Дыхательный аппарат Советский патент 1982 года по МПК A61H31/02 

(54) ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

I

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для ингаляции, вспомогательного дыхания и искусственной вентиляции легких.

Известен дыхательный аппарат, содержащий контрольно - суммирующее, легочно- ав томатическое и переключающее устройства 1.

Однако известный дыхательный аппарат не обеспечивает четкой синхронизации искусственной вентиляции легких со спонтанным дыханием пациента, что снижает его эффективность и ограничивает его применение.

Целью изобретения является синхронизация искусственной вентиляции легких со спонтанным дыханием пациента.

Указанная цель достигается те.м, что в -дыхательном аппарате, содержащем контрольносуммирующее, легочно-автоматическое и переключающее устройства, контрольно-суммирующее устройство содержит подпружиненную мембрану с ограничителем свободного хода, две пневмокамеры, механизм дискретного действия и клапан типа сопло-заслонка, связанный с подпружиненной мембраной посредством ограничителя свободного хода, а переключающее устройство снабжено управляемым клапаном, при этом. одна пневмокамера контрольно-суммирующего устройства связана с легочно-автоматическим и переключающим устройствами, вторая - с атмосферой.

На чертеже изображен дыхательный аппарат, общий вид.

Дыхательный аппарат содержит контрольносуммирующее, легочно-автоматическое и пере10ключающее устройства 1-3 соответственно, блок клапанов 4, дыхательную маску 5, источник сжатого газа 6 и воздуховоды 7-18, при этом контрольно-суммирующее устройство 1 содержит подпружиненную мембрану

15 19 с ограничителем 20 свободного хода, механизм 21 дискретного действия, пневмокамеры 22 и 23 и клапан 24 типа сопл о-заслонка, связанный с подпружиненной мембраной 19 посредством ограничителя 20 свободного

20 хода, при этом пневмокамера 22 контрольно суммирующего устройства 1 связана с легочно-автоматическим устройством. 2 и переключающим устройством 3, а пневмокамера 3 23 - с атмосферой, Легочио-автоматическое устройство 2 содержит подпружиненные мембраны 25 и 26, клапаны 27 и 28 типа сопло-заслонка, пневмосопротивления 29-31, обратный клапан 32, пневмокамеры 33-37. Переключающее устройство 3 содержит подпружиненные мембраны 38-41, клапаны 4245 типа сопло-заслонка пневмосопротивления 46-49 и пневмокамеры 50-57. Блок клапанов 4 содержит сопла 58 и 59, лепестковый клапан 60, подпрзокиненную мембрану 6, пневмокамеры 62 и 63. Источник сжатого газа 6 связан воздуховодом 7 с пневмокамерой 53, воздуховодом 8 - с пневмокамерой 37, воздуховодами 9 и 10 пневмокамера 51 связана с пневмокамерой 36, воздуховодами 10, 11 и 13 пневмокамеры 36 связана с пневмокамерами 22 и 57, воздуховодом 12 пневмокамера 33 связана с пневмокамерой 63, воздуховодами 14-16 связаны пневмокамеры 33, 35 и 55, воздуховодом 17 пневмокамера 34 связана с пневмокамерой 55, пнев мокамеры 23 и 62 связаны с атмосферой. Дыхательный аппарат работает следующим образом. С помощью дыхательной маски 5 аппарат соединяется с дыхательными путями пациента и включается источник сжатого газа 6. Газ из источника сжатого газа 6 поступает в камеры 37 и 53. Из камеры 37 газ поступает через пневмосопротивление 30, камеру 35 в камеру 34, затем по воздуховоду 17 в камеру 55, не создавая в камере 35 повышенного давления. Из камеры 53 газ поступает через пневмосопротивление 47 в камеру 52. Если у пациента сохранено самостоятельное дыхание и он делает вдох, в подмасочном пространстве маски 5, камере 55, воздуховоде 17 н камере 34 создается отрицательное давление, в результате чего мембрана 25 прогибается и закрывает камеру 35. При этом в камере 35 создается положител ное давление, перемещающее мембрану 26, которая закрывает камеру 37. Газ из ка леpi i 37 поступает в камеру 36, затем по воздуховодам 15 и 16 через пневмосопротивление 49 в камеру 55 и маску 5, а по воздуховодам 14 и 12 через пневмосопротивление 29 в камеры 33 и 63. В камере 33 создается положительное давление, которое оказывает действие на мембрану 25, закрьшая камеру 35. Это давление газа распространяется и на камеру 63. Одновременно газ из камеры 36 поступает через обратный клапан 32, пневмосопротивление 31 по воздуховодам 11 и 13 в камеры 22 и 57, а по воздуховоду 9 через пневмосопротивление 46 в камеру 51 и далее через пневмосопротивление 48 параллельно по воздуховоду 18 в камеру 55. При этом мембрана 19 с помощью механизма 21 дискретного действия переводит клапан 24 в крайнее нижнее положение. Камеры 63, 33 и 23 соединяются с атмосферой и освобождаются от давления, и мембрана 61 занимает исходное положение, открывая сопло 59. В камере 57 газ создает положительное давление и перемещает мембрану 41, которая закрывает камеру 51 клапаном 45. В этом случае поступающий в камеру 51 газ продолжает поступать в камеру 55 через пневмосопротивление 48, а в камере 51 создается положительное давление, перемещающее мембрану 38, которая открывает камеру 52. клапаном 42. Газ из камеры 52 (с больщим давлением) выходит в камеру 51 (с меньшим давлением) в результате чего переключающее устройство 3 не срабатывает. Если у пациент:; дыхание сохранено в полном объеме, то все последующие вдохи приводят к закрытию клапана 27 на весь период нормального вдоха и поступлетш газа в легкие (ингаляция) через камеру 36, воздуховоды 15 и 16, пневмосопротивле1ше 49, камеру 55, дыхательную маску 5. На протяжении всего периода ингаляции выдох происходит пассивно через камеру 55, клапан 44, сопло 58, лепестковый клапан 60, камеру 62 в атмосферу. В период вьщоха камера 22 начинает опорожняться по воздуховоду 11 через пневмосопротивление 46, камеру 51, пневмосопрот1-тление 48 по воздуховоду 18 в камеру 55, поддерживая открытым клапан 42. Однако опорожнение камеры 22 происходит более продолжительное время, чем выдох, и последующие нормальные вдохл создают условия для дополнения объема я давления газа в камерах 22 и 57. Поэтому элементы и детали аппарата остаются стабильно в положении, которое они заняли после первого вдоха. Если же самостоятельное дыхание у пациента недостаточное по объему, частоте или резко вьфажека го аритмичность, опорожне} ие камер 22 и 57 происходит иначе. Изменяется поток газа из каыеры 36 как в легкие, так и в направлении камер 22 и 57, нарущается соотношение времени вдоха и В)1доха, При уменьшении потока газа в направлении камеры 22 н изменении соотношения вдоха и выдоха в сторону увеличения времени выдоха (паузы) неизбежно происхоД11Т опорожнение камеры 22 и через несколько дыхательных циклов (в зависимости от степени нарзшения дыхания) клапан 24 возвращается в исходное положение, что приводит к герметизации камер 33 н 63. Любой по усилиям последующий вдох привощп к закрытию клапана 27 на весь период наснльственного вдоха, так как клапан 37 подпирает поток газа, поступающего по воздухово дам 15 и 14 через пневмосопротивление 29. Насильственный вдох производится синхронно с началом самостоятельного вдоха и заканчивается по достижении в легких пациента и в камере 55 заданного давления, которое, распространяясь по воздуховоду 17 в камеру 34, отжимает клапан 27 и соединяет камеры 33 и 34. Выход в атмосферу из камеры 55 во время закрывает мембрану 61 под действием газа, поступающего в этот период из камеры 33. После передвижения мембраны 19 и клапана 24 в крайнее нижнее положение под действием давления созданного в камере 22, периодичность работы аппарата повторяется. Изменение режима самостоятельного дыхания в процессе дыхательной реанимации отражается на работе аппарата - число насил1 ственных вдохов соответственно увеличивается или уменьшается в етшницу времени. В случае, если самостоятельного вдоха не последует (самостоятельное дыхание утрачено) аппарат работает следующим образом. Газ из камеры 53 поступает через пневмосопротивление 47 в камеру 52, наполняет ее до определенного давления,- после чего мембрана 39 под действием давления перемещается и открывает клапан 43. Поток газа из камеры 53 поступает в камеру 54, перемещает мембрану 40 с клапаном 44 и поступает в камеру 55, маску 5 и легкие пациента до тех пор, пока не создается в легких и камере 55 избыточное давление, способное преодолеть сопротивле ше воздуховода 18, клапана 45, пере.местить мембрану 38 с клапаном 42. Газ из камеры 52 поступает в камеру 51, мембрана 39 возвращается в верхнее положет1е и гяз из ка.меры 54 поступает в камеру 55, мембрана 40 и клапан 44 воз-, вращаются в исходное положение. Происходит пассивный выдох через маску 5, камеру 55, клапан 44 и сопло 58, лепестковый клапан 24 60, сопло 59, камеру 62 в атмосферу. Длительность фазы выдоха (паузы) регулируют пневмосопротивлением 47. В случае, когда самостоятельное дыхание прекращается в процессе дыхательной реанимации, перед началом искусственной вентиляции легких осуществляется пауза (ожидание очередного вдоха пациента), равная времени освобождения камер 22 и 57 и наполнения камеры 52, после чего начинает осуществляться искусственная вентиляция легких в заданном режиме. Таким образом, предлагаемый дыхательный аппарат осуществляет ингаляцию, искусственную вентиляцию легких или вспомогательное дыхание методом чередования ингаляции с искусственной вентиляцией легких, причем насильственный вдох аппарата производится синхронно со спонтанным дыханием пациента. Формула изобретения Дыхательный аппарат, содержащий контрольно-суммирующее, легочно-автоматическое и переключающее устройства, отличающийся тем, что, с целью синхронизации искусственной вентиляции легких со спонтанным дыханием пациента, контрольносуммирующее устройство содержит подпружиненную мембрану с ограничителем свободного хода, две пневмокамеры, механизм дискретного действия и клапан типа сопло - заслонка, связанный с подпружиненной мембраной посредством ограничителя свободного хода, а переключающее устройство снабжено управляемым клапаном, при этом одна пневмокамера контрольно-суммирующего устройства связана с легочно-автоматическим и переключающим устройствами, вторая - с атмосферой. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 2515647, кл. А 61 Н 31/02, 1977.