RU2229300C2 - Method and device for making organism detoxication - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine medical engineering. SUBSTANCE: method involves introducing metal wire conductor into blood vessel cavity. Two electrodes of unlike polarity are applied to skin surface near end portions of the conductor. The electrodes are connected to DC power supply source. Electric current of 1 mcA-10 mA intensity is applied. The device has electrodes connected to DC power supply source. The device has metal conductor for introducing it into blood vessel cavity along its axis. The electrodes are set in the vicinity of the conductor end portions. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment directly in blood vessel cavity. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к лечению эндогенной и экзогенной интоксикации организма, обусловленной накоплением различных токсичных веществ.The invention relates to medicine, namely to the treatment of endogenous and exogenous intoxication of the body, due to the accumulation of various toxic substances.

Известен способ детоксикации биологических жидкостей организма путем перфузии биологической жидкости через проточную камеру, где она подвергается электрохимическому гидроксилированию с последующим отбором окисленных продуктов массообменником [1].A known method of detoxification of body fluids by perfusion of body fluid through a flow chamber, where it is subjected to electrochemical hydroxylation, followed by selection of oxidized products by mass exchanger [1].

Основные недостатки способа состоят в том, что диапазон выводимых веществ достаточно мал и он практически не поддается управлению.The main disadvantages of the method are that the range of excreted substances is small enough and it is practically uncontrollable.

Известен способ детоксикации организма путем перфузии биологической жидкости через проточную камеру, при котором биологическую жидкость пропускают через проточную камеру порциями по 3-150 мл с объемной скоростью 3-60 мл/мин между двумя разнополярными электродами, колеблющимися с частотой 0-20 Гц, амплитудой 0-2 мм, при силе тока 1-30 мА и облучают ультрафиолетовыми лучами мощностью 500 Вт [2].A known method of detoxification of the body by perfusion of a biological fluid through a flow chamber, in which the biological fluid is passed through the flow chamber in portions of 3-150 ml with a flow rate of 3-60 ml / min between two bipolar electrodes oscillating with a frequency of 0-20 Hz, amplitude 0 -2 mm, with a current strength of 1-30 mA and irradiated with ultraviolet rays with a power of 500 W [2].

Способ обеспечил расширение диапазона выводимых токсинов, а также возможность изменения режимов воздействия на очищаемую жидкость и регулирования скорости выведения различных веществ. Вместе с тем, для осуществления способа биологическую жидкость необходимо предварительно забирать из организма и пропускать через установку в виде проточной камеры с двумя разнополярными электродами, соединенными с источником постоянного тока.The method provided an extension of the range of eliminated toxins, as well as the possibility of changing the modes of exposure to the liquid being cleaned and controlling the rate of elimination of various substances. However, for the implementation of the method, the biological fluid must first be taken from the body and passed through the installation in the form of a flow chamber with two bipolar electrodes connected to a constant current source.

Известен способ детоксикации организма путем введения биологических жидкостей в электрохимическую ячейку с последующей ее реинфузией, при котором для увеличения скорости детоксикации организма в электрохимическую ячейку вводят 0,89%-ный раствор хлористого натрия [3]. Способ по совокупности существенных признаков наиболее близок к изобретению и принят за прототип.A known method of detoxification of the body by introducing biological fluids into the electrochemical cell with its subsequent reinfusion, in which to increase the speed of detoxification of the body in the electrochemical cell, a 0.89% sodium chloride solution is introduced [3]. The method on the set of essential features is closest to the invention and adopted as a prototype.

Использование гипохлорита натрия и образующегося при его разложении атомарного кислорода для окисления токсических веществ, содержащихся в биологических жидкостях, существенно расширило область применения способа при борьбе с любой интоксикацией, обусловленной гидрофобными и гидрофильными токсинами, вместе с тем, для его осуществления необходим электролизер в виде электрохимической ячейки с неразделенными анодным и катодным пространствами для пропускания 0,89%-ного физиологического раствора хлористого натрия при плотности тока 8-32 мА/см². Кроме того, использование этого способа детоксикации с применением, например, в качестве электрохимической ячейки аппарата ЭДО-4 [4] ограничивает количество вводимого раствора и продолжительность курса допустимой степенью разбавления крови раствором в зависимости от объема циркулирующей крови, характером и концентрацией токсина или метаболита, а также состоянием больного, не более 0,1 ОЦК (объема циркулирующей крови), причем предпочтительными являются инфузии через катетер в крупные сосуды.The use of sodium hypochlorite and atomic oxygen generated during its decomposition for the oxidation of toxic substances contained in biological fluids has significantly expanded the scope of the method in the fight against any intoxication caused by hydrophobic and hydrophilic toxins, however, its implementation requires an electrolyzer in the form of an electrochemical cell with undivided anodic and cathodic spaces for transmitting a 0.89% physiological solution of sodium chloride at a current density of 8-32 A / cm ^2. In addition, the use of this method of detoxification using, for example, as an electrochemical cell of the EDO-4 apparatus [4] limits the amount of solution administered and the course duration to an acceptable degree of dilution of the blood with the solution depending on the volume of circulating blood, the nature and concentration of the toxin or metabolite, and also the condition of the patient, not more than 0.1 BCC (circulating blood volume), with infusion through a catheter into large vessels being preferred.

Задача изобретения состоит в создании способа детоксикации организма путем введения биологических жидкостей, например раствора хлористого натрия, в электрохимическую ячейку с последующей ее реинфузией, осуществление которого не требовало бы использования отдельного медицинского оборудования в виде электролизной установки или аппарата, а также предварительной подготовки и обработки указанного раствора.The objective of the invention is to create a method of detoxification of the body by introducing biological fluids, such as sodium chloride solution, into an electrochemical cell with its subsequent reinfusion, the implementation of which would not require the use of separate medical equipment in the form of an electrolysis unit or apparatus, as well as preliminary preparation and processing of this solution .

Задача решается тем, что в способе детоксикации организма животных в полость кровеносного сосуда вдоль его оси вводят проводник в виде металлической проволоки, на кожный покров у краевых участков проводника накладывают два разнополярных электрода, соединенных с источником постоянного тока, и пропускают электрический ток силой из диапазона 1 микроампер-10 миллиампер.The problem is solved by the fact that in the method of detoxifying the animal organism, a conductor in the form of a metal wire is introduced into the cavity of the blood vessel along its axis, two bipolar electrodes connected to the direct current source are applied to the skin at the edge sections of the conductor, and an electric current is passed from a range of 1 microamp-10 milliamps.

Задача решается также тем, что устройство для осуществления детоксикации организма животных, содержащее электроды, соединенные с источником постоянного тока, снабжено металлическим проводником для введения его вдоль оси в полость кровеносного сосуда, при этом в процессе детоксикации электроды устанавливают на кожные покровы у концевых участков металлического проводника.The problem is also solved by the fact that the device for detoxifying the animal organism, containing electrodes connected to a direct current source, is equipped with a metal conductor for introducing it along the axis into the cavity of the blood vessel, while in the process of detoxification the electrodes are placed on the skin at the end sections of the metal conductor .

Целесообразно металлический проводник выполнить из благородных металлов, например платины, или их сплавов, или выполнить из других металлов, покрытых благородным металлом. При использовании изобретения может быть получен технико-экономический результат, выражающийся в значительном упрощении и ускорении процесса детоксикации организма, снижении материальных и трудовых затрат, что обусловлено возможностью прямого электрохимического окисления крови за счет выполнения электролизера в виде проводникового элемента с парой разнополярных электродов, размещенного непосредственно в полости кровеносного сосуда пациента, с совмещением процессов получения гипохлорита натрия из компонентов плазмы крови, выделяющего при его разрушении атомарный кислород, который окисляет токсичные вещества, содержащиеся в биологической жидкости. Использование способа исключает изменение минерального состава крови и ее разбавление, ведущее к уменьшению ее буферной емкости.It is advisable that the metal conductor be made of noble metals, for example platinum, or their alloys, or made of other metals coated with a noble metal. When using the invention, a technical and economic result can be obtained, which is expressed in a significant simplification and acceleration of the detoxification process of the body, reduction of material and labor costs, which is due to the possibility of direct electrochemical oxidation of blood due to the electrolyzer in the form of a conductor element with a pair of bipolar electrodes placed directly in cavity of the blood vessel of the patient, with a combination of the processes of obtaining sodium hypochlorite from the components of blood plasma guide during its destruction atomic oxygen which oxidizes the toxic substances contained in a biological fluid. Using the method eliminates the change in the mineral composition of the blood and its dilution, leading to a decrease in its buffer capacity.

Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежа, где изображена схема электрохимической ячейки.Other advantages of the claimed invention will be visible from the description and drawing, which shows a diagram of an electrochemical cell.

Способ детоксикации организма осуществляют следующим образом.The method of detoxification of the body is as follows.

Электрохимическую ячейку для проведения электролиза биологической жидкости, в качестве которой используют кровь пациента, образуют непосредственно в кровеносном сосуде последнего путем введения в полость 1 кровеносного сосуда 2 вдоль его оси проводника 3, у концов которого на кожном покрове 4 закрепляют два обернутых марлей, смоченной физиологическим раствором, разнополярных электрода 5, 6, связанных с источником постоянного тока (не показан). Для облегчения введения проводника можно использовать инъекционную иглу, через которую как мандрем пропускают проводник 3, затем, удерживая его в полости сосуда, удаляют иглу, а выступающий край проводника загибают для фиксации его в продольном направлении.An electrochemical cell for electrolysis of biological fluid, which is used as the patient’s blood, is formed directly in the blood vessel of the latter by introducing into the cavity 1 of the blood vessel 2 along its axis 3, at the ends of which two wrapped gauze moistened with physiological saline are fixed on the skin 4 bipolar electrode 5, 6, connected to a constant current source (not shown). To facilitate the introduction of the conductor, an injection needle can be used through which the conductor 3 is passed as a mandrea, then, holding it in the cavity of the vessel, the needle is removed and the protruding edge of the conductor is bent to fix it in the longitudinal direction.

Пример 1Example 1

Проводили электролиз в стеклянном капилляре длиной 100 мм и внутренним диаметром 3 мм, имитирующем кровеносный сосуд. Внутрь капилляра заливали исследуемый раствор и вводили в него платиновую проволоку длиной 50 мм и диаметром 0,2 мм. Концы капилляров закрывали ватными тампонами и соединяли их резиновой трубкой с двумя стаканами, имеющими отводы в их нижней части и содержащими физиологический раствор.Electrolysis was carried out in a glass capillary 100 mm long and 3 mm in inner diameter, simulating a blood vessel. The test solution was poured inside the capillary and a platinum wire 50 mm long and 0.2 mm in diameter was introduced into it. The ends of the capillaries were closed with cotton swabs and connected with a rubber tube with two glasses having bends in their lower part and containing physiological saline.

В стаканы помещали по одному платиновому электроду. Электроды соединяли с источником постоянного тока и пропускали через них ток силой 2 миллиампера в течение 15 минут. Проводили химическое и биологическое исследование содержимого капилляра после окончания электролиза. Капилляр заполняли последовательно следующими растворами:One platinum electrode was placed in glasses. The electrodes were connected to a direct current source and a current of 2 milliamperes was passed through them for 15 minutes. Conducted a chemical and biological study of the contents of the capillary after electrolysis. The capillary was filled sequentially with the following solutions:

1. Физиологический раствор (0,9% NaCl);1. Saline solution (0.9% NaCl);

2. 1 млрд. суточная культура St. aureus в физ. растворе;2. 1 billion daily culture of St. aureus in physical a solution;

3. 1 млрд. суточная культура St. aureus в физ. растворе;3.1 billion daily culture aureus in physical a solution;

4. 1 млрд. суточная культура St. aureus в 1% Na₂SO_4. 4.1 billion daily culture aureus in 1% Na ₂ SO _4.

В первом опыте воздействие электрического тока на платиновую проволоку приводило к ее поляризации и протеканию процесса электролиза на ее концах с накоплением продуктов, обуславливающих изменение цвета крахмального раствора KJ в присутствии внутрикапиллярного раствора до синего, что свидетельствовало о наличии процесса синтеза гипохлорита натрия.In the first experiment, the action of an electric current on the platinum wire led to its polarization and the electrolysis process at its ends, with the accumulation of products that cause the color change of the starch solution KJ in the presence of an intracapillary solution to blue, which indicates the presence of the synthesis of sodium hypochlorite.

Во втором опыте после проведения электролиза по описанной выше схеме посев содержимого капилляра в питательную среду не сопровождался ростом культуры. Среда оставалась стерильной, что свидетельствовало о бактерицидной активности синтезированного в капилляре гипохлорита.In the second experiment, after electrolysis according to the scheme described above, sowing the contents of the capillary into the nutrient medium was not accompanied by the growth of the culture. The medium remained sterile, indicating the bactericidal activity of hypochlorite synthesized in the capillary.

Аналогичный посев на питательную среду культуры стафилококка, взвешенного в стерильном физрастворе, ток через который не пропускали (опыт 3), сопровождался ростом характерных колоний, что свидетельствует об отсутствии влияния физраствора на рост и развитие культуры стафилококка.A similar culture of staphylococcus culture suspended in sterile saline, the current through which they did not pass (experiment 3), was accompanied by the growth of characteristic colonies, which indicates the absence of saline on the growth and development of staphylococcus culture.

Посев культуры стафилококка из четвертого капилляра, подвергшегося воздействию электрического тока, также сопровождался ростом колоний, поскольку сульфат натрия электролизу не подвергается и не дает при пропускании тока через его раствор продуктов, аналогичных гипохлориту.Sowing staphylococcus culture from the fourth capillary, exposed to electric current, was also accompanied by the growth of colonies, since sodium sulfate is not subjected to electrolysis and does not produce products similar to hypochlorite when passing current through its solution.

Отсюда следует, что:It follows that:

1. При биполярном электролизе физраствора в условиях капилляра хлориды, входящие в состав физраствора, окисляются с образованием гипохлорит-ионов.1. In bipolar electrolysis of saline under capillary conditions, the chlorides in the saline are oxidized to form hypochlorite ions.

2. Синтезированный в условиях электролиза в капилляре гипохлорит обладает выраженными бактерицидными свойствами.2. Synthesized under electrolysis in a capillary hypochlorite has pronounced bactericidal properties.

3. Бактерии гибнут под воздействием синтезированного гипохлорита, а не под воздействием протекающего через раствор электрического тока.3. Bacteria die under the influence of synthesized hypochlorite, and not under the influence of an electric current flowing through a solution.

Пример 2Example 2

Двум кроликам подкожно с наружной стороны ушной раковины вводили 2 млрд. суточную взвесь культуры β-гемолитического плазмокоагулирующего St.aureus в дозе 0,3 мл с целью получения локального гнойного воспаления.Two rabbits were injected subcutaneously from the outside of the auricle with 2 billion daily suspension of a culture of β-hemolytic plasma-coagulating St.aureus at a dose of 0.3 ml in order to obtain local purulent inflammation.

На 3-й и 4-й день после введения микробной суспензии отметили развитие гнойного воспаления, и одному из кроликов (опытному) один раз в сутки в эти дни в краевую вену уха вводили платиновую проволоку диаметром 0,2 мм на глубину 15 мм.On the 3rd and 4th day after the introduction of the microbial suspension, the development of purulent inflammation was noted, and one of the rabbits (experimental) once a day these days was injected into the marginal ear vein 0.2 mm platinum wire to a depth of 15 mm.

Выше и ниже краевых участков проволоки, погруженной в кровь, вдоль вены на поверхность уха накладывали электроды и пропускали постоянный ток силой 2 миллиампера в течение 15 минут.Above and below the edge sections of a wire immersed in blood, electrodes were placed on the surface of the ear along a vein and a direct current of 2 milliamperes was passed for 15 minutes.

Контрольный кролик никакому лечению не подвергался. Процесс выздоровления у опытного кролика длился 14 дней, у контрольного - 18.The control rabbit was not treated. The recovery process in the experimental rabbit lasted 14 days, in the control - 18.

Таким образом, воздействие на ткани очага воспаления гипохлоритом, синтезированным в токе крови из хлоридов ее плазмы под действием электрического тока, способствовало более быстрому восстановлению тканей с прекращением воспалительного процесса в коже и подкожной клетчатке.Thus, the effect on the tissues of the site of inflammation with hypochlorite synthesized in the blood stream from the chlorides of its plasma under the influence of electric current, contributed to a more rapid tissue repair with the cessation of the inflammatory process in the skin and subcutaneous tissue.

Пример 3Example 3

Исследовали терапевтическую эффективность лечения катаральной бронхопневмонии у телят гипохлоритом, электрохимически синтезированным в их кровеносном русле. Были отобраны 4 теленка 3-месячного возраста с катаральной бронхопневмонией, из которых два были контрольными, а два - опытными.The therapeutic efficacy of treating catarrhal bronchopneumonia in calves with hypochlorite synthesized electrochemically in their bloodstream was investigated. Four 3-month-old calves with catarrhal bronchopneumonia were selected, of which two were control and two were experimental.

Контрольным телятам внутримышечно вводили стрептомицина сульфат два раза в день в дозе 3 мг/кг по общепринятой методике. Опытным трижды с интервалом через сутки в яремную вену вводили платиновую проволоку длиной 100 мм и диаметром 0,2 мм, при этом выше и ниже краевых участков проволоки, погруженных в кровь, вдоль вены на кожный участок накладывали два электрода, обернутых в марлю, смоченную физраствором. Через электроды пропускали постоянный ток силой 2 миллиампера в течение 15 минут.The control calves were injected intramuscularly with streptomycin sulfate twice a day at a dose of 3 mg / kg according to the standard method. Experienced three times with an interval of a day, a platinum wire 100 mm long and 0.2 mm in diameter was injected into the jugular vein, while two electrodes wrapped in gauze moistened with saline were applied to the skin area above and below the edge sections of the wire, immersed in blood. . A direct current of 2 milliamperes was passed through the electrodes for 15 minutes.

У опытных телят через 2 суток после третьего сеанса наблюдалось полное выздоровление. Выздоровление телят контрольной группы наблюдалось на 3-е суток позже, чем у опытной группы.In experimental calves, 2 days after the third session, a complete recovery was observed. Recovery of calves in the control group was observed 3 days later than in the experimental group.

В опытной группе телят по сравнению с контрольной показатели уровня гемоглобина и эритроцитов стабильно росли до уровня, превышающего контроль на 17 и 8% соответственно. Количество нейтрофилов и лейкоцитов на 8 день несколько снизилось, а затем на 18 день соответствовало контролю. Количество общего белка в крови на протяжении всего опыта соответствовало норме, т.е. отмечено положительное влияние воздействия гипохлорита, синтезированного в токе крови, на гемопоэз. Таким образом, воздействие гипохлорита, синтезированного в токе крови у больных бронхопневмонией телят, ускорило процесс выздоровления животных в сравнении с контролем на 2-3 дня, при этом отмечено стимулирование гемопоэза без отрицательного влияния на биохимические и другие гематологические показатели организма.In the experimental group of calves, compared with the control, the hemoglobin and erythrocyte levels steadily increased to a level that exceeds the control by 17 and 8%, respectively. The number of neutrophils and leukocytes on day 8 decreased slightly, and then on day 18 it corresponded to the control. The amount of total protein in the blood throughout the experiment corresponded to the norm, i.e. a positive effect of the effect of hypochlorite synthesized in the blood stream on hematopoiesis was noted. Thus, the effect of hypochlorite synthesized in the blood stream in calves suffering from bronchopneumonia of calves accelerated the recovery of animals in comparison with the control by 2–3 days, while the stimulation of hematopoiesis without negative impact on the biochemical and other hematological parameters of the body was noted.

Заявляемое изобретение существенно расширяет возможности известного способа детоксикации организма, поскольку наряду с успешным лечением токсикозов различной природы позволяет быстро и эффективно лечить также гнойно-септические заболевания, преодолевать антиботикорезистентность микроорганизмов, предотвращать септицимии у животных благодаря биоцидным (бактериоцидным, вирицидным, антитоксическим) свойствам гипохлорита натрия, синтезированного непосредственно в русле кровотока - в кровеносном сосуде - из компонентов плазмы крови, при этом у гипохлорита натрия не установлено общетоксических и органоповреждающих свойств.The claimed invention significantly expands the possibilities of the known method of detoxifying the body, because along with the successful treatment of toxicosis of various nature, it also allows you to quickly and effectively treat purulent-septic diseases, overcome antibiotic resistance of microorganisms, prevent septicemia in animals due to the biocidal (bactericidal, viricidal, antitoxic) properties of sodium hypochlorite, synthesized directly in the bloodstream - in a blood vessel - from plasma components, however, sodium hypochlorite has not been established general toxic and organ-damaging properties.

Источники информации Sources of information

1. Авторское свидетельство СССР № 583804, кл. А 61 М 1/03, опубл. 18.12.77.1. USSR copyright certificate No. 583804, cl. A 61 M 1/03, publ. 12/18/77.

2. Авторское свидетельство СССР № 1053833, кл. А 61 М 1/03, опубл. 15.11.83.2. USSR Copyright Certificate No. 1053833, cl. A 61 M 1/03, publ. 11/15/83.

3. Авторское свидетельство СССР № 1194425, кл. А 61 М 1/03, опубл. 30.11.85, БИ № 44 - прототип.3. Copyright certificate of the USSR No. 1194425, cl. A 61 M 1/03, publ. 11.30.85, BI No. 44 - prototype.

4. Инструкция по использованию аппарата ЭДО-4. НИИФХМ МЗ РСФСР, 1991.4. Instructions for using the device EDO-4. NIIIFHM MH RSFSR, 1991.

Claims (3)

1. Способ детоксикации организма животных, отличающийся тем, что в полость кровеносного сосуда вдоль его оси вводят проводник в виде металлической проволоки, на кожный покров у концевых участков проводника накладывают два разнополярных электрода, соединенных с источником постоянного тока, и пропускают электрический ток силой от 1 мкА до 10 мА.1. The method of detoxification of the animal organism, characterized in that a conductor in the form of a metal wire is introduced into the cavity of the blood vessel along its axis, two bipolar electrodes connected to a direct current source are applied to the skin at the end sections of the conductor, and an electric current of 1 or more is passed μA up to 10 mA. 2. Устройство для осуществления детоксикации организма животных, содержащее электроды, соединенные с источником постоянного тока, отличающееся тем, что устройство снабжено металлическим проводником для введения его вдоль оси в полость кровеносного сосуда, при этом в процессе детоксикации электроды устанавливают на кожные покровы у концевых участков металлического проводника.2. A device for detoxifying an animal organism, containing electrodes connected to a direct current source, characterized in that the device is equipped with a metal conductor for introducing it along the axis into the cavity of the blood vessel, while in the process of detoxification, the electrodes are placed on the skin at the ends of the metal conductor. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что металлический проводник выполнен из благородных металлов, например платины, или их сплавов, или выполнен из других металлов, покрытых благородными металлами.3. The device according to claim 2, characterized in that the metal conductor is made of noble metals, for example platinum, or their alloys, or is made of other metals coated with noble metals.