ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2243720

СПОСОБ АДСОРБЦИИ ВЛАГИ ИЗ ЕДИНИЦЫ ОБЪЕМА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ АДСОРБЦИИ ВЛАГИ ИЗ ЕДИНИЦЫ ОБЪЕМА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Имя изобретателя: Борисова М.А. (RU),
Алексеева Ю.А. (RU),
Королюк Е.Г. (RU),
Курочкин А.В. (RU),
Борисов В.С. (RU)
Имя патентообладателя: Государственное учреждение Тверская государственная медицинская академия
Адрес для переписки: 170642, г.Тверь, ул. Советская, 4, ГУ Тверская медакадемия, патентный отдел
Дата начала действия патента: 21.10.2002

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно способу пациента через загубник присоединяют к устройству и через трубку, соединенную с входным клапаном дыхательного мешка, пациент делает выдох. Выдыхаемый воздух накапливают в дыхательном мешке в объеме, равном объему дыхательного мешка, после его заполнения включают на 15 минут таймер. Микрокомпрессор, прокачивает выдыхаемый пациентом воздух из мешка через трубку с силикагелем с постоянной скоростью. Пациент продолжает заполнение дыхательного мешка выдыхаемым воздухом во время работы микрокомпрессора. После выключения таймера получают 0,5-1,0 мл влаги выдыхаемого воздуха, адсорбированного на силикагеле. Одноразовую трубку с силикагелем запаивают и хранят в морозильной камере до биохимического исследования. Устройство содержит герметичный дыхательный мешок, снабженный входным и выходным клапанами. Входной клапан соединен с трубкой, оборудованной загубником. Выходной клапан соединен с трубкой, в которую насыпан слой силикагеля. Изобретение обеспечивает сбор влаги независимо от состояния исследуемого пациента. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Согласно общему мнению большинства исследователей идеальное обследование должно удовлетворять следующим условиям: быть неинвазивным, достаточно специфичным, высокочувствительным и простым в исполнении. Из неинвазивных методов, применяемых в последнее время, все большее распространение получают исследования различных показателей метаболизма в конденсате влаги выдыхаемого воздуха (Адрианова Е.Н. с соавт., 1999). Привлекает внимание возможность изучения легкодоступного материала - конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ). Методика получения его крайне проста, не требует особой квалификации и инструментария, что позволяет использовать ее даже в амбулаторных условиях. Широкое применение КВВ обусловлено тем, что около 30% сурфактанта утилизируется через верхние дыхательные пути и помимо отдельных компонентов сурфактанта в КВВ обнаружены многие вещества (гормоны, электролиты, продукты пероксидации, биологически активные вещества), играющие важнейшую роль в патогенезе различных заболеваний. Обоснованием использования конденсата влаги выдыхаемого служат параллельные изучения нереспираторной функции легких, липидного, минерального и электролитного состава крови.

В качестве прототипа получения конденсата выдыхаемого воздуха использован способ Г.И.Сидоренко ("Атравматический метод исследования поверхностно-активных свойств легкого (сурфактанта)", методические рекомендации, Минск, 1981. - 15 с.), в основе которого лежит способность влаги выдыхаемого воздуха конденсироваться при низкой температуре в специальном устройстве.

Сбор конденсата выдыхаемого воздуха проводят в хорошо проветриваемом помещении при постоянной влажности и температуре. Перед сбором конденсата в течение 10 минут пациент адаптируется к условиям сбора и знакомится с методикой предстоящего исследования. При подготовке и проведении исследования обеспечивают чистоту сбора конденсата, следят за тем, чтобы через руки обслуживающего персонала и пациента, а также с лабораторной посудой и загубниками в собранный материал не попали продукты загрязнения. С этой целью пациенту предлагают тщательно снять с области губ следы возможного загрязнения марлевой салфеткой, смоченной спиртом, а затем предлагают трижды прополоскать рот теплой кипяченой водой и выпить 0,5 стакана воды. После проведения этой процедуры пациента удобно усаживают и присоединяют к прототипу устройства Г.И.Сидоренко ("Атравматический метод исследования поверхностно-активных свойств легкого (сурфактанта)", методические рекомендации, Минск, 1981. - 15 с.), через загубник, соединенный с конденсатором, помещенным в емкость с охладителем, который представляет собой стеклянный термос, заполненный снегом или водой с кусочками льда. Конденсатор выполнен разъемным и состоит из стеклянного цилиндра диаметром 10 мм и воздухопроводящей стеклянной трубки диаметром 20 мм, конец которой помещается внутрь цилиндра. Трубка имеет рубашку цилиндрической формы, герметично охватывающую цилиндр, на котором выполнен шлиф. Для слива собранного конденсата цилиндр отделяется от трубки.

Сбор конденсата выдыхаемого воздуха производится в течение 15 минут. Необходимо, чтобы в процессе всего сбора конденсата пациент правильно, равномерно и свободно выдыхал в систему, а вдох делал только через нос. После отключения обследуемого от устройства конденсатом, находящимся в конденсаторе, тщательно смывают со стенок осевшие микропримеси и объемным методом замеряют общее количество конденсата и проводят биохимические исследования его состава.

Некоторыми недостатками способа являются:

1. Определение показателей в 1 мл конденсата выдыхаемого воздуха, без учета индивидуальной влаговыделительной способности легких, которая зависит от возраста пациента и наличия патологии со стороны дыхательной системы, в результате недоучета влаговыделительной функции легких время сбора конденсата выдыхаемого воздуха может удлиняться до 30 мин.

2. Необходимость равномерного длительного дыхания (стандартных условий), что затрудняет использование аппарата у тяжелобольных и маленьких детей.

3. Требование стандартных условий в момент сбора конденсата (температура помещения, влажность окружающего воздуха), которая влияет на скорость образования конденсата и его количество.

Некоторыми недостатками устройства являются:

1. Необходимость использования в качестве охладителя снега или льда, что приводит во время проведения сбора материала к постепенному увеличению температуры охладителя.

2. Конструкция аппарата не позволяет забор материала в одноразовую посуду.

3. Техническая сложность изготовления стеклянного конденсатора (требуется разработка индивидуальных чертежей и специального оборудования для изготовления системы).

4. Хрупкость материала конденсатора (стекло) требует его частой замены и особенно осторожного использования прибора у детей и пожилых пациентов.

Авторы предлагают способ и устройство для получения адсорбата влаги из единицы объема выдыхаемого воздуха. За единицу объема принимают количество выдыхаемого воздуха, равного 19,5 дм3, что позволяет получить необходимый для биохимического исследования объем (0,5-1,0 мл) адсорбата влаги выдыхаемого воздуха. Объем 19,5 дм3 установлен на основании того, что из 1 л выдыхаемого воздуха получается 0,047-0,042 мл влаги конденсата выдыхаемого воздуха (Сидаренко Г.И. с соавт. 1981), а для проведения биохимического исследования необходимо 0,5-1,0 мл адсорбата влаги выдыхаемого воздуха, что подтверждено опытным путем обследования 780 детей различного возраста.

Устройство для сбора адсорбата влаги выдыхаемого воздуха

Устройство для сбора адсорбата влаги выдыхаемого воздуха (см. чертеж) состоит из герметичного дыхательного мешка из медицинского пластика 250×190 мм (1), снабженного двумя клапанами: входным клапаном (2) и выходным клапаном (3). Входной клапан (2) соединен с одноразовой пластиковой трубкой (4) диаметром 10 мм и длиной 150 мм, оборудованной загубником (5). Выходной клапан (3) соединен с одноразовой пластиковой трубкой (6) диаметром 5 мм, длиной 10 мм, в которой засыпается слой силикагеля марки 5\40А объемом 1 см3 (7), удерживающийся в трубке (6) воздухопроницаемой (ватной) пробкой (8). В медицинский одноразовый шприц объемом 2 см3 набирают силикагель объемом 1 см3. Хирургическим зондом помещают ватную пробку (8) в одноразовую трубку (6) на длину 250 мм от ее начала и засыпают отобранный силикагель (7) при помощи шприца. К наружному концу трубки (6) подсоединен микрокомпрессор “ELIT-801” (10) через пластиковую трубку (9) диаметром 5 мм, длиной 800 мм.

Способ выполняется следующим образом: сбор адсорбата влаги выдыхаемого воздуха проводится в любом комфортном для пациента помещении. Пациенту тщательно вытирают область губ и руки марлевой салфеткой, смоченной дистиллированной водой, предлагают трижды прополоскать рот теплой кипяченой водой, удобно усаживают и присоединяют к устройству через загубник. Пациент делает выдох через трубку, соединенную с входным клапаном дыхательного мешка. Выдыхаемый воздух накапливается в дыхательном мешке, равный объему дыхательного мешка (что достигается за счет наличия клапанов). После наполнения дыхательного мешка включают таймер на 15 мин и подключают микрокомпрессор, который прокачивает выдыхаемый пациентом воздух из мешка через трубку с силикагелем с постоянной скоростью 1300 см3 /мин. В процессе работы микрокомпрессора пациент продолжает заполнять дыхательный мешок выдыхаемым воздухом через систему трубок. Через 15 минут работы микрокомпрессора объем прокаченного через силикагель воздуха составляет 19,5 л, что в среднем позволяет получить от 0,5-1,0 мл влаги выдыхаемого воздуха, адсорбированного на силикагеле. После выключения таймера отключают микрокомпрессор и пациента отсоединяют от системы. Из системы вынимают одноразовую трубку с силикагелем, запаивают ее концы с помощью спиртовки и хранят в морозильной камере до проведения биохимического исследования (определение общих липидов, фосфолипидов и их фракции стандартными методиками).

Преимуществами данного способа являются:

1. Данный метод позволяет определить компоненты выдыхаемого воздуха в единице объема выдыхаемого воздуха (19,5 дм3 ) при стандартных условиях, что особенно важно, так как при различных заболеваниях изменяется объем дыхания и влаговыделительная функция легких.

2. В основе данного метода лежит принцип адсорбции, а не конденсации, что позволяет избежать использования охладителя. 

3. Не требуется длительности и равномерности дыхания (стандартных условий), что позволяет использовать данный метод у маленьких детей и тяжелобольных.

Преимуществами устройства являются: 

1. Конструкция аппарата предусматривает забор материала в одноразовую систему, что устраняет попадание артэфактов.

2. Техническая простота и доступность.

3. Использование в системе пластиковых трубок и мешка для сбора выдыхаемого воздуха обуславливает долговременность и надежность системы, а также полную безопасность при проведении исследований у детей, лиц пожилого возраста и тяжелобольных.

4. Возможность использования в условиях поликлиники, стационара, школы любого уровня без соблюдения стандартных требований к помещению (температура, влажность).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ адсорбции влаги из единицы объема выдыхаемого воздуха с использованием устройства для получения адсорбата влаги выдыхаемого воздуха, заключающийся в том, что через загубник пациента присоединяют к устройству и через трубку, соединенную с входным клапаном дыхательного мешка, пациент делает выдох, выдыхаемый воздух накапливают в дыхательном мешке в объеме, равном объему дыхательного мешка, после его заполнения включают на 15 мин таймер и подключают микрокомпрессор, который прокачивает выдыхаемый пациентом воздух из мешка через трубку с силикагелем с постоянной скоростью, причем пациент продолжает заполнение дыхательного мешка выдыхаемым воздухом во время работы микрокомпрессора, после выключения таймера получают 0,5-1,0 мл влаги выдыхаемого воздуха, адсорбированного на силикагеле, одноразовую трубку с силикагелем запаивают и хранят в морозильной камере до биохимического исследования.

2. Устройство для получения адсорбата влаги выдыхаемого воздуха, состоящее из герметичного дыхательного мешка из медицинского пластика размером 250×190 мм, снабженного входным и выходным клапанами, входной клапан соединен с одноразовой пластиковой трубкой диаметром 10 мм и длиной 150 мм, оборудованной загубником, а выходной клапан соединен с одноразовой пластиковой трубкой диаметром 5 мм и длиной 1000 мм, в которую насыпан слой силикагеля марки 5/40А объемом 1 см 3, удерживаемый в трубке воздухопроницаемой ватной пробкой, причем пробку помещают на длину 250 мм от начала трубки, а к наружному концу трубки диаметром 5 мм и длиной 800 мм подсоединяют микрокомпрессор через пластиковую трубку. 

Версия для печати


вверх