АППАРАТ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ ДЛЯ НОВОРОЖДЕННЫХ Российский патент 2014 года по МПК A61M16/00 

Заявляемое изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ), и может быть использовано в анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии при замещении временно утраченной вентиляционной функции организма, преимущественно для новорожденных.

Общей проблемой появления новорожденного на свет является его первый вдох или начало самостоятельного дыхания. Иногда такого вдоха по разным причинам не происходит. В этом случае новорожденного подключают к аппарату искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Из уровня техники известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий последовательно соединенные источник сжатого воздуха, редуктор понижения давления и блок управления, включающий последовательно соединенные редуктор, инжектор и дроссель регулировки минутной вентиляции и блок управления параметрами вентиляции, при этом обратный клапан и дроссель сброса давления установлены в блоке управления между редуктором и блоком управления параметрами вентиляции (см. патент на изобретение №2147427 «Аппарат искусственной вентиляции легких», дата подачи 04.08.1998 г., опубликовано 20.04.2000 г.).

Известен аппарат ИВЛ, содержащий стабилизатор давления сжатого кислорода, дозирующее устройство, распределитель управляющих потоков газа, электронную систему управления, управляемый клапан выдоха, регулятор ограничения давления вдоха и давления конца выхода, линию пациента, измеритель давления, стабилизатор перепада давления сжатого кислорода, предохранительный клапан, клапан дополнительного вдоха, генератор вдоха, воздушный стабилизатор перепада давления, задатчик давления, узел блокировки, управляемый обратный клапан линии кислорода, управляемый обратный клапан воздушной линии (см. патент на изобретение №2085176 «Аппарат искусственной вентиляции легких», дата подачи 12.09.1994 г., опубликовано 27.07.1997 г.).

Кроме того, известен аппарат искусственной вентиляции легких, включающий генератор потока, тройник пациента, систему управления, датчики скорости потока и давления в верхних дыхательных путях, которые пневматически соединены с тройником пациента, а электрически - с системой управления, при этом он снабжен газораспределительным устройством, которое содержит дроссель-регулятор вдоха, дроссель-регулятор выдоха и пропорциональный электропневматический регулятор, причем дроссель-регулятор вдоха пневматическим входом соединен с выходом генератора потока, пневматическим выходом - с линией вдоха тройника пациента, а электрическим входом - с первым электрическим выходом системы управления, дроссель-регулятор выдоха пневматическим входом соединен с линией выдоха тройника пациента, пневматическим выходом - с атмосферой, а электрическим входом - со вторым электрическим выходом системы управления, пропорциональный электропневматический регулятор пневматическим входом соединен с источником сжатого кислорода, пневматическим выходом - с линией вдоха тройника пациента атмосферой, а электрическим входом - с третьим электрическим выходом системы управления (см. патент на изобретение №2174386 «Аппарат искусственной вентиляции легких», дата подачи 29.12.1998 г., дата публикации заявки 27.09.2000 г.).

Известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий пневматически связанные генератор постоянного потока, линию вдоха с датчиками потока давления и предохранительным клапаном подсоса, тройник пациента, связанный с линиями вдоха и выдоха, при этом в устройстве дополнительно размещены датчик концентрации кислорода и первый обратный клапан, установленные последовательно на выходе генератора постоянного потока, второй обратный клапан, установленный на входе в управляемый клапан выдоха, кроме того, дополнительно установлены модуль источника давления и блок подачи кислорода, причем выход модуля источника давления пневматически связан через клапан подсоса атмосферного воздуха с блоком подачи кислорода и входом генератора постоянного потока, при этом блок подачи кислорода выполнен в виде пневматически связанных регулируемого дросселя, регулятора давления и первого пропорционального электромагнитного клапана, причем вход первого пропорционального электромагнитного клапана связан с выходом регулятора давления, а модуль источника давления для управляемого клапана выдоха выполнен в виде пневматически связанных диафрагменной помпы, второго пропорционального электромагнитного клапана и пневмораспределителя, причем выход диафрагменной помпы пневматически связан с входом второго пропорционального электромагнитного клапана и через пневмораспределитель с управляющей полостью управляемого клапана выдоха, а выход пневмораспределителя пневматически связан с входом клапана подсоса атмосферного воздуха (см. патент на полезную модель №108973 «Аппарат искусственной вентиляции легких», дата подачи 19.04.2011 г., опубликовано 10.10.2011 г.).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является аппарат ИВЛ для новорожденных и детей Bear Cub 750psv «Cardinal Health, and Viasys Respiration Care Inc.», производства США, представляющий собой систему, позволяющую проводить вентиляцию с постоянным положительным давлением или с положительным давлением на выдохе, устанавливать любую концентрацию кислорода и качественно увлажнять и подогревать воздушно-кислородную смесь. Кроме того, существует возможность регулировать состав смеси дыхательных газов с помощью ротаметров. Устройство оснащено средствами индикации, а также присоединяемым к нему микрокомпрессором.

Известное устройство содержит вход подачи кислорода, связанный через понижающий редуктор с легочным автоматом, вход подачи атмосферного воздуха, связанный с бактерицидным фильтром, смеситель воздушно-кислородной смеси и пневматически присоединенные к ним регулятор потока, ротаметр, предохранительный клапан, патрубок сброса давления и тройник с подключенными к нему датчиком давления и патрубком «Вдох» (см. http://kolar-sv.comkatalogtovara/oborudovaniedlyait/reanimatornovorozhdennh).

Недостатки данного аппарата обусловлены невозможностью осуществления работы при возникновении внештатной ситуации, а именно отключении подачи кислорода.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение безопасности пациента, расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных, включающий средства индикации, вход подачи кислорода, связанный через понижающий редуктор с легочным автоматом, вход подачи атмосферного воздуха, связанный с бактерицидным фильтром, смеситель воздушно-кислородной смеси и пневматически присоединенные к ним регулятор потока, ротаметр, предохранительный клапан, патрубок сброса давления и тройник с подключенными к нему датчиком давления и патрубком «Вдох», согласно изобретению дополнительно оснащен встроенным микрокомпрессором, вход которого пневматически связан со смесителем воздушно-кислородной смеси, снабженным регулятором концентрации кислорода в газовой смеси, а выход - с гасителем пульсаций, соединенным с регулятором потока и обратным регулирующим клапаном, при этом микрокомпрессор электрически связан с внешним источником питания, а предохранительный клапан снабжен регулятором для задания уровня давления.

В качестве средств индикации используют световые и звуковые индикаторы, при этом в качестве световых индикаторов применяют, например, светодиоды, а звуковых - динамические громкоговорители.

Кроме того, аппарат может быть дополнительно оснащен средством представления информации, например, ЖКИ, на котором отображается вся текущая информация о параметрах работы дыхательного аппарата, а также датчиком контроля давления на вдохе, средством аварийной сигнализации, срабатывающем при прекращении подачи кислорода и таймером со звуковой сигнализацией, подающим сигнал на 1-й, 5-й и 10-й минутах работы.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображена электропневматическая схема аппарата ИВЛ.

Аппарат ИВЛ содержит корпус с панелью (на чертеже не показаны), вход подачи кислорода высокого давления 1, понижающий редуктор 2, связанный с легочным автоматом 3, вход подачи атмосферного воздуха 4, связанный с бактерицидным фильтром 5, при этом легочный автомат и фильтр присоединены к смесителю 6, снабженному регулятором. К смесителю 6 пневматически последовательно подключены меха 7, гаситель пульсаций 8, связанный через регулятор потока 9 с ротаметром 10, предохранительным клапаном 11, обратным регулирующим клапаном 12, тройником-разветвителем 13, к которому подключены манометр 14 и патрубок «Вдох» 15. К мехам 7 электрически подключен электропривод (двигатель) 16, связанный со средством управления работой устройством 17 в виде кнопки включения, подключенной к внешнему источнику питания 18. Меха 7 и подключенный к ним привод 16 представляют собой встроенный микрокомпрессор.

Аппарат может быть дополнительно оснащен средством представления информации, например ЖКИ, а также датчиком контроля давления на вдохе, средством аварийной сигнализации, срабатывающем при прекращении подачи кислорода, а также таймером со звуковой сигнализацией, подающем сигнал на 1-й, 5-й и 10-й минутах работы аппарата (на чертеже не показаны).

Осуществление изобретения поясняется примером конкретного выполнения.

Заявляемый аппарат ИВЛ представляет собой полностью автономную систему, позволяющую проводить вентиляцию с постоянным положительным давлением (СД ППД) или с положительным давлением на выдохе (ПДКВ), установить любую необходимую концентрацию воздушно-кислородной смеси, а также регулировать необходимый состав и объем потока.

Данный аппарат позволяет длительно вентилировать пациентов весом от 0,25 кг и выше.

Сигнал тревоги подается в случае падения давления в системе менее 1,5 атм. В случае прекращения подачи кислорода аппарат переходит на имеющийся аварийный режим работы от атмосферного воздуха с сохранением параметров вентиляции.

Основным элементом аппарата является встроенный микрокомпрессор, подающий в дыхательный контур поток воздушно-кислородной смеси заданного состава и величины.

Составляющие вдыхаемой пациентом газовой смеси кислород и атмосферный воздух поступают по соответствующим линиям всасывания 1, 4, при этом кислород сначала проходит через понижающий редуктор 2, который снижает высокое давление потока газа до уровня, необходимого для работы легочного автомата 3, при этом кислород поступает из стандартной разводки лечебного заведения (на чертеже не показана). Расположенный параллельно входу 1 вход подачи атмосферного воздуха 4 пневматически связан с бактерицидным фильтром 5, очищающим поступающий воздух от пыли и бактерий, при этом забор воздуха происходит непосредственно из помещения. Легочный автомат 3 и фильтр 5 присоединены к смесителю 6, в котором смешиваются поступающий кислород и очищенный фильтром 5 атмосферный воздух. Необходимая концентрация кислорода в газовоздушной смеси задается вручную с помощью ручки-регулятора, которой оснащен смеситель 6.

Полученная воздушно-кислородная смесь из смесителя 6 забирается пневматически подключенными к нему и встроенными в аппарат мехами 7, а затем подается в камеру гасителя пульсаций 8, снижающим до необходимого уровня пульсации, создаваемые микрокомпрессором, который, в свою очередь, электрически через электропривод 16, средство управление работой устройством 17 связан с внешним источником питания 18, к которому также подключены средства индикации работы устройства (на чертеже не показаны), связанные с легочным автоматом 3 и в качестве которых используют световые и звуковые индикаторы, при этом световые индикаторы выполнены, например, в виде светодиодов, а звуковые - в виде динамических громкоговорителей.

Далее смесь подается в регулятор потока 9, поворотом ручки которого врач задает необходимый для пациента уровень потока воздушно-кислородной смеси. Объем потока индицируется ротаметром 10, из которого газовоздушная смесь переходит в предохранительный клапан 11, снабженный регулятором, с помощью которого врач задает уровень давления потока, необходимый пациенту. Сброс избыточного давления происходит через обратный регулирующий клапан 12. Кроме того, давление в магистрали пациента контролируется через тройник-разветвитель 13 манометром 14. К тройнику присоединен патрубок «Вдох», подключаемый непосредственно к пациенту 15 с помощью лицевой маски или интубационной трубки, или назальных канюль.

Длительность вдоха задается врачом при помощи панели управления, размещенной на корпусе аппарата.

Заявляемый аппарат ИВЛ для новорожденных позволяет реализовать широкий спектр различных режимов работы. Кроме того, представляет собой компактную, полностью автономную систему, обеспечивающую вентиляцию легких в любых условиях, даже в случае отключения линии подачи кислорода.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для проведения искусственной вентиляции легких, и может быть использовано в анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии при замещении временно утраченной вентиляционной функции организма, преимущественно для новорожденных. Аппарат включает средства индикации, вход подачи кислорода, связанный через понижающий редуктор с легочным автоматом, вход подачи атмосферного воздуха, связанный с бактерицидным фильтром, смеситель воздушно-кислородной смеси и пневматически присоединенные к ним регулятор потока, ротаметр, предохранительный клапан, патрубок сброса давления и тройник с подключенными к нему датчиком давления и патрубком «Вдох». Дополнительно оснащен встроенным микрокомпрессором, вход которого пневматически связан со смесителем воздушно-кислородной смеси, снабженным регулятором концентрации кислорода в газовой смеси, а выход - с гасителем пульсаций, соединенным с регулятором потока и обратным регулирующим клапаном. Микрокомпрессор электрически связан с внешним источником питания. Предохранительный клапан снабжен регулятором для задания уровня давления.

Технический результат состоит в повышении безопасности пациента, расширении эксплуатационных возможностей устройства. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных, включающий средства индикации, вход подачи кислорода, связанный через понижающий редуктор с легочным автоматом, вход подачи атмосферного воздуха, связанный с бактерицидным фильтром, смеситель воздушно-кислородной смеси и пневматически присоединенные к ним регулятор потока, ротаметр, предохранительный клапан, патрубок сброса давления и тройник с подключенными к нему датчиком давления и патрубком «Вдох», отличающийся тем, что дополнительно оснащен встроенным микрокомпрессором, вход которого пневматически связан со смесителем воздушно-кислородной смеси, снабженным регулятором концентрации кислорода в газовой смеси, а выход - с гасителем пульсаций, соединенным с регулятором потока и обратным регулирующим клапаном, при этом микрокомпрессор электрически связан с внешним источником питания, а предохранительный клапан снабжен регулятором для задания уровня давления.

2. Аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных по п.1, отличающийся тем, что в качестве средств индикации используют световые и звуковые индикаторы, при этом в качестве световых средств индикации используют, например, светодиоды, а в качестве звуковых - динамические громкоговорители.

3. Аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных по п.1, отличающийся тем, что дополнительно оснащен датчиком контроля давления на вдохе.

4. Аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных по п.1, отличающийся тем, что дополнительно оснащен средством аварийной сигнализации, срабатывающем в случае прекращения подачи кислорода.

5. Аппарат искусственной вентиляции легких для новорожденных по п.1, отличающийся тем, что дополнительно оснащен таймером со звуковой сигнализацией.