Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОТЕРАПИИ

Изобретение относится к медицине, а именно к профилактике варикозного расширения вен и хронической венозной недостаточности, и может быть использовано для усиления регионарного кровотока, лимфодренажа и увеличения оттока крови из венозных сосудов, в том числе для постоперационной реабилитации, во время операций, для индивидуального использования пациентом.

Известен серийно выпускаемый пневмомассажер для индивидуального использования [1], в котором используется компрессор, однокамерная манжета, шланг для подачи воздуха, блок управления компрессией и режимом работы, панель управления. Данное решение имеет один режим массажа - одновременное сдавливание конечности всей манжетой, что вполне достаточно для профилактики венозной недостаточности, но недостаточно для лечения гемостазов и варикозов.

Недостатком данного решения является низкая функциональность, что может приводить к застою крови и лимфы в конечностях.

Известно техническое решение устройства для пневмомассажа [2] и серийно выпускаемые профессиональные аппараты для прессотерапии [3], использующие данное решение. Устройство содержит компрессор, пневмораспределитель, многосекционную манжету и блок управления клапанами. Блок управления включает в себя таймер сеанса и секций, блок контроля, дешифратор команд и панель управления,

Достоинством такого решения является возможность проведения лимфодренажа конечностей путем перемежающей и прерывистой компрессии благодаря раздельной регулировке давления в разных камерах манжеты.

Недостатками данного решения являются:

- большая конструктивная сложность, что приводит к низкой надежности;

- наличие большого количества шлангов пневмораспределителя, идущих к каждой камере манжеты, что приводит к неудобству использования,

Общими недостатками рассмотренных устройств являются:

- невозможность индивидуального использования в режиме постоянного ношения из-за больших габаритов и массы;

- невозможность мобильного использования из-за необходимости сетевого электропитания компрессора;

- использование надувной манжеты приводит к малой надежности и небольшому ресурсу устройства (как правило, ресурс манжеты при постоянном использовании не превышает 2 лет);

- исполнение манжеты в виде чулка, надеваемого на всю конечность, не дает возможности производить хирургические операции на этой конечности;

- необходимость использования манжет разного размера для пациентов разной конституции.

Известен серийно выпускаемый портативный пневмомассажер [4] с возможностью индивидуального использования и постоянного скрытого ношения благодаря малой массе и небольшим габаритам (прототип). Данное устройство может использоваться при проведении операций на конечности, обеспечивая вспомогательное кровообращение. Устройство содержит однокамерную манжету шириной 50 мм, насос, блок управления компрессией и режимами работы, источник питания в виде батареи, причем все узлы устройства интегрированы в одном конструктиве.

Достоинствами данного устройства являются:

- возможность использования при постоянном ношении, во время длительных путешествий для устранения застоя крови и лимфы, во время операций для вспомогательного кровообращения;

- регулировка диаметра манжета позволяет использовать ее для людей разной конституции.

Недостатками данного устройства являются:

- малая ширина манжеты, что позволяет производить массаж ограниченных участков конечности;

- малая функциональность, поскольку исполнение манжеты в виде одной камеры не дает возможность проводить перемежающую и прерывистую компрессию;

- использование компрессора и надувной манжеты приводит к малой надежности и небольшому ресурсу устройства (как правило, ресурс манжеты при постоянном использовании не превышает 2 лет).

Известны электроактивные полимеры (ЭАП) - материалы, способные изменять свои геометрические размеры под действием электричества. ЭАП выпускаются в виде пленки толщиной в 80 микрон, способной удлиняться при воздействии напряжения от 500 до 2500 В на 5% [5]. Изменение длины пленки может происходить за время менее 10 мс.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для прессотерапии за счет использования нескольких независимых манжет, увеличение надежности устройства и увеличение технологичности его изготовления за счет перехода от пневматического способа создания давления к использованию электроактивных полимеров, уменьшение массы и габаритов устройства.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для прессотерапии, включающее манжету с возможностью регулировки диаметра, блок управления компрессией и режимами работы, панель управления и источник питания в виде батареи, согласно заявляемому техническому решению в устройство дополнительно введены по меньшей мере одна дополнительная манжета, преобразователь напряжения питания, выполненный с возможностью получения максимально допустимого напряжения на обкладках пленки из электроактивных полимеров (ЭАП-пленка), из которой выполнены манжеты, и узлы регулировки напряжения, выполненные с возможностью регулирования напряжения на обкладках ЭАП-пленки, при этом манжеты выполнены раздельными, подключены к выходам узлов регулировки напряжения, а количество узлов регулировки напряжения равно общему числу манжет.

Манжета может быть выполнена из нескольких слоев ЭАП-пленки в зависимости от нужной величины давления.

Преобразователь напряжения питания, блок управления, источник питания и узлы регулировки напряжения могут быть размещены в едином встроенном в манжету электронном блоке.

Сущность изобретения поясняется функциональной схемой устройства, приведенной на фиг.1.

Устройство для прессотерапии содержит манжеты M1 и М2, узлы регулировки напряжения У1 и У2, преобразователь напряжения питания 1, блок управления компрессией и режимами работы 2, панель управления 3, источник питания 4.

Панель управления 3 включает органы управления и индикатор.

Узлы регулировки напряжения У1 и У2, преобразователь напряжения питания 1, блок управления компрессией и режимами работы 2, панель управления 3, источник питания 4 интегрированы с манжетой Ml в едином электронном блоке 5.

Манжеты M1 и М2 могут включать несколько слоев ЭАП-пленки 6.

Увеличение надежности и технологичности по сравнению с прототипом достигается за счет того, что манжеты Ml и М2 выполнены из ЭАП-пленки и не подвергаются растяжению нагнетаемым воздухом, функции электромеханического изделия - компрессора выполняет преобразователь напряжения питания 1, выполненный в виде высокотехнологичной, надежной и миниатюрной интегральной схемы. Для увеличения технологичности изготовления и увеличения ремонтопригодности устройства все манжеты могут быть выполнены одинаковыми и взаимозаменяемыми. Увеличение функциональности достигается за счет применения нескольких (как минимум, двух) манжет. В отличие от пневмокамер манжеты с использованием ЭАП-пленки могут быть выполнены практически любого размера, например, для массажа пальцев.

Преобразователь напряжения питания 1 служит для получения максимально допустимого напряжения на обкладках ЭАП-пленки 6 из напряжения источника питания 4 и подключен к входам питания узлов регулировки напряжения У1 и У2, выходы которых подключены к обкладкам ЭАП-пленки 6 манжет M1 и М2. Узлы регулировки напряжения У1 и У2 служат для изменения напряжения на обкладках ЭАП-пленки 6 от максимально допустимого до минимального значения, что соответствует изменению длины ЭАП-пленки 6 от максимальной до минимальной и аналогичному изменению диаметра манжеты. Изменение напряжения производится блоком управления 2, выход которого подключен к входам управления узлов регулировки напряжения У1 и У2, в соответствии с режимом работы, выбранным пользователем на панели управления 3. При изменении напряжения на обкладках ЭАП-пленки 6 манжет Ml и М2 происходит изменение длины ЭАП-пленки 6 и изменение давления на конечность. Источник питания 4, выполненный в виде стандартной батареи, служит для электропитания всех узлов устройства.

Устройство для прессотерапии работает следующим образом. Предварительно на конечность надевается манжета M1 со встроенной электронной частью 5, а также желаемое число независимых манжет М2. Каждая манжета плотно закрепляется на конечности с помощью застежек любого известного типа. Независимые манжеты М2 подключаются к выходам узлов регулировки напряжения У2. Пользователь выбирает нужный режим работы на панели управления 3. В соответствии с выбранным режимом блок управления 2 с помощью узлов регулировки напряжения У1, У2 начинает изменять напряжение на обкладках ЭАП-пленки 6 в манжетах M1 и М2, регулируя этим давление каждой манжеты на конечность. Существует возможность задать амплитуду и длительность воздействия, длительность паузы, скорость изменения и спада давления в каждой манжете. За счет этого возможна организация таких режимов, как перемежающая и прерывистая компрессия в разных участках конечности, «бегущая волна» и т.п., что создает увеличение венозного потока и устранение застоя крови и лимфы, а также способствует ускоренному снятию отеков конечностей [6].

Кроме того, повышение функциональности устройства по сравнению с пневмомассажерами состоит в следующем. В пневмомассажерах максимальный уровень давления может быть задан только одинаковым для всех камер манжеты. В предлагаемом устройстве для прессотерапии возможно задание разных уровней максимального давления для каждой манжеты. Данная функция может быть востребована при устранении локальных отеков одновременно с массажем всей конечности; удержании объема крови в конечности при острых кровопотерях (например, для нижней конечности - верхней манжетой бедра); в любых других случаях, когда требуется получить разность максимальных давлений по длине конечности.

Устройство для прессотерапии может использоваться для разных целей. В виде моноблока с одной манжетой устройство можно использовать для длительного постоянного скрытого ношения, например, под брюками, для профилактики венозных нарушений при длительном статичном состоянии человека (перелеты, вождение транспорта, послеоперационная реабилитация). При подключении дополнительных манжет устройство может использоваться как профессиональный массажер для известных целей (усиление венозного кровотока, лимфодренаж, вспомогательное кровообращение и т.д.).

Положительный эффект в предлагаемом изобретении основан на совокупности конструктивных и схемотехнических решений, позволяющей увеличить функциональность устройства для прессотерапии, увеличить его надежность и технологичность изготовления, снизить его массу и габариты.

Дополнительный положительный эффект в предлагаемом изобретении состоит в раздельном изготовлении манжет, что позволяет оставлять между ними зазор любой ширины, например, при проведении операций на конечностях; или надевать на разные конечности для одновременного массажа конечностей.

Источники информации

1. Доктор Жизнь DL2002B - Домашний аппарат для прессотерапии. http://www.loza.ru/item/Categories/103/Item/961/.

2. Устройство для пневмомассажа. Патент на изобретение RU 2061456 С1 МПК A61H 9/00, опубл. 10.06.1996.

3. Аппарат для прессотерапии Доктор Жизнь Марк МК-400. http://www.loza.ru/item/Categories/103/Item/967/.

4. Пневмомассажер Nissei AM-7. http://bestmeteo.ru/product/am-7/.

5. DEAP technology for innovative product solutions. http://www.polypower.com/Home.aspx?ID=243.

6. Малинин А.А. Метод "бегущей волны". // Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева, http://www.acvita.ru/st_bd.html.