]. Конструкция последнего содержит проточную кварцевую кювету для ультрафиолетового (УФ) облучения крови, которая совместно с полимерным трубопроводом, источниками постоянного и переменного магнитных полей, а также магистралью для насыщения крови кислородом обеспечивает повышение качественных показателей крови за счет увеличения поглощаемой мощности.
Однако функциональные возможности описанного устройства ограничены из-за:
- последовательного характера воздействий ФФ на кровь, циркулирующую в линии магистрали при гемокоррекции внутренней среды организма;
- малой площади воздействия ФФ („потокосцепления"), лимитированной, с одной стороны, величиной диаметра трубки линии магистрали, с другой - постоянством скорости перфузии кровотока;
- трудности определения суммарной дозы электромагнитного (ЭМ) излучения при комбинированном характере воздействий ФФ на кровь, циркулирующую в различных участках линии магистрали.
Помимо обычных для коллоидных систем седиментационной и агрегативной устойчивости, кровь в качестве МЖ характеризуется магнитной устойчивостью, обусловленной дипольным притяжением магнитных частиц и их взаимодействием с внешними МП. Поэтому к недостаткам способа прототипа следует отнести последовательную форму осуществления воздействий нескольких ФФ на элементы кровотока в полимерном трубопроводе, в результате которой отдельные из „последующих" ФФ оказывают на кровь прямо противоположное влияние, компенсирующее положительный эффект „предыдущих". Усиление терапевтического эффекта на организм оказывает лишь „омагниченная" в экстракорпоральном контуре кровь, циркулирующая после возврата в организм по капиллярным сосудам. Сбор „омагниченной" или „облученной" крови в контейнер, нахождение ее некоторое время в статическом неперемешиваемом состоянии вне организма, а затем дальнейшее ее использование не приносит тех же терапевтических результатов, как при воздействии физико-химическими факторов на кровь, находящуюся в движении по системе циркуляции, поскольку эффективность воздействия любого вида МП проявляется в виде дополнительного перемещения свободных зарядов (ионов), увеличивая тем самым скорость химических реакций именно в потоке крови, следовательно, эффективнее воздействие комплекса стационарных и нестационарных магнитных полей на циркулирующую кровь [Н.Г.Кручинский с соавт. Оценка влияния экстрапоральной аутогемомагнитотерапии на состояние системы гемостаза в комплексной терапии распространенного атеросклероза. В кн. „Эфферентные и физико-химические методы терапии". Могилев, 1998, - с.189-193, 199-203, 204-208]. При смене направления возвратно-поступательного движения оксигенированной крови, поступающей в вену пациента (источник ПМП установлен перед кюветой и выполнен с осью намагниченности, перпендикулярной оси трубопровода, а источник НПеМП, выполненный в виде охватывающей трубопровод катушки - за кюветой), автоматически изменяется на противоположный порядок воздействия ПМП и НПеМП на кровь. Смесительное устройство, при помощи которого происходит оксигенация в конструкции прототипа, расположено между узлом подачи крови и источником ПМП. Поскольку кислород в газообразном состоянии в отличие от ряда элементарных газов парамагнитен (т.е. намагничивается в направлении примерно совпадающим с направлением внешнего поля), а озон диамагнитен и выталкивается из магнитного поля [Физический энциклопедический словарь. Кислород. М., изд. „Сов. энциклопедия", 1962, том 2, с.384-385], эффективность оксигенации возрастает вне зоны воздействия МП на кровь в элементах экстракорпорального контура.
- трудности определения суммарной дозы электромагнитного (ЭМ) излучения при комбинированном характере воздействий ФФ на кровь, циркулирующую в различных участках линии магистрали.
Нами впервые предложено устройство для экстракорпоральной физиогемотерапии, содержащее магнитопровод постоянного магнита в форме плоского кольца прямоугольного сечения из магнитожесткого материала с направлением вектора индукции, коллинеарным осевой линии магнитопровода постоянного магнита, на котором размещена в виде правосторонней (от S к N полюсу) навивки [ФЭС. Кориолиса сила. М., изд. „Сов. энциклопедия", 1962, том 2, с.465] кровопроводящая магистраль со значительно большей площадью воздействия ФФ („потокосцепления"), флуокоррекция крови в которой осуществляется маятниковым одноигольным способом, соединенная с инъекционной иглой при помощи аппарата обработки крови в возвратно-поступательном режиме с последовательной сменой фаз направления потоков „забор - возврат". Одномоментно с ПМП на кровь, циркулирующую в линии магистрали для гемокоррекции внутренней среды организма, воздействуют источник нестационарного магнитного поля в виде излучателя скачкообразно перемещающегося переменного (НПеМП) или пульсирующего (НПИМП) поля, рабочая поверхность которого обращена в сторону боковой поверхности магнитопровода южного полюса постоянного магнита и источник квантового излучения, направление излучения которого обращено в сторону рабочей поверхности источника НПеМП, который расположен внутри цилиндрического сквозного окна источника НПеМП таким образом, что осевые линии постоянного магнита, НПеМП и источника квантового излучения коллинеарны. Расположение источников нестационарного магнитного поля, рабочая поверхность которых обращена в сторону боковой поверхности магнитопровода южного полюса постоянного магнита и источника квантового излучения позволяет производить измерение суммарной мощности ЭМ излучения источников со стороны, противоположной излучателям, через отверстие в магнитопроводе постоянного магнита, а коллинеарность осевых линий источников ПМП, НПеМП и источника квантового излучения - регулировать мощности источников ЭМ излучения путем изменения взаиморасположения их друг относительно друга.
На Фиг.1 представлена конструкция предлагаемого устройства, где:
1 - инъекционная игла „забора - возврата";
2 - кровопроводящая магистраль;
3 - магнитопровод постоянного магнита в форме плоского кольца прямоугольного сечения из магнитожесткого материала;
4 - источник нестационарного магнитного поля в виде излучателя скачкообразно перемещающегося переменного (НПеМП) или пульсирующего (НПИМП) поля;
5 - источник квантового излучения;
6 - озонатор;
7 - контейнер с озоно-кислородным раствором;
8 - смеситель, расположенный в возвратном плече кровопроводящей магистрали вне зоны действия магнитных полей по ходу возвратного тока крови;
9 - аппарат обработки крови в возвратно-поступательном режиме.
Устройство работает следующим образом: кровопоток через инъекционную иглу (1) в режиме забора через аппарат обработки крови (8), работающий в возвратно-поступательном режиме, поступает в кровопроводящую магистраль (2), навитую правосторонним образом (от S к N полюсу) на магнитопровод (3) постоянного магнита в форме плоского кольца прямоугольного сечения из магнитожесткого материала и, соответственно, попадает в стационарное МП с направлением вектора индукции, коллинеарного осевой линии магнитопровода постоянного магнита и потокосцеплением, равным произведению намагниченности одного витка магистрали с кровью (2) на полное количество витков. Одномоментно с ПМП на кровь в магистрали (2) воздействует НПеМП (НПИМП) источника нестационарного магнитного поля излучателя скачкообразно перемещающегося переменного или пульсирующего поля (4), рабочая поверхность которого обращена в сторону боковой поверхности магнитопровода (3) постоянного магнита и поля ЭМИ источника квантового излучения (5), направление излучения в виде частей спектра ЭМИ (видимого света, монохроматического излучения лазеров, рентгеновским, гамма-излучением, электромагнитными волнами миллиметрового и сверхвысокочастотного диапазона) которого обращено в сторону рабочей поверхности источника (4) и который расположен внутри цилиндрического сквозного окна источника (4) таким образом, что осевые линии магнитопровода постоянного магнита (3), источника нестационарного магнитного поля (4) и источника квантового излучения (5) коллинеарны. Последний виток кровопроводящей магистрали (2) через смеситель (8) в возвратном плече магистрали, находящийся вне зоны воздействия магнитных полей, в который поступает озоно-кислородная смесь из контейнера (7), работающего в режиме постоянного барботирования от озонатора (6), связан с аппаратом обработки крови в возвратно-поступательном режиме (9), кровопоток из которого поступает в вену пациента через инъекционную иглу (1) в режиме возврата.
Применение устройства для экстракорпоральной физиогемотерапии позволило осуществить флуокоррекцию крови комплексным воздействием на нее ряда физикохимических (квантовых, магнитных) и физиологических (оксигенация) факторов в экстракорпоральном контуре аппарата обработки крови в возвратно-поступательном режиме, причем лечебное действие крови с максимально возможным временем релаксации проявляется после ее возврата в организм больного. Устройство содержит минимальное количество соединений и стыков, каждый из которых таит потенциальную опасность изменения гидростатической составляющей давления, разгерметизации, эмболических и геморрагических осложнений, а эффективность оксигенации по ходу тока крови возрастает вне зоны воздействия на нее магнитных полей. Конструкция устройства за счет увеличения площади воздействия физическими факторами („потокосцепления"), одномоментности воздействующих факторов, позволило наиболее эффективно использовать энергозатраты на реализацию методов флуокоррекции, увеличивая свободную энергию системы, переводя ее в термодинамически более выгодное состояние [В.В.Чаленко с соавт. Флуокоррекция. - СПб: «Агенство „РДК-принт"», -2002, с.55-63]. Конструкция устройства позволяет, кроме того, производить измерение суммарной мощности ЭМ излучения источников со стороны, противоположной излучателям, через отверстие в магнитопроводе постоянного магнита.