Учёные изобрели детские инкубаторы с рассветами и закатами

Дети будут встречать рассветы и закаты в роддоме

Соавтор разработки, завкафедрой «Биомедицинская техника» ТГТУ профессор Сергей Фролов, рассказал «Октагону», что к концу года коллектив учёных закончит экспериментальную лабораторную установку – основу для макета инкубатора. Изделие изготовят из прозрачного двухслойного оргстекла и противоударной плёнки (используется частично звукоизолирующая электрохромная Milky White Smart Glass), её производят в Китае и устанавливают в домах и офисах. Медицинский прибор также состоит из центрального процессора, влагозащищённых вентиляторов, блока питания с пультом управления, имеет датчики температуры, влажности, внешний и внутренний спектральные датчики.

Главное достижение учёных ТГТУ – внедрение в свою разработку системы «рассвет–закат». В устройстве есть модуль часов реального времени с календарём продолжительности светового дня, что позволяет имитировать циркадные ритмы, то есть циклическое воздействие света с дневной и ночной фазами (например, по 12 часов каждая). Плёнка в одном варианте непрозрачна, пропускает свет в другом и имеет промежуточную непрозрачность – в третьем. Это позволяет разделить длинный летний день на два дня коротких, создав младенцу условия для дневного сна. Также можно удлинять или смещать по времени рассвет и закат. Режим переключается автоматически на основании информации, полученной от датчиков инкубатора.

Персонал может менять режим, например, за две минуты для проведения медосмотра, или плавно снижает количество света после ложного срабатывания тревожной сигнализации.

– Наша задача – отработать функции режима «день–ночь», которых нет в современных инкубаторах, за счёт автоматического управления прозрачностью стенок рабочей камеры. В настоящее время в неонатальных отделениях больниц это делают, укрывая одеялом инкубаторы. Также мы создаём новую высокоточную систему управления микроклиматом на основе нейронных сетей, – поделился Фролов.

Исследование университета как научный проект малых групп поддерживает грант Российского научного фонда.

Младенцы будут дышать чистым воздухом

Инкубаторы для новорождённых призваны обеспечить безопасную окружающую среду, стерильность, защиту от аллергенов, оптимальный температурно-влажностный и контролируемый световой режим, шумоизоляцию рабочей камеры. Их конструкция рассчитана на проведение гигиенического ухода за детьми, парентерального питания, интенсивной терапии, при необходимости – транспортировки между отделениями медучреждения.

В ТГТУ стараются улучшить условия окружающей среды внутри рабочей камеры инкубатора.

Анализ спектрального состава света в помещении с инкубатором и внутри рабочей камеры при помощи датчиков позволяет подобрать конфигурации плёнки для пропуска отдельных длин волн. Например, для фототерапии желтухи новорождённых используют излучения синего спектра, что вызывает фотораспад билирубина. При бактерицидной обработке медпомещений часто применяют жёсткое ультрафиолетовое излучение, довольно опасное для младенцев. Также конфигурация плёнки влияет на тепловой баланс. Можно сделать инкубатор более энергоэффективным, создать «парниковый эффект».

Эффективность нового изделия ТГТУ оценивала группа медработников профильных специальностей. Сначала они протестировали стерильность среды, защиту от аллергенов, поддержание оптимального температурно-влажностного режима в рабочей камере инкубатора. Затем специалисты проверяли функционирование светового режима и шумоизоляцию. Большинство положительных отзывов заслужила система «собственный календарь светового дня». Полезной признана и способность подавлять ультрафиолетовое излучение.

Российские учреждения здравоохранения активно приобретают инкубаторы для новорождённых. Однако расходы на технику весьма высоки. Стоимость популярной на рынке модели MEDICOR BLF-2001 превышает 1 млн рублей, реанимационная система для младенцев Giraffe OmniBed обойдётся в 2,6 млн рублей.