АППАРАТ ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ Российский патент 1997 года по МПК A61H31/02 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам для искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Оно может быть использовано в медицине катастроф, службами скорой и неотложной медицинской помощи и в полевых условиях.

В настоящее время существует ряд переносных аппаратов [1,2] позволяющих проводить ИВЛ кислородно-воздушной смесью.

Специфические условия медицины катастроф, служб скорой и неотложной медицинской помощи выдвигают жесткие требования к аппаратуре по массо-габаритным параметрам.

Известен портативный дыхательный аппарат для спасательных служб [1] содержащий функциональный пневматический блок, включающий редуктор давления, переменный дроссель, штуцер пневмопитания, вентиль, два пневмореле, соединительные трубопроводы, узел присоединения к пациенту и инвертор - усилитель. Аппарат наряду с регулировкой частоты дыхания и минутной вентиляции позволяет иметь независимую регулировку и соотношения времени выдоха и вдоха при незначительном потреблении кислорода питания.

К недостатку данного аппарата следует отнести недостаточную простоту эксплуатации аппарата в специфических условиях медицины катастроф, служб скорой и неотложной медицинской помощи, а также наличие развитого функционального блока, увеличивающего массо-габаритные характеристики аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототипом) является аппарат для проведения искусственной вентиляции легких [2] содержащий включенный в линию питания вентиль регулировки вентиляции легких, выходом связанный через последовательно соединенные выходной элемент, инжектор и дыхательный шланг с устройством присоединения к пациенту, дроссель регулировки частоты дыхания, реле сравнения, соединенное с включающим входом ячейки памяти, выполненной на клапане ИЛИ и пневмореле, инвертор, а также тумблер, пневмореле, первый и второй невозвратные клапаны, двухкамерную емкость с возможностью изменения соотношения объемов, предохранительный клапан давления и емкость-сборник отработанного газа, связанный входом с атмосферными камерами реле сравнения, реле ячейки памяти и инвертора, а выходом с входом предохранительного клапана давления, выход которого подключен к всасывающей камере инжектора, снабженного дополнительным штуцером для подсоса газа. При этом тумблер, реле сравнения, реле ячейки памяти и инвертор подключены к линии питания, причем выход тумблера связан с дросселем регулировки частоты дыхания и первым входом инвертора, связанного вторым входом с выходом реле ячейки памяти, а выходом с выходом первого невозвратного клапана, вход которого соединен с первым выходом пневмореле и связан с реле сравнения и первой камерой двухкамерной емкости, вторая камера которой подключена к второму выходу пневмореле, включающему входу реле ячейки памяти и входу второго невозвратного клапана. Первый вход пневмореле связан с дросселем регулировки частоты дыхания, а второй его вход с выходом реле ячейки памяти, выходом второго невозвратного клапана и входом выходного элемента.

Аппарат обеспечивает увеличенное время непрерывной работы и повышение точности параметров дыхания.

К недостаткам аппарата следует отнести сложность его эксплуатации при использовании аппарата в специфических условиях медицины катастроф, служб скорой и неотложной медицинской помощи, ввиду значительного количества органов управления, а также увеличенные массо-габаритные характеристики аппарата из-за наличия в его составе емкости-сборника отработанного газа, предохранительного клапана и других элементов.

Изобретение направлено на создание аппарата для ИВЛ, позволяющего использовать его в медицине катастроф, службах скорой и неотложной медицинской помощи при упрощении эксплуатации и уменьшении массо-габаритных характеристик.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в повышении эксплуатационной надежности аппарата и уменьшении его массо-габаритных характеристик.

Сущность изобретения заключается в том, что в аппарате для ИВЛ, содержащем так же, как и прототип, включенный в линию питания вентиль регулировки вентиляции легких, выходом связанный через последовательно соединенные выходной элемент, инжектор и дыхательный шланг с устройством присоединения к пациенту, тумблер, связанный с дросселем регулировки частоты дыхания, первыми входами реле сравнения, ячейки памяти и инвертора, соединенного вторым входом с выходом ячейки памяти, включающий вход которой подключен к выходу первого реле сравнения, связанного вторым входом с первым выходом первого пневмореле, в отличие от прототипа, введены второе реле сравнения и второе пневмореле, связанное входами с выходом инвертора, первым и вторым выходом первого пневмореле. При этом второй выход первого пневмореле подключен также к емкости и второму реле сравнения, выход которого связан с выключающим входом ячейки памяти, а выходы второго пневмореле сообщены с атмосферой.

Совокупность общих и частных существенных признаков изобретения обеспечивает возможность достижения требуемого технического результата, а именно: упрощение эксплуатации аппарата и уменьшение массо-габаритных характеристик, что позволяет использовать его в медицине катастроф, службах скорой и неотложной медицинской помощи.

Действительно, выполнение аппарата на средствах пневмоавтоматики позволяет иметь автономный источник питания для работы аппарата, выполненный, например, в виде баллона со сжатым кислородом, который одновременно используется и для вентиляции легких. Поэтому предлагаемый аппарат может быть использован в медицине катастроф, службах скорой и неотложной медицинской помощи, а также в полевых условиях и в различных медучреждениях. Исключение из аппарата функций, не являющихся необходимыми для специфических условий использования аппарата в медицине катастроф и службах скорой и неотложной медицинской помощи, наряду с возможностью реализации аппарата на новых, более совершенных средствах пневмоавтоматики, позволяет не только упростить аппарат, но и упростить его эксплуатацию и повысить надежность. Так, возможная реализация аппарата на двухконтактном клапане КЛАМП системы КЭМП позволяет, учитывая незначительную их массу (порядка 50 г) и высокий ресурс (гарантируется не менее 10 млн переключений), получить простой в эксплуатации аппарат с меньшими массо-габаритными характеристиками.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого аппарата для ИВЛ.

Аппарат содержит включенный в линию питания вентиль 1 регулировки вентиляции легких, выходом связанный через последовательно соединенные выходной элемент 2, инжектор 3 и дыхательный шланг 4 с устройством присоединения к пациенту, состоящему из нереверсивного клапана 5 и маски 6. Тумблер 7 связан с дросселем 8 регулировки частоты дыхания, первыми входами реле сравнения 9 и 10, ячейки памяти 11 и инвертора 12, соединенного вторым входом с выходом ячейки памяти 11. Включающий вход ячейки памяти 11 подключен к выходу первого реле сравнения 9, связанного вторым входом с первым выходом первого пневмореле 13. Аппарат содержит второе пневмореле 14, связанное входами с выходом инвертора 12, первым и вторым выходом первого пневмореле 13, при этом второй выход первого пневмореле дополнительно подключен к емкости 15 и второму реле сравнения 10, выход которого связан с выключающим входом ячейки памяти 11. Выходы второго пневмореле 14 сообщены с атмосферой. Ячейка памяти 11 выполнена на трех двухконтактных клапанах 16, 17 и 18 типа КЛАМП. Питание тумблера 7 осуществляется от стабилизатора давления 19. Пневмореле 13, 14 и реле сравнения 9, 10 выполнены так же на двухконтактных клапанах типа КЛАМП.

Аппарат работает следующим образом.

При включении аппарата в работу тумблером 7 подается питание на реле сравнения 9, 10, клапан 17 ячейки памяти 11, инвертор 12 и дроссель регулировки частоты дыхания 8. На выходе инвертора 12 формируется сигнал, по которому производится переключение реле 13 и 14. Давление за дросселем 8 начинает наполнять управляющую камеру реле сравнения 9 и при достижении порога срабатывания реле сравнения, определяемого пружиной, последнее срабатывает и выдает сигнал на клапан 16 на включение ячейки 11 на память, что приводит к появлению сигнала на выходе клапанов 17 и 18 (выход ячейки памяти). По этому сигналу включается выходной элемент 2 и поток дыхательного газа от вентиля 1 через выходной элемент 2, инжектор 3, дыхательный шланг 4, нереверсивный клапан 5 и дыхательную маску 6 поступает к пациенту. Происходит период вдоха аппарата.

Одновременно срабатывает инвертор 12 и переключает пневмореле 13 и 14. При этом дроссель 8 соединяется через пневмореле 13 с управляющей камерой элемента сравнения 10 и емкостью 15, а управляющая камера элемента сравнения 9 через пневмореле 14 сообщается с атмосферой. Давление за дросселем 8 начинает наполнять управляющую камеру реле сравнения 10 и при достижении порога срабатывания реле сравнения, определяемого пружиной, последнее срабатывает и выдает сигнал на клапан 17 на выключение ячейки памяти 11, что приводит к снятию сигнала на выходе клапана 18 (выход ячейки памяти). При этом выключается выходной элемент 2 и поток дыхательного газа от вентиля 1 через него не проходит. Происходит период выдоха.

Одновременно срабатывает инвертор 12 и вновь переключает пневмореле 13 и 14. При этом дроссель 8 соединяется через пневмореле 13 с управляющей камерой элемента сравнения 9, а управляющая камера элемента сравнения 10 через пневмореле 14 сообщается с атмосферой. Весь цикл повторяется и таким образом происходит периодическая подача дыхательного газа пациенту. При этом, частота дыхательных циклов определяется степенью открытия дросселя 8, минутная вентиляция степенью открытия вентиля 1, а отношение продолжительностей выдоха и вдоха величиной емкости 15.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 1156686, кл. А 61 Н 31/02, 23.05.85.

2. Авт. св. СССР N 1558404, кл. А 61 Н 31/02, 23.04.90.

Использование: для искусственной вентиляции легких в медицине катастроф, скорой и неотложной медицинской помощи и в полевых условиях. Сущность изобретения: аппарат содержит включенный в линию питания вентиль регулировки вентиляции легких, выходом связанный через последовательно соединенные выходной элемент, инжектор и дыхательный шланг с устройством присоединения к пациенту, а также тумблер, связанный с дросселем регулировки частоты дыхания, первыми входами реле сравнения ячейки памяти и инвертора, соединенного вторым входом с выходом ячейки памяти, включающий вход которой подключен к выходу первого реле сравнения, связанного вторым входом с первым выходом первого пневмореле. Аппарат имеет второе реле сравнения и второе пневмореле, связанное входами с выходом инвертора, первым и вторым выходом первого пневмореле, при этом второй выход первого пневмореле подключен также к емкости и второму реле сравнения, выход которого связан с выключающим входом ячейки памяти, выходы второго пневмореле сообщены с атмосферой. 1 ил.

Аппарат для искусственной вентиляции легких, содержащий включенный в линию питания вентиль регулировки вентиляции легких, выходом связанный через последовательно соединенные выходной элемент, инжектор и дыхательный шланг с устройством присоединения к пациенту, тумблер, связанный с дросселем регулировки частоты дыхания, первыми входами реле сравнения, ячейки памяти и инвертора, соединенного вторым входом с выходом ячейки памяти, включающий вход которой подключен к выходу первого реле сравнения, связанного вторым входом с первым выходом первого пневмореле, отличающийся тем, что в него введены второе реле сравнения и второе пневмореле, связанное входами с выходом инвертора, первым и вторым выходами первого пневмореле, при этом второй выход первого пневмореле подключен также к емкости и второму реле сравнения, выход которого связан с выключающим входом ячейки памяти, выходы второго пневмореле сообщены с атмосферой.