專利名稱:彌散離子流燒燙傷治療儀的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于人體治療燒燙傷的醫(yī)療儀器,特別是涉及用彌散離子流治療大面積燒燙傷的儀器。
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中,如鋼鐵、石油、化工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場,經(jīng)常發(fā)生燒燙傷事故,一般醫(yī)療的常規(guī)處置辦法,是采用對創(chuàng)面藥物治療和處置,這會使患者非常痛苦,不能有效地抑制滲出與控制感染,愈后多數(shù)留有疤痕。
在<中國醫(yī)療器械雜志>1991年第15卷第2期87-90頁<SM-1型燒傷治療機的研制>一文中,公開了采用微機控制噴藥、遠紅外線烘烤創(chuàng)面,并可自動定時進行紫外線燒傷創(chuàng)面消毒,來治療大面積燒燙傷。這種治療方法,對燒燙傷患者來說,不能從機體整體功能上促進病員的康復,不能起到鎮(zhèn)痛、抑制滲出的作用,難于有效地防止感染和發(fā)生休克,更不能治呼吸道、食道等內(nèi)燒傷。
在中國專利局公開的平頂山空氣離子研究所申請的發(fā)明專利<燒傷治療機>[CN 86100166A]說明書中,因該機無微塵凈化裝置,對微塵含有的細菌、病毒未凈化處理,易加重創(chuàng)面感染;其方法所產(chǎn)生的負離子不純,其中小離子不占優(yōu)勢,穩(wěn)定性差,影響療效;熱風輻射燒傷創(chuàng)面,會加重疼痛。
本發(fā)明的目的是針對以上所述的不足,設計一種能產(chǎn)生優(yōu)良醫(yī)療特性的彌散離子流,該彌散離子流燒燙傷治療儀,能減輕患者疼痛,抑制創(chuàng)面滲出、防止感染和發(fā)生休克,既能有效地治療體表大面積燒燙傷,又能治療食道、呼吸道等內(nèi)燒傷。
為了達到上述目的,本發(fā)明是通過下述的儀器實現(xiàn)的。本燒燙傷治療儀,它由電源、支架系統(tǒng)、治療頭及微機控制系統(tǒng)組成。產(chǎn)生彌散離子流的治療頭,是由同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)、空氣微塵凈化器及電能供給系統(tǒng)組成,同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)由兩枚以上同極性負電極和電極支撐板組成,其工作電壓范圍為12至28千伏;空氣微塵凈化器為靜電除塵器,其電子發(fā)射極電壓為10至25千伏,它與組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)相連通,其周圍以絕緣板作為電場屏蔽。
安裝在支架系統(tǒng)上的治療頭,通過發(fā)射面主面轉軸結構可在180°范圍內(nèi)轉動、水平轉軸機構可在360°范圍內(nèi)轉動,通過支架系統(tǒng)及底座,可使治療頭在三維方向上均能移動和調(diào)整,以滿足治療工作的需要。
操作控制臺,由治療頭工作狀態(tài)顯示器、液晶顯示器、打印機、數(shù)字操作鍵盤等組成,并能通過微機運行邏輯進行人-機對話,完成病例記錄、存貯和打印。內(nèi)存量可達300個病例。
由治療頭產(chǎn)生的具有優(yōu)良醫(yī)療特性的彌散離子流其特點是(1)至少用一個治療頭;產(chǎn)生的荷負電彌散離子流,其中荷負電小離子與荷負電氣溶膠,在距治療頭發(fā)射面50厘米以內(nèi)占優(yōu)勢,其遷移率大于1厘米2/秒.伏;
(2)上述荷負電彌散離子流,發(fā)射總強度大于1012離子/秒。在一米范圍內(nèi),所荷負電的空間密度不低于1.6×10-13庫侖/厘米3;
(3)上述荷負電彌散離子流,在1米處相對于治療頭發(fā)射面30厘米處,衰減10%,并具有相同的離子濃度梯度場;
(4)上述荷負電彌散離子流,形成一個離子覆蓋區(qū),并在30-50厘米范圍內(nèi),可有效覆蓋110×60厘米2的創(chuàng)面;
(5)上述荷負電彌散離子流,組成純凈,有較強的抑菌能力,在所覆蓋的區(qū)域內(nèi),培養(yǎng)菌落數(shù)不超過1。
上述具有優(yōu)良醫(yī)療特性和特定能量的、純凈的彌散離子流其積極效果是,它通過呼吸道,透過肺泡上皮層進入血液循環(huán),能促進和調(diào)節(jié)機體機能代謝,提高腦啡肽、吶啡肽和干擾素水平,起到快速鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜的作用;能降低機體對組織胺的敏感性,具有明顯的脫敏止癢作用。還能通過進入血液循環(huán),促進細胞氧化還原過程,激活體內(nèi)多種酶系統(tǒng),調(diào)整機體免疫功能,增強機體抵抗力;通過實驗和臨床試用表明,上述彌散離子流直接作用于創(chuàng)面時,能穿過皮膚粘膜,引起深部組織的生理反應,刺激神經(jīng)感受器,引起溫度和血管反應,減少血管通透性,減少創(chuàng)面滲出,加速創(chuàng)面上皮形成;實驗研究結果表明,在上述彌散離子流直接作用下,細菌存活率顯著降低,故能有效地控制創(chuàng)面感染;同時,對呼吸道、食道等內(nèi)燒燙傷也有良好的治療作用。
綜合上述,本發(fā)明的優(yōu)點是能使大面積燒燙傷病人,較順利的渡過疼痛、滲出、感染以及發(fā)生休克四個難關;除了體表燒燙傷,還能有效地治療食道、呼吸道等內(nèi)燒燙傷。
圖1是本治療方法的專用裝置結構原理示意圖;
圖2是治療頭工作原理圖;
圖3是沿圖2A-A方向剖視圖;
圖4是組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)示意圖;
圖5是空氣微塵凈化器原理圖;
圖6是操作控制臺布局示意圖;
圖7是病例存貯人-機對話邏輯圖;
圖8是病例存貯系統(tǒng)電路結構圖;
圖9是治療儀使用方法示意圖;
圖10是彌散離子流質(zhì)量和遷移率關系圖;
下面將結合附圖詳細描述本發(fā)明的最佳實施方案。
圖1是本治療儀結構原理示意圖。圖中1是治療頭;2是控制臺;支架系統(tǒng)包括3是發(fā)射面主面轉軸機構;4是水平轉軸機構;5是蝸桿減速機構;6是可升降吊桿;7是搖柄;8是底盤;9是導向軌道;10是走輪。
治療頭1通過主面轉軸機構3,安裝在支架系統(tǒng)的懸吊桿6上,治療頭1的方位,可通過主面轉軸機構3,依據(jù)患者燒燙傷部位的不同,在180°范圍內(nèi)調(diào)整彌散離子流發(fā)射面的角度。支架系統(tǒng)可在三維座標方向上調(diào)整治療頭1的空間位置,移動底座8及走輪10可使整體裝置改變位置來滿足治療工作的需要。
圖2示出了治療頭的工作原理,它由組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11,空氣微塵凈化器12,電能供給系統(tǒng)13等組成。組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11,由圖3所示的多于兩枚同極性負電極14和電極支撐板15組成,其發(fā)射場強不低于1200千伏/米。圖4是組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11的全貌,表示了在電極支撐板15上的接線點16,導電中心點17和使凈化空氣透過的孔隙18的分布關系。實驗研究結果表明,門捷列夫周期表中原子序數(shù)為42#、73#、74#、77#、87#等材料中,以74#作為同極性負電極材料最佳,如再選用合理的生產(chǎn)工藝及正確的幾何形狀,是確保彌散離子流優(yōu)良醫(yī)療特性的關鍵因素之一。
圖5為空氣微塵凈化器12原理圖,它由微塵收集板19、凈化板20、直流風機21、可拆后蓋板22、電子發(fā)射極23及絕緣板25等組成,后蓋板22與微塵收集板19相聯(lián)結,當松開后蓋板上四個滾花螺絲24后,可抽出微塵收集板19,并對所吸附的微塵及微生物進行清除。直流風機21可促進空氣循環(huán),其運行噪音不大于45分貝。當整個治療頭彌散離子流發(fā)射面的送風量為1.98立方米/分,微塵凈化效率能達到99%。這樣,既能使創(chuàng)面不受強流空氣的影響,又能使患者創(chuàng)面感到舒適,并能有效的控制創(chuàng)面感染。表1是實驗測定的空氣環(huán)境本底的微塵數(shù)據(jù)。
空氣環(huán)境本底的微塵數(shù)據(jù) 表1通道數(shù) 微塵粒子直徑(微米) 粒子數(shù)第十六通道 大于6.12 0第十五通道 5.37-6.12 0第十四通道 4.67-5.37 0第十三通道 4.02-4.67 1第十二通道 3.42-4.02 4第十一通道 2.87-3.42 6第十通道 2.37-2.87 10第九通道 1.92-2.37 20第八通道 1.52-1.92 22第七通道 1.17-1.52 73第六通道 0.87-1.17 332
第五通道 0.62-0.87 2074第四通道 0.42-0.62 13132第三通道 0.27-0.42 104249第二通道 0.17-0.27 255249第一通道 0.12-0.17 275051表2是對微塵凈化效率的實際測定結果。數(shù)據(jù)表明,空氣微塵凈化器對10微米以下塵埃(細菌、病毒附著其上)凈化率在99%以上。
平行測定的三組除塵效率數(shù)據(jù) 表2凈化前入口濃度 1組 2組 3組微塵粒子直徑(微米)大于6.12 .6 .6 1.65.37-6.12 .5 .5 .54.67-5.37 .4 1.4 .44.02-4.67 .3 .3 .33.42-4.02 1.2 .2 .22.87-3.42 1.1 1.1 .12.37-2.87 .0 2.0 2.01.92-2.37 6.9 6.9 4.91.52-1.92 12.8 9.8 12.81.17-1.52 42.7 38.7 47.7
凈化前入口濃度 1組 2組 3組微塵粒子直徑(微米)0.87-1.17 205.6 137.6 244.60.62-0.87 1296.5 944.5 1396.50.42-0.62 9423.4 7549.4 9993.40.27-0.42 86294.3 73237.3 89365.30.17-0.27 216033.2 201381.2 220576.20.12-0.17 227092.1 209426.1 230523.1平均總濃度:528433凈化后出口濃度 1組 2組 3組微塵粒子直徑(微米)大于6.12 .6 .6 .65.37-6.12 .5 .5 .54.67-5.37 .4 .4 .44.02-4.67 .3 .3 .33.42-4.02 .2 .2 .22.87-3.42 .1 .1 .12.37-2.87 .0 .0 .01.92-2.37 .9 .9 .9
凈化后出口濃度 1組 2組 3組微塵粒子直徑(微米)1.52-1.92 .8 .8 .81.17-1.52 .7 .7 .70.87-1.17 .6 1.6 .60.62-0.87 8.5 5.5 14.50.42-0.62 82.4 78.4 77.40.27-0.42 755.3 641.3 822.30.17-0.27 2157.2 1832.2 2191.20.12-0.17 2611.1 2113.1 2663.1平均總濃度:5350凈化效率:99%圖6是操作臺2的臺面布置示意圖。它包括彌散離子流發(fā)生源工作狀態(tài)顯示器26,液晶顯示器27,打印機28,數(shù)字操作鍵盤29,液晶顯示復位30,電源指示燈31,開關32,輸出強度高低檔33,雙色強度顯示指示燈34等組成。
由于采用了數(shù)字操作鍵盤,大為簡化了操作的繁鎖性。液晶可顯示漢字,打印輸出漢字。輸出強度高低檔控制開關32可以控制彌散離子流輸出的強度和能量,以適應臨床治療的需要。圖7表示了病例存貯系統(tǒng)人-機對話運行邏輯;圖8給出的是病例存貯系統(tǒng)硬件結構圖。該系統(tǒng)操作方便,性能完善,利于病例的存貯和管理。
圖9表示治療儀使用方法示意圖,圖中35表示燒燙傷患者,36為病床,患者的燒燙傷創(chuàng)面與治療頭1的彌散離子流發(fā)射面相對應,相距30至50厘米。治療頭1的彌散離子流發(fā)射面可依據(jù)燒燙傷部位的不同,調(diào)整其工作角度。
本發(fā)明所提出的彌散離子流,是空氣離子化范疇中以特定狀態(tài)存在的單極性荷負電離子流。其特點是所具有的能量適宜,在空間中以彌散離子形式存在,沉積效率高,生物效應顯著。圖10給出了結構相同的離子質(zhì)量-遷移率的實驗測量結果,質(zhì)量最小的離子其遷移率為3厘米2/秒.伏,通常將遷移率大于1厘米2/秒.伏的稱為小離子,其直徑為0.001-0.003微米,它們是具有一定化學結構的多種分子離子的混合體。單極性荷負電小離子形成的典型過程是如果一個中性分子俘獲一個電子,并將其容納在空的分子軌道上,所形成的帶有多余負電荷分子的能級狀態(tài)較低,甚至低于中性分子,即在EA值(電子親合力)>0的情況下,才有可能形成比較穩(wěn)定的荷負電離子。當分子俘獲具有一定能量的電子后,形成處于激發(fā)態(tài)的荷負電離子,其激發(fā)能等于電子能量與電子親和力之和。形成的離子,在所處的環(huán)境中不斷地進行擴散和遷移運動,發(fā)生離子-分子反應、離子-氣溶膠反應,以及異性離子的復合。當產(chǎn)生和消逝達到平衡時,單極性荷負電離子就會保持一定的濃度。當小離子與氣溶膠接近到一定距離時,在鏡像力作用下被活性表面所吸附,形成荷負電氣溶膠。實驗表明,氣溶膠微粒俘獲單極性負電荷后,就表現(xiàn)出一定的物理和生物學效應。荷負電離子與荷負電氣溶膠由于同性電荷相斥,具有較好的分布均勻性;另一方面,由于減少了相互間的碰撞幾率而提高了其存在的穩(wěn)定性。荷電氣溶膠衰減速率與微粒直徑成反比,與氣溶膠初始濃度及微粒所帶電荷數(shù)目成正比。在本發(fā)明中,產(chǎn)生彌散離子流典型電場強度值為4×103伏/厘米,每個荷負電氣溶膠微粒所帶的電荷數(shù)約為6至30個,所具有的動能為0.73×10-2電子伏特,每秒發(fā)射離子總數(shù)的總能量約為8.79×1011電子伏特/秒。
實施情況本發(fā)明于1991年5月份開始,在濟寧市第一人民醫(yī)院及天津醫(yī)學院附屬中心醫(yī)院燒傷科進行臨床應用。先后治療60例各種原因引起的燒燙傷患者,其治愈總有效率達100%(見表3)。
臨床應用觀察結果 表3診斷例數(shù) 病程 療程 治療效果(小時) (天) 治愈 顯效 無效燒傷 48 3~24 10~20 48燙傷 12 3~24 10~15 12合計 60 60總有效率 100%
上述治療的患者其燒燙傷原因有,熱粥、熱油、煤氣火焰、酒精點燃、熔化的鐵水、高壓電、沸水、黑色火藥燃燒、汽油燃燒、瀝清燃燒等引起的,其燒傷深度為淺Ⅱ度、深Ⅱ度、Ⅲ度,燒傷面積占體表4%~90%,治療時間7~20天,每天治療4~8小時,疼痛消失時間為15~30分鐘。應用本發(fā)明燒燙傷治療儀具有如下特點(1)在60例患者應用中,共同的特點是在照射后15~30分鐘內(nèi)疼痛消失,故可不用止痛藥物;
(2)創(chuàng)面滲出明顯減少,創(chuàng)面干燥,形成的痂皮薄,痂下無積液,愈后無班痕;
(3)60例中,無一例創(chuàng)面感染,較用其他方法療程短;
(4)均不包扎、敷藥,減少患者痛苦;
(5)對彌散離子流覆蓋的病灶區(qū)域的空氣環(huán)境,凈化效果顯著。20例細菌培養(yǎng)結果表明,照射前,培養(yǎng)皿菌落滿布;照射后30分鐘,菌落數(shù)減少到4~10個,照射60分鐘后,菌落數(shù)減少為0~1個。證明其控制創(chuàng)面感染是有根據(jù)的。
典型病例如下(一)周×× 女,4歲,住院號87651入院時間1991年6月7日;發(fā)病時間1991年6月7日發(fā)病原因開水燙傷;發(fā)病部位雙下肢面積及深度淺Ⅱ度,面積為23%入院清創(chuàng)后,應用該治療儀照射治療。治療前,患兒哭鬧、煩燥不安,治療30分鐘后,患者安靜入睡。治療八天,每天照射4~8小時,創(chuàng)面干燥、痂皮較薄,痂下無積液,兩周后痂皮脫落,痊愈出院。
(二)張×× 男,4歲,住院號89577入院時間1991年7月30日;發(fā)病時間1991年7月30日發(fā)病原因熱粥燙傷;發(fā)病部位背部、雙腿及右手面積及深度淺Ⅱ度27%,深Ⅱ度9%,總面積36%入院清創(chuàng)后,應用該治療儀進行局部照射,25分鐘后疼痛明顯減輕;因患兒年令小,燙傷面積大,故給補液一天。治療過程中創(chuàng)面干燥,滲液少,鎮(zhèn)痛明顯。五天后結痂,痂下無積液,經(jīng)過14天治療,痊愈出院。
(三)李×× 男,30歲,住院號30949;因熱油燙傷一小時,于91年7月15日來醫(yī)院住院治療。燙傷面積為淺Ⅱ度30%。住院清創(chuàng)后,暴露,表皮保留,應用該治療儀照射治療,每天4~8小時,15天創(chuàng)面一期愈合出院。
(四)趙×× 女,30歲,住院號30524;因酒精燃著火焰燒傷顏面、驅(qū)干及右上肢20小時,于91年6月27日入院。燒傷面積淺Ⅱ度3%,深Ⅱ度40%,Ⅲ度10%,總面積33%。住院清創(chuàng)后,應用該機治療20分鐘后,自覺疼痛減輕,第三天局部腫脹消退,創(chuàng)面無炎癥反應。傷后11~24天,二度創(chuàng)面一期愈合,右上肢三度創(chuàng)面行切痂植皮術,經(jīng)過28天治療痊愈。傷后32天主述創(chuàng)面癢感,又行照射治療,每天四小時,第三天后癢感消失。
(五)劉× 男,48歲,住院號30352;因煤氣燃爆,全身燒傷12小時后于91年6月6日住院治療。燒傷面積淺Ⅱ度50%,深Ⅱ度40%,總面積為90%。清創(chuàng)后采用暴露療法,應用該治療儀照射30分鐘后,自覺疼痛明顯減輕,第二天肢體腫脹好轉,治療十天,每天4~8小時,創(chuàng)面干燥,無炎癥反應,傷后14~26天創(chuàng)面一期愈合。
權利要求
1.一種燒燙傷治療儀,包括電源、支架系統(tǒng)、治療頭及微機控制系統(tǒng),其特征在于a.產(chǎn)生彌散離子流的治療頭1,是由同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11、空氣微塵凈化器12及電能供給系統(tǒng)13組成;b.同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11,由兩枚以上同極性負電極和電極支撐板組成,其工作電壓范圍為12至28千伏;c.空氣微塵凈化器12為靜電除塵器,其電子發(fā)射極電壓為10至25千伏,它與組合式同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)11相連通,其周圍以絕緣板作為電場屏蔽。
2.根據(jù)權利要求1所述燒燙傷治療儀,其特征在于安裝在支架系統(tǒng)上的治療頭1,通過發(fā)射面主面轉軸機構3可在180°范圍內(nèi)轉動、通過水平轉軸機構4可在360°范圍內(nèi)轉動、通過支架系統(tǒng)及底座8可使治療頭1在三維空間方向上均能移動和調(diào)整。
3.根據(jù)權利要求1所述燒燙傷治療儀,其特征在于操作控制臺2由治療頭工作狀態(tài)顯示器26、液晶顯示器27、打印機28、數(shù)字操作鍵盤29等組成,并通過微機運行邏輯,進行人-機對話,完成病例記錄、存貯和打印。
4.根據(jù)權利要求1所述燒燙傷治療儀,由治療頭1產(chǎn)生的彌散離子流,其特征是a.該彌散離子流,其中荷負電小離子與荷負電氣溶膠在距離治療頭發(fā)射面50厘米以內(nèi)占絕對優(yōu)勢,其遷移率大于1厘米2/秒.伏;b.該彌散離子流發(fā)射總強度大于1012離子/秒,在1米范圍內(nèi),所荷負電空間密度不低于1.6×10-13庫倫/厘米3;c.該彌散離子流在1米處,相對于治療頭發(fā)射面30厘米處,衰減不大于10%,并具有相同的離子濃度梯度場;d.該彌散離子流,形成一個離子覆蓋區(qū),并在30至50厘米范圍內(nèi),可有效覆蓋110×60平方厘米的創(chuàng)面;e.該彌散離子流,組成純凈,有較強的抑菌能力,在所覆蓋的區(qū)域內(nèi),培養(yǎng)菌落數(shù)不超過1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種治療體表大面積燒燙傷及食道、氣管粘膜內(nèi)燒燙傷的醫(yī)療儀器,該機由電源、支架系統(tǒng)、治療頭及微機控制系統(tǒng)組成,治療頭由工作電壓為12至28千伏的同極性負電極發(fā)射系統(tǒng)、空氣微塵凈化器等組成,能產(chǎn)生具有優(yōu)良的醫(yī)療特性的彌散離子流、通過肺泡進入血液循環(huán),調(diào)整機體整體功能,也直接作用于皮膚粘膜,促進皮膚再生與愈合,該機能有效地使患者渡過疼痛、滲出、感染、休克四大難關,達到最佳療效。
文檔編號A61N1/44GK1071090SQ9110903
公開日1993年4月21日 申請日期1991年9月24日 優(yōu)先權日1991年9月24日
發(fā)明者孫岳, 吳日光, 徐家境, 岑運寧, 方墨希, 楊樹筠, 胡芳凝 申請人:中國科學院高能物理研究所