Результат интеллектуальной деятельности: Медицинский аэрозольный озонатор

Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской технике, и может применяться в клинической и экспериментальной медицине, в частности хирургии (в том числе микрохирургии) и физиотерапии для комбинированного лекарственно-физиотерапевтического дозированного воздействия на обрабатываемые ткани за счет сочетания регулируемого (за счет изменения скорости воздушного потока и подаваемого объема лекарственного препарата) аэрозольного распыления лекарственных жидкостей и одномоментного регулируемого (за счет изменения выходной концентрации озона в широких пределах (например от 0 до 6,0 г/час с шагом в 0,1 г/час) озонирования обрабатываемых тканей, что повышает чувствительность возбудителей к лекарственным препаратам, улучшает проникновение распыляемых лекарственных жидкостей внутрь клеток и может быть использовано для профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, а также для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия на обрабатываемые ткани человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

На сегодняшний день для решения подобных задач в медицине применяются аналоги, которые предназначены преимущественно для озонирования жидкостей или обдувания озоно-кислородной или озоно-воздушной смесью тканевых поверхностей. Их конструктивные особенности не предусматривают и не позволяют одновременно выполнять распыление лекарственного препарата и озонирование обрабатываемых тканей. Кроме того, относительно громоздкие размеры, снижают мобильность этих устройств, а потребление ими питания преимущественно только от бытовой электросети исключает возможность использования их в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций. При этом отсутствие в комплекте существующих аналогов не только эргономичного минираспылителя, но даже простого распылителя исключает возможность применения этих устройств как в хирургии, так и в микрохирургии. При этом отсутствие возможности дозирования выходной концентрации озона и скорости воздушного потока полностью исключает возможность использования прибора в таких научных целях, как определение минимальной и максимальной терапевтической концентрации озона или характеристика деструктивного его эффекта при достижении токсической концентрации при воздействии на различные ткани (кожа, слизистые оболочки, нервная ткань, мышечная ткань и так далее) или органы, что играет решающее значение в разработке новых способов озонового воздействия для лечения пациентов с различными, преимущественно инфекционными, патологиями органов и тканей.

Таким образом, в настоящее время не существует прибора для применения ни в клинической, ни в экспериментальной медицине, дающего возможность комбинировано и дозировано воздействовать на обрабатываемые ткани путем одновременного их регулируемого озонирования и аэрозольного распыления лекарственных жидкостей, в рамках выполнения профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, а также для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия на обрабатываемые ткани человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

Одним из аналогов предлагаемого изобретения является переносное автономное устройство генерации озона (патент РФ №2699265, МПК F24F 3/16, С01В 13/11, опубл. 2019.09.04), содержащее озоноустойчивый корпус, вентилятор, выключатель, генератор последовательных импульсов, высоковольтный импульсный преобразователь, термозащиту, аккумуляторную батарею с повышающим преобразователем, воздушный фильтр, блок осушения воздуха и реакторную камеру, обеспечивающее стабильный уровень выработки озона в условиях повышенной влажности и/или запыленности. Таким образом данный прибор относится к автономным устройствам генерации озона, но он ориентирован только на обеззараживание и дезодорирование малообъемных помещений, складов и хранилищ сельскохозяйственного назначения и не является устройством медицинского назначения.

Описанные недостатки частично устранены в другом аналоге предлагаемого медицинского аэрозольного озонатора: портативном озонаторе с деструктором озона (патент РФ №45272, МПК A61L 9/015, опубл. 2005.05.10), являющимся медицинским прибором, предназначенным для профилактики и лечения различных заболеваний, а также дезодорации и дезинфекции воздуха в различных помещениях. Однако основными недостатками его являются отсутствие автономности (не предусмотрена работа от аккумуляторной батареи), невозможность комбинировано воздействовать на обрабатываемые ткани путем одновременного их озонирования и аэрозольного распыления лекарственных жидкостей, а также отсутствие озонового наконечника (рабочей ручки), что полностью исключает возможность использования прибора для локальной обработки тканей человека (или экспериментальных животных) в рамках выполнения профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, а также для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия.

Наиболее близким аналогом предложенного медицинского аэрозольного озонатора является реверсивный газатор (патент РФ №2532502, МПК А61М 31/00, опубл. 2014.11.10), который и выбран в качестве прототипа предлагаемого изобретения. Данный прибор относится к медицинской технике и конструктивно имеет в составе наконечник в виде озоновой ручки, благодаря чему может быть использован в хирургии, а именно в области оперативного вмешательства, послеоперационных и других ран, а также мягких тканей и слизистых с целью остановки кровотечений, профилактики и лечения гнойных осложнений, инфекционных и дерматологических заболеваний.

Основные недостатки прототипа, следующие:

1. Отсутствует техническая возможность комбинированного воздействия на обрабатываемые ткани путем одновременного их озонирования и аэрозольного распыления лекарственных жидкостей;

2. Отсутствует техническая возможность аэрозольного распыления лекарственных жидкостей;

3. Отсутствует техническая возможность регулировки параметров аэрозольного распыления лекарственных жидкостей (скорость воздушного потока, объем подаваемого лекарственного препарата);

4. Относительно громоздкая конструкция озоновой ручки, не приспособлена и не предназначена для использования в микрохирургии;

5. Отсутствует техническая возможность настройки мощности озонового воздействия (не предусмотрен регулятор воздушного потока и конструктивно невозможна регулировка выходной концентрации озона);

6. Не предусмотрена возможность дозирования экспозиции озонового воздействия;

7. Предусмотрено питание только от бытовой электросети.

Технический результат предлагаемого изобретения - использование медицинского аэрозольного озонатора в клинической и экспериментальной хирургии, физиотерапии и микрохирургии для комбинированного лекарственно-физиотерапевтического дозированного воздействия на обрабатываемые ткани за счет сочетания регулируемого (за счет изменения скорости воздушного потока и объема подаваемого лекарственного препарата) аэрозольного распыления лекарственных жидкостей и одномоментного регулируемого озонирования (за счет изменения выходной концентрации озона в озоно-кислородной или озоно-воздушной смеси) обрабатываемых тканей, что повышает чувствительность возбудителей к лекарственным препаратам, улучшает проникновение распыляемых лекарственных жидкостей внутрь клеток и может быть использовано для профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, а также для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия на обрабатываемые ткани человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в медицинском аэрозольном озонаторе, состоящем из корпуса устройства, кабеля электропитания с заземлением, педали регулировки воздушного потока, набора распылителей и соединительной трубки, входной штуцер, оснащенный фильтром и защитным колпачком, внутренние воздушные шланги, воздушный компрессор, генератор озона, состоящий из высоковольтного генератора и газоразрядных трубок с разными параметрами выходной концентрации озона или генератор озона позволяющий регулировать выходную концентрацию при помощи реостата с одной озоновой газоразрядной трубкой, устойчивый к озоновому воздействию внутренний озоновый шланг, выходной штуцер с воздушным клапаном, встроенная аккумуляторная батарея, а также блок управления и регулировки, включающий в себя плату управления, дисплей, отображающий время работы, концентрацию озона и режим работы прибора, кнопки начала-окончания работы, ввода времени работы и выбора режима работы (озон-воздух), ручки регулировки выходной концентрации озона и скорости воздушного потока, а также датчик выходной концентрации озона размещены непосредственно в корпусе устройства, педаль регулировки скорости воздушного потока, является периферическим элементом блока управления и регулировки, которая дублирует функции ручки регулировки скорости воздушного потока, кнопку начала-окончания работы и кнопку режима работы (озон-воздух), эргономичный мини-распылитель имеет оптимальные массогабаритные параметры адаптированные для применения в микрохирургии и конструктивно включает резервуар для лекарственного аппарата и набор сменных сопел, кожный распылитель конструктивно включает оптимальный объем резервуара для лекарственного препарата и набор сменных сопел, а соединительная трубка выполнена в виде витого воздушного шланга из поливинилхлорида.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается благодаря тому, что медицинский аэрозольный озонатор, представляющий из себя портативное автономное медицинское устройство, питающееся как от бытовой электросети, так и от источника постоянного электрического тока (аккумуляторной батареи с напряжением 12 вольт), конструктивно приспособленное для использования его в клинической и экспериментальной хирургии, физиотерапии и микрохирургии с целью комбинированного (озонирование и распыление лекарственного препарата) лекарственно-физиотерапевтического дозированного воздействия на обрабатываемые ткани путем сочетания регулируемого (за счет изменения скорости воздушного потока и подаваемого объема лекарственного препарата) аэрозольного распыления лекарственных жидкостей и одномоментного регулируемого (за счет изменения выходной концентрации озона в озоно-кислородной или озоно-воздушной смеси) озонирования обрабатываемых тканей человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций за счет того, что основные электронные компоненты, аккумуляторная батарея, воздушная магистраль (входной штуцер, внутренний воздушный шланг №1, внутренний воздушный шланг №2 и воздушный компрессор) и озоновая магистраль (озоновые газоразрядные трубки с разными параметрами выходной концентрации озона или одна озоновая газоразрядная трубка, входящая в состав генератора озона оснащенного реостатом, устойчивый к озоновому воздействию внутренний озоновый шланг с датчиком выходной концентрации озона и выходной штуцер с воздушным клапаном), а также элементы управления располагаются в компактном корпусе прибора, а в конструкцию включены эргономичный мини-распылитель с резервуаром для лекарственного аппарата и набором сменных сопел, имеющий оптимальные массогабаритные параметры, адаптированные для выполнения прецизионного комбинированного воздействия (озонирование и распыление лекарственного препарата), кожный распылитель с оптимальным объемом резервуара для лекарственного препарата и набором сменных сопел, соединительная трубка выполненная в виде витого воздушного шланга из поливинилхлорида и педаль регулировки скорости воздушного потока, являющаяся периферическим элементом блока управления и регулировки дублирующим функции ручки регулировки скорости воздушного потока, кнопку начала-окончания работы и кнопку режима работы (озон-воздух).

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой схематично показано внешнее устройство медицинского аэрозольного озонатора, на фиг. 2, на которой показана принципиальная схема его внутреннего устройства.

Медицинский аэрозольный озонатор схематично представлен на фиг. 1 и на фиг. 2 и состоит из корпуса устройства (1), кабеля электропитания с заземлением (2), педали регулировки скорости воздушного потока (3), набора распылителей (4) и соединительной трубки (5). При этом входной штуцер (6), оснащенный фильтром (7) и защитным колпачком (8), внутренний воздушный шланг №1 (9), внутренний воздушный шланг №2 (10), воздушный компрессор (11), генератор озона (12а), состоящий из высоковольтного генератора (13) и озоновых газоразрядных трубок с разными параметрами выходной концентрации озона (14а) или генератор озона позволяющий регулировать выходную концентрацию при помощи реостата (12б) с одной озоновой газоразрядной трубкой оснащенной радиатором (14б), устойчивый к озоновому воздействию внутренний озоновый шланг, оснащенный датчиком концентрации озона (15), выходной штуцер с воздушным клапаном (16), встроенная аккумуляторная батарея (17), а также блок управления и регулировки, включающий в себя плату управления (18), дисплей (19), отображающий время работы, концентрацию озона и режим работы прибора, кнопку начала-окончания работы (20), кнопки ввода времени работы (21) и кнопку выбора режима работы (озон-воздух) (22), ручку регулировки выходной концентрации озона (23) и ручку регулировки скорости воздушного потока (24), размещены непосредственно в корпусе устройства (1). Педаль регулировки скорости воздушного потока (3), является периферическим элементом блока управления и регулировки, которая дублирует функции ручки регулировки скорости воздушного потока (24), кнопку начала-окончания работы (20) и кнопку режима работы (озон-воздух) (22). Набор распылителей (4) представлен эргономичным минираспылителем (25), имеющим оптимальные массогабаритные параметры, адаптированные для применения в микрохирургии, и конструктивно включает малый резервуар для лекарственного препарата и набор сменных мини-сопел, а также кожным распылителем (26), конструктивно включающим оптимальный объем резервуара для лекарственного препарата и набор сменных сопел. При этом соединительная трубка (5), соединяющая распылители (25 и 26) с выходным штуцером с воздушным клапаном (16), выполнена в виде витого воздушного шланга из поливинилхлорида.

Принцип действия медицинского аэрозольного озонатора следующий. При помощи кнопки начала-окончания работы прибора происходит активация работы воздушного компрессора, мощность которого регулируется при помощи ручки регулировки скорости воздушного потока и дублирующей педали регулировки скорости воздушного потока, в результате которой создается отрицательное давление во внутреннем воздушном шланге №1, что приводит к поступлению фильтрованного атмосферного воздуха или стерильного кислорода (подаваемого из подключаемого баллона) через входной штуцер, оснащенный фильтром и защитным колпачком, во внутренний воздушный шланг №2, разветвляющийся и подключаемый к 7-ми озоновым газоразрядным трубкам с разными параметрами выходной концентрации озона (1 трубка - 0,1 г/час (трубка №1), 2 трубки - 0,2 г/час (трубки №2 и 3), 1 трубка - 0,5 г/час (трубка №4), 2 трубки - 1,0 г/час (трубки №5 и 6) и 1 трубка - 3,0 г/час (трубка №7), или подключаемый к одной озоновой газоразрядной трубке, являющейся элементом генератора озона, оснащенного реостатом, питающихся от высоковольтного генератора, приводимого в действие кнопками выбора режима работы (озон-воздух), после чего полученная (озоно-воздушная/озоно-кислородная) озоновая смесь или неизмененный (воздушный/кислородный) поток по внутреннему озоновому шлангу через выходной штуцер с воздушным клапаном попадает в соединительную трубку, выполненную в виде витого воздушного шланга из поливинилхлорида, подключенную к эргономичному мини-распылителю или кожному распылителю, где распыление лекарственного препарата из резервуаров входящих в состав распылителей (депо лекарственных препаратов), осуществляется под давлением, создаваемым работой воздушного компрессора в озоновой магистрали (внутренний озоновый шланг, выходной штуцер с воздушным клапаном и соединительная трубка), излишек которого нивелируется работой воздушного клапана, вмонтированного в выходной штуцер. При этом регулировка выходной концентрации озона (от 0 до 6,0 г/час с шагом 0,1 г/час) осуществляется под контролем датчика выходной концентрации озона и благодаря работе генератора озона с возможностью регулировки выходной концентрации озона при помощи реостата с одной озоновой газоразрядной трубкой или комбинированному включению в работу 7 озоновых газоразрядных трубок (см. Таблицу №1). Например, для получения выходной концентрации озона равной 0,1 г/час запускается работа озоновой газоразрядной трубки №1, 0,2 г/час - работа озоновой газоразрядной трубки №2 или №3, 0,3 г/час - одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №1 и №2 или №1 и №3, 0,4 г/час - одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №2 и №3, 0,5 г/час - работа озоновой газоразрядной трубки №4 или одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №1, 2 и 3, 0,6 г/час - одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №1 и №4, 0,7 г/час -одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №2 и №4 или №3 и №4, 0,8 г/час - одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №1, №2 и №4 или №1, №3 и №4, 0,9 г/час - одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №2, №3 и №4, 1,0 г/час - работа озоновой газоразрядной трубки №5 или №6 или одновременная работа озоновых газоразрядных трубок №1, №2, №3 и №4 и так далее по аналогии до достижения концентрации 6,0 г/час. При необходимости повышения максимальной расчетной выходной концентрации озона медицинский аэрозольный озонатор может быть доукомплектован дополнительными озоновыми газоразрядными трубками.

Таким образом, медицинский аэрозольный озонатор принципиально может работать в режимах как комбинированного (воздух/озон и орошение), так и изолированного (воздух или озон или орошение) дозированного воздействия на обрабатываемые ткани, дает возможность выполнить регулируемое аэрозольное распыление лекарственных жидкостей (за счет изменения скорости воздушного потока и объема подаваемого лекарственного препарата, и одномоментное регулируемое озонирование (за счет изменения выходной концентрации озона в широких пределах, например, от 0 до 6,0 г/час с шагом в 0,1 г/час.

Именно поэтому, используя медицинский аэрозольный озонатор в клинической или экспериментальной медицине, возможно комбинировано и дозировано воздействовать на обрабатываемые ткани путем одновременного их регулируемого озонирования и аэрозольного распыления лекарственных жидкостей, в рамках выполнения профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, что повышает чувствительность возбудителей к лекарственным препаратам, улучшает проникновение распыляемых лекарственных жидкостей внутрь клеток и может быть использовано для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия на обрабатываемые ткани человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

Отличительные особенности, обеспечивающие преимущество медицинского аэрозольного озонатора перед аналогами следующие:

1. Устройство конструктивно приспособлено и предназначено для использования его в микрохирургии;

2. Конструктивно рабочая часть выполнена в виде эргономичного минираспылителя с оптимальными массогабаритными для применения в микрохирургии параметрами;

3. Благодаря наличию ножного управления посредством педали повышается скорость и динамичность воздействия на обрабатываемые ткани без понижения прецизионности манипуляций, что также оптимально для микрохирургии;

4. За счет изменения скорости воздушного потока и объема подаваемого лекарственного препарата, имеется техническая возможность регулировать параметры распыления лекарственных жидкостей;

5. Благодаря наличию в устройстве генератора озона с возможностью регулировки выходной концентрации озона при помощи реостата с одной озоновой газоразрядной трубкой или наличию не менее 7-ми озоновых газоразрядных трубок с разными параметрами выходной концентрации озона и их комбинированному или изолированному включению в работу (согласно таблице №1) конструктивно предусмотрена возможность регулировки выходной концентрации озона в широких пределах (например, от 0 до 6,0 г/час с шагом 0,1 г/час);

6. Имеется техническая возможность комбинированного воздействия на обрабатываемые ткани путем одновременного их озонирования и аэрозольного распыления лекарственных жидкостей;

7. Предусмотрена возможность автоматической калибровки выходной концентрации озона благодаря наличию датчика концентрации озона, который в сочетании с блоком управления регулирует работу генератора озона;

8. Благодаря наличию технической возможности настройки скорости воздушного потока, объема подаваемого лекарственного препарата, а также выходной концентрации озона обеспечивается подбор максимально эффективных параметров воздействия на различные ткани (кожа, слизистые оболочки, нервная ткань, мышечная ткань и так далее) или органы, что играет решающее значение в разработке новых способов озонового воздействия в лечении пациентов с различными, преимущественно инфекционными, патологиями органов и тканей.

9. Наличие таймера в составе платы управления определяет возможность дозирования экспозиции озонового воздействия;

10. Предусмотрено питание от встроенной аккумуляторной батареи 12 вольт, что позволяет использовать не только питание от бытовой электросети и делает медицинский аэрозольный озонатор максимально мобильным, позволяя использовать его как в клинической, так и в экспериментальной медицине, в том числе хирургии, микрохирургии или физиотерапии не только в стационарных условиях, но и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

Все это позволяет использовать медицинский аэрозольный озонатор в клинической и экспериментальной медицине для комбинированного лекарственно-физиотерапевтического воздействия на обрабатываемые ткани за счет сочетания аэрозольного распыления лекарственных жидкостей и одномоментного озонирования обрабатываемых тканей, что не только повышает чувствительность возбудителей к лекарственным препаратам, но и улучшает проникновение распыляемых лекарственных жидкостей внутрь клеток и может быть использовано для профилактики и лечения инфекционных (в частности резистентных к современным антибактериальным препаратам и дезинфектантам) поражений кожи, слизистых оболочек, раневых поверхностей или полостей, а также для достижения антигипоксического, противовоспалительного и регенеративного воздействия на обрабатываемые ткани человека (или экспериментальных животных) как в стационаре, так и в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций.

Проведенные экспериментальные исследования показали многосторонние функциональные возможности, а также удобство в использовании предлагаемого изобретения, что впервые демонстрирует возможность и эффективность комбинированного лекарственно-физиотерапевтического воздействия на обрабатываемые ткани за счет сочетания аэрозольного распыления лекарственных жидкостей и одномоментного озонирования обрабатываемых тканей, возможность применения предлагаемого медицинского аэрозольного озонатора в микрохирургии, а также возможность регулировки выходной концентрации озона в широких пределах (например, от 0 до 6,0 г/час с шагом 0,1 г/час), благодаря впервые примененному техническому решению в виде комбинированной или изолированной работы (согласно таблице №1) не менее 7-ми озоновых газоразрядных трубок с разными параметрами выходной концентрации озона.