СИСТЕМА ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОСРЕДСТВОМ НЕЙРОСТИМУЛЯЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К АППАРАТАМ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ Российский патент 2021 года по МПК A61M16/00 A61H31/02 A61N1/36 

Описание патента на изобретение RU2750236C1

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам, входящим в состав комплекса контроля дыхания пациентов, которым необходима искусственная вентиляция легких. Комплекс представляет собой систему, состоящую из устройства генерации импульсов (УГИ), интегрированного с системами искусственной вентиляции легких (ИВЛ или BiPAP).

Из уровня техники известны следующие решения.

Известно устройство для искусственной вентиляции легких, включающее стимуляцию межреберных мышц, диафрагменный стимулятор, реагирующие на периодические сигналы для стимулирования работы диафрагмы, и блок управления, соединенный с вышеупомянутыми стимуляторами для генерации первого периодического сигнала и второго периодического сигнала таким образом, чтобы установить одновременное движение межреберных мышц и диафрагмы (патент США 5678535, опубликованный 21.10.1997).

Также известно устройство для лечения расстройства дыхания, содержащее: имплантируемый электрод, выполненный с возможностью имплантации, чтобы стимулировать мышцы, связанные с дыханием пациента и вызывать реакцию диафрагмы; и электрический стимулятор, соединенный с имплантируемым электродом и запрограммированным протоколом электрической стимуляции, направленным на увеличение функциональной остаточной емкости в легких пациента; где стимулятор имеет электрическую связь с имплантируемым электродом, чтобы тем самым подавать электрически стимулирующий сигнал в соответствии с протоколом электрической стимуляции (патент США №9259573, опубликованный 16.02.2016).

Недостаток известного решения заключается в том, что в нем не предусмотрен обмен данными с системами для искусственной вентиляции легких, используемых при тяжелых течениях респираторных заболеваний.

Наиболее близким аналогом патентуемого решения является устройство, включающее в себя генератор электрического сигнала, электроды, имплантированные в диафрагму пациента, для приложения электростимуляции к диафрагме. Генератор представляет собой четырехканальное устройство, которое позволяет независимо управлять амплитудой, частотой, временем и шириной импульса, подающегося на соответствующий электрод (патент США 8406885, опубликованный 26.03.2013). Данное устройство генерации импульсов предлагается использовать одновременно с механической искусственной вентиляцией легких, синхронизировав стимулирующие импульсы с фазами дыхания с помощью аппарата ИВЛ, для этого генератор импульсов подключен к датчикам дыхания, давления, и т.д.

Недостаток известного технического решения состоит в отсутствии обратной связи между генератором импульсов и аппаратом ИВЛ, а также отсутствии контроля функционального состояния мышечного аппарата, что влечет за собой низкую эффективность решения проблемы негативных побочных эффектов, проявляющихся у пациентов, прошедших или проходящих аппаратную ИВЛ.

Техническая проблема, решаемая разработкой данной системы, заключается в необходимости расширения арсенала технических средств, направленных на устранение негативных побочных эффектов, вызванных инвазивной ИВЛ, включающих:

- развитие инфекционных осложнений,

- вследствие того, что больные с хроническими и острыми нарушениями дыхания остаются подключенными к аппарату ИВЛ значительно дольше, давление, увеличение силы, количества и скорости подачи кислорода приводит к повреждению тканей легких и ограничивает насыщение крови кислородом,

- повреждение альвеол в некоторых случаях отлично от острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) (70-80% в Италии), несмотря на ИВЛ, концентрация кислорода в крови остается низкой,

- развитие слабости и атрофии дыхательных мышц после нескольких дней нахождения на ИВЛ,

- атрофия и снижение контрактильной способности диафрагмы,

- баротравма легких.

Основная задача проекта заключается в разработке безопасной для пациента и медицинского персонала технологии контроля дыхания у пациентов с острым нарушением дыхания при заболеваниях вирусного или бактериального происхождения, например, COVTD-19, двусторонней пневмонии, туберкулеза, а также в случаях хронического нарушения дыхания при травме спинного мозга, травме грудной клетки, гиповентиляционном синдроме центрального генеза, черепно-мозговой травме с признаками дыхательной недостаточности различной степени тяжести, критическом снижении резервного дыхания, неэффективности дыхания (патологическое состояние, когда при МОД более 15 л/мин. и при нормальном или несколько повышенном CO2 не достигается адекватное насыщение артериальной крови кислородом) и т.д., за счет неинвазивной или минимально инвазивной нейростимуляции (далее по тексту: система; система «Нейролегкие»; комплекс или комплекс «Нейролегкие»).

Технический результат предлагаемого способа заключается в лечении патологий органов дыхания, достигаемым восстановлением и поддержанием дыхательной функции у пациентов, проходящих процедуры искусственной вентиляции легких, путем выработки нормального двигательного стереотипа со стороны групп мышц, отвечающих за дыхание, за счет вычисления оптимального режима стимулирующих воздействий на нервно-мышечный аппарат пациента до достижения заданных (нормативных) параметров дыхательных событий для каждого пациента путем обмена данными устройства генерации стимулирующих импульсов с аппаратом искусственной вентиляции легких.

Сочетание стимуляции дыхательной мускулатуры и центров, регулирующих дыхание, реализуется с помощью стимуляции следующих зон:

- межреберные мышцы;

- диафрагма;

- абдоминальные мышцы;

- шейный отдел спинного мозга;

- грудной отдел спинного мозга.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции системы для поддержания дыхательной функции посредством нейростимуляции пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких, содержащей блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких, блок человеко-машинного интерфейса, блок обработки, хранения и управления, блок алгоритмический, блок формирования импульсов, блок электродов электромиографии и блок электродов стимуляции, при этом блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких включает интерфейс связи, выполненный с возможностью приема данных о параметрах работы аппарата искусственной вентиляции легких и датчиков, определяющих количество углекислого газа, количество кислорода, объем поступающего в легкие воздуха, частоту вдоха и частота выдоха, и передачи данных в блок управления аппарата искусственной вентиляции легких о параметрах работы устройства генерации импульсов, блок человеко-машинного интерфейса содержит средства ввода данных для управления устройством и средства вывода информации, блок обработки, хранения и управления связан с обеспечением получения и передачи данных с блоком связи с аппаратом искусственной вентиляции легких и блоком человеко-машинного интерфейса, а также с алгоритмическим блоком, вход которого связан с выходом блока ЭМГ, а выход - с блоком формирования электрических импульсов на блок электродов стимуляции, при этом алгоритмический блок выполнен с возможностью синхронизации получаемых данных от ЭМГ датчиков и выходных данных, передаваемых на блок формирования импульсов.

В частных случаях осуществления изобретения данные о параметрах работы аппарата искусственной вентиляции легких включают в себя количество углекислого газа, количество кислорода в организме пациента, объем поступающего в легкие воздуха, частота вдоха и частота выдоха.

В частных случаях осуществления изобретения данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие режим работы стимулирующих электродов.

В частных случаях осуществления изобретения данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие данные, получаемые от ЭМГ системы.

В частных случаях осуществления изобретения данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие параметры настройки блока формирования импульсов, статистические параметры и параметры режима работы.

Возможность регистрации ЭМГ и данные протокола искусственной вентиляции легких позволяет организовать процедуру контроля дыхательной функции методом электростимуляции мышц, участвующих при самостоятельном дыхании, с максимальной эффективностью. Регистрация ЭМГ, контроль параметров дыхания и синхронизация стимулирующего воздействия в соответствии с дыхательными событиями (вдох, выдох, задержка дыхания) обеспечивает качественное лечение дыхательной недостаточности и сокращение сроков реабилитации после прекращения процедур аппаратной вентиляции легких. При этом контроль функционального состояния мышечного аппарата пациента (по регистрируемым ЭМГ сигналам), дает возможность выбора оптимальной амплитуды стимулирующих воздействий на мышечные ткани, а контроль режима ИВЛ позволяет выбрать как амплитуду, так и темп электронейростимуляции (частота, длительность сигнала), получаемой пациентом во время реабилитационной процедуры. Получаемые данные с внешних датчиков, содержащие информацию о режимах работы аппаратов ИВЛ, а также с датчиков ЭМГ, содержащих информацию о сокращении мышц пациента в целевых группах мышц, передаются в блок обработки данных, где получаемые данные сравниваются с заданными параметрами (определяемыми для каждого пациента индивидуально в зависимости от возраста, веса, роста и т.д.) и рассчитываются параметры сигнала стимуляции для достижения соотвествия реальных и заданных параметров дыхания (объем, ритм, содержание газов в организме). При этом наличие обратной связи от устройства генерации к аппарату ИВЛ обеспечивает контроль параметров дыхания в зависимости от параметров стимуляции, где при отсутствии улучшения показателей дыхательных характеристик после стимуляции, блок управления аппарата ИВЛ подает запрос к устройству генерации на изменение параметров стимуляции и/или меняет параметры работы аппарата ИВЛ.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.

Фиг. 1 - общая схема взаимодействия между компонентами комплекса, в состав которого входит устройство генерации импульсов.

Фиг. 2 - структурная схема устройства генерации импульсов для системы контроля дыхания у пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Фиг. 3 - схема подключения внешних устройств к блоку человеко-машинного интерфейса.

Фиг. 4 - схема подключения электродов к устройству генерации импульсов для системы контроля дыхания у пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Фиг. 5 - схема подключения электродов к устройству генерации импульсов для системы контроля дыхания у пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Фиг. 6 - схема подключения электродов к устройству генерации импульсов для системы контроля дыхания у пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Устройство генерации импульсов (далее УТИ) является компонентом комплекса «Нейролегкие». Обобщенная структура взаимодействия между компонентами комплекса «Нейролегкие» показана на фиг. 1.

Основное функциональное назначение устройства УГИ:

- Получение информации от внешних систем;

- Передача информации внешним системам;

- Формирование и выдача электрических импульсов, с установленными электрическими и временными характеристиками на внешние подключаемые электроды;

- Регистрация электрической активности мышц (8-канальная ЭМГ-система);

- Обеспечение человеко-машинного интерфейса для ввода настроечных параметров, а также отображение информации о работе комплекса (через Устройство параметрирования и отображения).

Для выполнения вышеуказанных функций в конструкции УТИ предусмотрен следующий набор блоков: блок обработки, хранения и управления 1, блок связи с аппаратом внешними системами 2, блок человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) 3, блок алгоритмический 4, блок формирования импульсов 5, блок электромиографии 6. Кроме того, должна быть обеспечена передача информации во внешние системы (так называемая «обратная связь»). Передаваемая информация должна описывать режимы работы устройства УГИ и отдельных ее компонентов. Наборы параметров, передаваемых с УГИ во внешние системы настраиваются в зависимости от типа подключаемого внешнего устройства и необходимости.

В основном можно выделить 3 группы параметров:

- параметры выходные для УГИ (характеризующие режим работы электродов);

- параметры входные для УГИ (характеризующие ЭМГ систему);

- параметры внутренние УГИ (режим работы, настроечные параметры, статистические и др.).

Для обеспечения функции синхронизации процессов стимуляции с дыхательной функцией в схеме устройства предусмотрен модуль обработки сигналов, получаемых от аппарата искусственной вентиляции легких. Передача информации от внешних систем выполняется с использованием электрических интерфейсов (Ethernet, RS232, USB и др.). Тип интерфейса, параметры обмена, а также протокол обмена устанавливается в зависимости от наличия таковых во внешних системах. Блок связи с внешними системами 2 в своем составе должен содержит аппаратные и программные модули. Аппаратные модули отвечают за физическую реализацию выбранного интерфейса. Программные модули являются частью встроенного программного обеспечения и представляет собой набор драйверов соответствующих протоколов.

Блок человеко-машинного интерфейса 3 (далее ЧМИ) обеспечивает интерфейс между пользователем и комплексом «Нейролегкие». Через данный блок выполняется управление/параметрирование/ настройка комплекса в разных режимах его работы. Также данный блок применяется для вывода всей информации комплекса «Нейролегкие» пользователю. Блок ЧМИ 3 обеспечивает работу в двух основных режимах: режим настройки/параметрирования, режим мониторинга. На фиг. 3 условно показаны варианты использования блока ЧМИ 3 в описанных режимах, где в режиме мониторинга 16 ЧМИ 3 включает подключенный через интерфейс HDMI 13 средство вывода информации 11 и средство ввода информации 12, подключенное через интерфейс USB 14.

Режим настройки/параметрирования 17 используется оператором комплекса для ввода необходимых настроечных параметров, задачи режимов работы для конкретно выбранного случая. Данный режим позволяет пользователю системы (а именно медицинскому персоналу, отвечающему за лечение пациента) управлять комплексом, задавать необходимые значения параметров. В этих целях используется подключенный через интерфейс USB 14 персональный компьютер PC 15 (рекомендовано к использованию - переносной PC) под управлением ОС. Для выполнения описанных действий на PC должно быть установлено Host-приложение.

Режим мониторинга применяется для процесса контроля за состоянием пациента, а также работой всего комплекса. Для режима настройки/параметрирования, а именно для вывода информации должен использоваться устройство вывода информации 11 (внешний монитор). Подключение к устройству УГИ осуществляется через графический интерфейс. Передача видеосигнала с параметрами 720р@50/60 Гц.

Дополнительно для режима настройки/параметрирования предусмотрена возможность ввода (корректировки) установленных параметров работы в реальном времени. Для выполнения данной задачи необходимо предусмотреть подключение устройства ввода информации 12 через интерфейс (USB или другой) 14.

Блок обработки, хранения и управления 1 является основным блоком в устройстве УГИ и обеспечивает прием, хранение и передачу всех данных поступающих в/из комплекса, осуществляет математическую обработку, вычисление, управление и контроль за работой всех составных блоков устройства УГИ. Блок 1 представляет собой совокупность программно-аппаратных средств - вычислительную машину, основными модулями которой являются: микропроцессор, оперативная память (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), системная или кросс-плата, контроллеры шины. Программные средства блока 1: операционная система; управляющая программа; встроенное ПО (для некоторых вариантов исполнения).

Основой для реализации аппаратных средств могут быть выбраны базовые платы с процессорными модулями: SOM (System On Module); ЕТХ; uProcessor модули; PICO; SMARC или др.

Блок алгоритмический 4 отвечает за реализацию алгоритмов работы комплекса, а именно за формирование и выдачу электрических импульсов, с установленными электрическими и временными характеристиками на внешние подключаемые электроды 9.

Дополнительно блок 4 выполняет функцию приема и обработки данных полученных от ЭМГ. Данный блок является программным блоком. Выделен отдельно из всех остальных программных компонентов системы, т.к. предназначен для выполнения основных алгоритмов работы комплекса «Нейролегкие».

Блок формирования импульсов 5 отвечает за формирование электрических импульсов с требуемыми характеристиками (сила тока, напряжение, частота, скважность, форма импульса и т.д.) и представляет собой аппаратный блок аналогового каскада выходов (не менее 8 каналов для подключения внешних электродов 9).

Импульсы используются для стимуляции следующих мышц:

- Межреберные мышцы; Диафрагма;

- Абдоминальные мышцы;

- Шейный и грудной отделы спинного мозга.

Для каждого из указанных типов мышц параметры электрических импульсов отличаются. Кроме того, параметры электрических импульсов для определенной группы мышц отличаются для каждого пациента и рассчитываются каждый раз отдельно в зависимости от возраста, роста, веса пациента, его общего состояния, получаемых данных о сокращении мышц при стимуляции, режиме работы аппарата ИВЛ, данных датчиков содержания газов O2 и CO2 в крови (например, оптических спектрометрических датчиков), респираторной частоты, объема воздуха, поступающего в легкие, рассчитываемые с помощью данных, получаемых от датчиков потока и давления.

Количество каналов для подключения электродов в устройстве УГИ - не менее 8 каналов.

Для каждого из каналов предусмотрена возможность выдачи электрических импульсов со следующими характеристиками:

- Минимальная длительностью импульса - 1 мс;

- Диапазон частот заполнение импульса модулированным сигналом - от 100 Гц до 10 кГц (с шагом 10 Гц);

- Диапазон силы тока - от 20 до 150 мА.

Управление блоком 5 осуществляет Блок алгоритмический 4, который пересылает информацию об параметрах электрического импульса. Блок формирования импульсов 5 выполняет исключительно генерацию.

Блок формирования импульсов 5 может содержать различный состав подмодулей с различным функциональным назначением. При этом, блок стимуляции содержит блок цифроаналоговых преобразователей, выход каждого из которых соединен через усилитель с электродом из блока электродов 9, посредством которых осуществляется электростимуляция и с которых снимают ЭМГ данные непосредственно во время реабилитационной процедуры (фиг. 4).

Согласно схеме, приведенной на фиг. 5, измерительный блок включает компараторы, точки подключения которого к цепи каждого электрода расположены по обе стороны резистора, подключенного после усилителя, и передает полученное значение на алгоритмический блок.

Согласно схеме, приведенной на фиг. 6, измерительный блок включает модуль генерации тестовых сигналов, содержащий ЦАП, к которому через тестовый усилитель подключен электрод, а также измерительный усилитель, параллельно подключенный к цепи тестового электрода.

В качестве датчиков используются самоклеящиеся многоразовые электроды, включающие подложку из нетканого изоляционного материала, например, полиэтилентерефталата, проводящий элемент и биосовместимый самоклеящийся проводящий гидрогель, и подключаемые к измерительной и стимулирующей цепи посредством штекеров.

Алгоритмический блок 4 осуществляет функцию обработки сигналов ЭМГ, цифровой фильтрации и диагностики, а также, если необходимо, подготовку и отправку обработанных данных ЭМГ, параметров стимуляции для дальнейшей обработки и коррекции параметров стимуляции на блок обработки, хранения и управления.

Устройство генерации представляет собой единый корпус, к которому посредством проводов подключены электроды, блок управления аппарата ИВЛ, датчики дыхательных характеристик и средства ввода и вывода информации (блок человеко-машинного интерфейса). Указанные блоки подключены к контроллеру, включающему модуль обработки сигналов ЭМГ и блок обработки сигналов с датчиков и аппарата ИВЛ. Устройство работает как от сети, во время чего осуществляется зарядка батареи, так и от портативной батареи.

Устройство работает следующим образом.

Вся информация о состоянии прибора, качестве наложения электродов, данных, получаемых от аппарата ИВЛ, и регистрируемых сигналах ЭМГ передается в модуль обработки, хранения и управления с момента включения устройства.

После наложения электродов и включения устройства с помощью клавиатуры, устройство подключает блок регистрации ЭМГ и с помощью алгоритмического модуля оценивается межэлектродный импеданс. В случае несоответствия заданному диапазону импеданса на индикаторе индицируется ошибка по не качественной установке электродов, при этом рекомендуется произвести переустановку электродов и вторичную оценку импеданса.

Программно-аппаратный модуль обработки входных сигналов определяет подключение и работоспособность датчиков 9 стимуляции и снятия ЭМГ, индицирует их работоспособность в устройстве вывода информации 14 и дает возможность программе блока обработки информации синхронизовать с помощью алгоритмического блока работу блока формирования импульсов стимуляции с данными ЭМГ.

Далее оценивается ритм и объем дыхания (насколько оптимально легкие набирают воздух и выдыхают). В этом случае стандартные параметры ритма и объема принимаются за 100%, а реальные подгоняются под них с помощью стимуляции, регулируя частоту, амплитуду и длительность сигнала. Ритм и объем дыхания - более инертный показатель, чем данные от ЭМГ блока, но тем не менее время для достаточного набора данных составляет 1-2 минуты. Получаемые данные по обратной связи от аппарата ИВЛ и датчиков дыхания позволяют подобрать оптимальные параметры стимуляции для данного пациента.

Наконец, оценивается содержание газов (O2 и CO2). Это наиболее инертный параметр, оценка которого в частности зависит от заболевания, состояния легких и кровеносной системы. При получении сигнала о содержании газа, отличающегося от заданного для данного пациента, происходит подбор параметров стимуляции для достижения 100% от заданного содержания газа. Если, несмотря на стимуляцию, от датчиков содержания газа поступает информация о недостаточном количестве необходимого газа в крови, то делается вывод о том, что при текущем состоянии только подбора параметров стимуляции недостаточно, а также необходимо дополнительно регулировать подачу кислорода в организм.

Дальнейший режим работы устройства определяется программой реабилитационной процедуры. Каждая программа имеет свой набор значений параметров стимуляции и предназначена для определенной задачи. С помощью устройства ввода информации 12 возможно оперативное управление стимулирующим воздействием (амплитуда стимуляции). Возможность подключения устройства вывода информации позволяет врачу наблюдать всю информацию, получаемую от датчиков ЭМГ и от внешних систем (аппарата ИВЛ и используемых в нем датчиков O2, CO2, объема поступающего в легкие воздуха, частоту входа/выдоха), формировать сложные синхронизирующие связи и параметры стимуляции в зависимости от сигналов датчиков дыхания, аппарата ИВЛ и ЭМГ, других данных пациента и результаты воздействия стимуляции и, собственно, формировать программу для лечебного и реабилитационного использования устройства.

Похожие патенты RU2750236C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕНОЗНОГО ПРИТОКА КРОВИ У БОЛЬНЫХ С ПРАВОЖЕЛУДОЧКОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1995
  • Мовсесян Р.Р.
  • Дубровский И.А.
  • Рыжих А.Н.
  • Шаталов К.В.
RU2130282C1
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ПОРТАТИВНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ И СТИМУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1995
  • Милованов А.И.
  • Хлыстов В.Н.
  • Лобанов А.Н.
  • Милованов А.А.
  • Хлыстов И.В.
RU2131241C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКИПАЖА В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЯХ 2003
  • Ильинская Е.А.
  • Гришин В.И.
  • Логунов А.Т.
  • Литвинов А.М.
  • Медведев В.Р.
RU2265458C2
Аппаратно-программный комплекс для физиотерапевтического тренинга и профилактики заболеваний органов дыхания на базе аппарата искусственной вентиляции легких 2020
  • Кистенев Юрий Владимирович
  • Беляков Константин Олегович
  • Воронин Владимир Николаевич
RU2751651C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ СИСТЕМУ 2004
  • Сударев Алексей Монесович
  • Кантор Павел Семенович
  • Исаев Игорь Александрович
  • Коротич Евгений Владимирович
RU2282465C2
Система комплексной профилактики осложнений искусственной вентиляции легких 2019
  • Поляев Александр Сергеевич
  • Муравьев Петр Александрович
RU2733970C1
СИСТЕМА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КВАДРИПЕДАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПОСЛЕ СПИНАЛЬНЫХ ТРАВМ 2021
  • Горемыкин Евгений Александрович
  • Лавров Игорь Александрович
  • Субботин Александр Сергеевич
  • Власова Светлана Вячеславовна
RU2805271C2
ТРЕНАЖЕР ХИРУРГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ 2014
  • Валеев Ленар Наилевич
  • Зайнуллин Рамиль Хатямович
  • Андряшин Владимир Александрович
  • Литвинов Александр Алексеевич
  • Гайнутдинов Рамиль Талгатович
  • Лушанин Александр Викторович
  • Тимофеев Михаил Евгеньевич
  • Цветов Игорь Владимирович
  • Корнилов Леонид Анатольевич
  • Ларионов Алексей Леонидович
  • Хайитов Данияр Джурабоевич
  • Сафиуллин Тимур Дамирович
  • Горбунов Максим Анатольевич
  • Сагутдинов Ренат Альбертович
  • Литвинов Николай Алексеевич
  • Андряшин Иван Александрович
  • Каргов Олег Геннадьевич
  • Обмолов Артем Олегович
  • Байгильдин Ринат Рустамович
  • Шангараева Яна Наилевна
  • Анисимов Олег Георгиевич
  • Ключаров Игорь Валерьевич
RU2546404C1
СПОСОБ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Захаров Владимир Николаевич
  • Орлов Валерий Александрович
  • Панов Сергей Владимирович
  • Новокшанов Кирилл Юрьевич
  • Верещагин Евгений Иванович
RU2362536C2
СПОСОБ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ В ОНМК НА ЭТАПЕ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ 2019
  • Карачинцева Наталья Владимировна
RU2723455C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 750 236 C1

Реферат патента 2021 года СИСТЕМА ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОСРЕДСТВОМ НЕЙРОСТИМУЛЯЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К АППАРАТАМ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системе для поддержания дыхательной функции посредством нейростимуляции пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких. Система содержит блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких. Система включает блок человеко-машинного интерфейса, блок обработки, хранения и управления, блок алгоритмический, блок формирования импульсов. Система имеет блок электродов электромиографии и блок электродов стимуляции. Блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких включает интерфейс связи, выполненный с возможностью приема данных о параметрах работы аппарата искусственной вентиляции легких и датчиков, определяющих количество углекислого газа, количество кислорода в крови пациента, объем поступающего в легкие воздуха, частоту вдоха и частоту выдоха, и передачи данных в блок управления аппарата искусственной вентиляции легких о параметрах работы блока формирования импульсов. Блок человеко-машинного интерфейса содержит средства ввода данных для управления блоком формирования импульсов и средства вывода информации. Блок обработки, хранения и управления связан с обеспечением получения и передачи данных с блоком связи с аппаратом искусственной вентиляции легких и блоком человеко-машинного интерфейса, а также с алгоритмическим блоком, вход которого связан с выходом блока электромиографии, а выход - с блоком формирования электрических импульсов на блок электродов стимуляции. Алгоритмический блок выполнен с возможностью синхронизации получаемых данных от ЭМГ датчиков и выходных данных, передаваемых на блок формирования импульсов. Блок формирования импульсов выполнен с возможностью формирования импульсов для стимуляции межреберных мышц, диафрагмы, абдоминальных мышц, шейного и грудного отделов спинного мозга с различными параметрами импульсов для каждого типа мышц. Техническим результатом является безопасный для пациента и медицинского персонала контроль дыхания у пациентов с острым нарушением дыхания при заболеваниях вирусного или бактериального происхождения. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 750 236 C1

1. Система для поддержания дыхательной функции посредством нейростимуляции пациентов, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких, содержащая блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких, блок человеко-машинного интерфейса, блок обработки, хранения и управления, блок алгоритмический, блок формирования импульсов, блок электродов электромиографии и блок электродов стимуляции, при этом блок связи с аппаратом искусственной вентиляции легких включает интерфейс связи, выполненный с возможностью приема данных о параметрах работы аппарата искусственной вентиляции легких и датчиков, определяющих количество углекислого газа, количество кислорода в крови пациента, объем поступающего в легкие воздуха, частоту вдоха и частоту выдоха, и передачи данных в блок управления аппарата искусственной вентиляции легких о параметрах работы блока формирования импульсов, блок человеко-машинного интерфейса содержит средства ввода данных для управления блоком формирования импульсов и средства вывода информации, блок обработки, хранения и управления связан с обеспечением получения и передачи данных с блоком связи с аппаратом искусственной вентиляции легких и блоком человеко-машинного интерфейса, а также с алгоритмическим блоком, вход которого связан с выходом блока электромиографии, а выход - с блоком формирования электрических импульсов на блок электродов стимуляции, при этом алгоритмический блок выполнен с возможностью синхронизации получаемых данных от ЭМГ датчиков и выходных данных, передаваемых на блок формирования импульсов, а блок формирования импульсов выполнен с возможностью формирования импульсов для стимуляции межреберных мышц, диафрагмы, абдоминальных мышц, шейного и грудного отделов спинного мозга с различными параметрами импульсов для каждого типа мышц.

2. Система для поддержания дыхательной функции по п. 1, отличающаяся тем, что данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие режим работы стимулирующих электродов.

3. Система для поддержания дыхательной функции по п. 1, отличающаяся тем, что данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие данные, получаемые от ЭМГ системы.

4. Система для поддержания дыхательной функции по п. 1, отличающаяся тем, что данные о параметрах работы блока формирования импульсов включают параметры, характеризующие параметры настройки блока формирования импульсов, статистические параметры и параметры режима работы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2750236C1

US 20200164207 A1, 28.05.2020
US 20140142652 A1, 22.05.2014
US 20080208280 A1, 28.08.2008
US 20050021102 A1, 27.01.2005
RU 2012153405 A, 10.08.2014.

RU 2 750 236 C1

Авторы

Горемыкин Евгений Александрович

Грудович Евгений Валерьевич

Абрамян Ерджаник

Лавров Игорь Александрович

Даты

2021-06-24Публикация

2020-06-25Подача