A61M1 / 00 - Пиловідводним або нагнітальні пристрої для медичних цілей; пристрою для відбору, обробки або переливання природних рідких середовищ організму; дренажні системи (катетери A61M 25/00; з'єднувачі, муфти, клапани або відгалуження для трубок, спеціально призначені для медичних цілей A61M 39/00; пристрої для взяття проб крові A61B 5/15; Ранорозширювачі A61B 17/02; слюноотсасивателі для стоматологічних цілей A61C 17/06; фільтри, імплантовані в кровоносні судини A61F 2/01; насоси взагалі F04)
Власники патенту RU 2566199:
Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти "Іжевська державна сільськогосподарська академія" (RU)
Винахід відноситься до медицини і направлено на розширення функціональних можливостей пристрою за рахунок виборчого синтезу водню або гіпохлориту в струмі крові. Технічний результат полягає в можливості зміни полярності допоміжних електродів. Пристрій для електролізу крові складається з електрода у вигляді дроту для введення в порожнину кровоносної судини уздовж його осі і допоміжних електродів, які з'єднані з джерелом постійного електричного струму. Один з допоміжних електродів розташований на шкірному покриві, а другий занурений в посудину з розчином електроліту, причому посудину має в донної частини пористу мембрану, що забезпечує електричний контакт між шкірним покривом і розчином електроліту. 1 мул.
Винахід відноситься до медицини, а саме до області детоксикації організму, а також до області відновлення нерівноважних радикалів в організмі.
Відомий синтез водню шляхом електролізу води з використанням інертних електродів [Н.П. Федотов. Прикладна електрохімія. Л. Хімія, 1967, стор. 346]. Цей спосіб найбільш близький до пропонованого винаходу. Спосіб здійснюється проведенням електрохімічного окислення води в електрохімічної осередку на плоскопаралельних платинових електродах. Однак цей спосіб важко здійснити в кровоносній судині.
Завданням винаходу є розширення функціональних можливостей пристрою за рахунок виборчого синтезу або тільки водню, або тільки гіпохлориту в струмі крові.
Технічний результат полягає в можливості роздільного отримання в крові або тільки водню, або тільки гіпохлориту.
Зазначена задача досягається тим, що в пристрої для електролізу крові, що складається з електрода у вигляді дроту для введення в порожнину кровоносної судини уздовж його осі і допоміжних електродів, з'єднаних з джерелом постійного електричного струму, відповідно до винаходу платинова дріт однією частиною вводиться в кровоносну судину, а що залишилася частиною вводиться всередину допоміжного судини, при цьому один з допоміжних електродів розташований на шкірному покриві, а другий занурений в цю посудину з розчином електроліту, прич ем посудину має в донної частини пористу мембрану, що забезпечує електричний контакт між шкірним покривом і розчином електроліту в посудині.
Конструкція пристрою в схематичному вигляді зображена на фіг.1.
Пристрій складається з дротяного електрода 1, одна частина якого занурена в кровоносну судину 2, а друга частина занурена в накладній посудину 3 з розчином електроліту 4. У донної частини посудини 3 змонтована пориста діафрагма 5, проникний для розчину 4. У розчин 4 занурений додатковий електрод 6, а другий додатковий електрод 7 накладено на поверхню шкірного покриву 8 поблизу кінця дротяного електрода 1, зануреного в кров. Електроди 6 і 7 через контакти 9 з'єднані джерелом постійного струму (не показаний), а посудину 3 встановлений на шкірний покрив 8 з боку, протилежній до місця накладення електрода 7, з можливістю електричного контакту розчину 4 з шкірним покривом через пористу діафрагму 5.
Пристрій працює наступним чином.
Дротяний електрод 1 вводиться однією частиною в кровоносну судину 2 уздовж його осі. Друга частина дротяного електрода, що залишилася зовні, вводиться через пористе дно 5 в накладній посудину 3 і розташовується паралельно його донної частини. Усередині накладного судини 3 знаходиться розчин електроліту 4, в розчин 4 занурений додатковий електрод 6. Другий додатковий електрод 7 накладено на шкірний покрив 8. Додаткові електроди 6 і 7 приєднані за допомогою контактів 9 до джерела постійного електричного струму. У цьому ланцюзі шкірний покрив 8 спільно з пористим дном 5 виступають в ролі пористої діафрагми, що розділяє електродні простору, освічені двома половинами дротяного електрода 1. Таким чином, пористе дно 5 забезпечує електричний контакт між розчином 4, шкірним покривом 8 і відповідно з внутрішніми тканинами організму .
При протіканні електричного струму між електродами 6 і 7 по тканинах організму відбувається поляризація лежачого на шляху ліній струму дротяного електрода 1 таким чином, що частина дротяного електрода 1, зануреного в кров в кровоносній судині 2, поляризується до потенціалу, знак якого протилежний знаку електродного потенціалу електрода 7. Друга частина дротяного електрода 1, що знаходиться над поверхнею шкірного покриву 8 і занурена в розчин електроліту 4 всередині накладного судини 3, поляризується до потенціалу, знак якого ротівоположен знаку електродного потенціалу електрода 6.
Таким чином, дротяний електрод 1 поляризується по біполярної схемою так, що один його кінець поляризований катодно, а в другий кінець - анодно. При цьому на поверхні однієї частини дротяного електрода 1 протікають процеси окислення, а на другій його частині - процеси відновлення. Залежно від полярності електрода 7 на кінці дротяного електрода 1, зануреного в кров в кровоносній судині 2, буде протікати або процес окислення іона хлору, що входить до складу плазми крові, з утворенням гіпохлорит-іона. Або буде протікати процес відновлення молекули води з утворенням елементарного водню.
Відповідно протилежні електродні процеси будуть протікати в накладному посудині 3 на поверхні тієї частини електрода 1, яка занурена в розчин 4. Отже, умови роботи електрода 1 моделюють умови роботи біполярного електрода, розділеного подвійний діафрагмою 5 і 8, яка виключає проникнення продуктів електролізу з одного електродного простору в інше. Така схема електролізу дозволяє синтезувати в струмі крові або тільки гіпохлорит-іон, коли необхідна тільки детоксикація організму, або тільки елементарний водень, коли необхідне відновлення в організмі нерівноважних радикалів.
Проводили порівняльні випробування терапевтичного ефекту прямого електрохімічного окислення крові в разі стафілококової інфекції у двох кроликів. Кроликам підшкірно, з зовнішньої сторони лівої вушної раковини, вводили 2 млрд. Добову суспензію культури β-гемолітичного плазмокоагулирующей S. aureus в дозі 0,3 мл з метою отримання локального гнійного запалення. На другу добу у кроликів розвинулося запалення.
На 3 і 4 день після введення мікробної суспензії один раз на добу в крайову вену вуха досвідченого кролика вводили платинову дріт діаметром 0,2 мм на глибину 15 мм. Вище і нижче крайових ділянок дроту, зануреної в кров, уздовж вени, на поверхню вуха в зазначені дні накладали електроди і пропускали постійний струм силою 2 міліампера протягом 15 хвилин.
Інший кролик - контрольний і не піддавався вищеописаним маніпуляціям. Спостереження за тваринами проводили протягом 3 тижнів. Досвідчених кроликів в період спостереження біопрепаратами не лікували.
У досвідченого і контрольного кроликів процес запалення йшов по ексудативно-профілератівному типу з утворенням у досвідченого кролика через 14 днів і у контрольного через 18 днів інкапсульованих вогнищ.
Таким чином, вплив на тканини вогнища запалення гіпохлоритом, синтезованим в струмі крові з хлоридів плазми, під дією електричного струму сприяло більш швидкому відновленню тканин з припиненням запального процесу в шкірі і підшкірній клітковині.
Відчували терапевтичну ефективність синтезованого в кров'яному руслі гіпохлориту при лікуванні катальної бронхопневмонії у телят. Були відібрані 4 теляти 3-місячного віку з катаральної бронхопневмонією, з яких два були контрольними, а два - досвідченими.
Контрольним телятам внутрішньом'язово вводили стрептоміцину сульфат два рази в день в дозі 3 мг / кг.
Досвідченим телятам в яремну вену вводили платинову дріт довжиною 100 мм і діаметром 0,2 мм. Вище і нижче крайових ділянок дроту, занурених в кров, уздовж вени, на шкірні ділянки накладали два електроди, обгорнутих в марлю, змочену фізіологічним розчином. Через електроди пропускали постійний електричний струм силою 2 міліампера протягом 15 хвилин.
У досвідчених телят ця маніпуляція проводилася трикратно, з інтервалом через добу. У них після першого і другого впливу відзначали перехід кашлю у вологий, пом'якшення векзікулярного дихання, зниження температури тіла. Через 1-2 діб після третього сеансу в групі дослідних тварин спостерігалося згладжування симптомів хвороби до повного одужання. Одужання телят контрольної групи відзначали в більш пізні терміни. Телята з контрольної групи хворіли важче, і симптоми хвороби зникали в терміни більш тривалі, ніж у тварин дослідної групи.
Моделювали умови роботи протяжного електрода в умовах кровоносної судини і накладного електрода. Вимірювали розподіл електродного потенціалу по довжині платинового дротяного електрода, розміщеного на дні горизонтального каналу з оргскла перетином (4 × 4) мм і довжиною 150 мм, заповненого фізіологічним розчином. Дротяний електрод поляризовался по біполярної схемою за допомогою двох додаткових електродів, занурених у розчин поблизу кінців дротяного електрода.
Канал розділений на дві рівні частини за допомогою фрагмента свинячої шкіри, яка виконує роль пористої діафрагми. Дротяний електрод пропущений крізь діафрагму. Таке включення імітує розміщення дротяного електрода в двох середовищах: одна його половина імітує розміщення його в кровоносній судині, а друга імітує його розміщення в виносному (накладному) посудині, що має електричний контакт з тканинами і кровоносною судиною через донну частину судини і через шкірний покрив.
На кривій залежності потенціал - довжина електрода відзначені два ступені: одна при потенціалі мінус 450 мВ по водневої шкалою і друга при потенціалі плюс 1300 мВ. При цьому одна сходинка розташована по одну боку від діафрагми, а друга - по її іншу сторону. Першою з них відповідає початок виділення водню в нейтральному середовищі, а другий - початок виділення хлору.
Видно, що при поділі електродних просторів процеси виділення хлору і водню розділені між собою просторово діафрагмою і протікають в гидродинамически розділених частинах розчину, з'єднаних електрично.
Пристрій для електролізу крові, що складається з електрода у вигляді дроту для введення в порожнину кровоносної судини уздовж його осі і допоміжних електродів, з'єднаних з джерелом постійного електричного струму, що відрізняється тим, що платинова дріт однією частиною вводиться в кровоносну судину, а залишилася частиною вводиться всередину допоміжного судини, при цьому один з допоміжних електродів розташований на шкірному покриві, а другий занурений в цю посудину з розчином електроліту, причому посудину має в донної частини пористу м ембрану, що забезпечує електричний контакт між шкірним покривом і розчином електроліту в посудині.