RU2093195C1

RU2093195C1 - Device for infusions

Info

Publication number: RU2093195C1
Application number: RU93015544A
Authority: RU
Inventors: В.П. Пигорев; В.Г. Сергиенко
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики; Министерство РФ по атомной энергии
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: medicine, therapy, surgery, traumatology, burn therapy, first aid, reviviscence. SUBSTANCE: device for infusions is a heater designed as several rigid modules heated to constant temperature and fixed on infusion flexible tube with gaps to keep its flexibility. Method enables to create a portable and convenient device to heat infusion media at their injecting into patient's vein by conventional system for blood transfusion under inpatient, operation, first aid car and plane conditions. EFFECT: higher efficiency in applying under extreme situations. 5 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое устройство относится к области медицины и может быть применено для подогрева консервированной крови, плазмы, их препаратов, а также лекарственных веществ в процессе их введения (инфузии) в вену пациента. Медицинскими исследованиями, проведенными как у нас в стране (Московский институт общей реаниматологии), так и за рубежом (Япония, США) установлено, что подогрев инфузионных сред до температуры 33.38^oC существенно повышает эффективность внутривенных вливаний, облегчает и упрощает выхаживание больных, сокращает потребность в дорогостоящих лекарственных средствах.The inventive device relates to medicine and can be used to heat canned blood, plasma, their preparations, as well as drugs in the process of their introduction (infusion) into a patient's vein. Medical studies conducted both in our country (Moscow Institute of General Reanimatology) and abroad (Japan, USA) found that heating infusion media to a temperature of 33.38 ^o C significantly increases the effectiveness of intravenous infusions, facilitates and simplifies the care of patients, reduces the need in expensive medicines.

Известен прибор фирмы STIHLER (ФРГ), служащий для подогрева инфузионных сред. Прибор содержит барабан с винтовой канавкой на наружной поверхности, в которую укладывается шланг одноразовой системы для переливания крови. Барабан нагревается электронагревателем до температуры 39.40^oC; автоматический терморегулятор обеспечивает постоянство температуры барабана. Инфузионная среда, проходя в процессе вливания по шлангу, уложенному в канавку барабана, нагревается до температуры 33.38^oC в зависимости от скорости вливания. В приборе используется удлиненная (до 4 м и более) одноразовая система для вливаний, что необходимо для эффективного нагрева холодного раствора при скорости вливания более 0,5 литров в минуту.Known device company STIHLER (Germany), used for heating infusion media. The device contains a drum with a helical groove on the outer surface into which the hose of a disposable blood transfusion system is placed. The drum is heated by an electric heater to a temperature of 39.40 ^o C; an automatic temperature controller ensures constant drum temperature. The infusion medium, passing in the process of infusion through a hose laid in the groove of the drum, is heated to a temperature of 33.38 ^o C depending on the speed of infusion. The device uses an elongated (up to 4 m or more) disposable infusion system, which is necessary for effective heating of a cold solution at an infusion rate of more than 0.5 liters per minute.

Недостатками прибора фирмы STIHLER являются:
1. Наличие необогреваемого участка инфузионного шланга длиной не менее 40 см между барабаном и инъекционной иглой. Это приводит к охлаждению инфузионной среды, особенно при малой скорости течения, и снижению эффективности лечебных процедур.The disadvantages of the STIHLER device are:
1. The presence of an unheated portion of the infusion hose with a length of at least 40 cm between the drum and the injection needle. This leads to cooling of the infusion medium, especially at a low flow rate, and a decrease in the effectiveness of medical procedures.

2. Ограничение возможности движений пациента в процессе вливания, что особенно неудобно при длительных процедурах. 2. Limiting the possibility of patient movements during the infusion process, which is especially inconvenient during lengthy procedures.

3. В удлиненных системах для вливаний неиспользованный объем инфузионной среды, теряемой безвозвратно, увеличивается в 4-6 раз по сравнению с системами стандартной длины. 3. In elongated infusion systems, the unused volume of the infusion medium lost irretrievably increases by 4-6 times in comparison with standard length systems.

Удлиненные системы отечественной промышленностью не выпускаются. Поэтому стоит техническая задача подогрева инфузионных сред в процессе их введения в вену пациента посредством стандартной системы для переливания крови. Extended systems are not produced by domestic industry. Therefore, the technical task is to heat the infusion media in the process of their introduction into the vein of the patient through a standard system for blood transfusion.

Известен теплообменник для инфузионной терапии, предназначенный для подогрева растворов, вводимых внутривенно при помощи стандартной системы для переливания крови (удостоверение на рацпредложение N 527 от 30.05.1983, выданное 1 Московскому медицинскому институту им. И.М.Сеченова (1 ММИ). Сведения о нем опубликованы в ж. "Анестезиология и реаниматология" 1984, N 2 (см. рис.1). Шланг стандартной системы для переливания крови вставляется в гибкий теплообменник 6, по которому циркулирует вода, подогретая в автоматическом термостате 8. С помощью переходного разъема 5 теплообменник герметизируется. Холодный раствор, поступающий из флакона 1 через капельницу 3, приобретает температуру теплоносителя и поступает в инъекционную иглу 9. Подогрев холодного раствора происходит практическим по всей длине шланга от регулятора потока 4 до иглы, т.е. необогреваемый участок шланга отсутствует. Гибкость теплообменника достаточна для сохранения возможности движений пациента во время длительных процедур. Known heat exchanger for infusion therapy, designed to heat solutions administered intravenously using a standard system for blood transfusion (certificate for rationalization N 527 from 05/30/1983, issued by 1 Sechenov Moscow Medical Institute (1 MMI). published in anesthesiology and resuscitation, 1984, No. 2 (see Fig. 1). The hose of a standard blood transfusion system is inserted into a flexible heat exchanger 6, through which water is circulated, heated in an automatic thermostat 8. Using a transition The heat exchanger is sealed in connector 5. The cold solution coming from the bottle 1 through the dropper 3 acquires the temperature of the coolant and enters the injection needle 9. The cold solution is heated practically over the entire length of the hose from the flow regulator 4 to the needle, i.e. there is no unheated portion of the hose The flexibility of the heat exchanger is sufficient to preserve the possibility of patient movements during lengthy procedures.

Это устройство выбрано в качестве прототипа как наиболее полно решающее поставленную техническую задачу. This device is selected as a prototype as the most fully solves the technical task.

При всех положительных качествах теплообменника 1 ММИ он обладает рядом недостатков, связанных с использованием воды в качестве теплоносителя:
1. Подготовка прибора к работе, включающая размещение системы переливания крови в гибком теплообменнике, заполнение теплообменника водой, его герметизацию посредством переходного разъема и т.д. сложна и неудобна.With all the positive qualities of the heat exchanger 1 MMI, it has several disadvantages associated with the use of water as a coolant:
1. Preparation of the device for operation, including the placement of a blood transfusion system in a flexible heat exchanger, filling the heat exchanger with water, sealing it with a transition connector, etc. complicated and uncomfortable.

2. Использование воды в качестве теплоносителя обуславливает использование в составе прибора автоматического термостата, циркуляционного насоса, трубок, соединяющих теплообменник с термостатом. Это превращает прибор в стационарную, довольно громоздкую установку. 2. The use of water as a coolant determines the use of an automatic thermostat, a circulation pump, tubes connecting the heat exchanger with a thermostat as part of the device. This turns the device into a stationary, rather bulky installation.

Таким образом, теплообменник для инфузионной терапии 1 ММИ не мобилен и неудобен в эксплуатации. Он может использоваться в условиях больничной палаты, но малопригоден для эксплуатации в автомобилях и самолетах скорой помощи, в передвижных медицинских комплексах для оказания медицинской помощи вне стационара. Thus, the heat exchanger for infusion therapy 1 MMI is not mobile and inconvenient in operation. It can be used in a hospital ward, but is unsuitable for use in cars and ambulances, in mobile medical complexes for providing medical care outside the hospital.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в том, чтобы устранить недостатки прототипа, связанные с использованием воды в качестве теплоносителя, сохранив достаточную гибкость системы переливания крови и обеспечив эффективный подогрев среды по всей длине инфузионного шланга от регулятора потока до иглы. The technical problem solved by the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype associated with the use of water as a coolant, while maintaining sufficient flexibility of the blood transfusion system and ensuring effective heating of the medium along the entire length of the infusion hose from the flow regulator to the needle.

Технический результат состоит в том, что нагреватель выполнен из нескольких нагреваемых до постоянной температуры жестких модулей, охватывающих инфузионный шланг по всей его длине от регулятора потока до инъекционной иглы с промежутками, сохраняющими гибкость шланга. The technical result consists in the fact that the heater is made of several rigid modules heated to a constant temperature, covering the infusion hose along its entire length from the flow regulator to the injection needle with gaps that maintain the flexibility of the hose.

Сущность изобретения заключается в использовании качественно нового теплообменника нескольких пар нагреваемых до постоянной температуры теплопроводных элементов, образующих модули, плотно охватывающие инфузионный шланг по всей длине между зажимом и инъекционной иглой с промежутками, достаточными для сохранения гибкости шланга. The essence of the invention lies in the use of a qualitatively new heat exchanger of several pairs of heat-conducting elements heated to a constant temperature, forming modules tightly covering the infusion hose along the entire length between the clamp and the injection needle at intervals sufficient to maintain the flexibility of the hose.

Устройство для инфузий содержит инфузионный шланг, капельницу, установленный на шланге регулятор потока, инъекционную иглу и нагреватель потока с автоматическим регулятором температуры. Нагреватель потока выполнен в виде нескольких, не менее двух, жестких съемных модулей, охватывающих инъекционный шланг и закрепленных на нем с промежутками, соизмеримыми по величине с диаметром модуля. Датчик автоматического регулятора температуры установлен на каждом съемном модуле. Каждый из модулей может быть выполнен разъемным, состоящим из двух теплопроводных элементов; на внутренней стороне по крайней мере одного элемента выполнена продольная канавка, а на его наружной поверхности закреплен электронагревательный элемент сопротивления, к которому подсоединены токоведущие провода. Электронагревательные элементы могут быть выполнены из металлической фольги, или металлической проволоки, или слоя напыленного металла. Каждый модуль нагревателя может быть помещен в пенал из теплоизоляционного материала. The infusion device comprises an infusion hose, a dropper, a flow regulator mounted on the hose, an injection needle and a flow heater with an automatic temperature regulator. The flow heater is made in the form of several, at least two, rigid removable modules covering the injection hose and fixed on it with gaps comparable in size to the diameter of the module. An automatic temperature controller sensor is installed on each removable module. Each of the modules can be made detachable, consisting of two heat-conducting elements; a longitudinal groove is made on the inner side of at least one element, and an electric heating resistance element is fixed to its outer surface, to which live wires are connected. Electric heating elements can be made of metal foil, or metal wire, or a layer of sprayed metal. Each heater module can be placed in a case of heat-insulating material.

Нагреватель потока в виде нескольких нагреваемых до постоянной температуры жестких модулей, охватывающих с промежутками инфузионный шланг, позволяет сохранить гибкость системы для переливания крови и обеспечивает эффективный подрез инфузионной среды по всей длине шланга от регулятора потока до инфузионной иглы. Выполнение нагревателя вышеприведенным образом позволяет устройство для инфузий сделать про простым, портативным, удобным в эксплуатации, что особенно важно при его использовании вне больничного стационара в автомобиле скорой помощи, передвижных медицинских комплексах и т.д. A flow heater in the form of several rigid modules heated to a constant temperature, spanning the infusion hose at intervals, allows you to maintain the flexibility of the blood transfusion system and provides an effective cut-off of the infusion medium along the entire length of the hose from the flow regulator to the infusion needle. The implementation of the heater in the above manner allows the infusion device to be made simple, portable, convenient to use, which is especially important when used outside the hospital in an ambulance, mobile medical complexes, etc.

На фиг. 1 приведена схема устройства прототипа, на фиг.2 общий вид заявляемого устройства. In FIG. 1 shows a diagram of the device of the prototype, figure 2 General view of the inventive device.

На фиг. 1: 1 флакон с раствором; 2 инфузионный шланг; 3 капельница; 4 регулятор потока; 5 переходный разъем; 6 гибкий теплообменник; 7 - соединительные трубки; 8 автоматический термостат; 9 инъекционная игла. In FIG. 1: 1 bottle with a solution; 2 infusion hose; 3 dropper; 4 flow regulator; 5 adapter connector; 6 flexible heat exchanger; 7 - connecting tubes; 8 automatic thermostat; 9 injection needle.

На фиг. 2: 1 флакон с раствором; 2 капельница; 3 регулятор потока; 4 инфузионный шланг; 5 инъекционная игла; 6 нагреватель потока; 7 - элемент модуля; 8 электронагревательный элемент; 9 термодатчик; 10 - пенал; 11 ось; 12 замок; 13 блок управления; 14 токоведущие провода. In FIG. 2: 1 bottle with a solution; 2 dropper; 3 flow regulator; 4 infusion hose; 5 injection needle; 6 flow heater; 7 - module element; 8 electric heating element; 9 temperature sensor; 10 - pencil case; 11 axis 12 castle; 13 control unit; 14 live wires.

В качестве подтверждения промышленной применимости может быть предложен следующий пример конкретного исполнения прибора (см. фиг.2). Устройство для инфузий содержит стандартную систему для переливания крови, включающую капельницу 2, регулятор потока 3, инфузионный шланг 4 с инъекционной иглой 5. На инфузионном шланге 4 по всей длине между регулятором потока и иглой закрепляется нагреватель потока 6, выполненный в виде трех легких жестких модулей, зазоры между торцами которых составляет 10-20 мм, что достаточно для сохранения гибкости инфузионного шланга. Каждый модуль нагревателя содержит два алюминиевых элемента 7, в канавки которых укладывается инфузионный шланг. На элементах 7 закреплены электрически изолированные от них электронагревательные элементы 8 и термодатчики 9, которые совместно с терморегулятором, расположенном в блоке управления 13, обеспечивают нагрев каждого модуля до постоянной, безопасной для белковых препаратов температуры 40±0,5^oC. Конструкция модулей допускает использование различных вариантов исполнения электронагревательного элемента в виде металлической фольги, металлической проволоки или слоя напыленного металла. Каждый элемент 7 вставляется в пенал 10, изготовленный из пенопласта и выполняющий функции теплоизоляции и декоративного корпуса. Пеналы каждого модуля скреплены между собой продольной осью 11 и содержат замки 12 для крепления модуля на инфузионном шланге. Терморегулятор, блок питания и панель индикации прибора смонтированы в виде блока управления 13, который соединен с каждым модулем нагревателя токоведущими проводами 14.As a confirmation of industrial applicability, the following example of a specific implementation of the device can be proposed (see figure 2). The infusion device contains a standard system for blood transfusion, including a dropper 2, a flow regulator 3, an infusion hose 4 with an injection needle 5. On the infusion hose 4 along the entire length between the flow regulator and the needle, a flow heater 6 is made, made in the form of three lightweight rigid modules , the gaps between the ends of which is 10-20 mm, which is enough to maintain the flexibility of the infusion hose. Each heater module contains two aluminum elements 7, in the grooves of which an infusion hose is laid. On the elements 7 are fixed electrically heated electric elements 8 and temperature sensors 9, which, together with a temperature controller located in the control unit 13, ensure that each module is heated to a constant temperature safe for protein preparations of 40 ± 0.5 ^o C. The design of the modules allows the use of various embodiments of the electric heating element in the form of a metal foil, metal wire or a layer of sprayed metal. Each element 7 is inserted into a pencil case 10 made of polystyrene foam and performs the functions of thermal insulation and decorative body. Cases of each module are fastened together by a longitudinal axis 11 and contain locks 12 for mounting the module on the infusion hose. The temperature controller, power supply and the instrument display panel are mounted in the form of a control unit 13, which is connected to each heater module by live wires 14.

Устройство для инфузий работает следующим образом. На инфузионном шланге 4 системы для переливания крови, подсоединенной к флакону с раствором 1, закрепляются модули нагревателя 6. После подключения прибора к источнику питания нагревательные элементы 8 нагревают теплопроводные элементы 7 каждого модуля до температуры 40±0,5^oC. Терморегулятор обеспечивает постоянство этой температуры. Инфузионная среда, проходя по инфузионному шлангу нагревается модулями нагревателя до температуры 33-38^oC в зависимости от скорости течения.Device for infusion works as follows. On the infusion hose 4 of the blood transfusion system connected to the solution vial 1, the heater modules 6 are fixed. After connecting the device to the power source, the heating elements 8 heat the heat-conducting elements 7 of each module to a temperature of 40 ± 0.5 ^o C. The temperature regulator ensures that this temperature. The infusion medium passing through the infusion hose is heated by the heater modules to a temperature of 33-38 ^o C depending on the flow rate.

Термодинамическая эффективность нагревателя проверена в эксперименте с опытным образцом прибора. Устройство обеспечивает подогрев инфузионной среды, имеющую начальную температуру +5^oC и +20^oC, до температуры 33-38^oC при скорости вливания до 0,5 л/час. Испытания опытного образца прибора показали его высокую эффективность, надежность и простоту в эксплуатации.The thermodynamic efficiency of the heater was tested in an experiment with a prototype device. The device provides heating of the infusion medium having an initial temperature of +5 ^o C and +20 ^o C, to a temperature of 33-38 ^o C at an infusion rate of up to 0.5 l / h. Tests of the prototype device showed its high efficiency, reliability and ease of operation.

Заявляемое инфузионное устройство обладает в сравнении с прототипом рядом преимуществ: оно более компактное, мобильное, проще и удобнее в эксплуатации. Прибор является портативным, легко переносимым устройством. Оно может широко использоваться как в больничных стационарах (в отделениях реанимации, терапии, хирургии, травматологии, ожоговых центрах и т.д.), так и в автомобилях и самолетах скорой помощи, в передвижных медицинских комплексах для оказания эффективной медицинской помощи в полевых условиях и в экстремальных ситуациях. Прибор применяется со стандартными системами для переливания крови, выпускаемым отечественной промышленностью. The inventive infusion device has several advantages in comparison with the prototype: it is more compact, mobile, simpler and more convenient to use. The device is a portable, easily portable device. It can be widely used both in hospital hospitals (in intensive care units, therapies, surgery, traumatology, burn centers, etc.), and in cars and ambulances, in mobile medical complexes to provide effective medical care in the field and in extreme situations. The device is used with standard blood transfusion systems manufactured by the domestic industry.

Claims

1. An infusion device comprising a dropper, an infusion hose connected to its outlet, a flow regulator mounted on the hose, an injection needle fixed to the free end of the infusion hose, and a flow heater with an automatic temperature controller mounted on the infusion hose with the possibility of its coverage, characterized in that the flow heater is made in the form of several rigid removable modules mounted on the infusion hose with gaps approximately equal to the largest transverse dimension of the rigid circuit Foot module.

2. The device according to claim 1, characterized in that at least one sensor of an automatic temperature controller is installed on each removable module.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the removable module is made of two heat-conducting elements detachably connected to each other, a longitudinal groove for the infusion hose is made on the inside of at least one heat-conducting element, and is fixed on its outer surface resistance electric heating element.

4. The device according to claim 3, characterized in that the resistance electric heating element is made in the form of a metal foil, metal wire or a layer of sprayed metal.

5. The device according to claims 1 to 4, characterized in that canisters of heat-insulating material are introduced into it according to the number of removable modules, and each module is placed in a pencil case.