аппарат для мониторной очистки кишечника, зонд для него и его блок управления

Формула изобретения

1. Аппарат для мониторной очистки кишечника, включающий очистительный фильтр, нагреватель, источник жидкости, соединенный с выходом фильтра, датчик температуры жидкости, нагнетательный роликовый насос с приводом и датчиком скорости вращения насоса, соединенный своим входом с источником жидкости посредством трубопровода, откачивающий роликовый насос с приводом и датчиком скорости вращения насоса, соединенный своим выходом со сливной магистралью посредством трубопровода; зонд, соединенный своими входом и выходом, соответственно, с выходом нагнетательного роликового насоса и входом откачивающего роликового насоса посредством трубопроводов с разъемными соединителями, датчик внутрикишечного давления, емкость для сбора жидкости в виде сосуда с герметично закрывающейся сверху крышкой с пропущенными через нее трубками, являющимися входом и выходом и соединенных, соответственно, с измерительным трубопроводом зонда посредством разъемного соединителя и датчиком внутрикишечного давления посредством трубопровода, и блок управления, выполненный с возможностью выдачи необходимых сигналов для приводов указанных насосов для поддержания заданных расходов жидкости и отключения нагнетательного роликового насоса, в случае, если измеренные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления, измеренные соответствующими датчиками и аналого-цифровыми преобразователями, превысят заданные предельные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что оба роликовых насоса закреплены на передней панели блока управления, а весь аппарат выполнен в виде стойки на колесах.

3. Зонд аппарата для мониторной очистки кишечника, включающий два параллельных несоосных отрезка труб разных диаметров, расположенных внутри отрезка внешней трубы, герметично соединенной с одной стороны с наконечником, внешний диаметр которого равен наружному диаметру внешней трубы, а торец перпендикулярен общей оси, и имеющим осевое отверстие, по периметру которого герметично соединен отрезок внутренней трубы большего диаметра; отверстие, смещенное от оси, в котором герметично закреплен отрезок трубы меньшего диаметра; четыре отверстия в виде кольцевых сегментов, выполненных в кольцевой зоне наконечника, перекрывающей зазор между внешним и внутренними отрезками труб, а также радиальное отверстие, проходящее через отрезок внешней трубы и отрезок внутренней трубы большего диаметра, с другой стороны отрезок внешней трубы герметично соединен посредством конусообразного переходника с фланцем, в котором выполнены герметичные соединения полости между отрезком внешней трубы и обеими отрезками внутренних труб с внешним трубопроводом, являющимся входом, полости отрезка трубы большего диаметра с внешним трубопроводом, являющимся выходом, полости отрезка трубы меньшего диаметра с внешним измерительным трубопроводом, причем трубопровод, являющийся выходом, выполнен с радиальным отверстием наружу через фланец.

4. Блок управления аппарата для мониторной очистки кишечника, включающий процессор, реализующий алгоритм сравнения измеренных значений температуры жидкости и внутрикишечного давления с заданными и алгоритмы вычисления произведений скоростей вращения насосов на постоянную величину и вычисления произведений скоростей вращения насосов на время и постоянную величину, подключенные своими выходами к входам процессора аналого-цифровой преобразователь температуры жидкости, аналого-цифровой преобразователь внутрикишечного давления, преобразователи скоростей вращения в цифровой код нагнетательного и откачивающего роликовых насосов, переключатели индикации вычисленных по указанным алгоритмам величин для каждого насоса, задатчики заданных значений объемного расхода для каждого насоса, а также подключенные своими входами к выходам процессора: цифровой индикатор измеренной температуры жидкости, цифровой индикатор измеренного внутрикишечного давления, цифровые индикаторы объемных расходов жидкости или прокачанных объемов жидкости каждого насоса, световые индикаторы индицируемых величин для каждого насоса, световой сигнализатор превышения заданной температуры жидкости, световой сигнализатор превышения заданного значения внутрикишечного давления, звуковой сигнализатор превышения заданных значений температуры жидкости и внутрикишечного давления, причем цифровой индикатор измеренной температуры жидкости и цифровой индикатор измеренного внутрикишечного давления подключены своими входами к выходам аналого-цифровых преобразователей температуры жидкости и внутрикишечного давления соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам, обеспечивающим очистку толстого кишечника, и может быть использовано для лечения различных заболеваний кишечника.

Известно устройство для очистки толстой кишки (Патент России 2039575, А 61 М 9/00, А. И. Заворотный и др. опубл. 20.07.95). Известное устройство содержит источник промывочного раствора, указатель уровня раствора, нагреватель, датчик температуры раствора, трубопровод для нагнетания промывочного раствора, нагнетательный роликовый насос, зонд, датчик для измерения внутрикишечного давления, трубопровод для измерения внутрикишечного давления, откачивающий трубопровод, откачивающий роликовый насос и блок управления устройством.

Известен зонд (Авторское свидетельство СССР 1463307, А 61 М 9/00, Я.П. Кулик и др. опубл. 07.03.89). Известный зонд выполнен в виде полой гибкой трубки с тремя полыми внутренними каналами, имеющими отверстия в передней части зонда. Один канал служит для нагнетания промывочного раствора. Второй - откачивающий канал. Еще один канал - для измерения внутрикишечного давления. Каждый из каналов заканчивается отверстиями в передней части зонда. С противоположной стороны зонда каждый из каналов подключается к соответствующему трубопроводу.

Известен блок управления (Патент России 2039575, А 61 М 9/00, А.И. Заворотный и др. опубл. 20.07.95). Известный блок управления содержит блок управления откачивающим насосом, блок управления нагнетательным насосом, измерители температуры и давления, индикаторы температуры и давления, блок управления работой нагревателя, два компаратора, блок задания предельных значений температуры и давления, логический элемент ИЛИ, световые сигнализаторы достижения предельных значений температуры и давления, звуковой сигнализатор. В откачивающем трубопроводе выполнено сквозное отверстие.

Клинический эффект при использовании известного устройства ограничивается тем, что форма и расположение отверстий для подачи и отсасывания промывающего раствора в зонде далеки от оптимальных. Кроме того, единственными характеристиками процесса очистки, доступными для оценки процесса, являются внутрикишечное давление, температура и уровень жидкости, причем недостаточно точно и наглядно отображенные. При этом измеренные значения внутрикишечного давления могут искажаться при попадании и накоплении жидкости в измерительном канале при перепадах давления. При этом поскольку единственным критерием возникновения нештатной ситуации в процессе очистки является сигнал датчика внутрикишечного давления, нельзя считать достаточно высокой безопасность процесса (что, например, очевидно для случая выхода из строя датчика давления). Техническое обслуживание устройства для мониторной очистки сравнительно сложное, в частности сложно обеспечить промывку и замену трубопроводов после каждой процедуры, что также связано с уровнем гигиены.

Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что предложенный аппарат повышает клинический эффект при проведении процедуры очистки за счет более оптимального и равномерного расположения отверстий для подачи и отсасывания жидкости в зонде, исключения попадания и накапливания жидкости в конечной части измерительной магистрали, отображения с большей наглядностью и точностью измеренных значений температуры жидкости и внутрикишечного давления и измерения и отображения дополнительных характеристик потоков жидкостей, важных для контроля процесса очистки кишечника. При этом повышается безопасность процедуры за счет уменьшения опасности травмирования кишечника благодаря увеличению числа контролируемых параметров процесса и точности отображения всех параметров. Техническое обслуживание является более простым, что приводит к повышению уровня гигиены.

Указанный технический результат достигается тем, что аппарат для мониторной очистки кишечника содержит очистительный фильтр, нагреватель, источник жидкости, соединенный с выходом очистительного фильтра, датчик температуры жидкости, нагнетательный роликовый насос с приводом и датчиком скорости вращения насоса, соединенный своим входом с источником жидкости, откачивающий роликовый насос с приводом и датчиком скорости вращения насоса, соединенный своим выходом со сливной магистралью, датчик внутрикишечного давления, зонд, соединенный своим входом с выходом нагнетательного роликового насоса, а выходом - с входом откачивающего насоса, емкость для сбора жидкости в виде сосуда с герметично закрывающейся сверху крышкой с пропущенными сквозь нее трубками, являющимися входом и выходом емкости и соединенными с измерительным трубопроводом зонда и датчиком внутрикишечного давления соответственно, и блок управления устройством, выполненный с возможностью выдачи необходимых сигналов для приводов указанных насосов для поддержания заданных расходов жидкости и отключения нагнетательного роликового насоса в случае, если измеренные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления, измеренные соответствующими датчиками и аналого-цифровыми преобразователями, превысят заданные предельные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления.

Предложенный аппарат может быть выполнен в виде стойки на колесах, а оба роликовых насоса могут быть закреплены на передней панели блока управления.

Технический результат достигается также тем, что зонд аппарата для мониторной очистки кишечника содержит два параллельных несоосных отрезка труб разных диаметров, расположенных внутри отрезка внешней трубы, наконечник и фланец. Отрезок внешней трубы с одной стороны герметично соединен с наконечником, торец которого перпендикулярен общей оси, а диаметр равен наружному диаметру внешней трубы. С другой стороны этот отрезок трубы герметично соединен посредством конусообразного переходника с фланцем. Наконечник имеет следующие отверстия: осевое отверстие, по периметру которого герметично закреплен внутренний отрезок трубы большего диаметра, отверстие, смещенное от оси, в котором герметично закреплен внутренний отрезок трубы меньшего диаметра, четыре отверстия, выполненные в виде кольцевых сегментов в кольцевой зоне наконечника, перекрывающей зазор между внешним и внутренними отрезками труб, а также сквозное радиальное отверстие, проходящее через внешний отрезок трубы и внутренний отрезок трубы большего диаметра. Во фланце полость между внешним отрезком трубы и внутренними отрезками труб герметично соединена с внешним трубопроводом, являющимся входом, полость внутреннего отрезка трубы большего диаметра соединена с внешним трубопроводом, являющимся выходом, а полость внутреннего отрезка трубы меньшего диаметра соединена с внешним трубопроводом, являющимся измерительным трубопроводом. Трубопровод, являющийся выходом, выполнен с радиальным отверстием наружу через фланец.

Технический результат достигается тем, что блок управления аппарата для мониторной очистки кишечника включает процессор, реализующий алгоритм сравнения измеренных значений температуры жидкости и внутрикишечного давления с заданными и алгоритмы вычисления произведений скоростей вращения насосов на постоянную величину и вычисления произведений скоростей вращения насосов на время и постоянную величину, подключенные своими выходами к входам процессора, аналого-цифровой преобразователь температуры жидкости, аналого-цифровой преобразователь внутрикишечного давления, преобразователи скоростей вращения в цифровой код нагнетательного и откачивающего роликовых насосов, переключатели индикации вычисленных по указанным алгоритмам величин для каждого насоса, задатчики заданных значений объемного расхода для каждого насоса, а также подключенные своими входами к выходам процессора цифровой индикатор измеренной температуры жидкости, цифровой индикатор измеренного внутрикишечного давления, цифровые индикаторы объемных расходов жидкости или прокачанных объемов жидкости каждого насоса, световые индикаторы индицируемых величин для каждого насоса, световой сигнализатор превышения заданной температуры жидкости, световой сигнализатор превышения заданного значения внутрикишечного давления, звуковой сигнализатор превышения заданных значений температуры жидкости и внутрикишечного давления, причем цифровой индикатор измеренной температуры жидкости и цифровой индикатор измеренного внутрикишечного давления подключены своими входами к выходам аналого-цифровых преобразователей температуры жидкости и внутрикишечного давления соответственно.

На фиг.1, 2, 3 изображен предлагаемый аппарат, его элементы и их взаимосвязи, на фиг.4 изображен зонд, на фиг.5 - схема блока управления.

Предлагаемый аппарат содержит источник жидкости (канистра) 1, нагреватель 2, очистительный фильтр 3, изображенные на фиг.1. На фиг.2 изображены соединенный с выходом фильтра 3 источник жидкости 1 с датчиком температуры 4 жидкости, нагнетательный роликовый насос 5 с приводом и датчиком скорости вращения, соединенный своим входом с источником жидкости, а выходом - через разъемное соединение 6 с входом зонда 7, откачивающий насос 8 с приводом и датчиком угловой скорости, соединенный своим входом через разъемное соединение 9 с выходом зонда, а выходом - со сливной магистралью. Измерительный трубопровод зонда через разъемное соединение 10 соединен с входом емкости 11 для сбора жидкости, изображенной на фиг.3, выход которой посредством трубопровода соединен с датчиком внутрикишечного давления на фиг.2.

Аппарат может быть выполнен в виде стойки на колесах, а оба роликовых насоса закреплены на передней панели блока управления. Выполнение аппарата в виде стойки на колесах и размещение роликовых насосов на передней панели блока управления упрощает техническое обслуживание за счет облегчения доступа к элементам, подлежащим промывке, что обеспечивает более высокий уровень гигиены.

На фиг.4 изображен зонд, состоящий из наконечника 101, герметично соединенного с отрезком внешней гибкой трубы 102; с другой стороны этот отрезок трубы соединен посредством конусообразного переходника 103 с фланцем 104. Внутри этого отрезка трубы расположены два несоосных отрезка трубы: отрезок 105 трубы большего диаметра, герметично закрепленный по периметру осевого отверстия в наконечнике, а также отрезок трубы 106 меньшего диаметра, герметично закрепленный в отверстии в наконечнике, которое смещено от оси. Кроме того, в наконечнике выполнены радиальное сквозное отверстие, проходящее через отрезки внешней и внутренней труб, а также четыре отверстия 110 в виде кольцевых сегментов в кольцевой зоне наконечника, перекрывающей торец полости между отрезками внешней и внутренней трубы большего диаметра. Через фланец 104 полость между отрезком внешней трубы и внутренними трубами, а также полости отрезков внутренних труб большего и меньшего диаметров соединяются с внешними трубопроводами 107, 108, 109, которые заканчиваются разъемными соединениями. Внешние трубопроводы 107, 108, 109 являются входом, выходом и измерительным трубопроводом зонда. Во фланце выполнено также радиальное отверстие наружу, соединяющееся с внутренней трубой большего диаметра. Внутренний диаметр измерительного трубопровода влияет на постоянную времени измерения внутрикишечного давления, что сказывается на точности его измерения, при этом лимитирующим участком является внутренний отрезок трубы меньшего диаметра, т. к. его увеличение приводит к нежелательному увеличению размера зонда. Установлено, что в качестве оптимального решения значение указанного диаметра может быть выбрано 1 мм.

На фиг.5 изображена схема блока управления аппарата, состоящего из аналого-цифровых преобразователей температуры жидкости 201, внутрикишечного давления 202, цифровых индикаторов соответственно, температуры жидкости 203 и внутрикишечного давления 204, входы которых подключены к выходам аналого-цифровых преобразователей температуры жидкости и внутрикишечного давления, процессора 205, к входам которого также подключены выходы указанных аналого-цифровых преобразователей, и подключенных ко входам процессора преобразователей в цифровой код скоростей вращения нагнетательного насоса 206 и откачивающего насоса 207, задатчиков заданных значений объемных расходов жидкости нагнетательного и откачивающего насосов 210, переключателей 209, 211 индицируемых величин, вычисленных процессором по двум различным алгоритмам для нагнетательного и откачивающего насосов соответственно, а также подключенных к выходам процессора цифрового индикатора 212 объемного расхода или объема прокачанной жидкости нагнетательного насоса в зависимости от положения переключателей 209, светового индикатора 213, указывающего индицируемую величину для нагнетательного насоса, цифрового индикатора 214 объемного расхода или прокачанного объема жидкости в зависимости от положения переключателя 211 и светового индикатора 215, указывающего индицируемую величину для откачивающего насоса, световых индикаторов превышения заданных температуры жидкости 216 и внутрикишечного давления 217, звукового сигнализатора 218 превышения заданной температуры жидкости или внутрикишечного давления, приводов нагнетательного насоса 219 и откачивающего насоса 220. При использовании специальных датчиков скорости вращения, выходной сигнал которых выражен в цифровом коде, преобразователи скоростей вращения 206, 207 насосов исключаются из состава блока управления.

Устройство работает следующим образом. Жидкость, предварительно очищенная фильтром, нагревается нагревателем до требуемой температуры. С выхода датчика температуры жидкости при этом поступает сигнал на аналого-цифровой преобразователь температуры жидкости. Нагнетательный насос нагнетает жидкость из источника жидкости, которая затем через систему нагнетательных трубопроводов поступает на вход зонда. С выхода зонда жидкость с продуктами очистки откачивается откачивающим роликовым насосом, с выхода которого они выбрасываются в сливную магистраль. С внешнего измерительного трубопровода зонда внутрикишечное давление передается на вход емкости для сбора жидкости. В емкости жидкость накапливается, и давление уже через газовую среду передается на датчик внутрикишечного давления. Такая схема измерения внутрикишечного давления позволяет повысить его точность при наличии резких перепадов давления, а также исключается загрязнение датчика с прилегающей измерительной магистралью.

Зонд работает следующим образом. С входа зонда жидкость поступает в полость между внешним отрезком трубы и внутренними отрезками труб, а оттуда через четыре отверстия в виде кольцевых сегментов в наконечнике - в кишечник. Через осевое и два радиальных отверстия в наконечнике жидкость с продуктами очистки поступает во внутренний отрезок трубы большего диаметра, далее - на выход зонда. Внутрикишечное давление через отверстие в наконечнике, через внутренний отрезок трубы меньшего диаметра передается во внешний измерительный трубопровод. Использование разъемных соединений зонда с трубопроводами позволяет использовать зонд как одноразовый.

Блок управления работает следующим образом. В задатчиках объемных расходов насосов устанавливается значение требуемого объемного расхода каждого из насосов. Эти данные поступают в процессор, который при этом выдает необходимые сигналы управления для приводов насосов для поддержания заданных расходов. Процессор также вычисляет объемный расход как произведение скоростей вращения насосов на постоянные величины, равные объемам сегментов роликовых насосов, а количество прокачанной жидкости для каждого насоса - как произведение полученного значения расхода на время. В зависимости от положения переключателя индикации полученных результатов указанных расчетов цифровыми индикаторами индицируется либо объемный расход жидкости, либо объем прокачанной жидкости для каждого насоса. Световой индикатор указывает, какая из величин индицируется в каждый момент времени для каждого насоса. Информация о значениях этих величин, получаемая одновременно, и возможность их повысить качество и безопасность проводимого процесса. Это становится особенно очевидным в случае выхода датчика внутрикишечного давления из строя. В процессе работы датчиками и аналого-цифровыми преобразователями температуры жидкости и внутрикишечного давления измеряются, а цифровыми идикаторами отображаются температура жидкости и внутрикишечное давление. В случае, если измеренные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления превысят заданные предельные значения температуры жидкости и внутрикишечного давления, процессор включит соответствующий световой индикатор и звуковой сигнализатор, а также отключит привод нагнетательного насоса. Отверстие в откачивающем канале служит для нормализации внутрикишечного давления при нештатных ситуациях.