Устройство для искусственной вентиляции легких Советский патент 1992 года по МПК A61H31/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственного дыхания в любом возрасте, применяемым в экстремальных условиях оказания реанимационной помощи при массовых поражениях населения в зоне катастрофы или стихийного бедствия.

Известны устройства для ИВЛ и ВЧ ИВЛ, состоящие из генераторов газового потока контролируемой скорости, электромагнитных клапанов, регулирующих поступление газа в дыхательные пути и его выведение, электронных устройств, подающих заданную врачом программу на электромагнитные клапаны.

Респираторные устройства с электронной регуляцией, обеспечивающие ИВЛ и ВЧ ИВЛ, применяются в основном в стационарных условиях. Указанные аппараты дефицитны и дорогостоящи.

Известные портативные респираторы с пневматическими элементами регуляции требуют больших количеств сжатого газа, имеют ограниченную регуляцию клинических параметров, не обеспечивают ВЧ ИВЛ, не дают сверхмалых дыхательных объемов для ИВЛ у новорожденных.

Ручная ИВЛ в. экстремальных условиях при массовых поражениях столь несовершенна и малоперспективна, что должна заменяться автоматической ИВЛ и ВЧ ИВЛ с точной электронной регуляцией, дающей возможности широкого выбора программ дыхательной реанимации.

Цель изобретения - создание портатиа- ного многоканального прибора для ИВЛ и

VI

00

ю

О1 00

-U

ВЧ ИВЛ для любого возраста, работающего с любыми генераторами газового потока от любых источников электроснабжения, в любых условиях (стационар, палатка, автомо- б ильный. водный, авиатранспорт); осуществление массовых реанимационных мероприятий. Создано и испытано устройство для ИВЛ - четырехканальный прибор для четырех пострадавших разного возраста с возможностью проведения ИВЛ или ВЧ ИВЛ по любому из каналов. Комплекс испытан в сочетании со всеми известными отечественными наркозными аппаратами, в стационарных условиях и автотранспорте у пациентов от 3 ч жизни до 67 лет, массой от 2,2 до 64 кг.

Указанная цель достигается применением электронных печатных схем, миниатюрных электромагнитных клапанов, регулируемых по частоте и периодичности перекрытия газовых линий.

Газова я линия состоит из кислортэдного баллона, ротаметра, обеспечивающего га- Зоток 1-10 л/мин, приводящего шланга вдоха, адаптера-тройника, шланга выдоха, на конце которого установлен миниатюрный электромагнитный клапан, регулирующий §Дох и выдох.

Электрическая линия содержит источник питания с переключателями на разные напряжения (220,24,12 В), четыре однотипных модуля генератора прямоугольных импульсов с регуляторами частот (от 10 до 60 с шагом 5), причем мнояШТель частоты на 10 для ВЧ ИВЛ возможна регуляция от 100 до 600 с шагом 50. Регулятор скважности импульса обеспечивает соотношение вдоха к выдоху в пределах 1-1. 1:2„ 1:3 с возможностью инверсии 3:1, 2:1 специальной кнопкой,)

Электромагнитный клапан, подключенный к электрической линии и установленный на дистальном конце шланга выдоха газовой линии, обеспечивает выполнение программы ИВЛ и ВЧ ИВЛ, заданной вра- чом на лицевой панели каждого из четырех модулей. Каждая лицевой панель маркирована широкой цветовой полосой (красная, желтая, зеленая, синяя), что соответствует цветной маркировке каждого клапана. Та- ким образом, любой из модулей проводят любую заданную программу даже под контролем одного врача, что диктуется условиями экстремальной ситуации.

Режим ПДКВ создается неполным за- крытием шлюзовых отверстий выдоха подвижным кольцом на резьбе. Раздувание легких достигается ручным способом, путем прижатия поршня электромагнитного клапана.

Максимальный выбор программы ИВЛ у новорожденных и детей до 3-х лет. С возрастом и увеличением массы тела число про- грамм уменьшается, что связано с возможностью ротаметров. Например, 10- литровый ротаметр при соотношении вдох/выдох 1:1 обеспечивает МОД 5 л, а 20-литровый ротаметр-- 10 л. При частоте дыхания 15-20-25 в минуту объем дыхания при 10-литровом ротаметре будет 333-250- 200 мл и при 20-литровом ротаметре 666- 500-400 мл,

Увеличение газотока на ротаметре сверх предельных величин увеличит объем дыхания, для вычисления которого потребуется вентилометр.

В пределах показаний ротаметра минутная легочная вентиляция будет равна половине, трети или четверти газотока в зависимости от заданного соотношения фаз дыхания 1:1, 1:2, 1:3. Объем дыхания равен частному от деления минутной вентиляции МОД на частоту дыхания ЧД. При запредельных для ротаметра газотоках коррекция параметров ИВЛ возможна по физикальным данным (аускультация легких, экскурсия грудной клетки). У взрослых пациентов ошибки в программе ИВЛ не имеют грозных последствий. Коррекция проста. Не отмечено гипоксии при коррекции параметров ИВЛ в широких пределах частоты дыхания и объема дыхания. У новорожденных и младенцев применяется только первый красный канал (исключительно для удобства контроля). Начальный газоток при этом устанавливается в 1 л с последующей коррекцией. При фазовом соотношении вдох/выдох 1:2 МОД составит треть, т.е. 330 мл. Физиологическая частота дыханий у новорожденного 40-60 в минуту, объем дыхания равен массе тела, умноженной на 7 (20-30 мл). МОД должен быть в среднем 800 мл. Значит, газоток на ротаметре увеличивают до 2-3 л/мин. При проведении ИВЛ у 56 новорожденных отмечены пределы объема дыхания 20-50 мл при МОД 800-2500 MI. Патологических изменений газового состава крови при определении КОС не отмечено, большие дыхательные объемы у новорожденных применялись только по специальным показаниям (респираторная патология) при соотношении вдох/выдох 3:1.

ВЧ ИВЛ по электрической линии обеспечивается нажатием кнопки множителя импульсов на 10, а по газовой линии требуется смена коннектора и включение газовой линии высокого давления с разгерметизацией дыхательного контура. Таким образом, баротравма легких практически исключена. С интубационной трубкой герметично во: можно только соединение пинии газотока низкого давления. Время полного переключения с ИВЛ на ВЧ ИВЛ не более 30 с.

Порядок работы респираторного комплекса.

Целесообразно выделение пяти этапов:

1.Контроль комплектации для ИВЛ и ВЧ ИВЛ:

а)баллоны с кислородом 2;

б)ротаметры 4;

в)дыхательные шланги 8;

г)адаптеры-тройники 4;

д)шланги высокого давления 4;

е)электронный модуль 4;

ж)электромагнитный клапан для ИВЛ 4;

з)для ВЧ ИВЛ 4;

и) электропровод с адаптерами питания 1.

2.Включение газовой линии низкого потока через ротаметры и сборка требуемого числа дыхательных контуров (шланги вдоха, адаптеры-тройники, шланги выдоха, клапаны ИВЛ).

3.Включение электрической линии в соответствующий источник. Контроль цветной маркировки, контроль регуляции на каждом модуле путем проверки частот и соотношений, контроль клапанов.

4.Предварительный расчет параметров ИВЛ пациентам: частота дыхания, соотношение вдох/выдох, МОД, ОД, газоток ротаметра.

5.Пуск каждого модуля специальной кнопкой, приводящей в движение клапан (исполнитель заданной программы). Коррекции параметров ИВЛ в ходе реанимации. Выполнение требуемых манипуляций (подача удвоенного или утроенного объема для профилактики ателектазов, установление режима ПДКВ, лимбом прикрывающим шлюзы выдоха, раздувание легких при кол- лабировании и т.д.).

При неожиданном выходе из строя одного модуля возможна ручная ИВЛ посредством электромагнитного клапана нажатием на поршень. При отключении питания и выходе из строя всех четырех модулей врач сестра обеспечивают ручную ИВЛ, держа в руке по клапану и нажимая на поршни большими паяьцами каждой руки.

Экстремальная ситуация в зоне катастрофы должна допускать оказание реанимационной помощи одним врачом нескольким пациентам, что недопустимо в мирной ситуации. В зоне катастрофы возможна именно ситуация значительного превалирования числа пострадавших над числом спасателей. Только повышение возможностей каждой врачебной бригады позволит сократить число жертв катастроф. По расчетным данным автора только реанимобиль РАФ спо- 5 собен вывезти из зоны катастрофы или четырех детей, или двоих взрослых, или взрослого и двух детей при реконструкции носилок и установки многоканального реанимационного оборудования.

0 По расчетным данным авторам и в эксперименте каждый большой баллон с кислородом обеспечивает ИВЛ по всем каналам от 2 до 6 ч и позволяет вывозить пострадавших из зоны катастрофы на расстояние до

5 60км.

Длительность ИВЛ без кондиционирования дыхательных газов (согревание и увлажнение) у новорожденных до 6 ч, у взрослых до 2 сут.

0 На чертеже приведена схема реанимационного респираторного комплекса: 1 -источник сжатого газа (150 кг); 2 - блок ротаметров (4 шт.); 3 - шланги вдоха (4 шт.); 4 - адаптеры-тройники (4 шт.); 5 - шланги

5 выдоха (4 шт.); 6 - электромагнитные клапаны (4 шт.); 7 - электронный модуль-регулятор (4 шт.); 8 - линия газотока высокого давления (1-4 шт.); 9 - клапан высокого давления (1-4 шт.); 10-канюля для ВЧ ИВЛ (1-4

0 шт.).

Формула изобретения Устройство для искусственной вентиля- ции легких, содержащее газввый генератор вдоха, соединенный линией низкого давле-

5 ния со средством связи с пациентом, соединенным через электромагнитный клапан выдоха с атмосферой, и электронный регулятор, отличающееся тем, что, с целью осуществления массовых реанимационных

0. мероприятий, в него введены дополнительные средства связи с пациентом, установленные в соответствующей линии низкого давления, блок ротаметров с регуляторами потока, установленные в линии высокого

5 давления сменные взаимозаменяемые клапаны для искусственной вентиляции и искусственной высокочастотной вентиляции легких и установленные на шлангах выдоха регуляторы потока по числу средств связи с

0 пациентом, при этом линии высокого давлеi ния соединены с высокочастотными входами

средств связи с пациентом, оборудованными

канюлями для высокочастотной вентиляции,

а управляющие входы электромагнитных кла5 панов выдоха и сменных взаимозаменяемых клапанов соединены с выходами электронного регулятора.

Использование: в медицинской технике, для искусственной вентиляции легких при осуществлении массовых реанимационных мероприятий. Сущность изобретения: устройство содержит газовый генератор вдоха, соединенный линией низкого давления со средством связи с пациентом, соединенным через электромагнитный клапан выдоха с атмосферой, и электронный регулятор, дополнительные средства связи с пациентом, дополнительные электромагнитные клапаны выдоха на шлангах выдоха, установленный в линии низкого давления блок ротаметров с регуляторами потока, установленные в линии высокого давления сменные взаимозаменяемые клапаны для искусственной и искусственной высокочастотной вентиляции легких и расположенные на шлангах выдоха регуляторы потока по числу средств связи с пациентом. При этом линии высокого давления соединены с высокочастотными входами средств связи с пациентом, оборудованными канюлями для высокочастотной вентиляции, а управляющие входы электромагнитных клапанов выдоха и сменных взаимозаменяемых клапанов соединены с выходами электронного регулятора. 1 ил.

-Т