Методи та технічні засоби для підвищення якості процедур системної озонотерапії

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступення кандидата технічних наук за спеціальностю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. Робота присвячена розробленню нових методів і технічних засобів для підвищення якості процедур системної озонотерапії, зокрема внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Для рішення різних клінічних задач найбільш часто проводяться процедури системної озонотерапії внутрішньовенного введення озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові. Лікувальний ефект даних процедур значною мірою залежить від дози озону, що отримав пацієнт. При передозуванні виникає вірогідність токсичної дії на організм, а при недостатній дозі озону – можливе зниження терапевтичного ефекту. Тому процеси генерування озоно-кисневої суміші або приготування розчинів, що містять озон, повинні мати технічні засоби, що дозволяють, забезпечувати коректне дозування озону на всіх етапах проведення процедури. Для великої аутогемотерапії з озоном, якість процедур визначатиметься рівнем автоматизації усіх етапів екстракорпорального оброблення крові озоном. Крім того, при деяких захворюваннях і станах хворого, потрібне оброблення озоном великих об’ємів крові, що неможливо при використанні відомих методів проведення процедури великої аутогемотерапії з озоном. Метою дисертаційної роботи є подальший розвиток існуючих та розроблення нових методів і технічних засобів для підвищення якості процедур системної озонотерапії, зокрема внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Проведений аналіз основних процедур системної озонотерапії встановив, що відомі методи внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину не забезпечують коректного дозування озону, який отримує пацієнт; а методи екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові не дозволяють надійно та безпечно обробляти великі об’єми крові. Аналітичний огляд технічних та функціональних можливостей сучасних медичних озонаторів показав, що в них не передбачається вимірювання концентрації озону в фізіологічному розчині, який барбатується озоно-кисневою сумішшю, крім того не існує стандартного обладнання для проведення процедур екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Новизною дисертаційної роботи є вперше запропоновані моделі взаємодії озоно-кисневої суміші з фізіологічним розчином, які враховують властивості озонованості фізіологічного розчину, що дозволило визначити параметри озоно-кисневої суміші для коректного дозування озону у фізіологічному розчині. Використання запропонованих моделей процесів насичення озоном фізіологічного розчину та розкладання озону у ньому забезпечило подальший розвиток методу проведення процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину за рахунок автоматизації процесу підготовки фізіологічного розчину та контролю концентрації озону в ньому. Сформулювані медико-технічні вимоги до відповідних технічних засобів для коректного дозування озону при проведенні процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, що дозволяє підвищити якість даних процедур. Вперше розроблено метод оцінки якості процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, який визначає процедуру системної озонотерапії як медичну послугу і дозволяє її оцінювати з урахуванням економічної ефективності та медичної результативності. Дослідження якості процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, які проводяться різними методами, показали, що при використанні методу коректного дозування озону інтегральний коефіцієнт якості становить 0,71-0,8, у той час при використанні традиційних методів цей коефіцієнт не перевищує 0,02-0,64. Запропоновано новий метод екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів, який передбачає використання в якості контактора «озон-кров» пристрою роторного типу, що при обертанні створює штучну поверхню крові для оброблення озоном. Результати теоретичних досліджень та розрахунків дозволили визначити основні положення медико-технічних вимог до програмно-апаратного комплексу для екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Використання нового методу екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові дозволяє підвищити якість процедур системної озонотерапії за рахунок заміни багатоденного курсу лікування на одну процедуру. Показано, що пацієнтам з вірусним захворюванням для стерилізації 85 % об’єму крові з об’ємною швидкістю її перекачування Q = 50 мл/хв потрібно 180 хв., а при перекачуванні крові зі швидкістю Q = 100 мл/хв потрібно лише 90 хв. Для досягнення тієї ж мети, за допомогою процедур великої аутогемотерапії з озоном, знадобиться провести 92 процедури, які виконуються кожного дня, при стерилізації 100 мл крові за одну процедуру або 47 процедур при стерилізації 200 мл крові за одну процедуру, що в значній мірі знижує ефективність процедур для боротьби з вірусними захворюваннями. Запропоновані методи системної озонотерапії пройшли успішну перевірку ефективності при проведенні процедур в умовах медичного закладу. Було показано доцільність використання, для визначення функціонального стану і контролю курсу лікування пацієнта, відомої адаптаційної теорії неспецифічних реакцій організму. Запропоновано автоматизоване місце лікаря-озонотерапевта, яке забезпечило, використовуючи клінічні, лабораторні дані та результати психосоматичного тестування, точно визначити динаміку стану пацієнтів, яка відповідала їх фізіологічному стану в процесі лікування.Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.11.17 – biological and medical devices and systems. National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. Work is devoted to development of new methods and technical means for improvement of quality of procedures of a system ozonoterapiya, in particular intravenous infusion of ozonovany physiological solution and extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood large about. For the solution of various clinical tasks procedures of a system ozonoterapiya of intravenous administration of ozonovany physiological solution and extracorporal ozone of processing are most often carried out by oxygen mix of blood. The medical effect of these procedures substantially depends on an ozone dose that was received by the patient. At overdose there is a probability of toxic action on an organism, and at insufficient to the ozone dose – possible decrease in therapeutic effect. Therefore ozone generation processes – oxygen mix or preparation of the solutions containing ozone have to have the technical means allowing, to provide correct ozone dosages at all stages of holding a procedure. For a big autogemoterapiya with ozone, the quality of procedures will be defined by the level of automation of all stages extracorporal blood processings ozone. Besides, at some diseases and conditions of the patient, necessary processings by ozone large about blood that is impossible when using the known methods of holding a procedure of a big autogemoterapiya with ozone. The purpose of dissertation work is further development existing and developments of new methods and technical means for improvement of quality of procedures of a system ozonoterapiya, in particular intravenous infusion of ozoned physiological solution and extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood large about. The carried-out analysis of the main procedures of a system ozonoterapiya established that methods of intravenous infusion of ozonovany physiological solution are known do not provide correct ozone of a dosage which is received by the patient; and methods of extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood do not allow to process reliably and safely large volumes of blood. The state-of the art review technical and functionality modern medical ozonator showed that in them measurement of concentration of ozone in physiological solution which ozone-oxygen mix, besides does not exist standard the equipment for holding procedures of extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood large about is not supposed. Novelty of dissertation work is for the first time the offered ozone interaction models – oxygen mix with physiological solution which consider properties ozoned physiological solution that allowed to determine ozone parameters - oxygen mix for correct ozone of a dosage in physiological solution. Uses of the offered models of processes saturation by ozone of physiological solution and decomposition of ozone in it provided further development of a method of holding procedures of intravenous infusion of ozonovany physiological solution due to automation of process of preparation of physiological solution and control of concentration of ozone in it. Medico-technical requirements to the appropriate technical means for correct ozone of a dosage when holding procedures of intravenous infusion of ozonovany physiological solution that allows to increase quality of these procedures. The method of assessment of quality of procedures of intravenous infusion of ozonovany physiological solution which defines the procedure of a system ozonoterapiya as medical service and allows to estimate it taking into account cost efficiency and medical effectiveness is for the first time developed. Researches of quality of procedures of intravenous infusion of ozonovany physiological solution which are carried out by different methods showed that when using a method of correct ozone of a dosage the integrated coefficient of quality makes 0,71-0,8, at that time when using traditional methods this coefficient does not exceed 0,02-0,64. It is offered a new method of extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood large about "which provides use as the contactor «ozone-blood» devices of rotor type that at rotation creates the artificial surface of blood for processing by ozone. Results of theoretical researches and calculations allowed to determine basic provisions of medico-technical requirements to a hardware and software system for extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood large about. Use of a new method of extracorporal ozone of processing by oxygen mix of blood allows to increase quality of procedures of a system ozonoterapiya due to replacement of a multi-day course of treatment by one procedure. It is shown that to patients with a viral disease for sterilization of 85% about to a blood with speed Q = 50 ml/min 180 min, are necessary, and when pumping blood with speed Q = 100 ml/min are necessary for only 90 min. For achievement of the same purpose, by means of procedures of a big autogemoterapiya with ozone, it is required to carry out 92 procedures which are performed every day, at sterilization of 100 ml of blood for one procedure or 47 procedures at sterilization of 200 ml of blood for one procedure that substantially reduces efficiency of procedures for fight against viral diseases. The offered methods of a system ozonoterapiya underwent successful testing of efficiency when holding procedures in the conditions of medical institution. It was shown expediency of use, for definition of a functional state and control of a course of treatment of the patient known to the adaptation theory of nonspecific reactions of an organism. The automated place of the doctor of the ozonetherapy provided is offered, using clinical, laboratory yielded and results of psychosomatic testing, precisely to define dynamics of a condition of patients which answered their physiological provisions in treatment process.