УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A61M16/00 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для обнаружения функциональной недостаточности органов дыхания, определения степени развития патологии и проведения немедикаментозного лечения заболеваний путем механического бронходилатационного воздействия осциллирующим положительным давлением на выдохе. Устройство предназначено главным образом для индивидуального применения в быту с лечебно-профилактическими целями.

Известен метод лечения бронхолегочных заболеваний с помощью дыхательных вибраторов, основанный на создании переменного сопротивления на вдохе и выдохе. В частности, для этих целей может быть использован дыхательный вибратор, описанный в заявке ФРГ N 3624643, 1988 г. Он состоит из разъемного полого корпуса с прорезями для выдоха выдыхаемого пациентом воздуха. К корпусу подсоединен мундштук-воздуховод, через который в полость корпуса поступает воздух. В полости корпуса имеется седло с шариком. В процессе выдоха шарик совершает колебания, периодически перекрывая отверстие в седле, что создает осцилляции внутрибронхиального давления и, следовательно, оказывает массирующее воздействие на ткани бронхолегочного аппарата. Эффект от лечения выражается в облегчении отхождения мокроты, уменьшении выраженности бронхиальной обструкции, улучшения самочувствия больных, снижении медикаментозной терапии.

Результаты исследований функции внешнего дыхания и газов крови показали, что после применения дыхательного вибратора у пациентов увеличивался дыхательный объем и снижалась частота дыхания. Определялось значимое повышение жизненной емкости легких и объемно-скоростных показателей, улучшался газообмен в легких (Горбенко П. П. и др. Дыхательный вибратор в профилактике и лечении заболеваний органов дыхания. Альманах для врачей общей практики "Санкт-Петербургские врачебные ведомости", 1993, N 3 с. 78 79). Результаты клинических испытаний дыхательного вибратора подтвердили целесообразность его применения при острых пневмониях, остром бронхите, остром трахеите, острых респираторных заболеваниях после стихания острых воспалительных явлений; повышенном риске развития хронических заболеваний легких (частых ОРЗ, рецидивирующих бронхитах, работе в условиях повышенной запыленности и загазованности, состоянии предастмы и предбронхита); бронхиальной астме, хроническом бронхите; бронхоэктатической болезни, муковисцидозе; тубуркулезе легких вне фазы обострения; реабилитации после операций. С помощью эффектом вибратор может применяться в период отвыкания от курения с целью улучшения отхождения мокроты. Противопоказаниями являются пневмоторакс, обильное кровохарканье или легочное кровотечение, тяжелая дыхательная недостаточность, тяжелая кардиальная патология.

Однако известные дыхательные вибраторы обладают существенным недостатком. Они не позволяют контролировать исходное состояние организма перед началом лечебного или профилактического воздействия, проводить ежедневный контроль динамических характеристик реакции организма на осциллирующую нагрузку бронхолегочного аппарата, подбирать индивидуальные режимы нагружения в зависимости от пола, возраста, веса человека и т.д. При применении в домашних условиях такой контроль необходим с целью грамотного подхода к выбору режимов лечения и своевременного обращения к врачу для внесения соответствующих коррективов в методику лечения.

В то же время известны индивидуальные измерительные средства, позволяющие определять состояние дыхательного аппарата по регистрации пикового значения выдыхаемого потока воздуха. В частности, подобное устройство по патенту США N 3826247, кл. А 61 В 5/08, 1974 г. (прототип), представляет собой цилиндрический полый корпус, по оси которого размещен шток. На рабочем конце штока размещены неподвижно укрепленный перфорированный диск и подпружиненный тонкостенный поршень, установленный с возможностью скольжения относительно штока. В стенке корпуса вдоль его образующей со стороны, обращенной к лицу пациента, выполнена прорезь, в которой с возможностью продольного перемещения установлен флажок-указатель, а вдоль прорези расположена градуированная шкала. С корпусом посредством разъемного соединения соединен мундштук-воздуховод с возможностью образования полой камеры. При выдохе пациентом воздуха через мундштук-воздуховод тонкостенный поршень движется по штоку, увлекая за собой флажок-указатель. Дойдя до положения, соответствующего индивидуальной для организма максимальной силе выдоха, поршень возвращается под действием пружины в исходное положение, а флажок-указатель остается в данном положении, соответствующем отсчету градуированной шкалы, характеризующей функциональное состояние дыхательного аппарата пациента.

Основным недостатком данного устройства является отсутствие возможности активного лечебного воздействия на бронхолегочный аппарат.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для лечения заболеваний органов дыхания с широкими функциональными возможностями, обеспечивающими как получение объективных показателей состояния бронхолегочного аппарата, так и активное воздействие на последний с целью достижения профилактического или лечебного эффекта. Устройство должно быть простым, удобным в обращении, иметь невысокую стоимость, что позволило бы включить его в домашнюю аптечку каждой семьи.

Технический результат изобретения выражается в обеспечении замеров с помощью одного и того же устройства расходных характеристик выдувания запасенного в легких после глубокого вдоха воздуха и осуществления вибрационного (массирующего) воздействия на бронхи и легкие для получения лечебного эффекта.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для лечения заболеваний органов дыхания, содержащее пиковый измеритель потока выдуваемого воздуха с цилиндрическим корпусом, по оси которого размещен шток, при этом на рабочем конце штока размещены перфорированный диск и подпружиненный тонкостенный поршень, установленный с возможностью скольжения относительно штока, в стенке корпуса вдоль его образующей со стороны, обращенной к лицу к пациента, выполнена прорезь, в которой с возможностью продольного перемещения установлен флажок-указатель, а вдоль прорези расположена градуированная шкала, а также мундштук-воздуховод, соединенный с корпусом посредством разъемного соединения с возможностью образования полой камеры, снабжено дыхательным вибратором, содержащим конусообразное седло с центральным отверстием и металлический шарик, размещенные в камере, и средством для удержания шарика в процессе измерения пикового значения потока выдуваемого воздуха, при этом камера снабжена перфорированной крышкой, а шток выполнен подпружиненным относительно крышки с возможностью осевого перемещения, при этом его второй конец размещен вне камеры и снабжен дополнительно введенной ручкой, а поршень выполнен подпружиненным относительно диска. Средство для удержания шарика выполнено в виде углубления в боковой стенке корпуса, размещенной оппозитно прорези, при этом диск жестко скреплен со штоком с возможностью совместного перемещения. В полости камеры в месте сопряжения корпуса и мундштука-воздуховода выполнена ответная коническая поверхность для размещения седла, при этом средство для удержания шарика закреплено на рабочем конце штока с возможностью совместного перемещения и выполнено в виде капсулы, содержащей седло и дополнительную перфорированную крышку, обращенную в сторону полости цилиндра. Угол α между осями мундштука-воздуховода и цилиндрического корпуса, а также угол b конусности седла выбраны из условия α≈β≈50÷60^°..

Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 представлено устройство в разрезе при работе в режиме дыхательного вибратора; на фиг. 2 то же при работе в режиме измерения расходных характеристик выдуваемого воздуха; на фиг. 3 вариант реализации предлагаемого устройства, работающего в режиме дыхательного вибратора; на фиг. 4 то же при работе в режиме измерения расходных характеристик выдувания воздушного по тока.

Устройство (фиг. 1 и 2) имеет цилиндрический корпус 1, образующий разъемную полую камеру 2. Нижняя часть корпуса 1 с помощью резьбового соединения скреплена с сопрягающим конусом 3, переходящим в мундштук-воздуховод 4. На верхнюю часть корпуса 1 навинчена перфорированная торцовая крышка 5 с отверстиями 6. Между корпусной и цилиндрической частями корпуса 3 и 1 закреплено конусное седло 7 с центральным отверстием 8, в котором размещается стальной шарик 9. По оси корпуса 1 в полости 2 размещен подвижный шток 10, который пружиной 11 подпружинен относительно торцовой перфорированной крышки 5. На конце штока 10, выступающем за пределы камеры 2, укреплена ручка 12, а на другом конце укреплен перфорированный диск 13 с отверстиями 14, который перемещается в полости 2 камеры при вдвигании и выдвигании штока 10. На штоке 10 размещен скользяще перемещающийся под действием вдуваемого воздуха (при измерении пикового расхода) тонкостенный легкий поршень 15, соединенный возвратной пружиной 16 с перфорированным диском 13. В стенке корпуса 1 вдоль его образующей со стороны обращенной к лицу пациента, выполнена прорезь 17, в которой с возможностью продольного перемещения под действием движущегося поршня 15 установлен флажок-указатель 18. Вдоль прорези 17 размещена градуированная в литрах/мин (или в относительных единицах) шкала (на чертеже не показана). В боковой стенке корпуса 1, противоположной прорези 17, изнутри имеется углубление 19 для введения и удержания в нем шарика 9 в процессе измерения пикового значения потока выдуваемого пациентом воздуха.

Вариант предлагаемого устройства, представленный на фиг. 3 и 4, отличается от описанного выше следующими особенностями. Полость 2 корпуса 1 в месте сопряжения с мундштуком-воздуховодом 4 имеет конусность, совпадающую с конусностью седла 7, в результате чего седло 7 плотно прилегает к участку 3 под давлением пружины 11. Устройство имеет средство для удержания шарика 9, которое закреплено на рабочем конце штока 10 и выполнено в виде капсулы, содержащей седло 7 и перфорированную крышку 20 с отверстиями 21, обращенными в сторону полости 2 цилиндра 1. При этом в данном варианте используется не перфорированный диск 13, а не подвижная перфорированная перегородка 22 в полости корпуса, ограничивающая ход капсулы с шариком 9 в направлении перемещения штока 10 при его оттягивании за ручку 12. При оттягивании штока 10 выступ 23 проходит через канавку 24 в крышке 5. При повороте ручки 12 по или против часовой стрелки происходит фиксация штока 10 в положении (фиг. 4), при котором между внутренней поверхностью сопрягающего конуса 3 и наружной конусной поверхностью седла 7 капсулы образуется кольцевой зазор 25 для пропускания вдуваемого воздушного потока с целью измерения его расходных характеристик. Сила выдоха при этом такова, что шарик 9 остается неподвижным в седле 7, перекрывая прохождение воздуха через отверстие 8.

Оба варианта предусматривают выбор таких оптимальных значений угла α между осями мундштука-воздуховода и цилиндрического корпуса и угла b конусности седла (фиг. 1), при которых колебания шарика 9 имеют устойчивый характер и обеспечивают наиболее эффективное вибрационное воздействие на стенки бронхов и легких положительным давлением на выдохе. Величина этих углов лежит в пределах α≈β≈50÷60^°..

Устройство работает следующим образом. Для получения дыхательных вибраций (фиг. 1) делают глубокий вдох, вставляют мундштук-воздуховод 4 в рот и выполняют глубокий выдох плавно с усилием, несколько большим обычного. При этом шарик 9 открывается под действием избыточного давления от конусной поверхности седла 7, давая тем самым возможность воздуху проходить через осевое отверстие 8 и отверстия 14 перфорированного диска 13 в полость 2 корпуса 1. Далее воздух свободно выходит через прорезь 17 и отверстия 6 в атмосферу. Падение давления приводит к возврату шарика 9 в начальное положение в седле 7 и повторению цикла осцилляции. Колебания шарика 9 приводит к низкочастотным (11 м15 Гц) колебаниям воздушного потока в дыхательных путях, оказывающим на них массирующее воздействие и, следовательно, лечебный эффект. Продолжительность процедуры по 3 мин 2 5 раз в сутки, ежедневно в течение 10 15 дней.

Динамику изменения функционального состояния бронхолегочного аппарата в процессе лечения можно контролировать до и после процедуры, используя вторую возможность, заложенную в предлагаемое устройство. Потянув за ручку 12, перемещают шток 10 с диском 13 вдоль полости цилиндра 1. Устройство слегка наклоняют в направлении по часовой стрелке, в результате чего шарик 9 перекатывается в углубление 19 (фиг. 2). При отпускании ручки 12 шток 10 возвращается в прежнее положение и диск 13 препятствует выкатыванию шарика 9 из углубления 19. Делают глубокий вдох, вставляют мундштук-воздуховод 4 в рот и совершают максимально резкий выдох. При этом воздух свободно проходит через отверстие 8, отверстия 14 и ударяет по поршню 15, который начинает перемещаться в полости 2 вдоль центрирующего штока 10. При своем движении поршень 15 увлекает флажок-указатель 18, который начинает перемещаться вдоль прорези 17. Перемещению поршня 15 противодействует контрусилие растягивающейся пружины 16. При достижении поршнем 15 некоторого положения "Б", удаление которого от первоначального положения "А" пропорционально силе выдоха, функционально связанной с состоянием бронхолегочного аппарата, полом, возрастом и т.д. пациента, флажок-указатель 18 остается на месте, а поршень 15 возвращается в исходное положение. Поскольку вблизи прорези 17 на корпусе 1 нанесена градуированная шкала, величина отрезка "АБ" однозначно дает возможность судить о пиковом значении потока выдыхаемого воздуха и об исходном состоянии и изменениях во времени функций дыхательной системы. Окончательный результат получают при повторении выдоха 3 4 раза с предварительным возвратом флажка-указателя 18 в исходное положение. При этом за истинное принимают максимальное значение из полученных отсчетов. Процедуру вибрационной тренировки легких и бронхов можно немедленно возобновить, оттянув за ручку 12 шток 10 и возвратив шарик 9 в седло 7.

Работа устройства по второму варианту отличается следующими особенностями. В положении на фиг. 3 капсула, состоящая из седла 7 и дополнительной перфорированной крышки 20, конической поверхностью прижата к стенкам конического участка 3 корпуса 1. Под действием выдыхаемого воздуха шарик 9 совершает осцилляции в капсуле, оказывая вибрационное воздействие на органы дыхания. Для перевода устройства в режим измерения с помощью ручки 12 оттягивают шток 10, снимая тем самым пружину 11. Поворотом штока 10 относительно оси фиксируют стопор 23 снаружи крышки 5. В этом положении капсула с шариком 9 оказывается притянутой к перегородке 22, благодаря чему резко выдыхаемый воздух проходит через зазор 25 и отверстия 14 в перегородке 22 в полость 2 камеры перед поршнем 15. Далее процесс измерения пикового значения потока выдыхаемого воздуха не отличается от описанного выше.

Нетрудно видеть, что предлагаемое устройство обладает рядом существенных достоинств перед известными техническими решениями. Оно дает возможность оказывать лечебное вибрационное воздействие на органы дыхания и осуществлять непрерывный контроль за результативностью процесса лечения. Достоинством устройства является простота конструкции, легкость сборки и разборки с целью дезинфекции, безопасность применения. Невысокая стоимость аппарата позволяет рекомендовать его каждой семье в качестве доступного высокоэффективного средства немедикаментозной терапии в домашних условиях.

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для обнаружения функциональной недостаточности органов дыхания и оказания лечебного немедикаментозного воздействия. Сущность изобретения: устройство имеет цилиндрический корпус, образующий полую камеру. Нижняя часть корпуса имеет сопрягающий корпус, переходящий в мундштук-воздуховод. Внутри камеры закреплено седло с отверстием, в котором размещается стальной шарик. В камере размещен подвижный шток, на одном конце которого укреплена ручка, а на другом - перфорированный диск. На штоке размещен скользяще перемещающийся, связанный возвратной пружиной с диском поршень. В стенке корпуса вдоль образующей выполнена прорезь, имеющая шкалу, градуированную в литрах/мин, вдоль которой под действием поршня перемещается флажок-указатель. При плавном выходе через мундштук-воздуховод происходят колебания шарика, оказывающие вибрационное воздействие на бронхи и легкие положительным давлением, что вызывает лечебный эффект. При оттягивании штока шарик переводится в средство для его удержания, делается полный вдох, а затем резкий выдох через мундштук. Это приводит к перемещению поршня и флажка-указателя в камере и получению на шкале отсчета пикового значения выдыхаемого воздушного потока, что позволяет контролировать функциональное состояние бронхолегочного аппарат. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для лечения заболеваний органов дыхания, содержащее пиковый измеритель потока выдуваемого воздуха с цилиндрическим корпусом, по оси которого размещен шток, при этом на рабочем конце штока размещены перфорированный диск и подпружиненный тонкостенный поршень, установленный с возможностью скольжения относительно штока, в стенке корпуса вдоль его образующей со стороны, обращенной к лицу пациента, выполнена прорезь, в которой с возможностью продольного перемещения установлен флажок-указатель, а вдоль прорези расположена градуированная шкала, а также мундштук-воздуховод, соединенный с корпусом посредством разъемного соединения с возможностью образования полой камеры, отличающееся тем, что оно снабжено дыхательным вибратором, содержащим конусообразное седло с центральным отверстием и металлический шарик, размещенные в камере, и средством для удержания шарика в процессе измерения пикового значения потока выдуваемого воздуха, при этом камера снабжена перфорированной крышкой, а шток выполнен подпружиненным относительно крышки с возможностью осевого перемещения, при этом его второй конец размещен вне камеры и снабжен дополнительно введенной ручкой, а поршень выполнен подпружиненным относительно диска. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для удержания шарика выполнено в виде углубления в боковой стенке корпуса, размещенной оппозитно прорези, при этом диск жестко скреплен со штоком с возможностью совместного перемещения. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в полости камеры в месте сопряжения корпуса и мундштука-воздуховода выполнена ответная коническая поверхность для размещения седла, при этом средство для удержания шарика закреплено на рабочем конце штока с возможностью совместного перемещения и выполнено в виде капсулы, содержащей седло и дополнительную перфорированную крышку, обращенную в сторону полости цилиндра. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что угол между осями мундштука-воздуховода и цилиндрического корпуса, а также угол конусности седла выбраны из условия α ≈ β ≈ 50-60^°.,