Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний

Изобретение относится к медицинской технике, применяемой в дерматологии и хирургии для лечения и профилактики кожных заболеваний, раневых и ожоговых поверхностей с высокой бактериальной обсемененностью.

Известно устройство для лечения ран (патент RU №2008042, МПК A61N 5/06, опубликовано 28.02.1994), содержащее облучатель с источником ультрафиолетового излучения в виде импульсной газоразрядной лампы, отражателем и светофильтром, блок питания и управления, подключенный к облучателю. Блок питания и управления содержит источник постоянного напряжения, накопительный конденсатор, подключенный к источнику постоянного напряжения, и генератор импульсов поджига. При этом импульсная газоразрядная лампа и накопительный конденсатор электрически соединены между собой так, что образуют разрядный контур, связанный с генератором импульсов поджига посредством импульсного трансформатора.

Данное устройство позволяет сократить время лечебной процедуры и устранить отрицательные побочные эффекты при облучении. Эти результаты достигнуты за счет использования высокоинтенсивного импульсного УФ-излучения сплошного спектра.

Известно также устройство для лечения и профилактики дерматологических заболеваний и ожоговых ран (патент RU №2088286, МПК A61N 5/06, опубликовано 27.08.1997). Устройство содержит облучатель с импульсной газоразрядной лампой, установленной в отражателе, светофильтр и блок питания и управления, подключенный к облучателю. Блок питания и управления включает в себя импульсный трансформатор, генератор импульсов поджига, соединенный с первичной обмоткой импульсного трансформатора, накопительный конденсатор, зарядное устройство в виде высоковольтного источника постоянного тока, соединенное с накопительным конденсатором и вторичной обмоткой импульсного трансформатора, и схему управления, подключенную к зарядному устройству и к генератору импульсов поджига. При этом импульсная газоразрядная лампа, накопительный конденсатор и вторичная обмотка импульсного трансформатора электрически соединены между собой так, что образуют разрядный контур.

Известно также устройство для лечения и профилактики дерматологических заболеваний и ожоговых ран по патенту RU №2641068, принятое за прототип.Известное устройство содержит облучатель с импульсной газоразрядной лампой, установленной в отражателе, и блок питания и управления, подключенный к облучателю, блок питания и управления включает в себя импульсный трансформатор, генератор импульсов поджига, соединенный с первичной обмоткой импульсного трансформатора, накопительный конденсатор, зарядное устройство, соединенное с накопительным конденсатором и вторичной обмоткой импульсного трансформатора, и схему управления, подключенную к зарядному устройству, при этом импульсная газоразрядная лампа, накопительный конденсатор и вторичная обмотка импульсного трансформатора электрически соединены между собой так, что образуют разрядный контур.

Общими недостатками аналогов и прототипа является значительный уровень рассеянного излучения мощных световых вспышек, образующегося во время лечебной процедуры, главным образом, за счет отражения от обрабатываемой поверхности. Это рассеянное импульсное повторяющееся излучение создает дискомфортные условия для пациента и врача, причем именно импульсный характер излучения создает ощутимую психологическую нагрузку на нервную систему. Применение светозащитных очков не спасает положения, т.к. врач во время процедуры должен наблюдать за расположением светового пятна на пораженной поверхности тела пациента, а при сильно затемненных очках теряет такую возможность.

Кроме того, в этих условиях выдерживание рекомендуемого расположения облучателя устройства на высоте 50+10 мм от обрабатываемой поверхности даже в случае наличия дистанционного датчика положения также затруднено.

Техническим результатом от использования предлагаемого устройства лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний является повышение комфортности лечебной процедуры для врача и пациента за счет практически полного исключения рассеянного импульсного излучения, а также повышение стабильности величины получаемой обрабатываемой раневой поверхностью дозы облучения и, следовательно, предсказуемости получаемого лечебного эффекта за счет неизменности расположения облучателя относительно обрабатываемой поверхности тела пациента.

Указанный технический результат при использовании предложенного устройства для лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний достигается тем, что устройство дополнительно содержит защитный короб из непрозрачных материалов с отверстиями в боковых стенках для размещения обрабатываемой конечности или тела пациента и с отверстием в верней грани над обрабатываемой частью тела пациента, при этом облучатель с импульсной газоразрядной лампой установлен на верхней грани короба таким образом, что выходное отверстие облучателя соосно с отверстием в верхней грани короба, а отверстия в боковых стенках короба выполнены с защитными шторками из гибкого непрозрачного материала.

Облучатель может быть установлен с возможностью регулировки положения по высоте, отверстие в верхней грани коробы выполнено по размеру облучателя, а зазоры между облучателем и отверстием в верхней грани короба задрапированы гибким непрозрачным материалом.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображено расположение элементов устройства для лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний относительно обрабатываемой части тела пациента, на фиг. 2 - функциональная схема блока питания и управления.

Устройство для лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний содержит облучатель 1 с импульсной газоразрядной лампой и отражателем и блок питания и управления 2, электрически связанный с облучателем гибким кабелем 3.

Облучатель 1 установлен на верхней грани защитного короба 4, выполненного из непрозрачных материалов, например, окрашенного пластика. В верхней грани защитного короба 4 имеется отверстие для выхода излучения, при этом выходное отверстие облучателя 1 и отверстие в верхней грани короба 4 соосны.

Облучатель 1 может быть установлен на механизме 5 регулировки положения по высоте, в этом случае отверстие в верхней грани короба 4 выполнено по размеру облучателя, а зазоры между облучателем и отверстием в верхней грани короба задрапированы гибким непрозрачным материалом. Механизм регулировки 5 может быть выполнен различным образом, например, в виде платформы с несколькими фиксированными положениями, или на основе реечного устройства перемещения. Конкретное конструктивное выполнение механизма 5 несущественно для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата.

В боковых стенках короба 4 выполнены отверстия с защитными шторками 6 из гибкого непрозрачного материала.

Блок питания и управления 2 содержит схему управления 7, зарядное устройство 8, накопительный конденсатор 9, электронный ключ 10, генератор импульсов поджига 11 и импульсный повышающий трансформатор 12.

Схема управления 7 выполнена на основе микропроцессора и в ней функционально присутствуют ячейки памяти, счетчик импульсов, компараторы зарядного напряжения.

Зарядное устройство 8 выполнено в виде AC/DC преобразователя и функционально представляет собой высоковольтный источник тока.

Электронный ключ 10 включен между схемой управления 7 и генератором импульсов поджига 11 и может быть выполнен, например, на основе транзистора или тиристора.

Генератор импульсов поджига 11 представляет собой сравнительно слаботочную разрядную схему на основе конденсатора и тиристора, вырабатывающий импульсы напряжения величиной 600…800 В и длительностью 1…10 мкс.

Импульсный трансформатор 12 выполнен на ферритовом кольце, первичная обмотка - 1…2 витка, вторичная - 20…30 витков.

Накопительный конденсатор 9, вторичная обмотка импульсного трансформатора 12 и импульсная газоразрядная лампа 13, размещенная в облучателе 1, электрически соединены между собой и образуют разрядный контур.

В примере выполнения предложенного устройства для лечения раневой инфекции и дерматологических заболеваний в качестве источника импульсного излучения широкого спектрального состава используется аппарат импульсного высокоинтенсивного оптического облучения «Заря» производства АО «Государственный Рязанский приборный завод» (АО «ГРПЗ»).

Предложенное устройство работает следующим образом.

Защитный короб 4 размещается над пораженной частью тела пациента, как это показано на фиг. 1 для случая лечения конечности. Мягкие защитные шторки 6 короба 4 задергиваются. На верхнюю поверхность защитного короба 4 устанавливается облучатель 1, соединенный кабелем 3 с блоком питания и управления 2. При наличии механизма перемещения 5 положение облучателя 1 регулируется по высоте для обеспечения оптимального расстояния между облучателем и обрабатываемой поверхностью.

Врач-оператор в зависимости от характера заболевания и степени поражения тканей задает необходимую дозу облучения путем ввода с помощью органов управления соответствующего количества импульсов в ячейку памяти схемы управления 7 и включает блок питания и управления 2 в режим излучения.

Схема управления 7 запускает зарядное устройство 8 и отслеживает напряжение на накопительном конденсаторе 9. По достижению требуемой величины зарядного напряжения (1,2…1,5 кВ) схема управления 7 вырабатывает управляющий сигнал, который через замкнутый электронный ключ 10 поступает на генератор импульсов поджига 11, который, в свою очередь, вырабатывает импульс поджига в виде броска напряжения, вызывающий появление импульса тока в первичной обмотке импульсного трансформатора 12. На вторичной обмотке импульсного трансформатора 12 при этом индуцируется импульс амплитудой 15…20 кВ, который пробивает межэлектродный промежуток импульсной газоразрядной лампы 13 и по образовавшемуся в атмосфере ксенона первичному проводящему каналу начинает разряжаться накопительный конденсатор 9. В процессе разряда накопительного конденсатора 9 формируется мощный импульс разрядного тока, который вызывает интенсивный разогрев и ионизацию ксенона. Образующаяся плазма ксенона интенсивно излучает в широкой области спектра, включающей ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение. Это излучение через отверстие в верхней грани защитного короба 4 попадает на обрабатываемую поверхность и осуществляет лечебный эффект.

По мере окончания разряда накопительного конденсатора 9 плазма инертного газа в лампе остывает, газ переходит в атомарное состояние, излучение прекращается. Схема приходит в исходное состояние.

Схема управления 7 с помощью имеющегося в ее составе компаратора устанавливает факт разряда накопительного конденсатора 9 и фиксирует импульс облучения в счетчике импульсов.

Затем процесс работы циклически повторяется: схема управления 7 включает зарядное устройство 8, после заряда накопительного конденсатора 9 до заданного напряжения вырабатывается импульс поджига и т.д.

Тем самым обеспечивается наработка нужной дозы облучения пораженной поверхности тела пациента до тех пор, пока показания счетчика импульсов не сравняются с введенным в ячейку памяти схемы управления 7 необходимым количеством импульсов облучения.

При выполнении лечебной процедуры благодаря отличительным конструктивным признакам предложенного устройства обеспечивается исключение воздействия импульсного рассеянного излучения на врача и пациента, тем самым повышается комфортность проводимой процедуры. При этом во время процедуры сохраняется неизменное и оптимальное расположение облучателя относительно обрабатываемой раневой поверхности, что приводит к повышению стабильности получаемой обрабатываемой поверхностью дозы облучения и, следовательно, к предсказуемости лечебного эффекта.

Т.о., предложенные способ и устройство обеспечивают облучение пораженных, в том числе обширных, поверхностей тела пациента с высокой степенью равномерности и стабильностью величины дозы облучения, что позволяет достичь высокой стабильности, повторяемости и предсказуемости лечебного эффекта при лечении раневой инфекции и дерматологических заболеваний.