RU170090U1 - DEVICE FOR TREATMENT OF LIMB FREEZERS - Google Patents

Abstract

(57) Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для снижения тяжести последствий холодовых травм.Технический результат заявляемой полезной модели состоит в повышении уровня мощности СВЧ излучения, уменьшении габаритов облучателя и вследствие этого – рабочей камеры, а также в увеличении срока службы защитного рукава.Устройство для лечения отморожений конечностей, содержащее терапевтический прибор СМВИ-200, служащий источником СВЧ излучения, и связанную с ним посредством коаксиального кабеля экранированную рабочую камеру. Установленный на стенке камеры разъем присоединен к расположенному внутри камеры излучателю в виде четвертьволновой короткозамкнутой линии, выполненной из металлической пластины. Камера снабжена отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из полимерной металлизированной пленки, помещенной между слоями ткани. 2 ил.(57) The utility model relates to medical equipment and is intended to reduce the severity of the effects of cold injuries.The technical result of the claimed utility model consists in increasing the power level of microwave radiation, reducing the dimensions of the irradiator and, as a result, the working chamber, as well as increasing the service life of the protective sleeve. A device for the treatment of frostbite of the extremities, containing the therapeutic device SMVI-200, which serves as a source of microwave radiation, and a shielded working device connected with it via a coaxial cable the camera. A connector mounted on the chamber wall is connected to a radiator located inside the chamber in the form of a quarter-wave short-circuited line made of a metal plate. The camera is equipped with an opening, around the perimeter of which a flexible protective sleeve is made with its opening, made of a polymer metallized film placed between the layers of fabric. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для снижения тяжести последствий холодовых травм.The utility model relates to medical equipment and is intended to reduce the severity of the effects of cold injuries.

Отморожения составляют от 10 до 15% травматических случаев, при этом глубокие отморожения требуют длительного лечения – до 65 суток – и в массе случаев заканчиваются обширными ампутациями. Вероятность инвалидизации при глубоких отморожениях достигает 90%. Объективная потребность в оборудовании для лечения отморожений обусловлена климатическими условиями России, где на большей части территории холодный период длится до 6 месяцев. Следует отметить, что проблема лечения отморожений существует и в более теплых регионах. Например, известны случаи массовых холодовых поражений в Индии и Вьетнаме. Несмотря на важность проблемы, лечение глубоких отморожений носит в основном консервативный характер. Специализированное оборудование отсутствует. Frostbite makes up from 10 to 15% of traumatic cases, while deep frostbite requires a long treatment - up to 65 days - and in the majority of cases they end with extensive amputations. The probability of disability during deep frostbite reaches 90%. The objective need for equipment for the treatment of frostbite is due to the climatic conditions of Russia, where in most of the territory the cold period lasts up to 6 months. It should be noted that the problem of frostbite treatment also exists in warmer regions. For example, cases of massive cold lesions in India and Vietnam are known. Despite the importance of the problem, the treatment of deep frostbite is mostly conservative. There is no specialized equipment.

Перспективным направлением в лечении отморожений является прогрев конечности проникающим в глубину тканей СВЧ излучением. Глубинный прогрев обеспечивает снятие стойкого спазма основных питающих сосудов и восстановление адекватного кровотока во всей массе конечности. Однако, большинство существующих устройств для СВЧ нагрева не подходит для решения этой задачи. Все они имеют поверхностные (иногда внутриполостные) аппликаторы, неприспособленные для того, чтобы выполнять функцию объемного нагрева. Неконтролируемая часть излучения рассеивается в окружающем пространстве, оказывая вредное воздействие на пациента и обслуживающий персонал. A promising direction in the treatment of frostbite is the heating of the extremities by penetrating microwave radiation into the depths of tissues. Deep heating ensures the removal of persistent spasm of the main supply vessels and the restoration of adequate blood flow throughout the limb mass. However, most existing devices for microwave heating are not suitable for this task. All of them have surface (sometimes intracavitary) applicators, unsuitable in order to perform the function of volumetric heating. The uncontrolled part of the radiation is scattered in the surrounding space, having a harmful effect on the patient and staff.

Известно устройство для лечения отморожений конечностей (Патент РФ № 2334494, МПК A61F7/00, A61N5/02, опубл. 27.09.2008). Устройство содержит источник СВЧ излучения и связанную с ним экранированную рабочую камеру, снабженную отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий рукав, выполненный из металлической сетки, помещенной между слоями ткани. Преимущество устройства заключается в дозированном объемном воздействии прогревающего излучения на пораженную конечность, помещаемую в рабочую камеру. При этом реализуется принцип «черного тела», согласно которому вся мощность, поступающая в рабочую камеру с отражающими стенками, рассеивается в помещенном туда поглощающем объекте. В данном случае таким объектом служит отмороженная конечность, а неконтролируемое облучение пациента и персонала сводится к минимуму. В качестве источника СВЧ излучения в известном устройстве используется бытовая микроволновая печь, что обусловлено, в первую очередь, ее непревзойденной дешевизной и доступностью. СВЧ печь имеет рабочую частоту порядка 2450 МГц, которой соответствует рабочая длина волны порядка 126 мм. Связь между рабочим объемом печи и экранированной рабочей камерой осуществляется через отверстие в их общей стенке. В рабочий объем печи помещается балластная нагрузка, в которой рассеивается избыток мощности источника СВЧ излучения. Балластная нагрузка представляет собой сосуд с водой. В соответствии с концепцией «черного тела» доля мощности источника, отводимая в экранированную рабочую камеру, равна отношению площади отверстия связи к общей площади стенок рабочего объема печи. Минимальное вмешательство в конструкцию печи, состоящее в выполнении отверстия в задней стенке, обеспечивает работу печи в штатном режиме с сохранением всех факторов, обеспечивающих ее безопасность. Применение устройства производится в соответствии с патентом «Способ лечения отморожений по принципу СВЧ нагрева» (Патент РФ № 2360713, МПК A61N5/02, опубл. 10.07.2009).A device is known for the treatment of frostbite of limbs (RF Patent No. 2334494, IPC A61F7 / 00, A61N5 / 02, publ. September 27, 2008). The device comprises a microwave radiation source and a shielded working chamber connected with it, equipped with an opening, a flexible sleeve made of a metal mesh placed between the fabric layers is fixed around its perimeter by an opening. The advantage of the device lies in the dosed volumetric effect of the warming radiation on the affected limb placed in the working chamber. At the same time, the principle of the “black body” is realized, according to which all the power entering the working chamber with reflecting walls is dissipated in the absorbing object placed there. In this case, a frostbitten limb serves as such an object, and uncontrolled irradiation of the patient and staff is minimized. As a source of microwave radiation in the known device, a domestic microwave oven is used, which is due, first of all, to its unsurpassed low cost and availability. The microwave oven has an operating frequency of about 2450 MHz, which corresponds to a working wavelength of about 126 mm. The connection between the working volume of the furnace and the shielded working chamber is through a hole in their common wall. A ballast load is placed in the working volume of the furnace, in which the excess power of the microwave radiation source is dissipated. Ballast load is a vessel with water. In accordance with the concept of the “black body”, the fraction of the source power allocated to the shielded working chamber is equal to the ratio of the area of the communication hole to the total wall area of the working volume of the furnace. Minimal interference with the design of the furnace, consisting of making holes in the rear wall, ensures the operation of the furnace in the normal mode while maintaining all the factors ensuring its safety. The use of the device is made in accordance with the patent "A method for the treatment of frostbite on the principle of microwave heating" (RF Patent No. 2360713, IPC A61N5 / 02, published on July 10, 2009).

Недостатки данного устройства обусловлены большими размерами, весом и энергопотреблением микроволновой печи. Эти факторы ограничивают мобильность и транспортабельность устройства, а также возможность автономной работы, что особенно важно в условиях чрезвычайных ситуаций. Кроме того, недостатком является необходимость холостого рассеяния большей части мощности в балластной нагрузке. При этом не исключается вероятность неправильного обращения, заключающегося в подключении устройства без балластной нагрузки (без воды), что снижает безопасность устройства, так как может вызвать термическое поражение у пациента. Указанные недостатки не позволяют считать известное устройство приемлемым для тиражирования и массового применения.The disadvantages of this device are due to the large size, weight and power consumption of the microwave. These factors limit the mobility and transportability of the device, as well as the possibility of autonomous operation, which is especially important in emergency situations. In addition, the disadvantage is the need for idle dissipation of most of the power in the ballast load. In this case, the likelihood of improper handling, which consists in connecting the device without a ballast load (without water), is not excluded, which reduces the safety of the device, since it can cause thermal damage to the patient. These shortcomings do not allow us to consider the known device acceptable for replication and mass application.

Указанные недостатки частично преодолены в полезной модели «Устройство для лечения отморожений конечностей» (Патент РФ № 107060, МПК A61N5/00, опубл. 10.08.2011). Устройство содержит источник СВЧ излучения и связанную с ним экранированную рабочую камеру, снабженную отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из проводящего слоя, помещенного между слоями ткани, при этом в качестве источника СВЧ излучения выбран терапевтический прибор, конкретно в данной модели – «Луч-4». Для связи между указанным источником и рабочей камерой использован коаксиальный кабель и разъем, установленный на стенке рабочей камеры. С разъемом связан штатный излучатель от того же прибора, установленный внутри рабочей камеры. Проводящий слой в известной полезной модели представлен металлической сеткой.These disadvantages are partially overcome in the utility model "Device for the treatment of frostbite of the extremities" (RF Patent No. 107060, IPC A61N5 / 00, published on 08/10/2011). The device comprises a microwave radiation source and a shielded working chamber connected with it, equipped with an opening, a flexible protective sleeve made of a conductive layer placed between the tissue layers is fixed around its perimeter, and a therapeutic device is selected as the microwave radiation source, specifically in this models - "Ray-4". For communication between the specified source and the working chamber, a coaxial cable and a connector mounted on the wall of the working chamber are used. A standard emitter from the same device, installed inside the working chamber, is connected to the connector. The conductive layer in the known utility model is represented by a metal mesh.

Известная полезная модель обладает большей мобильностью и безопасностью, благодаря уменьшенному энергопотреблению и массогабаритным показателям.The well-known utility model has greater mobility and security, due to reduced power consumption and weight and size.

Вместе с тем, известная полезная модель устройства для лечения отморожений конечностей обладает рядом недостатков. Прежде всего, применяемый в ней прибор «Луч-4» снят с производства и недоступен в требуемых практикой количествах. Мощность источника СВЧ излучения в данном приборе ограничена величиной 20 Вт, в то время как для лечения в соответствии с методикой по патенту РФ № 2360713 требуется мощность до 30 Вт. Более того, опытным путем установлено, что для прогрева массивных конечностей (нога) может потребоваться и более высокий уровень мощности – до 60 Вт. Неудобство применения известной полезной модели связано также с размещением внутри рабочей камеры штатного излучателя, обладающего значительными габаритами, что вынуждает соответственно увеличивать габариты самой рабочей камеры. Наконец, конструкция защитного рукава в виде металлической сетки, помещенной между слоями ткани, не обеспечивает длительного срока службы, поскольку сетка в силу естественной жесткости имеет тенденцию к формированию складок, вдоль которых она переламывается. However, the known utility model of the device for treating frostbite of the extremities has a number of disadvantages. First of all, the Luch-4 device used in it is discontinued and is not available in the quantities required by practice. The power of the microwave radiation source in this device is limited to 20 W, while for treatment in accordance with the methodology according to the patent of the Russian Federation No. 2360713 a power of up to 30 W is required. Moreover, it was experimentally established that for heating up massive limbs (leg), a higher power level may also be required - up to 60 watts. The inconvenience of using the known utility model is also associated with the placement of a full-time emitter inside the working chamber, which has significant dimensions, which forces a corresponding increase in the dimensions of the working chamber itself. Finally, the design of the protective sleeve in the form of a metal mesh placed between the layers of fabric does not provide a long service life, since the mesh, due to its natural stiffness, tends to form folds along which it breaks.

Технический результат заявляемой полезной модели состоит в повышении уровня мощности СВЧ излучения, уменьшении габаритов облучателя и вследствие этого – рабочей камеры, а также в увеличении срока службы защитного рукава.The technical result of the claimed utility model consists in increasing the power level of microwave radiation, reducing the dimensions of the irradiator and, as a result, the working chamber, as well as increasing the service life of the protective sleeve.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для лечения отморожений конечностей, содержащем терапевтический прибор, служащий источником СВЧ излучения, и связанную с ним посредством коаксиального кабеля экранированную рабочую камеру, снабженную установленным на ее стенке разъемом, присоединенным к расположенному внутри камеры излучателю, а также отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из проводящего слоя, помещенного между слоями ткани, таким образом устранены недостатки прототипа. Отличие состоит в том, что в качестве терапевтического прибора использован прибор СМВИ-200, излучатель представлен четвертьволновой короткозамкнутой линией, выполненной из металлической пластины, а проводящий слой в защитном рукаве выполнен из полимерной металлизированной пленки. The technical result is achieved by the fact that in the known device for treating frostbite of the extremities, comprising a therapeutic device serving as a source of microwave radiation, and a shielded working chamber connected with it via a coaxial cable, equipped with a connector mounted on its wall, connected to an emitter located inside the chamber, and a hole along the perimeter of which a flexible protective sleeve is made with its opening, made of a conductive layer placed between the layers of fabric, thus enes prototype disadvantages. The difference is that the SMVI-200 device is used as a therapeutic device, the emitter is a quarter-wave short-circuited line made of a metal plate, and the conductive layer in the protective sleeve is made of a polymer metallized film.

Достижимость технического результата обусловлена следующим.The attainability of the technical result is due to the following.

Терапевтический прибор СМВИ-200 (см. источник информации http://www.medteco.ru/ru/produktsiya/fizioterapiya/smv-terapiya/smv) является современным прибором, массово выпускаемым и отвечающим всем требованиям безопасности. Уровень мощности программно задается и может, в частности, составлять 15, 30, 45 и 60 Вт в непрерывном режиме или 10, 20, 30, 40, 50 и 60 Вт в импульсном режиме, что позволяет устанавливать оптимальный уровень для любых ситуаций, связанных с воздействием на пораженную конечность.The therapeutic device SMVI-200 (see the source of information http://www.medteco.ru/ru/produktsiya/fizioterapiya/smv-terapiya/smv) is a modern device, mass-produced and meets all safety requirements. The power level is programmable and can, in particular, be 15, 30, 45 and 60 watts in continuous mode or 10, 20, 30, 40, 50 and 60 watts in pulse mode, which allows you to set the optimal level for any situations associated with impact on the affected limb.

Связь центрального штыря соединительного разъема с четвертьволновой короткозамкнутой линией, служащей излучателем, обеспечивает эффективную передачу энергии СВЧ излучения внутрь камеры. Выполнение линии из металлической пластины обеспечивает достаточно широкий частотный диапазон согласования излучателя и устраняет необходимость его настройки. Пластина, образующая линию, выступает над внутренней поверхностью рабочей камеры не более чем на 15 мм, то есть излучатель обладает относительно малыми габаритами, исключая необходимость тем или иным образом увеличивать габариты рабочей камеры. Этим предлагаемое техническое решение выгодно отличается от прототипа, где штатный излучатель терапевтического прибора имеет размеры, как правило, соизмеримые с длиной волны (126 мм для рабочего диапазона частот) во всех трех измерениях. The connection of the central pin of the connector with the quarter-wave short-circuited line serving as the emitter provides efficient transmission of microwave energy into the camera. The execution of the line from a metal plate provides a sufficiently wide frequency range for matching the emitter and eliminates the need for its adjustment. The plate forming the line protrudes above the inner surface of the working chamber by no more than 15 mm, that is, the emitter has relatively small dimensions, eliminating the need to increase the dimensions of the working chamber in one way or another. This proposed technical solution compares favorably with the prototype, where the standard emitter of the therapeutic device has dimensions, as a rule, commensurate with the wavelength (126 mm for the working frequency range) in all three dimensions.

Использование в защитном рукаве металлизированной полимерной пленки в качестве проводящего слоя имеет преимущества относительно металлической сетки, состоящие в большей гибкости, отсутствия тенденции к формированию складок и переламыванию вдоль этих складок. Данное обстоятельство способствует увеличению срока службы защитного рукава.The use of a metallized polymer film in a protective sleeve as a conductive layer has advantages over a metal mesh, consisting in greater flexibility, the absence of a tendency to form folds and break along these folds. This circumstance helps to increase the service life of the protective sleeve.

Таким образом, отличительные признаки полезной модели обеспечивают заявленный технический результат.Thus, the distinguishing features of the utility model provide the claimed technical result.

Полезная модель иллюстрируется фигурами 1-2. The utility model is illustrated in figures 1-2.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для лечения отморожения конечностей. In FIG. 1 shows a General view of a device for the treatment of frostbite of the extremities.

На фиг. 2 изображен пример выполнения облучателя.In FIG. 2 shows an example of a feed.

Устройство для лечения отморожений конечностей (фиг. 1) содержит источник СВЧ излучения 1, представленный терапевтическим прибором СМВИ-200 и экранированную рабочую камеру 2, связанную с ним посредством коаксиального кабеля 3. Рабочая камера 2 снабжена отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий рукав 4. Рукав выполнен из полимерной металлизированной пленки, например, лавсановой пленки, используемой для теплоизоляции. Экспериментально установлено, что пленка эффективно отражает СВЧ излучение, обеспечивая безопасность для окружающих при работе устройства. Коаксиальный разъем 5, установленный на стенке рабочей камеры 2 (фиг. 2) присоединен к излучателю, выполненному из металлической пластины 6, посредством пайки 7. Металлическая пластина 6 образует замкнутую короткозамкнутую четвертьволновую линию, служащую излучающим элементом. A device for treating frostbite of the extremities (Fig. 1) contains a microwave radiation source 1, represented by the SMVI-200 therapeutic device and a shielded working chamber 2 connected with it by means of a coaxial cable 3. The working chamber 2 is provided with an opening, a flexible sleeve is fixed around its perimeter by its opening 4. The sleeve is made of a polymer metallized film, for example, a polyester film used for thermal insulation. It was experimentally established that the film effectively reflects microwave radiation, ensuring safety for others when the device is operating. The coaxial connector 5 mounted on the wall of the working chamber 2 (Fig. 2) is connected to the emitter made of a metal plate 6 by soldering 7. The metal plate 6 forms a closed short-circuited quarter-wave line serving as a radiating element.

Устройство работает следующим образом. Объект воздействия (отмороженная конечность) проводится в полость рабочей камеры 2 через защитный рукав 3. При включении источника СВЧ излучения 1 микроволновая энергия через коаксиальный кабель 3, разъем 5 и излучатель, образованный металлической пластиной 6 поступает в полость рабочей камеры 2. Поскольку стенки камеры и металлизированная пленка рукава эффективно отражают СВЧ излучение, вся подводимая в камеру мощность рассеивается в объекте воздействия, прогревая его на всю глубину. Этим достигается требуемый терапевтический эффект, состоящий в снятии спазма основных питающих сосудов и восстановлении кровотока в полном объеме. Излучатель в виде четвертьволновой короткозамкнутой линии, образованной пластиной 6, имеет направленность излучения преимущественно вдоль стенки рабочей камеры 2 перпендикулярно оси металлической пластины 6, в то время как интенсивность излучения в направлении, перпендикулярном стенке, минимальна. Благодаря этому основной поток излучения попадает на объект не напрямую, а после ряда отражений от стенок рабочей камеры, что способствует более равномерному всестороннему прогревающему воздействию.The device operates as follows. The object of influence (frostbitten limb) is conducted into the cavity of the working chamber 2 through the protective sleeve 3. When the microwave source 1 is turned on, microwave energy through the coaxial cable 3, connector 5 and the emitter formed by the metal plate 6 enters the cavity of the working chamber 2. Since the walls of the chamber and the metallized film of the sleeve effectively reflects microwave radiation, all the power supplied to the chamber is dissipated in the object of influence, warming it to the entire depth. This achieves the required therapeutic effect, consisting in the removal of the spasm of the main supply vessels and the restoration of blood flow in full. The emitter in the form of a quarter-wave short-circuited line formed by the plate 6 has a radiation directivity mainly along the wall of the working chamber 2 perpendicular to the axis of the metal plate 6, while the radiation intensity in the direction perpendicular to the wall is minimal. Due to this, the main radiation flux does not reach the object directly, but after a series of reflections from the walls of the working chamber, which contributes to a more uniform comprehensive heating effect.

Использование в качестве источника СВЧ излучения современного и доступного прибора СМВИ-200 обеспечивает возможность выбора мощности СВЧ воздействия в терапевтически необходимых пределах. Предложенная конструкция излучателя минимизирует его вклад в габариты рабочей камеры. Предложенная замена металлической сетки в защитном рукаве на металлизированную полимерную пленку повышает срок службы, надежность и удобство применения рукава.The use of a modern and affordable SMVI-200 device as a microwave source provides the ability to select the microwave power within the therapeutically necessary limits. The proposed design of the emitter minimizes its contribution to the dimensions of the working chamber. The proposed replacement of the metal mesh in the protective sleeve with a metallized polymer film increases the service life, reliability and ease of use of the sleeve.

Claims (1)

Устройство для лечения отморожений конечностей, содержащее терапевтический прибор, служащий источником СВЧ излучения, и связанную с ним посредством коаксиального кабеля экранированную рабочую камеру, снабженную установленным на ее стенке разъемом, присоединенным к расположенному внутри камеры излучателю, а также отверстием, по периметру которого закреплен своим раскрывом гибкий защитный рукав, выполненный из проводящего слоя, помещенного между слоями ткани, отличающееся тем, что в качестве терапевтического прибора использован прибор СМВИ-200, излучатель представлен четвертьволновой короткозамкнутой линией, выполненной из металлической пластины, а проводящий слой в защитном рукаве выполнен из полимерной металлизированной пленки. A device for treating frostbite of the extremities, comprising a therapeutic device serving as a source of microwave radiation, and a shielded working chamber connected to it by means of a coaxial cable, equipped with a connector mounted on its wall, connected to an emitter located inside the chamber, and also an opening, which is secured by its opening around the perimeter a flexible protective sleeve made of a conductive layer placed between the layers of fabric, characterized in that approximately p JIM-200, contains the emitter short-circuited quarter-wave line made of a metal plate, and the conductive layer in the protective sleeve is made of metallized polymeric film.

Images