Аппаратура для снабжения индивидуальных криотерапевтических комплексов жидким азотом

АППАРАТУРА ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ  ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КРИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЖИДКИМ АЗОТОМ

Наибольший практический интерес для медицинских учреждений России представляют индивидуальные  криотерапевтические комплексы, в которых, в качестве источника холода используется жидкий азот. По пропускной способности эти аппараты почти не уступают групповым комплексам, зато значительно превосходят их по компактности, энерговооруженности и лечебной эффективности. Решающую роль в том, что медицинские учреждения России отдают предпочтение комплексам с азотным охлаждением, играет их сравнительно низкая стоимость. Аппараты с альтернативными системами охлаждения стоят на порядок дороже. Например, единственный сертифицированный в России групповой криотерапевтический комплекс «КРИО СПЕЙС», который поставляет компания  «КРИОТЕК» (Москва), стоит 320 тыс. евро., т.е. в 30 раз дороже производимого в Санкт-Петербурге индивидуального криотерапевтического комплекса «КАЭКТ-01 КРИОН».  При этом пропускная способность группового комплекса 20 чел/час, а индивидуального 15 чел/час. С учетом разницы в капитальных затратах, себестоимость процедур в групповых комплексах должна быть на порядок выше.  Высокая стоимость и низкая эффективность криотерапевтических процедур в групповых комплексах лишают эти аппараты перспективы в распространении на Российском рынке медицинской техники. А интерес к индивидуальным аппаратам поступательно нарастает, поэтому важное практическое значение имеет совершенствование их основных элементов. Учитывая специфические условия эксплуатации криотерапевтических аппаратов, особое внимание следует уделять вопросам надежности и безопасности их энергетических узлов, в частности системам снабжения жидким криоагентом.  В медицинских учреждениях эксплуатация устройств подачи криоагента осуществляется средним медперсоналом, это необходимо учитывать при выборе вариантов конструктивного исполнения. Операции, связанные с подачей криоагента в физиотерапевтические аппараты, выполняются преимущественно женщинами, поэтому физические усилия при эксплуатации нужно по возможности снижать.

Для эффективной работы криосауны её система охлаждения должна потреблять не менее 1кг жидкого азота в минуту. Продолжительность  одной  процедуры 3 минуты, следовательно затраты азота на одного пациента составляют не менее  3 кг. На то чтобы провести  15 процедур в час, необходимо израсходовать около  45 кг криоагента.  Условия труда медперсон в значительной степени определяются тем, несколько рационально и безопасно организована доставка и расходование  криоагента. Доставка жидкого азота  в кабинеты общей криотерапии чаще всего основана на использовании  транспортных сосудов серии СК объемом от 16 до 40 литров. Криоагент в  этих сосудах доставляется непосредственно в процедурный кабинет, а затем вытесняется в систему криостатирования криосауны. При любых вариантах организации доставки жидкого азота в медицинские учреждения использование транспортных криососудов связано с большим объёмом ручного труда. Чаще всего переносят и подключают сосуды к криосауне  медицинские сестры, поэтому важно предельно упростить и облегчить их работу. Традиционные технологические и конструктивные решения не обеспечивают таких условий по нескольким причинам.

Сосуды серии   СК  разработаны для хранения и перевозки жидкого азота, поэтому их конструкция не предполагает существенного повышения давления внутри сосуда. Максимальное  допустимое давление в криогенных сосудах этой серии составляет всего 0.5 кг/м².  Превышение  допустимого избыточного давления  в ходе эксплуатации сосудов может привести к их механическому разрушению, поэтому традиционные переливные устройства для транспортных сосудов являются источником серьезной производственной опасности и требуют обучения персонала.           

Необходимость специальной подготовки лиц допущенных к эксплуатации традиционных переливных устройств (криосифонов) связана с тем, что при неправильной эксплуатации возможны серьезные  аварийные ситуации. Для извлечения  азота из сосуда, обычно используется схема герметичного криосифона: (см. рис. 1).

Рис.1 Герметичный криосифон для вытеснения азота из транспортного сосуда серии СК.

Внутреннее пространство транспортного сосуда 1 изолировано от окружающей среды, за счёт перекрытия его горловины съемным  уплотняющим узлом 4. Жидкий азот вытесняется в систему охлаждения криосауны через трубу подачи 3 под действием  повышенного давления паров азота  во внутреннем объеме сосуда 1. Давление повышается  счёт испарения части жидкого криоагента 2, которое достигается   при помощи электронагревателя 5. Величину давления в сосуде контролируют посредством реле давления 9 и предохранительного клапана 7. По манометру 8 оператор контролирует давление в сосуде визуально. Работа с таким криосифоном требует специальной технической подготовки и навыков. При установке и снятии сифона, а так же во время эксплуатации возможны нештатные ситуации. Выброс жидкости, резкие скачки давления и т.д.  Для иллюстрации эксплуатационных недостатков герметичного криосифона можно рассмотреть алгоритм эксплуатации этого переливного устройства.

Установка переливного устройства осуществляется в следующем порядке. Во внутренний объем заполненного жидким азотом  транспортного  сосуда,  надо ввести  трубу подачи 3. Эта операция выполняется вручную и с особой осторожностью, чтобы не допустить выброса криогенной жидкости из сосуда. Трубу 3  вводят медленно визуально контролируя ее охлаждение. После того как охлаждение трубы 3 будет окончено, уплотняющий узел 4 плотно прижимают к горловине сосуда при помощи винтовых устройств, которые зацепляются за рукояти сосуда 10.  Электронагреватель криосифона 5 подключают к сети, за счет подвода теплоты часть жидкости в сосуде превращается в пар. Выделение пара сопровождается повышением давления в сосуде. Заданный  уровень   давления в сосуде поддерживается автоматически, за счет отключения электронагревателя 5. Качество уплотнения узла 4 на горловине криососуда можно проверить только после подъема давления. Если соединение неплотное эластичные элементы узла 4 быстро охлаждаются и теряют пластичность,  поэтому для восстановления часто приходится отогревать уплотняющую прокладку.