устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови

Формула изобретения

1. Устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови, содержащее ванну для теплоносителя (воды) с поддоном для установки флаконов с препаратами крови, блок нагрева и систему контроля уровня теплоносителя с датчиком наличия теплоносителя, отличающееся тем, что содержит внешний кожух с утеплителем, крышку с утеплителем для закрывания ванны, замок и датчик положения крышки, блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, соединенный с узлом сопряжения с персональным компьютером, компрессор, трубу(ы) с отверстиями, расположенную(ые) под поддоном, в котором также выполнены равномерно расположенные отверстия, и блок контроля подачи сжатого воздуха, блок нагрева выполнен в виде нескольких равномерно расположенных электронагревательных элементов, подключенных к многоканальному регулятору температуры, связанному с несколькими датчиками температуры и имеющему элементы сигнализации, причем блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса соединен с системой контроля уровня теплоносителя, многоканальным регулятором температуры, блоком контроля подачи сжатого воздуха и датчиком положения крышки.

2. Устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови по п.1, отличающееся тем, что система контроля уровня теплоносителя содержит генератор высокой частоты, а датчик наличия теплоносителя выполнен в виде двух пластин, образующих конденсатор.

3. Устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови по п.1, отличающееся тем, что электронагревательные элементы выполнены в виде трубчатых электронагревателей (ТЭНов), расположенных равномерно внутри ванны.

4. Устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови по п.1, отличающееся тем, что электронагревательные элементы выполнены в виде полупроводниковых термоэлементов, расположенных равномерно на внешней поверхности ванны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплообменной технике, используемой в медицине, в частности, может использоваться на станциях переливания крови, в отделениях переливания крови, в хирургических и реанимационных отделениях больниц и клиник, а также в научно-исследовательских медицинских учреждениях.

Высокая эффективность инфузионно - трансфузионной терапии при лечении многих видов патологий способствует тому, что развитие службы крови становится одним из приоритетных направлений практической медицины во всем мире, и ее состояние во многом определяет реальный прогресс в области здравоохранения.

Основными требованиями к компонентам и препаратам крови являются безопасность, биологическая полноценность и клиническая эффективность. При производстве альбумина и других препаратов крови одним из основных технологических процессов является процесс инактивирования вирусов, который по своей сути является пастеризацией препаратов и должен проводится при строго постоянной температуре (59±05°С) в течение длительного (10-12 часов) времени. Процесс инактивирования вирусов применяется при лечении ВИЧ инифицированных больных, больных гепатитом и т.д.

Известно устройство для быстрого оттаивания замороженной плазмы крови (см. US 6007773 кл. А 61 М 1/14, 28.12.1999), содержащее ванну с циркулирующей жидкостью, которая нагревается с помощью термоэлемента и обеспечивает быстрое оттаивание плазмы крови, помещенной в пластиковые мешки, механизм встряхивания, термостат и систему контроля и управления, обеспечивающую управление насосом, нагревательным элементом и встряхивающим механизмом.

Недостатками известного устройства является невозможность поддержания равномерного температурного режима по объему и отсутствие системы записи температуры.

Известно устройство для оттаивания и поддержания в теплом состоянии медицинских продуктов, в частности глубоко замороженной плазмы или крови, (см. ЕР 0318924 А1, кл. А 61 М 5/14, 07.06.1989), содержащее по крайней мере, два пластиковых контейнера, помещенных в подогретую среду, воздействующую на продукт с двух сторон. По крайней мере, на один контейнер постоянно воздействует элемент давления так, что в подогретой среде и, соответственно, в медицинском продукте возникает качающее движение.

Недостатками известного устройства является небольшие габариты и, соответственно, производительность, неудобное размещение пластиковых контейнеров с медицинскими продуктами.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови, содержащее ванну для теплоносителя (воды) с поддоном для установки флаконов с препаратами крови, блок нагрева и систему контроля уровня теплоносителя (см. ЕР 0432591 А1 кл. А 61 М 5/44, 19.06.1991).

Недостатком такого устройства является небольшие размеры (выполнение в настольном варианте), неравномерность поддержания, температурного режима по объему камеры, отсутствие крышки для закрывания ванны.

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков и создании устройства, обеспечивающего оптимальные условия для термообработки стеклянных флаконов (не менее 165 флаконов) с медицинскими препаратами путем длительной (10-24 часов) выдержки флаконов в теплоносителе (воде) с заранее заданной постоянной температурой (59±05°С).

Данный технический результат достигается тем, что устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови, содержащее ванну для теплоносителя (воды) с поддоном для установки флаконов с препаратами крови, блок нагрева и систему контроля уровня теплоносителя с датчиком наличия теплоносителя, содержит внешний кожух с утеплителем, крышку с утеплителем для закрывания ванны, замок и датчик положения крышки, блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, соединенный с узлом сопряжения с персональным компьютером, компрессор, трубу(ы) с отверстиями, расположенную(ые) под поддоном, в котором также выполнены равномерно расположенные отверстия, и блок контроля подачи сжатого воздуха, блок нагрева выполнен в виде нескольких равномерно расположенных электронагревательных элементов, подключенных к многоканальному регулятору температуры, связанному с несколькими датчиками температуры и имеющему элементы сигнализации, причем блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса соединен с системой контроля уровня теплоносителя, многоканальным регулятором температуры, блоком контроля подачи сжатого воздуха и датчиком положения крышки.

Указанный технический результат достигается также тем, что система контроля уровня теплоносителя содержит генератор высокой частоты, а датчик наличия теплоносителя выполнен в виде двух пластин, образующих конденсатор.

Указанный технический результат достигается также тем, что электронагревательные элементы в устройстве для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови выполнены в виде трубчатых элетронагревателей (ТЭНов), расположенных равномерно внутри ванны.

Указанный технический результат достигается также тем, что электронагревательные элементы в устройстве для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови выполнены в виде полупроводниковых термоэлементов, расположенных равномерно на внешней поверхности ванны.

На чертеже показана структурная схема устройства для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови.

Устройство для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови содержит ванну для теплоносителя (воды) 1 с поддоном 2 для установки флаконов 3 с препаратами крови, внешний кожух 4 с утеплителем 5 и крышку 6 с утеплителем 5 для закрывания ванны, блок контроля подачи сжатого воздуха 7, компрессор 8 и трубу (или систему труб) 9 с отверстиями, расположенную (или расположенные) под поддоном 2, в котором также выполнены равномерно расположенные отверстия. Внутренние размеры ванны для установки одновременно до 165 обрабатываемых флаконов объемом 500 мл составляют 1400×700×200 мм. Блок нагрева выполнен в виде нескольких равномерно расположенных по объему ванны электронагревательных элементов 10, подключенных к многоканальному регулятору температуры 11, связанному с несколькими датчиками температуры 12. В качестве регулятора 11 применен 8-канальный регулятор температуры ТРМ-38 производства фирмы “Овен”, г. Москва. Система контроля уровня теплоносителя 13 связана с датчиком 14 наличия теплоносителя. Расположение датчика 14 является стандартным для систем контроля уровня, например, он может располагаться так же, как в системе контроля уровня теплоносителя по прототипу - ЕР 0432591, указанному выше.

Устройство содержит также блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15, соединенный с узлом сопряжения с персональным компьютером 16. Использование блока аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса известно из уровня техники (см. Полезная модель 23330, кл. F 25 D 25/02, 10.06.2002). Блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 выполнен на базе стандартного микропроцессора KR 1816. Узел сопряжения с персональным компьютером 16 выполнен на стандартной элементной базе. Блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 включает в себя таймер для установки времени термообработки (не показан). Может использоваться и отдельный таймер. Диапазон времени установки таймера 0-24 часа.

При этом блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 соединен с датчиком положения крышки, системой контроля уровня теплоносителя 13, многоканальным регулятором температуры 11 и блоком контроля подачи сжатого воздуха 7.

В соответствии с указанными соединениями блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 осуществляет аварийную сигнализацию и протоколирование следующих параметров:

уровень (наличие) теплоносителя, температура теплоносителя, положение крышки, подача сжатого воздуха.

Использование блока контроля подачи сжатого воздуха (газа) известно из уровня техники (см. RU 2098903, кл. Н 02 G 1/00, 10.12.1997, блок управления, управляющий манометр, блок контроля параметров воздуха, RU 2099642, кл. F 24 D 3/08, 20.12.1997, процессор 32, соединенный с датчиком давления газа 27). Практически блок контроля подачи сжатого воздуха может быть выполнен в виде устройства, реагирующего на давление (или расход) воздуха (см. Тельнов К.А. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Л.: Недра, 1983, с.73-75, RU 2095695, кл. F 24 С 3/00, 10.11.1997, колонка 8, фиг.1).

Крышка 6 для закрывания ванны содержит замок 17 и датчик положения крышки 18, связанный с блоком аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15.

Датчик наличия теплоносителя 14 может быть выполнен в виде двух пластин, образующих конденсатор, система контроля уровня теплоносителя 13 может включать генератор высокой частоты.

Электронагревательные элементы могут быть выполнены в виде трубчатых элетронагревательных элементов (ТЭНов), расположенных равномерно внутри ванны, или в виде полупроводниковых термоэлементов расположенных равномерно на внешней поверхности ванны.

Работа устройства для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови осуществляется следующим образом.

Флаконы 3 с препаратами крови размещают на поддоне ванны, которую наполняют теплоносителем, в качестве которого в большинстве случаев используют дистиллированную воду. Закрывают крышку 6 с утеплителем 5 на замок 17. С помощью замка обеспечивается герметизация объема камеры и устраняется возможность несанкционированного доступа к препаратам крови. Утеплитель, расположенный на крышке и внутри кожуха 4, обеспечивает изоляцию нагретого теплоносителя и, таким образом, стабилизирует равномерность температуры по объему ванны.

Включают блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15, который соответственно обеспечивает питанием систему контроля уровня теплоносителя 13, многоканальный регулятор температуры 11 и блок контроля подачи сжатого воздуха 7. Одновременно включается таймер, на котором предварительно установлено время термообработки.

Компрессор, получая электрическое питание, подает в трубу 9 с отверстиями сжатый воздух, который выходя из нее вызывает циркуляцию (перемешивание) теплоносителя в ванной. В случае нарушений работы компрессора или разрыва трубы (т.е. при отсутствии подачи воздуха в ванну) от блока контроля подачи сжатого воздуха 7 поступает сигнал на блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15. При циркуляции теплоноситель проходит через отверстия в поддоне и омывает флаконы с препаратами крови. В непосредственной близости от флаконов расположены несколько датчиков температуры 12, связанные с многоканальным регулятором температуры 11, который подключен к соответствующим равномерно расположенным электронагревательным элементам 10. Нагревательные элементы обеспечивают поддержание необходимой температуры теплоносителя и соответственно препаратов крови в флаконах.

Регулятор имеет элементы индикации температуры, измеряемой в каждом канале, а также элементы сигнализации, которые, в случае выхода температуры за заданные пределы (59±05°С) в любой зоне контроля и регулирования, выдают сигналы на блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15.

Наличие теплоносителя в ванной контролируется датчиком 14. При увеличении (или уменьшении, в зависимости от настройки) емкости конденсатора происходит срыв генерации генератора высокой частоты, входящего в систему контроля уровня 13, которая подает соответствующий сигнал на блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15. На указанный блок поступают также сигналы работы блока контроля подачи сжатого воздуха.

Узел сопряжения с персональным компьютером 16 обеспечивает возможность дистанционного контроля работы устройства с помощью персонального компьютера, а также запоминание параметров процесса, с последующей распечаткой протокола.

На блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 также поступает сигнал от датчика 18 положения крышки в случае ее неплотного прилегания к ванне или в случае ее открывания.

Равномерное расположение по объему ванны трубчатых электронагревателей (ТЭНов), обеспечивает подвод необходимой мощности к теплоносителю. Однако такая конструкция имеет существенный недостаток, связанный с необходимостью обеспечения герметизации.

Указанный недостаток устраняется при выполнении электронагревательных элементов в виде полупроводниковых термоэлементов, расположенных равномерно на внешней поверхности ванны.

По окончании времени термообработки препаратов крови, установленного на таймере, выдается соответствующий световой и звуковой сигнал. После этого оператором дается команда на распечатку протокола с параметрами процесса с помощью компьютера и принтера, подключенных к блоку аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 15 через узел сопряжения с персональным компьютером 16.

Вышеуказанное выполнение устройства для инактивирования вирусов при производстве препаратов крови позволяет устранить недостатки аналогичных устройств и создать устройство, обеспечивающее оптимальные условия для термообработки стеклянных флаконов (не менее 165 флаконов) с медицинскими препаратами путем длительной (10-24 часов) выдержки флаконов в теплоносителе (воде) с заранее заданной постоянной температурой (59±05°С).