ГИПОКСИКАТОР СТРЕЛКОВА Российский патент 1995 года по МПК A61M16/06 

Изобретение относится к устройствам для создания дозированной гипоксии в организме человека или животного с профилактическими, лечебными и реабилитационными целями.

Известно устройство дыхательный аппарат для гипокситерапии, содержащий маску, каналы и клапаны вдоха и выдоха, средство для изменения концентрации СО₂ во вдыхаемой смеси, выполненное в виде поглотителя углекислого газа, средство для очистки вдыхаемой смеси, выполненное в виде противопылевого фильтра, дыхательный мешок, заборник атмосферного воздуха.

Недостатками данного дыхательного аппарата являются ограниченный ресурс работы, обусловленный необходимостью периодической замены поглотителя углекислого газа, а также изменение эксплуатационных характеристик поглотителя в течение одного курса гипокситерапии, в частности ухудшение поглощения СО₂, что приводит к нарушению стабильности состава вдыхаемого воздуха (газовой смеси). Кроме того, данный аппарат является аппаратом индивидуального пользования, поскольку стерилизация или дезинфекция его процесс трудоемкий, который практически сложно осуществлять после каждого сеанса, если передавать аппарат другому лицу для гипокситерапии. Наличие в аппарате большого количества деталей и узлов делает конструкцию дорогостоящей в изготовлении, громоздкой и значительной по массе.

Известно также устройство дыхательный аппарат для гипокситерапии, содержащий маску, каналы вдоха и выдоха с клапанами вдоха и выдоха, средство для изменения концентрации СО₂ во вдыхаемой смеси, средство для очистки вдыхаемого воздуха (смеси) от пыли, дыхательный мешок, заборник атмосферного воздуха.

Это устройство также имеет перечисленные выше недостатки.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков за счет введения в устройство универсального средства для изменения концентрации СО₂ во вдыхаемой смеси, обладающего неограниченным ресурсом работы, обеспечивающего стабильную характеристику по процентному содержанию углекислого газа во вдыхаемой смеси, а также за счет упрощения конструкции, уменьшения ее массогабаритных показателей и улучшения эксплуатационных характеристик путем создания возможности использования гипоксикатора различными пациентами без дополнительной стерилизации или дезинфекции.

Цель достигается тем, что гипоксикатор, содержащий маску, каналы вдоха и выдоха, средство для изменения концентрации СО₂ во вдыхаемой газовой смеси, средство для противопылевой очистки вдыхаемой смеси, дыхательный мешок и заборник атмосферного воздуха, имеет средство для изменения концентрации СО₂, выполненное в виде герметичного полого цилиндра, боковая поверхность которого состоит из газопроницаемой мембраны, а также средство для предотвращения попадания микроорганизмов в полость цилиндра с выдыхаемым воздухом, которое выполнено в виде размещенного в корпусе противобактериального и противовирусного фильтра. При этом каналы вдоха и выдоха выполнены в виде единого воздуховода, образованного посредством последовательного соединения маски, корпуса, фильтра, полого цилиндра и дыхательного мешка. Маска, корпус фильтра и цилиндр соединены посредством разъемного сопряжения контактных поверхностей соединительных патрубков данных элементов. На патрубке цилиндра ниже уровня его контактной поверхности расположен заборник атмосферного воздуха, выполненный в виде регулируемого дросселя.

Конструктивное выполнение средства для изменения концентрации углекислоты во вдыхаемой газовой смеси решено в виде полого герметичного цилиндра с боковой поверхностью из газопроницаемой мембраны (например, из поливинилтриметилсилана с коэффициентом проницаемости по СО₂, равным 1660 ) и основано на диффузионном разделении газовой смеси, в частности выдыхаемой газовой смеси, содержащей от 3 до 4% углекислого газа, за счет градиента концентрации СО₂ в выдыхаемой газовой смеси (выдыхаемом воздухе) и в окружающей атмосфере. Получаемая при этом характеристика процентного содержания СО₂ во вдыхаемой смеси постоянна во времени, а само средство имеет практически неограниченный ресурс эксплуатации и при передаче гипоксикатора другому пользователю не нуждается в дезинфекции, так как цилиндр отделен от маски пациента противобактериальным фильтром, сочлененным с маской. В совокупности с единым воздуховодом для вдоха-выдоха это решение существенно упрощает конструкцию в целом и уменьшает ее массогабаритные показатели. При этом площадь поверхности мембраны выбирают из условия содержания СО₂ во вдыхаемой смеси в количестве не более 1,0% что соответствует санитарно-гигиеническим требованиям при кратковременном (до 5 мин) дыхании этой газовой смесью.

Выполнение в виде съемного элемента средства для очистки выдыхаемого (вдыхаемого) воздуха, состоящего из корпуса с противобактериальным фильтром, сочлененного с маской, обеспечивает возможность замены маски и корпуса с фильтром для каждого пациента (элементы индивидуального пользования), при этом другие элементы гипоксикатора могут быть использованы многократно без дополнительной стерилизации и дезинфекции.

На чертеже представлен гипоксикатор и его элементы.

Гипоксикатор Стрелкова содержит маску 1 с патрубком 2, средство для очистки вдыхаемой газовой смеси от микроорганизмов, включающее корпус 3 с входным 4 и выходным 5 соединительными патрубками и с противобактериальным и противовирусным фильтрами 6, средство для изменения концентрации СО₂ в выдыхаемой и вдыхаемой газовой смеси, включающее полый герметичный цилиндр 7 с боковой поверхностью из газопроницаемой мембраны 8 и присоединительным патрубком 9, дыхательный мешок 10. При этом патрубки маски, корпуса с противобактериальным фильтром и цилиндра имеют контактные поверхности, сопрягаемые между собой при последовательном соединении указанных выше элементов с возможностью замены маски и корпуса с фильтрами. На патрубке цилиндра ниже уровня контактной поверхности установлен заборник атмосферного воздуха 11, выполненный в виде дросселя с регулируемым проходным сечением.

Гипоксикатор Стрелкова работает следующим образом.

Маска 1 подсоединяется к пациенту. При выдохе газовая смесь с пониженным содержанием кислорода (в 1,2 раза) и повышенным содержанием СО₂ (в 100-120 раз) через корпус с фильтрами 3, содержащем противобактериальный и противовирусный фильтры 6, поступает в полый цилиндр, где в процессе перемещения в полости цилиндра контактирует с его внутренней боковой поверхностью, выполненной из газопроницаемой мембраны 8, и за счет градиента концентрации СО₂ в выдыхаемой газовой смеси и окружающей среде происходит диффузия СО₂ через поверхность мембраны в атмосферу, что приводит к снижению процентного содержания СО₂ в цилиндре. Обедненная по СО₂ газовая смесь поступает в дыхательный мешок 10. При вдохе газовая смесь из мешка 10 поступает в полый цилиндр 7, в котором продолжается диффузия СО₂ в окружающую атмосферу, и далее через корпус 3 с фильтрами 6 в маску пациента. Одновременно при вдохе поступает воздух из окружающей среды через заборник атмосферного воздуха 11.

При использовании гипоксикатора другим пациентом его индивидуальную маску, сочлененную с корпусом, содержащим бактериальные фильтры, подсоединяют к цилиндру аппарата, что позволяет выполнить санитарно-эпидемиологических условия эксплуатации дыхательного аппарата разными пользователями без необходимости проведения стерилизации или дезинфекции аппарата.

Таким образом, гипоксикатор Стрелкова может работать неограниченно долго без замены средства для изменения концентрации СО₂ во вдыхаемой газовой смеси из контура аппарата, имеет стабильную характеристику по содержанию СО₂ в процессе всего курса гипокситерапии во вдыхаемой газовой смеси при существенно упрощенной конструкции аппарата и улучшенных массогабаритных и эксплуатационных его показателях.

Использование: в медицине для проведения профилактических, лечебных и реабилитационных сеансов гипокситерапии. Сущность изобретения: гипоксикатор Стрелкова содержит последовательно соединенные маску, средство для очистки вдыхаемого воздуха от микроорганизмов, средство для изменения концентрации CO₂ во вдыхаемой газовой смеси и дыхательный мешок, образующие единый воздуховод вдоха-выдоха. Средство для очистки вдыхаемого воздуха выполнено в виде съемного корпуса с противобактериальным и противовирусным фильтрами. Средство для изменения концентрации CO₂ представляет герметичный полый цилиндр с боковой поверхностью из газопроницаемой мембраны. Мешок и корпус с фильтрами и маской являются съемными, на патрубке цилиндра установлен заборник атмосферного воздуха, выполненный в виде регулируемого дросселя. 1 ил.

Гипоксикатор, содержащий маску, каналы вдоха и выдоха, средство для очистки вдыхаемой смеси, средство для изменения концентрации CO₂ во вдыхаемой смеси, дыхательный мешок и заборник атмосферного воздуха, отличающийся тем, что средство для изменения концентрации CO₂ во вдыхаемой смеси выполнено в виде герметичного полого цилиндра, боковая поверхность которого выполнена из газопроницаемой мембраны, площадь которой выбирается из условия содержания не более 0,1 CO₂ во вдыхаемой смеси, при этом средство для очистки выполнено в виде корпуса с противобактериальным и противовирусным фильтрами, а каналы вдоха и выдоха в виде единого воздуховода, образованного последовательно соединенными маской, корпусом, полым цилиндром и дыхательным мешком, причем маска с корпусом фильтров и цилиндр соединены посредством разъемного сопряжения контактных поверхностей патрубков корпуса и цилиндра, а ниже уровня контактной поверхности патрубка цилиндра расположен заборник атмосферного воздуха, выполненный в виде регулируемого дросселя.