Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких Российский патент 2025 года по МПК A61H31/02 A61M16/00 

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а именно к аппаратам газожидкостной искусственной вентиляции легких с закрытым контуром, и может быть использовано для изучения способов, режимов и сочетаний искусственной газожидкостной вентиляции легких, а также создания приборов, обеспечивающих лечение и снижение смертности пациентов, как взрослых, так и новорожденных.

Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких с закрытым контуром содержит аппарат искусственной жидкостной вентиляции легких, соединенный с аппаратом искусственной газовой вентиляции легких и пациентом при помощи трехходового шарового крана с электроприводом для безопасного автоматического перевода пациента с газовой искусственной вентиляции легких (ИВЛ) на жидкостную ИВЛ и обратно.

К настоящему времени известны, как широко используемые аппараты газовой искусственной вентиляции легких, так и аппараты жидкостной искусственной вентиляции легких, применяемые для лечения острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) и улучшения газообмена. Однако, не смотря на значительные достижения в области респираторной поддержки и снижение смертности пациентов с дыхательной недостаточностью, сохраняется опасность возникновения различных осложнений.

Известна система искусственной вентиляции легких жидкостью с открытым контуром по патенту US 8408202 (Open-Circuit liquid ventilator, дата патента 02.04.2013), которая включает в себя резервуар, содержащий дыхательную жидкость, трубку, подающую дыхательную жидкость пациенту, насос для перекачки дыхательной жидкости из резервуара к пациенту, контроллер насоса и резервуар для хранения использованной дыхательной жидкости. Система работает в пассивном режиме. В качестве альтернативы система может работать в активном режиме за счет обводной линии, соединенной насосом так, чтобы использованная дыхательная жидкость откачивалась из пациента. Интерфейс пациента может быть приспособлен для сопряжения с системой газовой вентиляции для быстрого переключения с газовой вентиляции на жидкостную. При этом данная система может включать в себя датчики, контролирующие параметры давления и объема, и систему отображения информации, включающую дыхательные кривые и петли в реальном времени.

Недостатком данного технического решения является невозможность контролировать фазы дыхательных циклов газовой и жидкостной ИВЛ, что может привести, либо к двойному вдоху или к двойному выдоху, либо попаданию воздуха в контур жидкостной ИВЛ или дыхательной жидкости в контур газовой ИВЛ, что представляет угрозу для пациента.

Известен аппарат вентиляции легких жидкостью по патенту RU 2732639 (Аппарат вентиляции легких жидкостью, дата патента 21.09.2020), содержащий, мембранный насос, бак-накопитель для дыхательной жидкости с оксигенатором и термостатом, автоматические электромагнитные пропорциональные клапаны, блок управления и систему циркуляции дыхательной жидкости, которая выполнена в виде двух контуров - контура подготовки дыхательной жидкости и контура закачки и удаления дыхательной жидкости, в котором контуры имеют один общий мембранный насос, при этом контур подготовки дыхательной жидкости включает два автоматических электромагнитных пропорциональных клапана, управляемых с помощью блока управления, бак-накопитель для дыхательной жидкости с оксигенатором и термостатом и весы для измерения массы бака-накопителя, контур закачки и удаления дыхательной жидкости включает два автоматических электромагнитных пропорциональных клапана, управляемых с помощью блока управления, контур закачки и удаления дыхательной жидкости подключен через тройник к эндотрахеальной трубке и снабжен тягонапорометром, который, как и весы для измерения массы бака- накопителя, связан с блоком управления по цепи обратной связи для управления работой автоматических электромагнитных пропорциональных клапанов, а элементы обоих контуров соединены трубопроводами.

Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога.

Недостатком ближайшего аналога является наличие только одного вида ИВЛ, а именно жидкостного, и, как следствие, необходимость разгерметизации дыхательного контура при переводе пациента с жидкостной вентиляции на газовую. При этом возникает риск нанесения пациенту баротравмы, так как за счет эластичности грудной клетки пациента при разгерметизации контура происходит самопроизвольный вдох, который в совокупности с остаточным объемом несжимаемой дыхательной жидкости в легких пациента накладывается на принудительный вдох газовой ИВЛ.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является расширение функциональных возможностей аппарата жидкостной искусственной вентиляции за счет безопасного перевода пациента с газовой ИВЛ на жидкостную и обратно без разгерметизации дыхательного контура.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в улучшении качества респираторной поддержки, направленной на снижение смертности пациентов с дыхательной недостаточностью и исключение осложнений.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что аппарат газожидкостной ИВЛ содержит аппарат жидкостной ИВЛ, блок управления.

Причем, в отличие от ближайшего аналога устройство дополнительно содержит аппарат газовой ИВЛ, соединенный с аппаратом жидкостной ИВЛ при помощи трехходового шарового крана с электроприводом, управляемым с помощью блока управления, причем выход блока управления соединен с входами аппаратов жидкостной ИВЛ и газовой ИВЛ, а их выходы подключены с помощью тройников к двум входам трехходового шарового крана соответственно, выход которого подключен к эндотрахеальной трубке.

Аппарат жидкостной ИВЛ содержит гидравлический контур, заполненный дыхательной жидкостью, систему регенерации и оксигенации. Циркуляция жидкости в контуре осуществляется за счет компрессора и вакуумных насосов. Управление циклами вдоха и выдоха осуществляется при помощи автоматических электромагнитных клапанов.

Трехходовой шаровой кран с электроприводом предназначен для автоматического перевода пациента с газовой ИВЛ на жидкостную и обратно, при этом переключение шарового крана осуществляется при помощи электропривода, управляемого с помощью блока управления.

Блок управления предназначен для наглядного отображения значений параметров и оперативного управления ими, а также ведения архива событий и значений с помощью специального программного обеспечения.

Система управления аппаратом газожидкостной искусственной вентиляции легких отслеживает дыхательные циклы пациента для безопасного перевода с одного типа ИВЛ на другой.

Безопасный переход с газовой ИВЛ на жидкостную и обратно осуществляется за счет того, что блок управления переключает трехходовой шаровой кран только по окончании фазы выдоха текущего способа ИВЛ, а активируемый способ ИВЛ начинается с фазы выдоха без разгерметизации дыхательного контура.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, где:

1 - блок управления;

2 - аппарат газовой ИВЛ;

3 - аппарат жидкостной ИВЛ;

4 - трехходовой шаровой кран;

5 - электропривод;

6 - эндотрахеальная трубка.

Устройство работает следующим образом.

Для перехода с газовой ИВЛ на жидкостную ИВЛ поступает соответствующая команда от блока управления 1 (фиг. 1). Аппарат газовой ИВЛ 2 завершает свою работу только по завершению фазы выдоха пациента, затем в течение нескольких секунд активируется аппарат жидкостной ИВЛ 3, который начинает свою работу также с фазы выдоха пациента. Двойной выдох здесь необходим для полного удаления воздуха из легких пациента, что в свою очередь облегчает газообмен при заполнении легких пациента дыхательной жидкостью. Указанное переключение осуществляется автоматически с помощью трехходового шарового крана 4 с электроприводом 5, соединенным с блоком управления 1. Выход трехходового шарового крана 4 соединен с эндотрахеальной трубкой 6, подведенной к трахее пациента.

Переход с жидкостной ИВЛ на газовую осуществляется аналогичным образом: по команде блока управления 1 аппарат жидкостной ИВЛ 3 завершает свою работу на фазе выдоха пациента, затем блок управления 1 переключает трехходовой шаровой кран 4 на газовую ИВЛ 2 и возобновляет его работу с фазы выдоха пациента. Здесь двойной выдох способствует удалению из легких пациента остатков дыхательной жидкости.

В отличие от ближайшего аналога, заявленное техническое решение позволяет осуществлять безопасный перевод пациентов (как взрослых, так и детей, включая новорожденных) с газовой ИВЛ на жидкостную и обратно без разгерметизации дыхательного контура.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили теоретические расчеты и безопасность заявленного технического решения.

Устройство на основе заявленного технического решения реализуется в промышленных условиях с применением стандартного оборудования и разрешенных к применению материалов.

Заявленное техническое решение обладает универсальностью, технологичностью и эксплуатационной надежностью и может успешно применяться в медицинской практике.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппарату газожидкостной искусственной вентиляции легких (ИВЛ), состоящему из аппарата жидкостной ИВЛ и аппарата газовой ИВЛ, соединенных при помощи трехходового шарового крана с электроприводом, управляемому с помощью блока управления. Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких выполнен таким образом, что для перехода с газовой ИВЛ на жидкостную ИВЛ поступает команда от блока управления и аппарат газовой ИВЛ завершает работу только по завершении фазы выдоха пациента. Затем активируется аппарат жидкостной ИВЛ, который начинает работу с фазы выдоха пациента, а для перехода жидкостной ИВЛ на газовую ИВЛ аппарат жидкостной ИВЛ завершает работу на фазе выдоха пациента. Затем блок управления переключает трехходовой шаровой кран на аппарат газовой ИВЛ и аппарат газовой ИВЛ возобновляет работу с фазы выдоха пациента. Выход блока управления соединен с входами аппаратов жидкостной ИВЛ и газовой ИВЛ, а выходы аппарата жидкостной ИВЛ и газовой ИВЛ подключены с помощью тройников соответственно к двум входам трехходового шарового крана. Выход трехходового шарового крана подключен с помощью патрубка к эндотрахеальной трубке. Технический результат заключается в улучшении качества респираторной поддержки, направленной на снижение смертности пациентов с дыхательной недостаточностью и исключение осложнений. 1 ил.

Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких (ИВЛ), состоящий из аппарата жидкостной ИВЛ, аппарата газовой ИВЛ, соединенных при помощи трехходового шарового крана с электроприводом, управляемым с помощью блока управления, при этом аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких выполнен таким образом, что для перехода с газовой ИВЛ на жидкостную ИВЛ поступает команда от блока управления и аппарат газовой ИВЛ завершает работу только по завершении фазы выдоха пациента, затем активируется аппарат жидкостной ИВЛ, который начинает работу с фазы выдоха пациента, а для перехода жидкостной ИВЛ на газовую ИВЛ аппарат жидкостной ИВЛ завершает работу на фазе выдоха пациента, затем блок управления переключает трехходовой шаровой кран на аппарат газовой ИВЛ и аппарат газовой ИВЛ возобновляет работу с фазы выдоха пациента, причем выход блока управления соединен с входами аппаратов жидкостной ИВЛ и газовой ИВЛ, а выходы аппарата жидкостной ИВЛ и газовой ИВЛ подключены с помощью тройников соответственно к двум входам трехходового шарового крана, при этом выход трехходового шарового крана подключен с помощью патрубка к эндотрахеальной трубке.