Результат интеллектуальной деятельности: РАДОНАРИУМ

Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в учреждениях практического здравоохранения: больницах, поликлиниках, санаториях, профилакториях, восстановительных и реабилитационных медицинских центрах.

Актуальность изобретения состоит в широком распространении заболеваний, при которых его применение эффективно (болезни органов опоры и движения, нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, кожи, эндокринные заболевания, гинекологическая патология).

Актуальность изобретения состоит также в том, что устройство можно использовать круглый год, в независимости от сезона, в любой местности; привязка к природному источнику радона не требуется.

Радонотерапия давно и успешно используется для лечения самых разных заболеваний; применяются общие и местные процедуры. Наиболее часто применяемыми общими радоновыми процедурами являются купание в радоновой воде, воздушные радоновые ванны и радоновые ингаляции.

Отдельные формы радонотерапии более эффективны при разной патологии. Так, водные ванны доказали свою высокую эффективность при лечении болезней опорно-двигательного аппарата, эндокринных заболеваний, воздушные ванны - при лечении болезней кожи, радоновые эманатории - при патологии суставов и позвоночника; радоновые ингаляции наиболее эффективны при заболеваниях органов дыхания, а парорадоновые процедуры - при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (Вопросы бальнеотерапии на курортах Таджикской ССР. Душанбе, 1966. 167 с.).

Радиоактивный налет на коже и слизистых оболочках пациентов, а также поглощенная ими эффективная доза излучения после разных радоновых процедур различна [Панов С.В. Радиоактивный налет на коже после радоновых процедур. Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. Москва, 2016. №2].

Радоновой процедуры одинаково эффективной при разных заболеваниях не существует ни на природных радоновых курортах, ни в центрах радонотерапии, использующих радон, полученный в радоновых лабораториях.

Природными аналогами изобретения являются эманаторий в Бад-Гаштейне, парорадоновый эманаторий в Ходжа-Оби-Гарме и радоновые писцины на острове Исшиа.

Природный радоновый эманаторий в Бад-Гаштейне в австрийских Альпах представляет собой выработанные штольни. Радон поступает в воздух пещер из горной породы, содержащей радий. Концентрация радона в воздухе - 150 Бк/л, температура воздуха - 38-40°С, влажность воздуха близка к 100%, время процедуры - 60 минут. Главные показания для лечения в эманатории - болезни опорно-двигательного аппарата. Недостатком является удаленность курорта и невозможность большому числу пациентов посетить его и принять лечение. Кроме того, лечебное воздействие оказывает только воздушно-радоновая смесь.

На высокогорном курорте Ходжа-Оби-Гарм (Таджикистан) есть природный паро-радоновый эманаторий. На высоту 1800 метров по трещинам в скале поступает паро-радоновая смесь. На вершине скалы в построенных павильонах располагаются пациенты. Концентрация радона - 15 Бк/л, относительная влажность воздуха - 100%, температура воздушно-паро-радоновой смеси - 40-50°С, время процедуры - 5-15 минут. Наиболее эффективен парорадоновый эманаторий в лечении больных с патологией сердечно-сосудистой системы. Недостатки - удаленность курорта, лечебное действие оказывает только воздушно-паро-радоновая смесь.

Радоновые писцины на острове Исшеа (Италия) были первым местом, где теплые радоновые источники начали использоваться людьми с лечебными целями [Pratzel H.G., Deetjen P. Radon in der Kurortmedizin: Zum Nutzenund vermeindlichen Risiko einertraditionellen medizinischen Anwendung. - I.S.M.H. Verlag, 1997. - S.246]. Этот остров имеет 69 паровых источников и 29 термальных водоемов; концентрация радона в писцинах от 0,4 до 5,4 кБк/л. Эффективно при лечении болезней опорно-двигательного аппарата.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому радонариуму являются ингаляторий и пароэманаторий.

Ингаляторий для проведения групповых радоновых процедур (Патент №2269329 от 10.02.2006 г.) состоит из процедурной камеры и подсобных помещений. В техническом помещении располагается порционная склянка с концентратом радона и микрокомпрессором. Радон по радонопроводу подается в лечебную камеру. Для донасыщения воздуха радоном в камере установлен испаритель с водным концентратом радона с ультразвуковой головкой. Освобождение от дочерних продуктов распада радона происходит в фильтре Петрянова. На организм пациент воздействует воздушно-радоновая смесь. Пациент получает воздушную радоновую ванну и радоновую ингаляцию. Отсутствует воздействие на организм парорадоновой смеси и радоновой воды. Кроме того, недостатком является неточность дозировки радона во второй половине процедуры.

Управляемый парорадоновый эманаторий (Патент №2530766 от 15.08.2014 г.) состоит из парогенератора, располагающегося в лечебной камере, в который из порционных бутылочек через дозирующее устройство подается концентрат радона. Парогенератор выделяет воздушно-паро-радоновую смесь заданной активности радона, температуры и влажности.

Недостатком устройства является то, что пациент получает только парорадоновые ингаляции. Отсутствует воздействие воздушно-радоновой смеси (в которой содержание радона значительно выше) и радоновой воды.

Техническим результатом предлагаемого радонариума является возможность получения и воздействия на пациентов воздушно-радоновой, паровоздушно-радоновой смеси и радоновой воды заданных концентраций радона с последующим его поддержанием в лечебных средах на том же уровне в течение всей процедуры, при этом поглощенную пациентом эффективную дозу излучения можно изменять в зависимости от имеющегося диагноза и тяжести заболевания.

Указанный технический результат достигается тем, что радонариум представляет собой радоновый эманаторий, парорадоновый эманаторий, радоновую писцину и технологический отсек, оборудованный системами поддержания микроклимата и видеонаблюдения за пациентами, при этом технологический отсек оснащен дозирующим устройством, состоящим из регулятора скорости истечения радона, накопительной камеры и трех радонопроводов с диаметрами 1 мм, 8 мм и 11 мм для пропорционального распределения радона по трем лечебным помещениям радонариума, соответственно, пароэманатория, эманатория и радоновой писцины, а также поддержания постоянной активности радона в них в течение процедуры.

Описание устройства радонариума

Радонариум состоит (см. рис. 1) из лечебной зоны, технологического отсека и раздевалок. В лечебной зоне располагаются парорадоновый эманаторий (I), радоновая писцина (II), радоновый эманаторий (III). Парорадоновый эманаторий оборудован парогенератором (1) и оснащен скамьями для пациентов (2). Радоновая писцина выполнена в форме двухуровневой чаши и оборудована фильтром (3) для постоянной очистки воды. В радоновом эманатории имеются скамьи для пациентов (2). В технологическом отсеке (IV) располагается вытяжной шкаф (4), дозирующее устройство (5). Три радонопровода соединяют дозирующее устройство с парогенератором парорадонового эманатория (6), радоновой писциной (7) и радоновым эманаторием (8). Кроме того, в технологическом отсеке установлены пульт управления парогенератором (9), пульт управления эманаторием (10), системы контроля за микроклиматом пароэманатория (11) и эманатория (12), система видеонаблюдения за пациентами (13), фильтр Петрянова (14) для очистки воздуха эманатория от дочерних продуктов распада радона. Тут же располагаются физиотерапевтические часы и дозиметр. В комнатах для раздевания пациентов (V, VI) имеются индивидуальные шкафы (15).

Лечебная зона и технологический отсек (см. рис. 2) оборудованы системами приточной (П1, П2, П3) и вытяжной вентиляции (B1, В2). Системы П-3 и В-2 функционируют во время работы радонариума постоянно, системы П-1, П-2 и В-1 включаются по окончании процедуры и функционируют 30 минут. В конце рабочего дня все системы вентиляции функционируют в течении 60 минут по окончании последней процедуры.

Дозирующее устройство (см. рис. 3) состоит из распределительной камеры (17) и регулятора скорости истечения концентрата радона (16). Из распределительной камеры выходят патрубки радонопроводов в пароэманаторий (20), эманаторий (18) и писцину (19). Диаметры радонопроводов различны и рассчитаны пропорционально заданной концентрации радона в трех лечебных средах. Соотношение объемов параэманатория/эманатория/писцины составляет 8 м³/25 м³/5 м³; соотношение концентраций радона - 15 Бк/л /150 Бк/л /1500 Бк/л, соотношение произведения объема помещения на концентрацию радона в нем - 120 /3750 / 7500. Соответственно, для одновременного получения требуемой активности радона в трех лечебных помещениях, диаметр патрубка радонопровода в пароэманаторий составляет 1 мм, в эманаторий 8 мм, в писцину - 11 мм. Дозирование осуществляется за счет изменения объемной активности радона в порционной фляге и изменения потока концентрата радона регулятором скорости истечения.

Расчет активности радона

Базовые условия работы радонариума аналогичны его природным аналогам - радоновому эманаторию в Бад-Гаштейне (концентрация радона в воздухе - 150 Бк/л, температура воздуха - 38-40°С, влажность воздуха близка к 100%,), парорадоновому эманаторию в Ходжа-Оби-Гарме (концентрация радона - 15 Бк/л, относительная влажность воздуха - 100%, температура воздушно-паро-радоновой смеси - 40-500) и писцинам на курорте Исшеа в Италии (концентрация радона в воде большинства писцин - 1500 Бк/л).

Эмпирическим путем установлено, что содержание радона в лечебных средах пароэманатория, эманатория и писцине снижается в течение процедуры. Потери радона происходят из-за его естественного распада, адсорбции на стенках помещений, адсорбции на коже и бронхиальном дереве пациента и всасывании в кровь пациента. Суммарные потери радона за час составляют 1/7 от первоначальной активности.

Заданные активности радона в лечебных средах: в паро-воздушно-радоновой смеси пароэманатория - 15 Бк/л, в воздушно-радоновой смеси в эманатории - 150 Бк/л, в воде радоновой писцины - 1500 Бк/л.

Для достижения нужной концентрации радона в лечебных средах потребуется - 11,37 МБк радона: в пароэманаторий 120 кБк (15 Бк × 8000 л), в эманаторий - 3750 кБк (150 Бк × 25000 л), в писцину - 7500 кБк (1500 Бк × 5000 л). В дальнейшем, для поддержания заданных концентраций радона в лечебных средах необходимо в течение часа равномерно подавать 1/7 этого количества радона - 1,6 МБк (11,37 МБк / 7=1,6 МБк). Таким образом, для проведения процедуры лечения в радонариуме в течение 60 минут понадобится 13 МБк радона.

При необходимости изменить активность радона в лечебных средах в большую или меньшую сторону, расчет производится аналогичным способом.

Расчет полученной пациентом эквивалентной дозы

Пациент, проходящий лечение в радонариуме, получит радиационное воздействие посредством вдыхания радона в пароэманаторий и эманатории и при осаждении продуктов распада радона на кожу в пароэманаторий, эманатории и писцине. Сумма этих воздействий составит поглощенную пациентом за процедуру эффективную дозу.

Рекомендуемый режим лечения в эманатории: 15 минут нахождения в пароэманаторий, 15 минут плавания в радоновой писцине и 30 минут нахождения в эманатории.

Поглощенные эффективные дозы (ПЭД) составят:

ПЭД кожи при нахождении в радоновой воде писцины - 0,18 мЭв;

ПЭД легких при нахождении в пароэманаторий - 0,0024 мЭв (0,24/100);

ПЭД кожи при нахождении в пароэманаторий - 0,0076 мЭв (0,76/100);

ПЭД легких при нахождении в эманатории - 0,048 мЭв (2×0,24/10);

ПЭД кожи при нахождении в эманатории - 0,152 мЭв (2×0,76 /10);

Общая поглощенная пациентом эффективная доза будет 0,39 мЭв.

Изменение эффективной поглощенной пациентом за процедуру дозы достигается изменением (уменьшением) длительности процедуры, а также изменением (уменьшением или увеличением) активности радона в порционной фляге, и, соответственно, в лечебных помещениях радонариума.

Описание работы радонариума

За час до начала процедуры медицинская сестра включает парогенератор, нагреватели и увлажнители воздуха в пароэманаторий и эманатории, устанавливая в лечебных помещениях радонариума заданные параметры микроклимата. В течение часа температура воздуха в пароэманаторий поднимется до 50-60°С, влажность воздуха станет около 100%, температура воздуха в эманатории - 35-39°С, влажность воздуха - около 100%.

Непосредственно перед началом процедуры медицинская сестра в вытяжном шкафу (4) присоединяет к дозирующему устройству (5) флягу емкостью 1,5 литра с концентратом радона суммарной активностью 13 МБк.

Пациенты раздеваются в раздевалках (V, VI), затем проходят в лечебную зону.

Медицинская сестра устанавливает в регуляторе скорости истечения режим, при котором 1310 мл концентрата радона переводятся в распределительную камеру дозирующего устройства сразу, а оставшиеся 190 мл затем, постепенно в течение 60 минут. Поступающий из фляги в распределительную камеру радон направляется по радонопроводам в лечебные помещения радонариума в установленных пропорциях. В результате в парогенераторе устанавливается концентрация радона 15 Бк/л, в эманатории - 150, Бк/л, в писцине - 1500 Бк/л.

Пациенты информированы о рекомендуемом времени пребывании в параэманатории (15 минут), эманатории (30 минут) и писцине (15 минут).

Медицинская сестра через систему видеонаблюдения контролирует состояние пациентов во время лечения.

По окончании процедуры пациенты выходят из лечебной зоны в раздевалки, медицинская сестра выключает парогенератор, нагреватели и увлажнители воздуха, включает приточную (П1, П2,) и вытяжную (В1) вентиляцию в лечебной зоне. Приточная (П3)и вытяжная (В2) вентиляции в технологическом отсеке работают постоянно в течение рабочего дня.

Предлагаемое устройство позволяет менять условия отпуска процедуры: температуру и влажность лечебной среды, содержание радона в воздушно-радоновой смеси эманатория, в паро-воздушно-радоновой смеси пароэманатория и в воде писцины, за счет чего регулировать поглощенную пациентами эффективную дозу.

Радонариум разработан и построен в санатории «Радон» г. Ульяновска и используется в лечебной практике санатория.

Строительство сети радонариумов имеет большое социально-экономическое значение и может внести существенный вклад в оздоровление населения Российской Федерации.

Литература

1. Гусаров И.И. Радонотерапия. М.: Медицина, 2000 г., 200 с.

2. Панов С.В. Практическая радонотерапия. Ульяновск: УлГУ, 2014 г., 172 с.

3. Разумов А.Н., Гусаров И.И., Филатов В.И., Пузырева Г.А. Панов СВ. К 100-летию радонотерапии / Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. Москва, 2005, №6 и 2006, №1.

4. Вопросы бальнеотерапии на курортах Таджикской ССР. Душанбе, 1966. 167 с.

5. Панов С.В., Радиоактивный налет на коже после радоновых процедур/ Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. Москва, 2016. №2.

6. Панов С.В., Халиуллов И.Э. Эффективные дозы получаемые пациентами при лечении в эманатории / Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. Москва, 2017. Том 94, Выпуск 2.

7. Панов С.В., Халиуллов И.Э. Эффективные дозы получаемые пациентами при лечении в парорадоновом эманатории / Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. Москва, 2017. Том 94, Выпуск 2.

8. Патент №2269329от 10.02.2006 г. Ингаляторий для проведения групповых радоновых процедур.

9. Патент №2530766от 15.08.2014 г. Управляемый парорадоновый эманаторий.

10. СП 2.6.1.3247-15 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации радоновых лабораторий, отделений радонотерапии».