Устройство для подкожного введения газов Советский патент 1981 года по МПК A61M5/00 

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для субкутанного введения газов пациентам в лечебных целях, и может быть использовано в дерматологической, хирургической, терапевтической и психоневрологической практике.

Известно устройство для подкожного введения газов, которое содержит корпус с установленным в нем баллоном со сжатым газом, понижающий редуктор, манометр высокого давления и инъекционную иглу. К выходному штуцеру редуктора присоединен регулятор давления с манометром и кран, к выходным штуцерам которых присоединен штуцер отбора давления tl.

Однако в известном устройстве невозможно точное дозирование заданного объема газа, поскольку дозирование осуществляется по времени без учета давления в подкожном газовом пузыре. Кроме того, в известном устройстве невозможна корректировка режима введения газа в зависимости От давления в подкожном газовом пузыре.

Цель изобретения - повышение точности дозирования газа.

Цепь достигается тем, что устройство для подкожного введения газов, содержащее баллон со сжатым газом, манометр высокого давления, пони10жакиций редуктор и инъекционную нглу, снабжено зарядной емкостью, двумя пневмоклапана и, датчиком давления газа, соединительными магистралями и блоком управления, причем заряд15ная емкость соединена с понижающим редуктором через размыкающий пневмоклапан и с инъекционной иглой через замыкающий пневмокпапан, управляющие входы которых подсоединены к бло20ку управления, при этом блок управления включает генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер с раздельными входаг-т и

пневмокнопку, управляющий вход генератора прямоугольных импульсов, включающего трехмембранное реле, соединенное через пневмоемкость и дроссель с двухмембранным клапаном, подсоединен к выходу датчика давления газа, установленного в магистрали, соединяющей за№.какнций клапан и инъекционную иглу, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, включающего операционный усилитель, три пневмоклапана и сумматор, представляющий собой пятимембранный элемент сравнения, выход которого подсоединбн через первый пневмоклапан к входу операционного усилителя, вы- , ход которого соединен с управляющим входом второго пневмоклапана, который вместе с третьим пневмоклапаном образует цепь обратной связи сумматора, кроме того, выход операционного усилителя соединен с первым управляющим входом триггера с раздельными входами, выход которого подсоединен к питающему входу генератора прямоугольных импульсов, а второй вход триггера подсоединен к пневмокнопке

На чертеже изображена принципиалная схема устройства для подкожного введения газов.

Устройство содержит зарядную емкость 1, служащую для запасания части газа, вводимого пациенту. На входе зарядной емкости 1 установлен размыкающий пневмоклапан 2, на вход которого от баллона с манометром высокого давления (на чертеже не показан) поступает сжатый газ через понижающий редуктор 3.

На выходе зарядной емкости 1 установлен замыкающий пневмоклапан 4, выполненный на трекмембранном подпружиненном реле, выход которого соединен с инъекционной иглой 5.

Управляющие камеры размыкающего и замыкающего пневмоклапанов связаны с выходом генератора прямоугольных импульсов, выполненного на трехмембранном реле 6, пневмоемкости 7, переменном дросселе 8 и двухмембранном пневмоклапане 9, служаще дпя изменения скважности импульсов по сигналу от датчика 10 давления газа, выход которого связан с управляющим входом двухмембранного пневмклапана 9, а вход - с инъекционной иглой 5. Датчик 10 установлен в магистрали, соединяющей замыкаю1цир 1

пневмоклапан 4 и инъекционную иглу 5, и его выход соединен со вторым управляющим входом замыкающего пневмоклапана 4.

J Выход генератора прямоугольных импульсов связан со входом счетчика импульсов, выполненном- на сумматоре 1I , построенном на пятимембранном элементе сравнения, на выходе которого установлены два двухмембранных пневмоклапана 12 и 13, а в цепи обратной связи имеется трехмембранный пневмоклапан 14, служащий для сброса счетчика импульсов. УправляЬ5 щая камера пневмоклапана 14 связана с выходным каналом операционного усилителя 15, вход которого подключен к выходам двухмембранных пневмоклапанов 12 и 13. Выходной сигнал

0 операционного усилителя 15, кроме того, подключен к- выключающему входу триггера 6 с раздельными входами, построенном на трехмембранном подпружиненном пневморелс и служащим для подачи питания в генератор импульсов. На выключающий вход триггера 16 с раздельными входами подключена пневмокнопка 17. Причем генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер 16 с раздельными входами и пневмокнопка 17 образуют блок управления. На входы сумматора I1 операционного усилителя 15 поступают постоянные давления соответственно д и Дп, определяющие емкость счетчика импульсов. Зарядная емкость 1 и вся схема управления питается от баллона со сжатым газом (на чертеже не показан.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы инъекционную иглу 5 вводят под кожу пациента. В зарядную емкость 1 через открытый контакт размыкающего пневмоклапана 2 и редуктор 3 поступает сжатый газ от баллона (на чертеже не показан. При этом контакт замыкающего пневмоклапана 4 под действием пружигал закрыт, что препятствует попаданию

0 газа из зарядной емкости 1 в инъекционную иглу 5.

Для пуска устройства нажимают пневмокнопку 17, кратковременгай единичный, сигнал от которого взводит

5 триггер 16 с раздельными входами и на его выходе появляется сигнал в виде давления сжатого газа, посту- пающего на питательный вход генератоpa прямоугольных импульсов. Это, в свою очередь, приводит к появлению на выходе трехмембранного реле 6 единичного сигнала, который поступает на управляющие входы размыкающего и замыкающего клапанов. При этом контакт размыкающего пневмоклапана 2 закрывается, а контакт замыкающего пневмоклапана открывается, и воздух из зарядной емкости 1 через открытый контакт замыкающего пневмоклапана 4 и инъекционную иглу 5 поступает к пациенту. Одновременно с этим выходное давление реле 6 поступает через открытый контакт двухмембранного пневмоклапана 9 на вход апериодического звена, образованного переменным дросселем 8 и пневмоемкостью 7, давление на выходе которого изменяется по экспоненциальному закону. В тот момент, когда давление в пневмоемкости 7 достигнет величины давления подпора, мембранный блок реле 6 перебросится в верхнее положение, и на выходе реле 6 давление упадет до нуля. Это приведет к открытию контакта замыкающего пневмоклапана 4. При этом зарядная емкость I вновь заряжается следующей порцией газа.

Общее количество газа, вводимого пациенту, в устройстве определяется числом циклов заполнения и опорожнения зарядной емкости 1. Дпя автоматизации дозирования необходимого количества газа выходной сигнал генератора прямоугольных импульсов поступает на вход счетчика импульсов. При этом двухмембранный пневмоклапан 12 открывается, а двухмембранный пневмоклапан 13 закрывается и давление д со входа сумматора 11 проходит на выход двухмембранного пневмоклапана 12 и на вход операционного усилителя 15. Величина давления Д/) выбирается меньщей давления Дп, поэтому в перво такте на выходе операционного усилителя давление равно нулю.

При изменении выходного сигнала генератора прямоугольных импульсов с 1 на О двухмембранный пневмоклапан 12 закрывается, а двухмембранньп пневмоклапан 13 открывается и давление с выхода двухмембранного пневмоклапана 12 через открытые двухмембранный пневмоклапан 13 и трехмембранньй пневмоклапан 14, находящийся в обратной связи сумматора 11, поступает на вход последнего,

iскладывается с постоянным давлением Д , и на выходе сумматора 11 сигнал становится равным 2 д ,, . В последующем цикле работы генератора сигнал, равный давлению 2 4-, проходит на вход операционного усилителя 15. Таким образом, через п циклов работы генератора на выходе операционного усилителя 15 давление будет равным

ид. При выполнении условия/jА пд на выходе операционного усилителя появится единичный сигнал, служащий командой для окончания работы. При этом триггер 16 с раздельными входами отключается, прекращается подвод питания к генератору, а трехмембранный пневмоклапан 14 на некоторое время перебрасывается в верхнее положение и конкурирует линию

цепи обратной связи сумматора 11 с атмосферой, обеспечивая тем самым сброс счетчика импульсов.

Величина давлений Д ., и д выбирается, исходя из необходимого объема вводимой пациенту дозы газа и объема зарядной емкости 1.

Если при введении газа пациенту

давление в подкожном пузыре превысит допустимое значение, то на выходе датчика 10 давления газа появится единичный сигнал, который перебросит замыкающий пневмоклапан 4 в нижнее

положение, а двухмембранный пневмоклапан 9 в верхнее положение. При этом зарядная емкость 1 отсекается от инъекционной иглы 5, а в генераторе прекращается процесс нарастания

давления в пневмоемкости 7, и дпительность единичного сигнала, имеющегося на выходе реле 6, увеличивается. Так как поступление газа из зарядной емкости I в инъекционную иглу

5 прекращено, то прошедщая перед этим порция газа рассасывается под кожей ПсЩиента, и давление в подкожном пузыре падает ниже допустимого. При этом на выходе датчика 10 давления сигнал становится равным нулю, замыкающий пневмоклапан 4 и двухмембранный пневмоклапан 9 открываются, процесс введения газа пациенту возобновляется, а в пневмоемкости 7 продолжает нарастать давлеш-ie до величины, необходимо для переброса мембранного блока реле 6 в верхнее положение и появления на его выходе нулевого сигнала. 7 Далее цикл повторяется. Общая доз газа, вводимая пациеиту, может регулироваться либо измеиением количеств газа, вводимого за один цикл (изменение давления после редуктора 3 или объема зарядной емкости ) , либо изменением количества циютов работы устройства (изменение частоты работы генератора с помощью переменного дро селя 8 или емкости счетчика с помощью изменеиия величины давлений л к Такое многообразие настроечных параметров устройства обеспечивает удобство его применения в зависимост от индивидуальных особенностей кожи пациентов (различная злластичность,/ механическое сопротивление и выражен ность подкожной жировой клетчатки). Наличие в устройстве системы, автоматически предупреждающей превышение давления в подкожном пузыре таппе допустимого значения, позволяет проводить инъекции с максимально возможной скоростью и защищает пациента от возможных ошибочных действий персонала при выборе режима и параметров инъекции. Порционное дозировагше газа, регулированное в устройстве, позволяет повысить точность дозирования и обеспечить мягки щадящий режим инъекции. Использование устройства позволяе полностью автоматизировать процесс введения газа и освободать обслуживающий персонал от утомительной, малопроизводительной работы. Формула изобретения Устройство дпя подкожного введения газов, содержащее баллон со ежатым газом, манометр высокого давления, понижающий редуктор и инъекцио ную иглу, отличающееся тем, что, с целью повьппения точност дозирований газа, оно снабжено заря 8 ной емкостью, двумя пневмоклапанами датчиком давления газа, соединительными магистралями и блоком управления, причем зарядная емкость соединена с понижающим редуктором через размыкаюпщй пневмоклапан и с инъекционной иглой через за№ 1кающий пневмоклапан, управляющие входы которых подсоединены к блоку управления; при этом блок управления включает генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер с раздельными входами и пневмокнопку, управляющий вход генератора прямоугольных импульсов, включающего трехмембранное реле, соединенное через пневмоемкость и дроссель с двухмембранным клапаном, подсоединен к выходу датчика давления газа, установленного в магистрали, соединяющее замыкающий клапан и инъекционную иглу, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, включающего операционный усилитель, три пневмоюпапана и сумматор, представляющий собой пятимембранный злемент сравнения, выход которого подсоединен через первый пневмоклапан к входу операционного усилителя, выход которого соединен с управляющим входом Bioporo пневмоклапана, который вместе с третьим пневмоклапаном образует цепь обратной связи сумматора, кроме того, выход операционного усилителя соединен с первым управляющим входом триггера с раздельными входами, выход которого подсоединен к питающему входу генератора прямоугольных импульсов, а второй вход триггера подсоединен к пневмокнопке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 594982, кл. А 61 М 1/00, 1972.

-гн