RU108970U1 - DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA - Google Patents
DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA Download PDFInfo
- Publication number
- RU108970U1 RU108970U1 RU2011106901/15U RU2011106901U RU108970U1 RU 108970 U1 RU108970 U1 RU 108970U1 RU 2011106901/15 U RU2011106901/15 U RU 2011106901/15U RU 2011106901 U RU2011106901 U RU 2011106901U RU 108970 U1 RU108970 U1 RU 108970U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood plasma
- platform
- package
- plasma
- detector
- Prior art date
Links
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010257 thawing Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N (2r,4r,4as,6as,6as,6br,8ar,12ar,14as,14bs)-2-hydroxy-4,4a,6a,6b,8a,11,11,14a-octamethyl-2,4,5,6,6a,7,8,9,10,12,12a,13,14,14b-tetradecahydro-1h-picen-3-one Chemical compound C([C@H]1[C@]2(C)CC[C@@]34C)C(C)(C)CC[C@]1(C)CC[C@]2(C)[C@H]4CC[C@@]1(C)[C@H]3C[C@@H](O)C(=O)[C@@H]1C DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N 0.000 description 1
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001949 anaesthesia Methods 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
Abstract
Устройство для размораживания плазмы крови состоит из рабочей камеры и расположенной в ней плоской платформы из диэлектрического материала, выполненной с возможностью ее вращения при помощи электродвигателя под углом α к горизонтали, причем ! π/2>α>arctg(h/L), ! где h - эффективная толщина пакета с плазмой крови; L - длина пакета с плазмой крови, ! платформа снабжена диэлектрическими зажимами и соединена с электродвигателем с помощью фрикционной передачи, источника СВЧ излучения, инфракрасного детектора, расположенного вне рабочей камеры, причем ось детектора ориентирована перпендикулярно плоскости платформы, блока управления, к которому подключен детектор и источник СВЧ излучения. The device for defrosting blood plasma consists of a working chamber and a flat platform of dielectric material located in it, made with the possibility of rotation by an electric motor at an angle α to the horizontal, moreover! π / 2> α> arctan (h / L),! where h is the effective thickness of the package with blood plasma; L is the length of the package with blood plasma,! the platform is equipped with dielectric clamps and connected to the electric motor by means of a friction transmission, a microwave radiation source, an infrared detector located outside the working chamber, the axis of the detector being oriented perpendicular to the plane of the platform, the control unit to which the detector and the microwave radiation source are connected.
Description
Полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам для размораживания и нагрева плазмы крови, и может быть использована в лечебных учреждениях.The utility model relates to the field of medicine, namely to devices for thawing and heating blood plasma, and can be used in medical institutions.
Существующие устройства для размораживания и нагрева плазмы крови перед введением ее пациенту основаны, в большинстве, на принципе «водяной бани» (модели Р-01262-17, З12-201-10, каталог фирмы Valtex International Corp).Existing devices for thawing and heating blood plasma before its introduction to the patient are based, for the most part, on the principle of the “water bath” (models P-01262-17, Z12-201-10, catalog of Valtex International Corp company).
Известно устройство для размораживания препаратов крови, включающего ванну с дисциллированной водой, наревательное и охлаждающее устройство, датчик температуры и схему управления, мешалку с приводом, датчика уровня жидкости (патент РФ № 2280460, А61К 3514, 2006).A device for thawing blood preparations is known, including a bath with disciplined water, a heating and cooling device, a temperature sensor and a control circuit, an agitator with a drive, a liquid level sensor (RF patent No. 2280460, А61К 3514, 2006).
Известно также предложение об использовании в качестве теплоносителя парафина, стеарина, церезина, имеющих низкую температуру плавления (Патент РФ 2254850, А61J 3/00, 2005).There is also a proposal on the use of paraffin, stearin, ceresin having a low melting point as a heat carrier (RF Patent 2254850, А61J 3/00, 2005).
Недостатком этих методов является длительное время доведения плазмы до требуемой температуры, так как они основаны на сравнительно медленном процессе теплопередачи через поверхность пакета с плазмой.The disadvantage of these methods is the long time to bring the plasma to the required temperature, since they are based on the relatively slow process of heat transfer through the surface of the plasma bag.
Неоднократно предлагались более быстрые методы размораживания и нагрева плазмы с помощью СВЧ излучения - микроволновые печи (US Patent 5616268). Их существенным преимуществом является то, что СВЧ поле проникает вглубь плазмы, и передача энергии происходит не только через поверхность, но и непосредственно в размораживаемый или нагреваемый объём. Возникающие здесь трудности связаны с тем, что вследствие неоднородности электромагнитного поля в микроволновой печи в некоторых областях плазма прогревается сильнее, а образовавшаяся после первоначального расплавления жидкая фаза нагревается быстрее, чем твёрдая (положительная обратная связь). В результате в отдельных областях плазмы возможен локальный перегрев, после чего вся данная порция плазмы оказывается непригодной для использования.Repeatedly proposed faster methods of thawing and heating plasma using microwave radiation - microwave ovens (US Patent 5616268). Their significant advantage is that the microwave field penetrates deep into the plasma, and energy transfer occurs not only through the surface, but also directly into the defrosted or heated volume. The difficulties arising here are due to the fact that due to the nonuniformity of the electromagnetic field in the microwave oven, in some areas the plasma warms up more strongly, and the liquid phase formed after the initial melting warms up faster than the solid phase (positive feedback). As a result, local overheating is possible in certain plasma regions, after which the entire given portion of the plasma is unsuitable for use.
Успешное применение микроволновой печи для размораживания и нагрева плазмы описано в статье J.Hirsch et al Anaesthesia v. 58, pp 444-447 (2003). Авторы измеряли температуру, как на поверхности, так и внутри пакета с плазмой, что позволяло контролировать температуру во всем объеме и не допускать перегрева. Однако для этого пришлось вводить измерительные элементы внутрь пакета. Этот факт препятствует широкому внедрению метода, так как требует переоснащения всей службы крови специальными пакетами для длительного хранения плазмы с введенными внутрь измерительными элементами.The successful use of a microwave oven for thawing and heating plasma is described in J. Hirsch et al Anaesthesia v. 58, pp 444-447 (2003). The authors measured the temperature, both on the surface and inside the plasma package, which made it possible to control the temperature in the entire volume and prevent overheating. However, for this it was necessary to introduce measuring elements inside the package. This fact prevents the widespread introduction of the method, since it requires the re-equipment of the entire blood service with special packages for long-term storage of plasma with measuring elements inserted inside.
Известно устройство для размораживания криоконсервированного биопродукта (патент РФ №2254850, A61J 3/00, 2004). Устройство содержит рабочую камеру и расположенный в ней цилиндрический сосуд из диэлектрического материала, выполненный с возможностью вращения в горизонтальной плоскости с помощью электродвигателя и помещенный в емкость заполненную диэлектриком с низкой температурой плавления, нагреватели, расположенные в диэлектрике, два источника микроволновой энергии с излучателями, датчики температуры, соединенные с блоком управления. Датчики температуры подключены к блоку управления через регулятор температуры и размещены в диэлектрике около сосуда.A device is known for defrosting a cryopreserved biological product (RF patent No. 2254850, A61J 3/00, 2004). The device comprises a working chamber and a cylindrical vessel made of dielectric material located therein, rotatable in a horizontal plane by an electric motor and placed in a container filled with a dielectric with a low melting point, heaters located in the dielectric, two sources of microwave energy with emitters, temperature sensors connected to the control unit. Temperature sensors are connected to the control unit through a temperature controller and are placed in the dielectric near the vessel.
Недостатком данного устройства является длительное время доведения плазмы до требуемой температуры, так как он основан на сравнительно медленном процессе теплопередачи через поверхность пакета с плазмой и регулирование температурного режима осуществляется с помощью датчиков, установленных в диэлектрике вблизи сосуда с биопродуктом.The disadvantage of this device is the long time to bring the plasma to the required temperature, since it is based on the relatively slow process of heat transfer through the surface of the plasma bag and the temperature control is carried out using sensors installed in the dielectric near the vessel with the bioproduct.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в создании устройства для размораживания крови с использованием СВЧ излучения. Технический результат заключается в уменьшении времени размораживания и обеспечении равномерности температуры по объему размораживаемого объект.The problem to which this technical solution is directed is to create a device for defrosting blood using microwave radiation. The technical result consists in reducing the time of defrosting and ensuring uniformity of temperature in the volume of the defrosted object.
Технический результат достигается тем, что устройство для размораживания плазмы крови состоит из рабочей камеры и расположенной в ней плоской круглой платформы из диэлектрического материала, выполненной с возможностью ее вращения при помощи электродвигателя под углом α к горизонтали, причем π/2>α>arctg (h/L), где h - эффективная толщина пакета, L - длина пакета, платформа снабжена диэлектрическими зажимами и соединена с электродвигателем с помощью фрикционной передачи, источника СВЧ излучения, инфракрасным детектором, расположенным вне рабочей камеры, причем ось детектора ориентирована перпендикулярно плоскости платформы, блока управления, к которому подключен детектор и источник СВЧ излучения.The technical result is achieved by the fact that the device for defrosting blood plasma consists of a working chamber and a flat round platform of dielectric material located in it, made with the possibility of rotation by an electric motor at an angle α to the horizontal, with π / 2> α> arctg (h / L), where h is the effective thickness of the packet, L is the length of the packet, the platform is equipped with dielectric clamps and connected to the electric motor using a friction gear, a microwave radiation source, and an infrared detector located outside the working th camera, and the axis of the detector is oriented perpendicular to the plane of the platform, the control unit to which the detector and the microwave radiation source are connected.
Вращение платформы под углом α к горизонтали обеспечивает эффективное перемешивание нагреваемого вещества за счет не только конвекции, но и механического перемешивания твёрдой и жидкой фаз из-за разницы в плотностях последних.The rotation of the platform at an angle α to the horizontal provides effective mixing of the heated substance due to not only convection, but also mechanical mixing of the solid and liquid phases due to the difference in the densities of the latter.
Использование фрикционной передачей от стационарно закрепленного электродвигателя облегчает выемку платформы вместе с пакетом, содержащим нагреваемое вещество, и ее загрузку.The use of a friction transmission from a stationary fixed electric motor facilitates the removal of the platform together with the package containing the heated substance, and its loading.
Поверхностная температура пакета измеряется инфракрасным детектором (пирометром), расположенным вне камеры, в которой происходит нагревание, и где в процессе нагревания существует интенсивное СВЧ поле.The surface temperature of the packet is measured by an infrared detector (pyrometer) located outside the chamber in which heating occurs, and where an intense microwave field exists during heating.
Блок управления задает изменение интенсивности СВЧ излучения в микроволновой печи со временем. Это изменение определяется не только поверхностной температурой пакета в данный момент, но зависит также от теплового режима, в котором находился пакет при транспортировке от места хранения при температуре -40°С до места размораживания и нагрева, который, разумеется, для каждого пакета может быть разным. Таким образом, мы имеем здесь дело с немарковским процессом, и изменение интенсивности во времени определяется стандартным алгоритмом управления немарковским процессом с оптимизацией по быстродействию [Лившиц Н.А., Пугачев В.Н. Вероятностный анализ систем автоматического управления: В 2-х т. - М: Советское радио, 1963].The control unit sets the change in the intensity of microwave radiation in the microwave over time. This change is determined not only by the surface temperature of the bag at the moment, but also depends on the thermal regime in which the bag was located during transportation from the storage place at a temperature of -40 ° С to the place of defrosting and heating, which, of course, can be different for each bag . Thus, we are dealing here with a non-Markov process, and the change in intensity over time is determined by the standard algorithm for controlling the non-Markov process with speed optimization [N. Livshits, V. N. Pugachev Probabilistic analysis of automatic control systems: In 2 vols. - M: Soviet Radio, 1963].
На фиг. 1 изображена принципиальная блок схема устройства; на фиг 2 а, б представлена кинематическая схема вращения пакета с плазмой (а - вид со стороны дверцы, б - вид по стрелке А).In FIG. 1 shows a schematic block diagram of a device; Fig. 2 a, b shows the kinematic diagram of the rotation of the plasma package (a - view from the side of the door, b - view along arrow A).
Устройство состоит из рабочей камеры (резонаторной камеры) 1, с размещенной в ней платформой 2 из диэлектрического материала с зажимами 3 для крепления пакета с плазмой крови, установленной под углом α и удерживаемой в этом положении роликами 4, свободно вращающимися на осях 5, электродвигателя 6 с диском 7, соединенного с платформой 2 с помощью фрикционной передачи , источника СВЧ излучения 8 (магнетрона или СВЧ-транзистора), инфракрасного детектора (пирометра) 9, которые подключены к блоку управления 10. Все детали внутри камеры 1 выполнены из диэлектрических материалов для избежания их нагрева СВЧ полем.The device consists of a working chamber (resonator chamber) 1, with a platform 2 made of dielectric material placed in it with clamps 3 for attaching a package of blood plasma installed at an angle α and held in this position by rollers 4 freely rotating on the axes 5 of the electric motor 6 with a disk 7 connected to the platform 2 by means of friction transmission, a microwave radiation source 8 (magnetron or microwave transistor), an infrared detector (pyrometer) 9, which are connected to the control unit 10. All parts inside the chamber 1 are made of di The electrical material to avoid their heating by the microwave field.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Пакет 11 с плазмой крови устанавливается на платформу 2 и они помещаются в рабочую камеру 1. Платформа 2 приводится во вращение вокруг наклонной оси О, с закреплённым на ней пакетом 11 с плазмой крови и включается источник СВЧ-излучения 8. СВЧ излучение Е претерпевает в резонаторной камере 1 многократные отражения от стенок, в результате чего в камере создаётся многомодальное СВЧ поле. Под действием этого поля заряженные частицы (ионы) совершают колебания, а дипольные молекулы меняют ориентацию. Энергия СВЧ поля при этом, затрачиваемая на преодоление сил трения, переходит в тепло, что приводит к нагреву пакета 11 с плазмой крови, помещенного на платформу 2. Пространственное распределение поля в камере 1 носит характер стоячих волн. Поэтому, несмотря на многомодальность, оно не вполне однородно, то есть имеются узлы и пучности поля. Вращение нагреваемого пакета 11 с плазмой крови позволяет избежать связанных с этим проблем и достичь более однородного распределения температуры по всему объему плазмы.The plasma package 11 is mounted on the platform 2 and they are placed in the working chamber 1. The platform 2 is rotated around the inclined axis O, with the plasma package 11 fixed on it and the microwave radiation source 8 is turned on. The microwave radiation E undergoes resonance chamber 1 multiple reflections from the walls, resulting in a multimodal microwave field is created in the chamber. Under the influence of this field, charged particles (ions) oscillate, and dipole molecules change their orientation. The energy of the microwave field in this case, spent on overcoming the friction forces, goes into heat, which leads to the heating of the package 11 with the blood plasma placed on the platform 2. The spatial distribution of the field in the chamber 1 is in the nature of standing waves. Therefore, despite the multimodality, it is not completely homogeneous, that is, there are nodes and antinodes of the field. The rotation of the heated packet 11 with blood plasma avoids the problems associated with this and achieve a more uniform temperature distribution throughout the plasma volume.
Текущий контроль температуры пакета 1 с плазмой проводится длиннофокусным инфракрасным детектором (пирометром) 9, имеющим точность измерения температуры не хуже 1°С. На фиг.1 тепловое излучение пакета с плазмой обозначено символом hv. Текущая температура поверхности пакета с плазмой подается в блок управления 10, регулирующий мощность СВЧ излучения с учетом немарковости процесса. Тем самым осуществляется обратная связь для автоматизации всего устройства.The current temperature control of package 1 with plasma is carried out by a long-focus infrared detector (pyrometer) 9, having a temperature measurement accuracy of no worse than 1 ° C. 1, the thermal radiation of a plasma bag is indicated by the symbol hv. The current surface temperature of the plasma packet is supplied to the control unit 10, which controls the power of the microwave radiation, taking into account the non-marking process. This provides feedback to automate the entire device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106901/15U RU108970U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106901/15U RU108970U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU108970U1 true RU108970U1 (en) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106901/15U RU108970U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU108970U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2585102C1 (en) * | 2013-02-14 | 2016-05-27 | Хокуе-Денки Кабусики Каися | Defrosting device |
| RU2611153C2 (en) * | 2012-07-25 | 2017-02-21 | Грифольс, С.А. | Thawing vessels for biological products |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106901/15U patent/RU108970U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611153C2 (en) * | 2012-07-25 | 2017-02-21 | Грифольс, С.А. | Thawing vessels for biological products |
| RU2585102C1 (en) * | 2013-02-14 | 2016-05-27 | Хокуе-Денки Кабусики Каися | Defrosting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1238256B1 (en) | Rapid tissue processor | |
| US8431878B2 (en) | High temperature furnace using microwave energy | |
| JP2013514608A (en) | Non-mode type inter-plate microwave heating system and heating method | |
| JPH0329417B2 (en) | ||
| WO2013036107A2 (en) | Method and system for freeze-drying injectable compositions, in particular pharmaceutical compositions | |
| RU108970U1 (en) | DEVICE FOR DEFROSTING BLOOD PLASMA | |
| CN105165118A (en) | The microwave oven preferentially directs the electromagnetic energy to the colder area of the object for heating | |
| TW201105916A (en) | Temperature sensing apparatus and heating apparatus | |
| CN104483347B (en) | A kind of material heat flow on-line monitoring method for variation of microwave heating and device | |
| US20160331004A1 (en) | Measurement of dielectric properties during thawing or freezing of a food product | |
| CN107373296A (en) | A kind of radio frequency heating apparatus uniformly to thaw | |
| KR20210024549A (en) | Freeze, dry and/or freeze-drying in product dosage units | |
| US9173248B2 (en) | Thawing oven | |
| JP5408566B2 (en) | Microwave heating of conductive thin films | |
| CN207313432U (en) | A kind of microwave heats glass ceramics crystallization system | |
| US3859493A (en) | Microwave heating temperature control | |
| JP2018518365A (en) | A method for heat treatment of surface coatings on metal parts by microwaves | |
| CN109951913A (en) | Laterally uniform microwave oven | |
| CN104748179A (en) | Microwave Oven Using Ohmic Heating | |
| CN104470020B (en) | Microwave heating and drying device | |
| JP2014072117A (en) | Microwave heating device | |
| CN107434358A (en) | A kind of microwave heating glass ceramics crystallization method and device | |
| CN105379417B (en) | Device for heat treatment of products by means of microwaves and heat treatment method for implementing said device | |
| RU2254850C2 (en) | Apparatus for defrosting of cryogenically preserved bioproduct | |
| CN110024843A (en) | 433MHz heating chamber cavity and Solid Source industrialize thawing equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120223 |