Способ ультрафиолетового облучения крови и устройство для его осуществления

)ургии", 19 ц 1 с", 197 б,2 обл по РСТВЕННЫЙ КОМИТЕ М ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Вестник хит. 118, Мо 6, с. 124,2. ффМед 1 г 1 пйесЬпР. 44-46,(54) СПОСОБ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГООБЛУЧЕНИЯ КРОВИ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ ультрафиолетового облучения крови путем пропускания ее дои после смешивания с антикоагулянтомчерез плоскую кварцевую кювету, облчаемую ультрафиолетом, о т л и ч аю ш и й с я, тем, что, с целью обеспечения необходимой дозы облучения, скорость кровотока через кювету ограничивают от 10 цо 20 мл/мин и плошаць оверкности кюветы. выбирают помуле 5 - плошадь поверхности кюветы,подвергаемая облучению ультрафиолетовым излучением; .Р - необхоцимая доза облучения крови;- обьем крови, поцвергаемый облучению ультрафиолетовым изением;Р ученность на верхностикюветы;У - скорость течения, крови черезкювету.цо смешивания ее сан тикоагулян том;Ч 2- скорость течения крови черезкювету после смешивания ее сантикоагулян том.10427882, Устройство для ультрафиолетового ультрафиолетовых лучей, установленных облучения крови, содержащее источник на кювете перед источником ультрафио.ультрафиолетового излучения, плоскую летового излучения с воэможностью кювету, торцовые грани которой снабже- . перемешения, о т л и ч а ю ш е е с я ны оливами с отверстиями, выполнен- тем, что оно дополнительно снабжено емную иэ плавленного кварца и расположен костью, соединенной со шлангом, и перисную перед источником ультрафиолетового, тальтическим насосом с регулируемой излучения, два шланга, соединенных с скоростью прокачки, подключенным к оливами, инъекционную иглу, соединенную шлангу, соединенному с инъекционной с одним из шлангов, и шторку, выпол- иглой и оливой на торцовой грани кюненную иэ материала, непрозрачного для веты.Изобретение относится к медицинскойтехнике и может быть использованодля облучения крови ультрафиолетовымизлучением в медицинской практике прилечении сердечно-сосудистых заболева-.ний, токсико-септических состояний идругих заболеваний, при которых поло. жительно сказывается ультрафиолетовоеоблучение крови,Известен способ ультрафиолетового1 Ооблучения крови путем пропускания еедо и после смешивания с антикоагулянтом через плоскую кварцевую кювету,облучаемую ультрафиолетом ЦОднако. при реализации известного .способа облучения крови ультрафиолетовым, излучением невозможно обеспечитьнеобходимой дозы облучения крови,Известно устройство для осуществления способа ультрафиолетового облучениякрови, содержащее источник ультрафиолетового излучения плоскую кювету, торцовьв грани которой снабжены оливами сотверстиями, выполненную иэ плавленного кварца и расположенную перец ис 25точником ультрафиолетового излучениядва шланга, соединенных с оливами,инъекционную иглу, соединенную с одним.из шлангов, и шторку, выполненную .изматериала, непрозрачного для ультра ЗОфиолетовых лучей, установленную на кю-,вете перед источником ультрафиолетовогоизлучения, с возможностью перемещения 2Недостатком известного устройства 35является невозможность обеспечения необходпмой дозы облучения крови.11 влью изобретения является обеспьчение необходимой дозы ультрафиолетового облучения крови. 40 Поставленная цель достигается тем,что согласно способу ультрафиолетовогооблучения крови путем пропускания еецо и после смешивания с антикоагулянтом через плоскую кварцевую кювету,облучаемую ультрафиолетом, скоростькровотока через кювету .ограничиваютот 10 до 20 мл/мин и плошадь поверхно-сти кюветы выбирают по формулеР(, 1 Цгде 5 - плошадь поверхности кюветы,подвергаемая облучению ультрафиолетовым излучением;Р - необходимая доза облучениякрови;Й. - объем крови, подвергаемый облу-чению ультрафиолетовым иэлучением;Р - облученность ультрафиолетовымизлучением на поверхности к- . веты;У 1- скорость течения крови через.кювет цо смешивания ее сантикоагулян том;скорость те ения крови черезкювету после смешивания ее сантикоагулян том,Устройств о для осушествлени я с пос обаультрафиолетового облучения крови,содержащее источник ультрафиолетового излуче-:ния,плоскую кювету,торцовые грани которойснабжены оливами с отверстиями, выпоа 4ценную иэ плавленого кварца и расположенную перед источником ультрафиолетового излучения, два шланга, соединенных с, оливамн, инъекционную иглу, соединенную с одним из шлангов, и шторку,выполненную из материала, непрозрачного цля ультрафиолетовых лучей, установленных на,кювете перец источникомультрафиолетового излучения, с возможностью перемещения, цополнительно снабжено емкостью, соециненцой со шлангом и перистальтическим насосом срегулируемой скоростью прокачки, подключенным к шлангу, соединенному синъекционной иглой и оливой на торцовой грани кюветы.10На чертеже изображено устройство цляосуществления способа ультрафиолетово- .го облучени крови, общий виц.Устройство содержит источник 1ультрафиолетового излучения, в качествекоторого может быть использованартутная дуговая лампа, плоскую кювету 2,выполненную из йлавленного кварца,торцовые грани которой снабжены олимми 3 и 4 с отверстиями, гибкие шлан-. 20ги 5 и 6, иньекционную иглу, перистальтический насос, включающий йлектроцвигатель 8, на валу которого укреплен циск 9 с валиками 10, упирающийся в резиновую прокладку 11, корпус 12перистальтического насоса, емкость 13с делениями, металлическую шторку. Способ осуществляется слецуюшимобразом,Перец началом процеауры в емкость 13помешают раствор антикоагулянта, например физиолбгический раствор с. гепарином в обьеме 1;5 от расчетного количества крови. Включают ртутную цуговую лампу 1, при этом шторка 14 на-хоцится в положении, при котором кюве"та 2 полностью закрыта от лампы 1.После прогрева лампы перистальтическийнасос включают на взятие жидкости иземкости 13, которая в этом случае на Оходится в перевернутом состоянии. Привключении насоса циск 9, укрепленныйна валу электроцвигателя 8, начинаетвращаться, При вращении циска 9 валики 10 начинают прокатываться по шлангу 6, места пережима шланга 6 межцу.валиками 10 и резиновой проклацкойначинают перемешаться вцоль внутреннейповерхности корпуса 12, в шланге созца.ется грациент цавлений и раствор анти.коагулянта иэ емкости 13 заполняетшланг 5, кювету 2, шланг 6 и поступает .в иньекционную иглу 7, т.е. система эаполняется раствором антикоагулянта,Шланг 15, оцин конец которого нахоцится в емкости 13, служит цля уравнивания цавдений в ампуле с атмосферным давлением. После заполнения системы раствором антикоагулянта инъекционной иглой 7 пунктируют вену и насос включают на взятие крови из вены, цдя чего изменяют направление вращения вала электро цвигателя 8. Кровь иэ вены пациента через шланг 6, кювету 2 и шланг 5 поступает в емкость.13, которую при этом переворачиваютв исхоцное положе ние. В емкости 13 происхоцит смешивание крови с раствором антикоагулянта, что прецотвращает. свертывание крови Шторку 14 при этом отодвигают и кю вета 2 подвергается возцействию ультрафиолетового излучения лампы 1. Кювета 2 имеет весьма малое, около одного миллиметра, расстояние межцу внутренними стенками, в результате чего слой облучаемой крови оказывается тонким и, несмотря на сильное поглощение ультрафиолетового излучения кровью, облучению подвергается практически весь обьем крови, взятый у пациента. Поскольку кювета 2 выполнена из плавленного кварца, т.е. иэ материала, прозрачного как цдя ультрафиолетового, так и цля вицимого излучений, в процессе провецения операции может осуществлятьсявизуальный контроль. за заполнением ккрмветы обдучаемой кровью,После того, как у пациента взятонеобхоцимое количество крови, котороеопрецеляют иэ соотношения 1 мл кровина 1 кг веса пациента изменяют направление вращения электроцвигателя 8,переворачивая при этом ампулу 13, исмесь крови с раствором антикоагулянта из ампулы 13 начинает поступать ввену пациента, В процессе возвратасмеси крови с раствором антикоагудянтав вену пациента она прохоцит через кювету 2, гце она снова. поцвергаетсявоэцействию ультрафиолетового излучения лампы 1,В процессе облучения крови ультрафиолетовым излучением скорость взятиякрови иэ вены пациента и скорость возврата в вену смеси крови с растворомантикоагулянта стабилизируют. Стабилэация скорости течения осуществляетсяпутем обеспечения. постоянства скоростивращения вала электроцвигателя 8, Современные электроцвигатели при соответствующей стабильности напряжения питания облацают весьма высокой стабильностью скорости вращения, что цает возможность получить высокую стабильностьскоростей течения крови и смеси кровиф5 1042758 . Ьс раствором антикоагуляита вяита вкювете 2, .возврата в вену смеси крови с раствоВ результате равномерность о лер ость облучения ром антикоагулянта обеспечить необхокрови ультрафиолетовым излучением димую дозу облучения,оказывается сушествецно выше, чем приП р м рП и е 1 . Больная С., 28реализации известного спосотого спороба ., 5 лет вес 7 О кг, диагноз - рожистое воскрови иэ вены паци-., падение левой голени, состояние удовСкорости взятия к оввита и возвра.та в вену см свен смеси крови с летворительное, необходимая доза облураствором антикоагулянта выта выбирают чения крови пациентки ультрафиолетовым, в пределах 10 мл/мин - 20 мл/мин. излучениемР=20 Пж, облученность наРегулировка скорости теченитечения осушест; 10 поверхности кюветы, создаваеМая в уствляется посредством регулировки око- ройстве для реализации способа,рости врашения вала элека ектродвигателя 8, ф=2 мВт/см, В, качестве антикоагун ение скорости. течения лянта используется физиологический растКонкретное значение скор свыбирается исходя иэ состояния пациен- вор с гепарином в объеме 1:5 от рас"та и его возраста с учра та с учетом того что . 15 четного количества крови.человек легче переносит мт малые скорости .,Исходя из веса пациентки, .определяютвзятия крови из веныи возви возврата в вену, объем крови, подлежащий облучениюсмеси крови с растворор ра т ором антикоагулянта. ультрафиолетовым излучением, по соотОднако при слишком низкихскоростях ношению 1 м кроВ1 мл к, ви на 1 кг веса паци-.течения велика вероятность свертывания 20 витки, т,е. в данном случае объемкрови в процессе операции, несмотря наоблучаемой крови 70 мл.добавление в нее раствораб, . створа антикоагулянта.: По соотношению 1;5 от расчетногоТаким образом, нижняя граница скорости количества крови определяют, что для,течения определяется исходя иэ возмож- операции необходимо 14 мл физиологиности свертывания ро1 ания кжви,. а верхняя гра ческого раствора с гепарином., ница определяется возрасозрастом и состоя- Исходя из состояния й возраста па. нием пациента, ак, К к показали эксперимен- . циентки, выбирают скоростьвзятия кровиты, выбор скоростей течения в преде- из вены Ч =20 мл/мщу=О,ЗЗ мл/с, сколах 10 мл/мин - 20 мл/мин позволяет, рость возврата в вену смеси крови сс одной стороны, исключить воэмож-30 раствором антикоагулянта Ч =15 мл/мин=ность свертывания крови, а с другой, =-О, 5 мл/с,=025 мл с,обеспечить нормальное состояние папи- По выражению (1) определяют необхо вита в процессе проведения операции. димую плошадь поверхности кюветы, подОптимальность предлагаемых пределов вергаемую облучению ультрафиолетовымскорости взятия крови из вены пацивн излучением,та и скорости воэврата смеси крови .ср 20раствором антикоагулянта. в Фену, приАф-+ - 1 70 ф 210-облучении крови ультрафиОлвтовым изм ч l о я 0 26), Помещают 14,мл антикоагулянта в40При реализации предлагаемого спо- ампулу. 13 и соединяют ее.со шлангом 5.соба для,выбранных скоростей взятия Включают ртутную лампу 1, при этом. крови из вены пациента и возврата в шторка 14 находится в положении, привену смеси крови сраствором антико- . котором кювета 2 полностью перекрывашчинм неободимая доза облучения . ется от лампы 1. Включают перисталькрови устанавливается путем. перекрь 1 тический насос на взятие жидкости изтия части кюветы 2 шторкой 14, выпол-емкости 13, которая при этом находиъненной иэ материала, непрозрачного для ся в: неревврнутом состоянии, в резульультрафиолетового излучения, например тате чего система вплоть по ннЬекциониэ металла. При этом плошадь повер-, ной иглы эаполйяется раствором антиности кюветы, подвергаемая облучению,коагулянта, после чего насос. выключают.определяется по формуле (1.). Использо После прогрева лампы в течение 10 минвание в способе облучения крови.ультре.- .иньекционной иглой 7 пунктируют венуфиолетово излучением предлагаемого пациентки, переворачивают емкость 13метода регулировки дозы облучения поэ- в исходное положение, включают,перистальволяет при оптимально выбранных с точ" ззческий насос на взятие крови из вены5ки зрения вероятности свертывания кро пациентки и переводят шторку 14 в такоеви, а также возраста и состояний наци положение, чтобы поверхность кюветы 2,вита, скоростях взятия крови иэ вены н подвергаемая облучению ультрафиолета7 1042758 8вымизлучением, составляла 20,32 см коагулянта в сочетании с определенны2при этом скорость вращения вала 8 . по выражению (-1) положением шторкиэлектродвигателя перистальтического насо-обеспечили заданную дозу облученияса устанавливают таким образом, чтобы . крови. пациентки ультрафиолетовым иэскороеть взятия крови иэ вены пациент 5 лучением. После проведения- трех сеанки 71 составляла 20 мл/мин. Кровь из , сов облучения по приведенной методикевены пациентки .черэз шланг 6, кювету 2 "с выбранными аналогичным образом пан шланг 5 поступает в емкость 1 З, где раметрами наступило полное вызцоровпроисхоцит ее смешивание с растворомление больной,антикоагулянта, При протекании крови 10 П р и м е р 2 . Больной М 25 лет,через открытую часть кюветы 2 преисхо; вес 80 кг, диагноз - гнойный гидродит облучение ее ультрафиолетовым из- . аденит, состояние удовлетворительное,лучением. После. взятия иэ вейы расчев, . необходимая доза облучения крови Р 25.Дж1ного количества крови, т.е. 70 мл,.чтооблученность на поверхности кюветы1может быть определено по делениям 15. создаЬаемая в устройстве для реализа- .на емкости 13; насос переключают на. ции способа, Ф=2 мВт/см 2. В качествевозврат жидкости в вену, переворачивая антикоагулянта используется физиологипри этом емкость 13.: .: ческий раствор с гепарином в.обьеЗа время протекания крови иэ вены;ме 1:5.от. расчетного количества крови.пациентки в ампулу. 13 через кювету 220 Исходя из веса пациента, онрецеляютона получает дозу облучения Р 1, равную ,объем крови, подлежащий облучению;срД;ультрафиолетовым излучением, по соР = - отношению 1 мл. крови на 1 кг весапациента, т.е. в данном случае объем20,32 2 ф 1 С. 70, . 25 облучаемой крови 80. мл,0 33 = 8, 62 (,Пж ), ." , По соотношению 1 5 от расчетно оЭПри возврате в вену пациентки смеси количества крови определяют что длякрови с раствором антикоагулянтаск 6 . проведения процедуры необходимо 16 млрость вращения вала электродвигателя: физиологического раствора с гепарином,перистальтического насоса устанавлим ирают скорость взятия крови изВыби ют ско тют таким образом, чтобы скорость воэ.,вены Ч 1 =22 мл/мин=О,36 мл/с, сковрата была равна 15 мл/мин, Вовремярость возврата в вену смеси крови спротекания смеси через кюветукровьраствором антикоагулянта20 мл/миув,.снова подвергается воздействию.ультраО,ЗЗ мл/сефиолетового. излучения. лампы 1 З 5 По выражению (1) -определяют необ.ходимую площаць поверхности кюветы,Доза облучения ультрафиолетовым иэподвергаемую облучению ультрафиолетоу ездием Р 2, которую полу ит кр вь при.чае равнаф (А+А)К- 40 ., Аф(.У Т ,20;32 ф 2 10 (70+14) 0,83 .,28,9 (см ).11,33 (Дж), Ьь+о.Ю0,25 ф. ф Помещают 16 мл раствора антикоагугде А - объем раствора антикоагулян- .ф 5 пинта в ампулу 13,и соединяют ее сота, используемый при операции К - . ,шлангом 5; Включают ртутную дуговуюотносительное содержание рови в смеси:,.лампу 1, при этом шторка 14 находит..крови с раствором антикоагулянта, ося в положении, при отором кювета 2торсе при заданном соотношении объе.; полностью перекрыта от лампы 1. Вклюмов 1:5 равно 0,83, 50 чают перистальтический насос на взятиеОбшая цоза облучения ультрафиоле-жидкости из ампулы 13, которая притовым излучением, которую получает :этом находится в перевернутом состоякровь, пациентки во время, данной опении, в результате система вплоть цорации, равна .иньекционной иглы заполняется раствоР = Р + Р 8,62 + 11,3319,95 5 ром антикоагулянта, после чего насос20(Дж), ,выключают. После прогрева лампы вТо есть, выбранные скорости течения .течение 10 мин ииьекционной иглой 7рови и смеси крови с раствором анти пунктируют вену пациента, переворачи,о,/При заборе крови из вены пациента и облучения ее ультрафиолетовым излучением, по описанной метоцике, кровь получает дозу облучения ультрафиолетовым излучением Р 1, равную5 фАР юеевееевп4 Ч(22,2 210 ,. 80 40 10,76 (дж). 0,33 45 При возврате в вену смеси крови с раствором антикоагулянта во время ее протекания через кювету 2 со скоростью 72=15 мл/мин кровь получает цоэу облучения ультрафиолетовым излучением Рравнуюф (А+А)2 Ч 222,2 ф 2 10 (80+16) 0,8314,15 (Ък .ФОбщая доза облучения ультрафиолетовым излучением, которую получает кровь павают ампулу в исходное состояние,включают перистальтический насос навзятие крови из вены пациента и переводят шторку в такое положение, чтобыповерхность кюветы 2, подвергаемаяоблучению ультрафиолетовым излучением,составляла 28,9 см . При этом .скорость2.вращения вала электродвигателя 8перистальтического насоса устанавливаюттаким образом, чтобы скорость взятия 10. крови иэ вены пациенаа Ч составляла 22 мл/мин, Однако в процессе забора крови иэ вены пациента при провецении цанной, процедуры было отмеченоухудшение состояния больного (головокружение), что привело к необхоцимостипрекращения процедуры,При повторном проведении процедуры у данного пациента были сниженыскорости забора крови из вены и возврата в вену смесикрови с растворомантикоагулянта до , =20 мл/мин=0,33 мл/си Ч=.15 мл/мин=0,25 мл/с. По выражению (1) определяют площаць поверхности кюветы, подвергаемую облучению 25ультрафиолетовым излучением с учетомновых скоростей течения крови и смесикровя с раствором антикоагулянта,ыиента во время данной процедуры, равнаР=Р 4+Р(10,76+14,15)=24,91 25 (Дж), То есть, при выбранныхновых скоростях течения крови и смеси крови с раствором антикоагулянта в сочетании с опреде 1 енным по выражению (1) положением штор ки относительно кюветы обеспечивается необходимая доза облучения крови пациента ультрафиолетовым излучением. Привыбранных новых скоростях течения кро ви и смеси крови с раствором антикоагулянта состояние пациента оставалось нормальным в течение всей процедуры.После проведения трех сеансов облучения по приведенной методике с выбранными аналогичным образом параметрами наступило выздоровление больного.П р и м е р 3, Больной А., 63 года, вес 65 кг, диагноз - облитерирующий эндартриит, состояние удовлетворительное, необходимая доза облучениякрови ультрафиолетовым излучением Р==30/Дж, облученность ультрафиолетовымизлучением на поверхности, кюветы, создаваемая в устройстве цля реализации,Ф=2 мВт/см, в качестве антикоагу 2лянта используется физиологическийраствор с гепарином в объеме 1;5 отрасчетного количества крови.Исходя из веса пациента, опрецеляютобъем крови, подлежащий облучениюультрафиолетовым излучением, по соотношению 1 мл крови на 1 .кг веса пациента, т,е. в данном случае обьемоблучаемой крови равен 65 млПо соотношению 1:5 от расчетногоколичества облучаемой крови определяют,что для "процедуры необходимо 13 млраствора антикоагулянта.Выбирают скорость взятия крови извены пациента Ч 1=8 мл/мин=0,133 мл/с,скорость возврата в вену смеси крови сраствором антикоагулянта Ч 2= 8 мл/мин==0,133 мл/с.По выражению (3.) определяют необходимую плошадь поверхности кюветы,подвергаемую облучению ультрафиолетовым излучением,РАф( ф ч )30- ,5 2 10к- 15,3 (см ),65 2 10Помешают 13 мл раствора антикоагу лянта в ампулу 13 и соециняют ее со шлангом 5, Включают ртутную дуговую лампу 1, при этом шторка 14 находится в положении, при котором кювета 2- 11,9 (ДЬк),0,167. 11 1042полностью перекрыта от лампы 1. Включает перистальтический насос на взятиежидкости из ампулы 13, которая при этомнаходится в перевернутом состоянии, в. результате чего система вплоть доинъекционной иглы заполняется растворомантикоагулянта, после чего насос выключают. После нагрева лампы в течение10 мин иньекционной иглой пунктируютвену пациента, переворачивают ампулу 13.0в исходное состояние, включают перистальтический насос на взятие крови иэвены пациента и переводят шторку 14в такое положение, чтобы поверхностькюветы 2, подвергаемая облучению,составляла 15,3 см, при этом скоростьвращения вала 8 электродвигателя перистальтического насоса устанавливают. таким образом, чтобы скорость взятиякрови из вены пациента Ч составляла8 мл/мин. Кровь из вены пациента через шланг 6, кювету 2 и шланг 5 по-,ступает в емкость 13, где происходитее смешивание с раствором антикоагу,лянта. Однако при установлении такой дскорости взятия крови из вены пациентаначалось тромбирование крови в инъекцион-.ной игле, что привело к необходимостиувеличения скорости течения кровидоЧ =10 мл/мин=0,167 мл/с.,При про- -текании крови через открытую частькюветы 2 происходит ее облучениеультрафиолетовым излучением. Послевзятия иэ вены расчетного количества; крови, т.е, 65 мл, что может быть опр-делено по делениям на ампуле 13, насоспереключают на возврат жидкости в вену пациента, переворачивая при этомемкость 13 в исходное положение.За время протекания крови иэ веныпациента в ампулу 13 через кювету 240она получает дозу облучения Р, равную5 фАР вз,ч15,3 ф 2 1065 45 758 12При возврате в вену пациента смесикрови с раствором антикоагулянта, учитывая что при скорости течения 8 мл/миннаблюдалось тромбирование крови виньекционной игле, скорость вращения вала электродвигателя 8 перистальтического насоса устанавливают таким образом, чтобы скорость возврата была равна 10 мл/мин. При этом доза облученияультрафиолетовым излучением, которую получает кровь при возврате в вену пациента Р, равна Ф (А+А )КРЧ15,3 2 10 (65+13)Ою 83= 11,9 (Пж);0,167Общая доза облучения ультрафиоле товым излучением,:которую получает кровь во время данной процедуры Р, равнаР=Р 4 +Р =11,9+11,9=23,8 (Дж).Таким образом, при увеличении скоростей течения крови и смеси крови с оаствором антикоагулянта и положении шторки, расчитанном для более низких скоростей, не обеспечивается необходимая доза облучения крови ультрафиолетовым излучением,Таким образом, в предлагаемом способе скорости взятия крови иэ вены пациента и возврата в иену смеси крови с раствором антикоагулянта выбираются оптимальным образом, кроме того, при выбранных значениях скоростей течения крови и смеси крови с раствором антико агулянта обеспечивается необходимая доза облучения крови, что позволяет с успехом использовать его при лечении сердечно. сосудистых заболеваний,. токси-. ко-септических состояний и других забо леваний, при которых положительно ска- . зывается ультрафиолетовое облучение крови.. ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4