Аппарат искусстевенной вентиляции легких Советский патент 1991 года по МПК A61H31/02 

Изобретение относится к медицинской технике и может использовано для проведе- ния искусственной вентиляции легких (ИВЛ)

Цель изобретения - повышение экономичности и расширение диапазона стабильной работы в сторону малых значений минутной вентиляции легких

На фиг 1 дана принципиальная схема аппарата ИВЛ; на фиг.2 - блок-схема задающего узла; на фиг.З - график расходных характеристик инжекторов.

Аппарат ИВЛ содержит стабилизатор 1 давления источника 2 пневмопитания, переключатель 3 режимов, управляемый задающим блоком 4 Выход переключателя 3 режимов связан с регулятором 5 минутной вентиляции. Регулятор 5 имеет два выхода один из которых соединен с первым инжектором 6, а другой - с вторым инжектором 7 Всасывающие штуцеры инжекторов 6 и 7 объединены в виде камеры 8. сообщенной с

атмосферой через обратный клапан 9. На выходах инжекторов 6 и 7 соответственно установлены обратные клапаны 10 и 11. выходы которых через предохранительный клапан 12 связаны с разделительным узлом 13.

В узле 13 размещен дыхательный мех 14, образующий с обратными клапанами 15 и 16, управляемым клапаном 17 выдоха и маской 18 дыхательный контур.

Выход разделительного узла 13 связан. с клапаном 19 сброса, управляемым задающим блоком 4 Выход (пневматический) клапана 19 сброса через обратный клапан 20 сообщен с атмосферой.

Стабилизатор 1 давления служит для компенсации возможных колебаний давления на выходе источника 2 пневмопитания, которые снижают точность регулировки и стабильность установленного значения минутной вентиляции В качестве его можно использооать промышленно выпускаемый

СП

с

о ел со VJ VI ел

стабилизатор давления воздуха СВ 1,6- 338-01. Стабилизатор давления регулируется при настройке аппарата ИВЛ таким образом, чтобы при максимально открытых вентилях регулятора 5 минутной вентиляции минимальное давление на выходе стабилизатора обеспечивало верхний предел минутной вентиляции.

Переключатель 3 режимов служит для прерывания потока газа питания и может быть выполнен в виде трехлинейного пнев- мораспределителя с электромагнитным управлением,например,типа П-РЭ-3/25-1112УХЛУ,

Задающий.блок 4 служит для формирования длительностей режима вдоха и режима выдоха. При таком исполнении он содержит генератор 21 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя 22 сигналов управления частотой переключения фаз дыхательного цикла (фиг.2).

Первый выход формирователя 22 соединен с переключателем 3 режимов и входом формирователя 23 сигнала управления режимом Искусственный вздох, выходы которого подключены к входам генератора 21. Второй выход формирователя 22 соединен с клапаном 19 сброса и с входом формирователя 24 сигналов управления режимом Вспомогательная вентиляция, выход которого соединен с вторым входом формирователя 22. Устройство включает также формирователь 25 сигнала Запрет вдоха, первый вход которого соединен с выходом генератора 21, второй вход - с первым выходом формирователя 22, а выход - с третьим входом формирователя 22.

Формирователь 22 сигналов управления частотой переключения фаз дыхательного цикла предназначен для осуществления основного режима работы аппарата ИВЛ, заключающегося в периодическом чередовании режима вдоха с наличием на первом выходе сигнала О, а на втором - сигнала 1, и режима выдоха, с инверсией сигналов на выходах, с заданной частотой переключения и заданным отношением длительностей вдоха и выдоха.

Формирователь 23 сигнала управления режимом Искусственный вздох предназначен для управления периодичностью работы аппарата в этом режиме в соответствии с медицинскими требованиями, т.е. через каждые 80-100 дыхательных циклов.

Формирователь 24 сигнала управления режимом Вспомогательная вентиляция предназначен для осуществления синхронного с дыхательной попыткой пациента переключения аппарата ИВЛ с выдоха на вдох, а при отсутствии попытки - по сигналу с выдоха счетчика времени, входящего в формирователь 24.

Применение формирователя 25 Запрет

вдоха позволяет осуществлять управление режимом Пауза на вдохе.

Применение задающего блока 4 электронного типа позволяет сэкономить часть

газа питания, требующегося для работы задающего блока при его выполнении пневматическим,

Обратный клапан 9, установленный в атмосферном отверстии камеры 8, объединяющей всасывающие штуцеры инжекторов 6 и 7, выполнен грибковым. При опрокидывании одного из инжекторов 6 или 7 обратный клапан 9 препятствует стравливанию газа в атмосферу и обеспечивает его перетекание через камеру 8 во вса- сывающий штуцер второго инжектора, таким образом либо увеличивая коэффициент инжекции инжектора 6 (или 7),либо обеспечивая работу инжектора 6 (или 7) в

режиме дросселя с двумя выходами через обратный клапан 10 (11) и инжектор 7 (6) и обратный клапан 11 (10).

Предохранительный клапан 12 пружинного типа предназначен для ограничения

.предельно допустимого давления в разделительном узле 13. которое может возникнуть в случае неисправности и привести к разрушению разделительного узла.

Клапан 19 сброса - мембранного типа с

управлением от электромагнита.

Аппарат ИВЛ работает следующим образом.

На задающем блоке 4 устанавливают требуемые значения частоты переключений

и отношения длительностей вдоха и выдоха. Переключатель 3 режимов и клапан 19 сброса попеременно включают задающим блоком 4 в режим вдоха, при котором переключатель 3 режимов открыт, а клапан

5 19 сброса закрыт, и в режим выдоха, при котором переключатель 3 режимов закрыт, а клапан 19 сброса открыт.

В режиме вдоха газ от источника 2 пнев0 мопитания подачи газа через стабилизатор 1 давления и переключатель 3 режимов поступает во входной канал регулятора 5 минутной вентиляции и, в зависимости от положения органа управления последнего. 5 через его выходные каналы направляется либо в первый инжектор 6. либо в первый и второй инжекторы 6 и 7, а затем через соответствующие обратные клапаны 10 и 11 и предохранительный клапан 12 проходит в разделительный узел 13

Дыхательный мех 14, расположенный в разделительном узле 13, сжимается, а содержащаяся в нем дыхательная смесь через обратный клапан 16 и маску 18 дыхательного контура поступает в дыхательные пути пациента. Происходит искусственный вдох.

В режиме выдоха пациент выдыхает через клапан 17 в атмосферу или в присоединенный к клапану 17 шланг (не показан), а клапан 19 сброса открывается, обеспечивая выход газа из разделительного узла 13 через обратный клапан 20 в атмосферу. Дыхательный мех 14 расширяется, обеспечивая забор через обратный клапан 15 новой пор- ции дыхательной смеси.

При работе на малых и средних значениях минутной вентиляции, при невысоких давлениях газа на входе одного из инжекторов (первого 6 или второго 7) и снижении в связи с этим его стойкости к противодавлению, возможно опрокидывание первого инжектора 6 (или 7) при достижении на его выходе противодавления критической величины. При этом в течение определенного времени в режиме вдоха газ питания будет перетекать из этого инжектора 6 (7) во второй инжектор (6) через камеру 8, объединяющую всасывающие штуцера инжекторов 6 и 7, так как обратный клапан 9, установлен- ный в отверстии камеры 8, сообщенной с атмосферой, препятствует стравливанию газа питания в атмосферу

Таким образом при малых значениях минутной вентиляции первый инжектор 6, после опрокидывания в течение определенного времени в режиме вдоха работает как дроссель с двумя выходами: первый - через обратный клапан 10 и второй - через неработающий второй инжектор 7 и обрат- ный клапан 11, т.е. эффект опрокидывания, заключающийся в стравливании в атмосферу газа питания из инжектора в указанные моменты, практически исключается, что обуславливает экономию газа питания при работе аппарата ИВЛ.

При средних значениях минутной вентиляции увеличивается коэффициент инжекции инжектора 6 за счет перетекания газа питания в его всасывающий штуцер из второго инжектора 7. при его опрокидывании. Обеспечение такого режима работы первого и второго инжекторов 6 и 7 повышает не только экономичность расхода газа питания, но и точность регулировки минутной вентиляции во всем диапазоне ее значений как за счет исключения стравливания газа питания в течение определенного времени в режиме вдоха через всасывающие штуцеры инжекторов, соединенные с атмосферой, так и за счет снижения в связи с этим требований к стойкости первого и второго инжекторов 6 и 7 к противодавлению и возможности увеличить коэффициент инжек- ции.

Формула изобретения

Аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий источник пневмопитания. последовательно соединенные задающий блок, переключатель режимов и регулятор минутной вентиляции, к двум выходам которого подсоединены первый и второй инжекторы, через первый и второй обратные клапаны,подключенные к управляющей камере разделительного узла, рабочая камера которого отделена от управляющей камеры мехом и через клапан выдоха подключена к дыхательной маске, и соединенный с управляющей камерой клапан сброса, отличающийся тем что с целью повышения экономичности и расширения диапазона стабильной работы в сторону малых значений минутной вентиляции в него введен установленный между источником пневмопитания и переключателем режимов стабилизатор давления, всасывающие штуцеры первого и второго инжекторов подключены к общей камере, сообщенной с атмосферой через третий обратный клапан, между первым и вторым обратными клапанами и разделительным узлом установлен предохранительный клапан, а переключатель режимов и клапан сброса выполнены электромагнитными и связаны с выходами задающего блока.

Изобретение относится к медицинской технике может быть использовано для проведения искусственной вентиляции легких, позволяет повысить ее экономичность и расширить диапазон стабильной работы в сторону малых значений минутной вентиляции. Изобретение заключается во введении между источником пневмопитания и переключателем режимов стабилизатора давления, подключении всасывающих штуцеров инжекторов к общей камере, сообщенной с атмосферой через обратный клапан, установке предохранительного клапана между обратными клапанами и управляющей камерой разделительного узла При этом переключатель режимов и клапан сброса выполнены электромагнитными, работа их синхронизирована и управляется задающим блоком.3 ил.

Фиг1

21

-Я

22

г

15

Фиг.2

S Ммин)

/f клапану cffpoca

i

К переключателю режшюб

PS.

vmox

Г7Л-А ESФиг.3

Po%. f fPfpf

вод с/л.)