АППАРАТ ИСКУССТбЕННОГО ДЫХАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК A61H31/02 

Изобретение относится к медицинскому fipti боростроению и касается аппаратов искусственного дыхания для управляемой и вспомогательной вентилйции легких.

Известны аппараты искусственного дыхания, содержащие мех вдоха и выдоха, электродвигатель, редуктор схему управления скоростью электродвигателя, механизм преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение меха и устройства плавного регулирования частоты и дыхательного объема.

Однако в указанных аппаратах значительную трудность представляет регулирование частоты дыхания и соотнощения вдоха и выдоха с помощью управления режимом приводного двигателя.

Целью предлагаемого изобретения является повыщение стабильности и точности работы аппарата при независимом от соотношения времени вдоха и выдоха регулировании частоты минутной вентиляции, упрощение конструкции аппарата, а также управление режимом вспомогательного дыхания.

Поставленная цель достигается тем, что схема управления скоростью электродвигателя снабжена жесткой следящей системой и отрицательной обратной связью в виде многоступенчатого делителя напряжения, подключенного ко входу схемы сравнения следящей

бйстемы через логическую схему, образовйнную контактами переключателя датчика положения меха и переключателя отнощения времени вдоха и выдоха.

Кроме того, усилитель следящей системы может быть оснащен донолнительным запирающим входом, к которому подключена логическая схема «ИЛИ, содержащая реле задержкп вдоха и реле поиытки вдоха.

На чертеже изображена приципиальная схема предлагаемого устройства.

Аппарат искусственного дыхания содержит электропривод 1, состоящий из схемы сравнения 2, усилителя 3 сигнала рассогласования и

электродвигателя 4 ручку 5 регулировки частоты дыхания; многостуненчатый делитель 6 напряжения тахометрической обратной связи; переключатель 7 отнощения времени вдоха и выдоха; датчик положения меха в виде кулачка 8 на валу редуктора; переключатели 9 и 10 датчика положения; поводок 11 кривощипнокулисного механизма с центром перемещення 12; механизм 13 перемещения центра вращения кулисы; ручку 14 установки дыхательного

объема; вал 15; направляющий подшипник 16; меха /7; реле времени 18; датчик попытки вдоха 19. К выходам мехов подключается линия связи с пациентом. На схему сравнения 2 следящей системы

поступает управляющий сигнал, который сравнивается с сигналом тахометрической обратной связи, снимаемым с одной из ступеней делителя напряжения 6. На выходе схемы формируется сигнал рассогласования между управляющим сигналом, определяемым положением ручки частоты дыхания, и сигналом обратной связи, определяемым скоростью приводного электродвигателя 4 и положением переключателей 7 vi.9.

Сигнал рассогласования подается на вход усилителя 3, выходное напряжение которого управляет скоростью вращения приводного электродвигателя 4, который через редуктор вращает нижний конец поводка И кривошипно-кулисного механизма и кулачок 8.

Кулачок выполнен в виде полукругов разных радиусов, причем места изменения конфигурации кулачка соответствуют окончанию вдоха и началу выдоха и наоборот. Поэтому в конце фазы вдоха (положение указано на чертеже) переключатель 9 срабатывает, а в конце фазы выдоха - отпускает.

Таким образом, коэффициент обратной связи определяется состоянием логической схемы, образованной контактами переключателей и 7.

В результате изменения коэффициента обратной связи форсированно изменяется скорость вращения приводного электродвигателя, так что продолжительность фазы вдоха и выдоха оказываются различными и определяются положением переключателя 7.

Раздельная регулировка ступеней делителя напряжения позволяет получить различные соотнощения длительности фаз вдоха и выдоха при постоянстве длительности полного цикла, чем достигается независимая от соотношения длительности фаз вдоха и выдоха частота дыхания. При вращении кулачка 8 происходит колебательное движение относительно центра вращения 12 верхнего конца кулисы, связанного с валом 15. Вал совершает в направляющих подшипниках 16 возвратно-поступательное движение, а вместе с ним и меха для вдоха и выдоха.

Установка необходимого дыхательного объема осуществляется с помощью механизма 13 поворотом рукоятки 14. При этом центр вращения кулисы смещается и изменяется соотнощение ее плеч, что в свою очередь вызывает изменение длины хода вала.

Направление оси выбрано таким образом, чтобы величина «мертвого объема оставалась минимальной при любой величине дыхательного объема.

При включении режима вспомогательного дыхания в момент окончания фазы выдоха срабатывает переключатель 10 и запускает

реле времени, которое своим сигналом запирает усилитель 3 и тем самым вызывает остановку электродвигателя 4. По истечении времени задержки вдоха сигнала запирания снимается с усилителя и происходит цикл вдоха.

Если в процессе задержки приходит сигнал от датчика попытки вдоха, то он снимает с блокировки реле и усилитель открывается, обеспечивая фазу вдоха.

Предмет изОбретения

1.Аппарат искусственного дыхания, содержащий мех вдоха и выдоха, электродвигатель, редуктор, схему управления скоростью электродвигателя, механизм преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение меха и устройства плавного регулирования частоты и дыхательного объема, отличающийся тем, что,

с целью повышения стабильности и точности работы при независимом от соотношения времени вдоха и выдоха регулирования частоты минутной вентиляции и упрощения конструкции, схема управления скоростью электродвигателя снабжена жесткой следящей системой с отрицательной обратной связью в виде многоступенчатого делителя напряжения, подключенного к входу схемы сравнения следящей системы через логическую схему, образованную контактами переключателя датчика положения меха и переключателя отнощения времени вдоха и выдоха.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью управления режимом вспомогательного дыхания, усилитель следящей системы оснащен дополнительным запирающим входом, к которому подключена логическая схема «ИЛИ, содержащая реле задержки вдоха и реле попытки вдоха. L lJ