полупроводниковое термоэлектрическое устройство для регулирования температуры трансфузионных средств

Формула изобретения

Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для регулирования температуры трансфузионных средств, содержащее теплообменник для трансфузионного средства с системой изменения температуры в нем, выполненный в виде батареи термоэлектрических модулей, первые спаи которых находятся в тепловом контакте с теплообменником, а вторые - с жидкостным радиатором, блок автоматики с устройством контроля и регулировки, соединенным с блоком питания термомодулей, и датчик температуры, отличающееся тем, что датчики температуры, выходы которых соединены с входом устройства контроля и регулировки, размещены на входе и выходе теплообменника для трансфузионного средства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для контроля и управления температурой трансфузионных средств в процессе их введения в организм человека. Актуальность данной задачи заключается в том, что различные медицинские препараты должны вводиться в организм человека при различных температурах (от -5 до 40^oC).

Известны различные методы для достижения заданной температуры вводимых препаратов. Одним из них является предварительный подогрев вводимой жидкости в термостате до заданной температуры. Недостатком данного способа является изменение температуры вводимого средства в результате теплового контакта с окружающей средой.

Известно устройство для гипотермии (SU 240175, 1969), содержащее теплообменник для трансфузионного средства с системой изменения температуры в нем, в виде батареи термоэлектрических модулей, первые спаи которых находятся в тепловом контакте с теплообменником, вторые - с жидкостным радиатором, блок автоматики включает датчик температуры, имеется также устройство контроля и регулирования.

Однако известное устройство возможно использовать только в условиях операционной и только для охлаждения крови. Кроме того, батарея термомодулей и теплообменник разнесены на большое расстояние, что снижает точность регулировки температуры.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Для достижения данной цели предназначается устройство, содержащее теплообменник из материала с высокой теплопроводностью, в котором происходит изменение в заданном направлении температуры вводимого препарата, систему изменения температуры в теплообменнике в виде батареи термоэлектрических модулей и устройство автоматики, включающее блок контроля и регулировки температуры, выход которого связан с блоком питания термоэлектрических модулей, и установленных на выходе и входе теплообменника датчиков температуры, сигнал с которых подается на вход блока контроля и регулировки. Кроме того излишек тепла от вторых спаев термоэлектрических модулей отводится с помощью присоединенного к ним жидкостного радиатора.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из теплообменника 1, через который пропускается медицинский препарат перед трансфузией. Теплообменник 1 находится в тепловом контакте с батареей термоэлектрических модулей, которая набрана из полупроводниковых ветвей n и p типа (2 и 3 соответственно), между которыми проложен диэлектрик 4. С другой стороны с батареей термомодулей контактирует жидкостной радиатор 5, который представляет собой систему принудительного водяного охлаждения. Для исключения электрического контакта термобатареи с теплообменником и жидкостным радиатором батарея изолируется металлокерамическими прокладками 6, а для исключения теплообмена батареи термомодулей с окружающей средой проложена теплоизоляция 7. На входе трансфузионного средства в теплообменник и на выходе из него установлены датчики температуры 8, выходы которых соединены с входом устройства контроля и регулировки 9. Блок автоматики вырабатывает управляющие сигналы, которые по цепям управления подаются на блок питания 10. В зависимости от управляющих сигналов и режима работы (нагрев или охлаждение) в блоке питания изменяется величина и направление тока питания термоэлектрических модулей. В комплект так же входит емкость 11 и система переливания 12.

Принцип работы предлагаемого устройства следующий. Из емкости 11 трансфузионное средство подается по гибкому шлангу 12 на вход теплообменника 1. Теплообменник 1 представляет собой змеевик из материала с большой теплопроводностью, имеющий хороший тепловой контакт с первыми спаями батареи полупроводниковых термоэлектрических модулей. На входе медицинского препарата в теплообменник и на выходе из него стоят датчики температуры 8. В зависимости от выходного напряжения этих датчиков и от заданной температуры блок автоматики 9 вырабатывает сигналы, управляющие блоком питания 10, в зависимости от которых последний подает требуемое напряжение питания на соответствующие ветви термоэлектрических модулей (2 и 3). С выхода теплообменника 1 медицинский препарат с заданной температурой поступает к точке трансфузии на теле человека. Излишек тепла от вторых спаев полупроводниковых термоэлектрических модулей отводится с помощью теплообменника 6, в котором принудительное охлаждение осуществляется посредством циркуляции водопроводной воды. Для исключения электрического контакта термобатареи с теплообменником и жидкостным радиатором батарея изолируется металлокерамическими прокладками 6 и теплоизоляцией 7.

В качестве змеевика теплообменника 1 используется трубка из материала с высокой теплопроводностью (медь), у которой поверхность, соприкасающаяся с трансфузионным средством, предварительно покрыта инертным материалом (хромирована). Для обеспечения стерильности после каждого использования устройства змеевик обезвреживается и стерилизуется, а перед повторным применением промывается физиологическим раствором.

Для переливания крови и подобных жидкостей ввиду того, что процесс стерилизации становится очень трудоемким, необходимо обеспечить возможность применения одноразовых систем. Для этого теплообменник 1 выполнен в виде раскрывающейся по продольной плоскости конструкции с возможностью закладки в него гибкого шланга одноразовой системы переливания.