CC BY
35
РАЗРАБОТКА БТС ВАКУУМНОЙ ТЕРАПИИ РАН С.Т. Мархаева, магистрант
Научный руководитель: И.А. Апполонова, зам. заведующего кафедрой Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Россия, г. Москва)
Аннотация. Рассмотрены области применения медицинских аспираторов в зависимости от основных параметров: величины разрежения и производительности. Приведена блок-схема работы медицинского аспиратора. Определены основные направления разработки перспективных медицинских аспираторов и области их применения.
Ключевые слова: Аспиратор, послеоперационный аспиратор, вакуум, производительность вакуумного насоса.
Отсасывателями или аспираторами, о которых идет речь в данной статье, называют медицинские приборы, основанные на использовании вакуума.
Различают низкий, средний и высокий вакуум.
Высокий вакуум - это разреженность газа в сосуде или замкнутой полости, при котором средняя длина свободного пробега молекул значительно превышает линейные размеры сосуда или полости:
X ^ »1 ,
средний вакуум - разреженность газа, при которой
X Ш «1,
и низкий вакуум, когда
Ш «1.
О степени или глубине вакуума можем судить по величине давления разреженного газа, что является основанием характеризовать вакуум величиной давления [1].
Производительностью вакуумного насоса £н называется объем газа, удаляемый насосом в единицу времени:
Так как давление газа Ph в процессе откачки постепенно понижается, то количество газа, откачиваемого насосом, прямо пропорционально ShPh и непрерывно уменьшается.
Все отсасыватели (ГОСТ ISO 10079-12012) подразделяют по величине вакуума (высокий - более 60 кПа (0,6 кгс/см2), средний 20 - 60 кПа (0,2 -0,6 кгс/см2), низкий - до 20 кПа (0,2 кгс/см2)) и производительности по воздуху: высокая - бо-лее20 л/мин и низкая - до 20 л/мин.
Данные основные параметры, а именно величина вакуума (разрежения) и производительность - варьируются в широких пределах в зависимости от условий применения.
Анализ тенденций развития отечественной и зарубежной вакуумной медицинской техники, номенклатуры изделий и рынка их сбыта приводит к следующему распределению отсасывателей по областям их применения (табл. 1).
Таблица 1. Распределение отсасывателей по областям их применения
Область применения отсасывателя
Вакуум Р = 0...30 кПа Производительность Q = 1 - 10 л/мин
Вакуум Р = 30.60 кПа Производительность Q = 10 - 20 л/мин
Вакуум Р = 60.95 кПа Производительность Q > 20 л/мин
Лечение гнойных ран (вакуум-терапия):
- активное дренирование раны в
послеоперационном периоде
- регуляция раневого процесса Трахеальная аспирация Проведение искусственной вентиляции легких
Дренаж (очистка) грудной клетки
(отсасывание секреторной жидкости
из верхних дыхательных путей) Длительная аспирация жидкости и газов из плевральной и других полостей организма Лечение мастита в послеопера-ци-
онном периоде
Лечение плевритов, прободных язв и туберкулеза плевры Косметология:
- лечение нарушений артериальной циркуляции крови, стазов крови и лимфы Отсасывание и обеззараживание газов при операциях скальпелем коагулятором из закрытых полостей
Удаление вязких жидкостей из верхних дыхательных путей после травм и в послеоперационный период (фарингальное отсасывание)
Эндоскопия (промывание внутренних органов пациентов) Лапароскопическая хирургия Ускоренное заживление ран (трофические язвы, газовые гангрены, пролежни, огнестрельные и резаные ранения, ожоги, открытые переломы) Автоматическое расправление легкого в послеоперационный период Урология, андрология:
- лечение импотенции
- ликвидация дегенеративных изменений в сосудистой системе полового члена
- комплексное лечение простатитов и уретритов
Отоларингология:
- лечение уха(пневмомассаж барабанной перепонки)
- промывка ушной полости Стоматология:
- отсасывание промывочных жидкостей
- отсасывание дезинфицирующих жидкостей, крови и слюны при хирургических операциях
- лечение пародонтоза Косметология:
- вакуумный массаж Онкология:
- взятие биопсийных проб Колоноскопия:
- мониторная очистка кишечника Молокоотсос
Гинекология:
- экстракорпоральное оплодотворение
Отсасывание частиц тканей, крови, промывочных дезинфицирующих растворов в процессе хирургических операций
Гинекология:
- прерываниебеременности
- аспирация околоплодных вод
- вакуум-экстракция пло-да(родовспоможение) Лечение острого мастита Малоинвазивная хирургия (аспираторы-ирригаторы) Реанимация:
- очищение бронхов (санация)
- промывание внутренних полостей
Косметология:
- лечение карбункулов, фурункулов
- липосакция Терапия:
- ЛОР (промывание полостей) Лабораторная техника:
- перекачивание жидкостей
- фильтрация жидких сред, выпаривание
- ортопедическое протезирование
(формирование вкладышей из пластмассы)
Необходимо отметить, что отсасывате-ли всегда играли жизненно важную роль в уходе за пациентом. Отсасывающие устройства используются и в современной медицинской деятельности: от операционной, плановой, экстренной и неотложной помощи, до амбулаторной, а также для ухода за пациентами на дому.
Медицинские приборы данного типа могут быть стационарными, портативными, передвижными и т. д.
Разрабатываемый аспиратор предназначен для отсасывания крови, гноя и различных жидкостей, частиц тканей и газов из операционных ран и других полостей во время и после операций и других необходимых случаях, для применения во время перемещения пациента в больницу, а также в домашних условиях.
Рисунок 1. Функциональная схема
По мере поступления отсасываемой жидкости в приемную банку разрежение в системе будет падать.
Изучение и анализ специальной медицинской литературы, а также результаты обсуждения с представителями медицинских учреждений дают основание утверждать, что отсасыватели указанных выше типоразмеров позволяют решать все основные задачи из арсенала медиков (табл. 1).
В общем случае при создании медицинских отсасывателей-аспираторов актуальным остается решение чисто инженерных задач - повышение эксплуатационной надежности и долговечности, удобство обслуживания и пользования, современный дизайн, экологическая чистота и бесшумность, снижение затрат на обслуживание, уменьшение производственной трудоемкости, рациональное расширение функций прибора и т. д.
Отдельно необходимо отметить, что основной проблемой в создании медицинских отсасывателей различного назначения является удешевление продукции, а последнее напрямую связано с применением дешевых и малогабаритных вакуумных насосов, рассчитанных на широкий диапазон по разрежению и производительности.
Одной из первоочередных задач, стоящих перед разработчиками медицинских изделий, является создание отсасывающих устройств для МЧС. Самый высокий приоритет в экстренной медицине отводится поддержанию и восстановлению трех жизненно важных функций: дыхания, кровообращения и сознания. Первые две функции позволяют выполнять отсасыватели, а
третья является результатом реализации первых двух.
Основными задачами разработчиков такого медицинского оборудования являются:
- создание портативной, компактной и легкой в использовании продукции, рассчитанной на продолжительный срок службы;
- создание оборудования, которое должно отличаться оптимальным соотношением цены и качества, учитывая низкие эксплуатационные затраты;
- учет и строгое выполнение экологических требований.
Оборудование для спасателей МЧС. Оно должно применяться быстро и эффективно (отсасыватель с минимальным временем выхода на номинальный режим по разрежению) и во всевозможных ситуациях. При этом необходимо учитывать, что каждая чрезвычайная ситуация уникальна и требует индивидуального подхода. Оборудование должно быть работоспособным в любых погодных условиях, и не менее важна их независимость от стационарных источников электропитания при необходимости применения в любом месте оказания помощи или в спасательном транспортном средстве (вертолет, самолет).
Большое внимание необходимо уделить созданию модификаций отсасывателей, обладающих возможностью электропитания от источника переменного тока (АС 220 В), постоянного (ДС 12 В) и работы от заряженной аккумуляторной батареи (с контролем разрядки и зарядки), позволяющей работать в автономном режиме не менее одного часа.
Это делает пригодным их использование в службах спасения, в машинах скорой помощи, в полевой хирургии, в ситуациях природных и техногенных катастроф, при террористических актах и др. Например прибор может комплектоваться адаптером и специальным кабелем для подключения к бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя.
Основной целью является повышение эффективности имеющихся на рынке приборов посредством создания аккумулято-
Библиографический список
1. Ворончев Т.А. Физические основы электровакуумной В.Д. Соболев. - М.: Высшая школа, 1967. - 352 с.
2. Авторское свидетельство СССР № 629930, кл. А61М1/00. М.М. Дружинин, Н.Л. Крылов, А.В. Чупиков. - Заявл. 02.06.1974.
3. Авторское свидетельство СССР № 1409277, кл. А61М1/00. М.М. Дружинин, Н.Л. Крылов. - Заявл. 05.08.1985 г.
4. Свидетельство на полезную модель № 24635. Отсасыватель /
ра, позволяющего работать в автономном режиме
Так же к разрабатываемому аспиратору применимы следующие требования:
Производительность помпы 36 л/мин. (± 2 л/мин.).
Вакуум 0-90 кПа на уровне моря (675 мм. рт. ст.).
Уровень шума 43,9 дБ (А). Габаритные размеры (В х Ш х Г) 300 х 330 х 200 мм. Вес 10,2 кг.
техники / Т.А. Ворончев,
Отсасыватель /
Отсасыватель /
М.М. Дружинин,
В.П. Ходненко, А.В. Чупиков [и др.]. - Заявл. 03.12.2001; опубл. 20.08.2002.
DEVELOPMENT OF BTS VACUUM THERAPY RAS S.T. Markhaeva, graduate student
Supervisor: I.A. Appolonov, deputy head of the department Bauman Moscow state technical university (Russia, Moscow)
Abstract. Areas of application of medical aspirators are considered depending on the main parameters: the magnitude of rarefaction and productivity. A block diagram of the operation of a medical aspirator is given. The main directions of the development of promising medical aspirators and the field of their application have been determined.
Keywords: aspirator, postoperative aspirator, vacuum, vacuum pump capacity.
