Аппарат для внутрисосудистого введения лекарственных средств Советский патент 1983 года по МПК A61M5/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для автоматического введения в сосудистую систему человека лекарственных и рентгеноконтрастных жидкостей с целью интенсивной терапии и рентгенодиагностики целого ряда заболеваний.

При этом, Б зависимости от заболевания или топографии исследуемых сосудов, введение указанных жидкостей производится в широком диапазоне скоростей инъекций (от единиц мл/ч до десятков мл/с). Одним из важнейших требований, предъявляемых к процессу инъекции, является безопасность процедуры, в. частности предотвращение возможной эмболии при попадании воздушных пузырьков в сосудистое русло, например, из шприца . через катетер.

Решение этой задачи особенно важно при коронарографии и ангиографии сосудов головного мозга, когда наличие пузырьков воздуха диаметром даже порядка 1 мм могут привести к летальному исходу.

Известен автоматический инъектор для проведения рентгеноконтраст ных исследований лимфатической системы человека, в котором используются прозрачные шприц и магистрали 1J

Однако при невысоких скоростях ввода жидкости, хоть и существует возможность визуального контроля наличия пузырьков воздуха в потока, но с низкой надежностью обнаружения и требуется постоянный контроль со стороны медперсонала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный аппарат для внутг рисосудистого введения лекарственного средства, содержащий насос с приводом, включающий задатчик скорости введения и связанную с выходом насоса соединительную магистраль, фотоэлектронную схему, состоящую из источника излучения, фотоприемников, усилителя, компаратора, выходного усилителя с самоблокировкой, соединенного с кнопкой сброса и связанного с приводом реле времени 2.

Однако в процессе работы аппарата необходима частая регулировка порога входного усилителя и специальная экранировка узла фотоприемников, что приводит к значительному снижению надежности обнаружения пузырьков воздуха, низкой помехозати:1дённости и, как следствие, к сбою процесса введения биологической жид кости или прохождению пузырьков воз . духа в сосудистую систему организма В результате затрудняется надежная эксплуатация аппарата, нарушается физиологичность воздействия на пациента и возникает опасность воздушной эмболии. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем обнаружения воздуха в потоке биологического препарата с различной оптической плотностью. Цель достигается тем, что аппарат для внутрисосудистого .введения лекарственного средства, содержащий насос.с приводом, включающий задатчик скорости введения и связанную с выходом насоса соединитель ную магистраль, фотоэлектронную схе му, состоящую из источника излучения, фотоприемников, усилителя, компаратора, выходного усилителя с самоблокировкой, соединенного с кно кой сброса и связанного с приводом реле времени, .снабжен дополнительным компаратором, двумя ждущими .мул тивибраторами с регулируемой дли- . тельностью импульса и схемой И, причем выход усилителя соединен с входом дополнительного компаратора, выходы компараторов соединены соответственно с входами первого и второго яшущих мультивибраторов, выходы которых соединены .с входами схем И, при этом схемы .} соединен с входом усилителя, а управляющие входы мультивибраторов соединены с выходом задатчика скорости введения На фиг,. 1 приведена блок-схема аппарата; на фиг. 2 - временные диа раммы,. поясняющие работу устройства I Аппарат содержит фотоэлектронную схему 1, включающую в себя источники 2 излучения, первый 3 и второй 4 фотоприемникл которые соединены по мостовой схеме, а ее выход подключен к входу дифференциального усили теля 5, выход которого подключен к входу первого б и второго 7 компара торов. Выходы компараторов б и 7 co динены соответственно с запускающими входами ждущих мультивибраторов и 9, времязадающие входы В которых соединены с задатчиком 10 скорости, имеющим регулятор 11 скорости введения -электромеханического привода 12, который присоединен к насосу 13, на выходе которого установ лена соединительная магистраль 14. Выходы мультивибраторов 8 и 9 подкл . чены к входам схемы И 15, выход которой подключен к входу выходного .усилителя 16 с самоблокировкой. Уси литель 16 с самоблокировкой связан с кнопкой 17 сброса и реле 18 в времени, которое соединено с элементом15 сигнализации и электромеханическим приводом 12. ВКачестве источников 2 излучения используются излучающие диоды, работающие в инфракрасной области (Л- 0,95 мкм, РИ 10 мВт), а фото- приемниками 3 и 4 являются фотодиоды с максимумом чувствительности в инфракрасной области.. Фотоприемники 3 и 4 установлены с базовым расстоянием Н по длине магистрали 14. Аппарат работает следующим образом. Введение биологической жидкости в -сосудистую систему производится через магистраль (катетер) 14, подключенную к выходу насоса 13, уп1равляемого электромеханическим приводом 12, со скоростью введения жидкости, задаваемой регулятором 11 скорости введения задатчика 10 скорости . -В момент времени t прохождения пузырька воздуха мимо первого фотоприемника 3 происходит разбаланс . мостовой схемы и разностный сигнал -(диаграмма-А на фиг. 2) поступает на вход усилителя 5, причем знак разбаланса, а следовательно, и полярность сигнала на. выходе усилителя 5 зависят от коэффициента пропускания жидкости Т;. При положительной полярности сигнала на выходе усилителя 5 (диаграмма В) срабатыва.ет первый компаратор б (диаграмма В), имеющий верхний порог срабатывания Un . Состояние второго компаратора 7 не изменяется, так как он имеет нижний порог срабатывания Up. Выходной сигнал компаратора 6 (диаграмма г) перепадом 01 запускает первый ждущий мультивибратор 8, на выходе которого появляется импульс длительностью ТVI (диаграмма Е), воздействующий на один из входов схемы И 15, причемtfix,- H/V, где Н - базовое расстояние между фотоприемниками 3 и 4, см; линейная скорость введения жидкости, CM/Cf К - безразмерный коэффициент, равный 1,1-1,2. При дальнейшем движении пузырька воздуха в магистрали 14 и прохождении его мимо второго фотоприемника 4 в момент времени t происходит разбаланс мостовой схемы с другим знаком (диаграмма Б) и сигнал отрицательной полярности на выходе усилителя 5 (диаграмма В) вызывает срабатывание второго компаратора 7 (диаграмма Д), имеющего нижний порог срабатывания U п. Выходной сигнал компаратора 7 перепадом 1/0 запускает второй ждущий мультивибратор 9, на выходе которого формируется импульс длительностью tn(лиаграмма ж), воздействующий на другой вход схемы И 15. На выходе схемы И 15 образуется импульс (диаграмма И), который поступает на вход усилителя с самоблокировкой, что вызывает срабатывание реле 18 времени (диаг.рамма К), включение элемента 19 сигнализации и остановку насоса 13. После удаления воздушного пузырь из магистрали 14 и устранения причи ны его возникновения производился подготовка: аппарата к работе нгикати еы кнопки 17 Сброс в момент времени .tg. При переходе, на введение биологической.жидкости с козэфициентом пропускания обнаружении пузырька воздуха в потоке со скоростью, например, V2(.), по рядок работы компараторов б и 7 меняется на обратный, и длительности мультивибраторов 8 и 9 равны f - f Tt r диаграммы А - К; время () . Как видно Из рассмотрения работы аппарата, введение второго компарат ра, схемы И, ждущих мультивибраторов с длительностью импульса, зависящей от скорости введения, и новых связе значительно повышает помехозащищенность обнаружения пузырьков воздуха во всем диапазоне скоростей потока сиологическик жидкостей различной оптической плотности при сохранении высокой чувствительности, необходимой для обнаружения пузырьков воздуха малых диаметров, которо определяется усилителем и уровнями порогов срабатывания компараторов. Кроме того, отличительные признаки предлагаемого аппарата обеспечивают-упрощение.его эксплуатации, позволяют исключить визуальный конт роль и дают возможность дистанционного управления процессом введения биологической жидкости с высокой на- дежностью. Формула изобретения Аппарат для внутрисосудистого введения лекарственных средств, содержащий насос с приводом, включгиощий задатчик скорости введения и связанную с выходом насоса соединительную магистраль, фотоэлектронную ;схему, состоящую из источника излучения, фотоприемников, усилителя, компаратора, выходного усилителя с самоблокировкой, соединенного с кнопкой сброса и связанного с приводом реле времени, отличающийг с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем обнаружения пузырьков воздуха в потоке биологического препарата с различной оптической плотностью, он снабжён дополнительшлм компарато)ром, двумя ждущи-. ми мультивибраторами с регулируемой длительностью импульса и схемой И, причем выход усилителя соединен с входом дополнительного компаратора, выходы компараторов соединены соответственно с входами первого и второго ждущих мультивибраторов, выходы которых соединены с входами схемы И, при этом выход сйемы И соединен с уходом усилителя, а управляющие входы ждущих мультивибраторов соединены с выходом задатчика скорости введения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское cвидeтeJiьcтвo СССР № 329894, кл. А 61 М 5/20, 1968. 2.Авторское свидетёльс -во СССР 232476, кл. А 61 М 5/00,..

(flue. 2