СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ АНЕСТЕЗИОЛОГИЧЕСКОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК A61M16/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к способам и устройствам, вызывающим изменения в состоянии сознания пациента, и может найти применение при осуществлении ингаляционного наркоза, предусматривающего введение пациента в состояние сна и выведение его из этого состояния.

Известен способ образования анестезиологической смеси посредством устройства по [Л.1], при котором осуществляют подачу в поток газовой смеси жидкого анестетика в количестве, обеспечивающем требуемую концентрацию паров анестетика, с последующей подачей полученной анестезиологической смеси в выходной канал.

Известно также устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее емкость с анестетиком, узел дозирования анестетика, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, выходной канал, соединенный с дыхательным контуром устройства, а также узел измерения величины потока газа и узел управления устройством [Л.1].

Описанные в [Л.1] способ образования анестезиологической смеси и устройство для его осуществления характеризуются ограниченными функциональными возможностями и трудоемкостью реализации, обусловленными необходимостью переливания анестетика из флакона в емкость дозатора и обратно, а также необходимостью наличия дополнительного устройства для подготовки газовой смеси. Кроме того, переливание анестетика из флакона в емкость требует перерыва в работе устройства и не исключает его пролив и попадание паров анестетика в воздух и затем в легкие медицинского персонала. При этом описанное выше устройство предусматривает раздельное управление потоками газовой смеси и анестетика, что также негативно сказывается на процессе образования анестезиологической смеси и делает невозможной прерывистую подачу анестезиологической смеси в дыхательный контур только в фазе вдоха дыхательного цикла.

Изобретением решается задача создания способа образования анестезиологической смеси и устройства для его реализации, характеризующихся широкими функциональными возможностями, обусловленными возможностью мониторинга всех компонентов, входящих в состав анестезиологической смеси, простотой реализации, обусловленной возможностью управления при помощи одного блока управления всем процессом, а также экологической безопасностью, обусловленной исключением попадания паров анестетика в воздух.

Для решения поставленной задачи в способе образования анестезиологической смеси, при котором осуществляют подачу в поток газовой смеси жидкого анестетика в количестве, обеспечивающем требуемую концентрацию паров анестетика, с последующей подачей полученной анестезиологической смеси в выходной канал, предложено, согласно настоящему изобретению, одновременно с подачей жидкого анестетика осуществлять дозирование и смешение газов, осуществляя при этом контроль за количеством каждого из газовых компонентов, обеспечивая подачу свежей анестезиологической смеси в дыхательный контур во время фазы вдоха дыхательного цикла.

Для решения поставленной задачи в устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее флакон с анестетиком, узел дозирования анестетика, соединенный с испарительной камерой, каналы подачи газовой смеси, соединенные с испарительной камерой, выходной канал, узлы измерения величины потока газа, узел управления устройством, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины потоков газов выполнить в виде двух датчиков потока газа, каждый из двух датчиков потока газа соединить с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газа; узел дозирования анестетика снабдить реверсивным насосом с электроприводом и датчиком наличия анестетика; узел управления устройством соединить с каждым из узлов формирования потока газа, а также с каждым из датчиков потока газа, а также с реверсивным насосом с электроприводом и с датчиком наличия анестетика; при этом узел управления устройством выполнить в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего сравнение измеренных значений параметров компонентов анестезиологической смеси с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования потоков газов и реверсивному насосу с электроприводом.

Заявляемые способ образования анестезиологической смеси и устройство для его осуществления поясняются на примере выполнения чертежом, на котором представлена блок-схема заявляемого устройства.

Устройство для образования анестезиологической смеси содержит канал подачи газовой смеси, выполненный в виде двух узлов, первый из которых представляет собой узел подачи кислорода, выполненный в виде канала дозирования кислорода, содержащего линию подачи кислорода 1, узел формирования потока газа (кислорода) 2 и датчик потока кислорода 3; второй узел представляет собой узел дозирования второго газа, выполненный также в виде линии подачи второго газа 4, узла формирования потока газа 5 и датчика потока второго газа 6.

Устройство содержит испарительную камеру 7.

Кроме того, устройство для образования анестезиологической смеси содержит узел дозирования жидкого анестетика, выполненный в виде датчика наличия анестетика 8, магистрали подачи 9, реверсивного насоса 10 с электроприводом, магистрали забора анестетика 11.

Также в состав устройства для образования анестезиологической смеси входят испарительная камера 7 и флакон с анестетиком 12.

Каналы дозирования обоих газов и жидкого анестетика связаны с испарительной камерой, которая в свою очередь связана с выходным каналом 13, соединенным с дыхательным контуром (на чертеже не представлен).

Узел управления устройством выполнен в виде командного блока 14, выход 15 которого соединен с контроллером 16, вход 17 которого соединен с выходом 15 командного блока 14. Выход 18 контроллера 16 соединен с узлом формирования потока газа 2 канала дозирования кислорода, а выход 19 контроллера 16 соединен с узлом формирования потока газа 5 канала дозирования второго газа. Вход 20 контроллера 16 соединен с датчиком потока газовой смеси 6, а выход 21 контроллера 16 соединен с датчиком потока кислорода 3. Контроллер 16 связан с каналом дозирования жидкого анестетика, в частности, вход 22 контроллера 16 соединен с датчиком наличия жидкого анестетика 8, а выход 23 контроллера 16 соединен с реверсивным насосом с электроприводом 10, включенным в канал дозирования жидкого анестетика. Кроме того, выход 24 контроллера 16 соединен с входом 25 командного блока 14.

Устройство работает следующим образом.

Флакон с анестетиком 12 присоединяется к магистрали забора 11 жидкого анестетика. С выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 поступает сигнал о необходимости заправки анестетиком. Контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в прямом направлении с максимальной скоростью, при этом анестетик из емкости с анестетиком 12 поступает в магистраль забора 11, далее в реверсивный насос с электроприводом 10 и, наконец, в магистраль подачи жидкого анестетика 9. Одновременно контроллер 16 проверяет сигнал на входе 22 от датчика наличия анестетика 8. Как только этот сигнал покажет наличие анестетика в магистрали подачи, контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на остановку. Заправка устройства закончена, устройство готово к работе.

Информация о требуемом составе бинарной газовой смеси (процентном соотношении кислорода), типе анестетика и о требуемой концентрации его паров поступает с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16. Контроллер 16 производит расчет необходимых потоков обоих газов (кислорода) и второго газа, а также необходимую скорость вращения реверсивного насоса с электроприводом 10.

При поступлении с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 сигнала о необходимости подачи анестезиологической дыхательной смеси в анестезиологический контур контроллер 16 подает с выхода 18 сигнал на узел формирования потока кислорода 2, используя сигнал от датчика потока кислорода 3 на входе 21 для корректировки величины потока кислорода и поддержания его равным рассчитанному. Аналогично, сигнал с выхода 19 поступает на узел формирования второго газа 5, управляя потоком второго газа, а сигнал от датчика потока второго газа 6 на входе 20 используется для корректировки величины потока второго газа и поддержания его равным рассчитанному. Одновременно контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в прямом направлении с рассчитанной скоростью. Жидкий анестетик по магистрали подачи 9 поступает в испарительную камеру 7 непосредственно в суммарный поток обоих каналов подачи газов, где происходит их смешение. Поскольку объемные концентрации анестетиков, используемые при анестезии, существенно ниже равновесных концентраций, происходит полное испарение поступившего анестетика и на выходе испарительной камеры получается анестезиологическая дыхательная смесь заданной объемной концентрации паров анестетика, которая через выходной патрубок 13 подается в анестезиологический контур в направлении, обозначенном на чертеже стрелкой. В процессе подачи жидкого анестетика постоянно осуществляется контроль его наличия в магистрали подачи 9 путем проверки на входе 22 контроллера 16 сигнала от датчика наличия анестетика 8. В случае обнаружения отсутствия анестетика в магистрали подачи 9 контроллер 16 с выхода 24 подает сигнал на вход 25 командного блока 14, который формирует соответствующие сообщения персоналу. При поступлении с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 сигнала о необходимости прекращения подачи анестезиологической дыхательной смеси в анестезиологический контур контроллер 16 сигналами с выходов 18 и 19 на узлы формирования потока газа 2 и 5 прекращает подачу кислорода и второго газа, а сигналом с выхода 23 останавливает реверсивный насос с электроприводом, прекращая тем самым подачу анестетика.

По окончании работы с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 поступает сигнал о необходимости слива анестетика. Контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в обратном направлении с максимальной скоростью. Анестетик из магистрали подачи 9 поступает в реверсивный насос с электроприводом 10, далее в магистраль забора 11 и, наконец, в емкость с анестетиком 12. По истечении определенного промежутка времени контроллер 16 сигналом с выхода 23 останавливает реверсивный насос с электроприводом 10. Анестетик слит, флакон с анестетиком 12 может быть удален из устройства.

Заявляемый способ образования анестезиологической смеси состоит в том, что одновременно с подачей жидкого анестетика в поток газовой смеси осуществляют дозирование и смешение газов, затем полученную анестезиологическую смесь подают в выходной канал (дыхательный канал), при смешении ингредиентов анестезиологической смеси (газов и анестетика) осуществляют контроль за количеством каждого из ингредиентов смеси. При уменьшении количества одного из газов увеличивают скорость его подачи, при увеличении количества одного из газов уменьшают скорость его подачи.

При уменьшении количества анестетика подают сигнал на увеличение скорости его подачи. При этом подачу анестезиологической смеси осуществляют в необходимые фазы дыхательного цикла пациента (на вдохе). По окончании процесса подают сигнал на прекращение подачи анестетика и слив его из емкости.

Реализация заявляемого способа образования анестезиологической смеси и устройства для его реализации позволит:

- упростить процесс вследствие использования флакона с анестетиком и отсутствия необходимости переливания анестетика из флакона в емкость испарителя и обратно, что, в свою очередь, минимизирует возможность пролива анестетика и попадания его паров в воздух операционной и, соответственно, в легкие медицинского персонала;

- повысить точность дозирования газов и анестетика в широком диапазоне потока смеси, а следовательно, обеспечить синхронную подачу газов и анестетика благодаря управлению процессом подачи газов и анестетика при помощи одного контроллера;

- использовать различные анестетики без замены конструктивных узлов устройства благодаря расчету скорости подачи в зависимости от требуемого потока газов, заданной объемной концентрации паров анестетика и физических параметров жидких анестетиков;

- повысить точность управления процессом благодаря применению микропроцессорного управления потоком свежей анестезиологической смеси, обеспечивающего подачу анестезиологической смеси только в те фазы дыхательного цикла, когда это необходимо, что очень важно при проведении низкопоточной анестезии (Low flow anesthesia) и, особенно, минимально-поточной анестезии (Minimal flow anesthesia).

Заявляемый способ образования анестезиологической смеси и устройство для его осуществления разработаны в ООО фирма «Тритон-ЭлектроникС» (г. Екатеринбург).

Литература

1. Патент РФ №2178314, МПК А61М 16/01, 16/10, 2002 г.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к анестезиологии и интенсивной терапии, и может быть использована при необходимости проведения искусственной вентиляции легких. Предложено устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины потоков газов выполнен в виде двух датчиков потока газа. Каждый из двух датчиков потока газа соединен с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газа. Узел дозирования анестетика снабжен реверсивным насосом с электроприводом и датчиком наличия анестетика. Узел управления устройством соединен с каждым из узлов формирования потока газа, с каждым из датчиков потока газа, с реверсивным насосом с электроприводом и с датчиком наличия анестетика. Узел управления устройством выполнен в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего сравнение измеренных значений параметров компонентов анестезиологической смеси с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования потоков газов и реверсивному насосу с электроприводом. Также предложен способ образования анестезиологической смеси посредством упомянутого устройства. Способ предполагает одновременно с подачей жидкого анестетика осуществление дозирования и смешения газов. При этом осуществляют контроль за количеством каждого из газовых компонентов, обеспечивая подачу свежей анестезиологической смеси в дыхательный контур во время фазы вдоха дыхательного цикла. Группа изобретений позволяет обеспечить мониторинг всех компонентов, входящих в состав газовой смеси, а также простоту реализации, обусловленную возможностью управления при помощи одного блока управления всем процессом, и исключение попадания паров анестетиков в воздух. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ образования анестезиологической смеси, при котором осуществляют подачу в поток газовой смеси жидкого анестетика в количестве, обеспечивающем требуемую концентрацию паров анестетика, с последующей подачей полученной анестезиологической смеси в выходной канал, отличающийся тем, что с помощью устройства по п.2 одновременно с подачей жидкого анестетика осуществляют дозирование и смешение газов, при котором осуществляют контроль за количеством каждого из газовых компонентов, обеспечивая подачу свежей анестезиологической смеси в дыхательный контур во время фазы вдоха дыхательного цикла.

2. Устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее флакон с анестетиком, узел дозирования анестетика, соединенный с испарительной камерой, каналы подачи газов, соединенные с испарительной камерой, выходной канал, узлы измерения величины потоков газов, узел управления устройством, отличающееся тем, что оно содержит два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины потоков газов выполнены в виде двух датчиков потока газа, каждый из двух датчиков потока газа соединен с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газа; узел дозирования анестетика снабжен реверсивным насосом с электроприводом и датчиком наличия анестетика, узел управления устройством соединен с каждым из узлов формирования потока газа, с каждым из датчиков потока газа, с реверсивным насосом с электроприводом и с датчиком наличия анестетика; при этом узел управления устройством выполнен в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего сравнение измеренных значений параметров компонентов анестезиологической смеси с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования потоков газов и реверсивному насосу с электроприводом.