Наркозно-дыхательный аппарат

Расширены функциональные возможности аппарата для проведения анестезии различными ингаляционными анестетиками, управления параметрами анестезирующей смеси в процессе анестезии, расширен диапазон значений минутной вентиляции и частоты дыхания. Наркозно-дыхательный аппарат содержит смеситель с блоком испарителей анестетиков, газоанализатор, клапан вдоха, ресивер, клапан выдоха, влагоуловитель, адсорбер углекислого газа, блок улавливания анестетика, один регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком ксенона, второй регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком закиси азота, третий регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком дыхательного газа.

Полезная модель относится к области медицинской техники и предназначена к использованию, преимущественно, в качестве универсального наркозно-дыхательного аппарата для проведения анестезии с использованием различных газообразных и парообразующих анестетиков.

Общая анестезия с использованием ингаляционных компонентов занимает ведущее место в структуре современного анестезиологического пособия. Повышение безопасности и экономичности анестезии определяет интерес практикующих анестезиологов и администрации лечебных учреждений к оснащению наркозно-дыхательной аппаратурой, отвечающей таким требованиям.

Многочисленные экспериментальные и клинические исследования подтверждают наличие у ксенона более выраженных анальгетических свойств (МАК - 50-60%), чем у закиси азота (МАК - 105%). Кроме того, ксенон не токсичен, лишен побочных эффектов, не вызывает канцерогенного,

аллергического и кардиодепрессивного воздействия, не оказывает влияния на состав и систему свертывания крови, иммунитет, экологически чист и безопасен для больного и окружающего персонала. В тоже время относительно высокая стоимость ксенона делает целесообразным применение ксеноносберегающей технологии в универсальном наркозно-дыхательном аппарате, пригодном для использования как ксенона так и иного анестезирующего газа.

Под наркозно-дыхательным аппаратом понимается оборудование для дозированного введения в организм пациента наркотических веществ через дыхательные пути. Экономичность аппарата определяется его функциональными возможностями при использовании различных наркотических газов.

Существующие наркозно-дыхательные аппараты предназначены для использования одного газообразного анестетика, преимущественно, закиси азота по высокопоточной методике. Это отрицательно сказывается на экономичности аппарата и, как следствие, определяет узость его функциональных возможностей.

Известен наркозно-дыхательный аппарат, подключаемый к источникам анестетика и дыхательного газа, содержащий редукторы текучей среды, ротаметры, смеситель с блоком

испарителей анестетиков, клапан вдоха, клапан выдоха, ресивер (дыхательный мешок), влагоуловитель, адсорбер углекислого газа, газоанализатор. (1)

Недостатками этого аппарата являются низкая экологическая безопасность и низкая экономичность из-за утечек из дыхательного контура, а также высокопоточная вентиляция и узость функциональных возможностей.

Известен также наркозно-дыхательный аппарат, подключаемый к источникам анестетика и дыхательного газа, содержащий регуляторы расхода текучей среды, расходомеры, смеситель с блоком испарителей анестетиков, газоанализатор, клапан вдоха, с входом которого связан ресивер, клапан выдоха, влагоуловитель, адсорбер углекислого газа и предохранительные клапаны. (2)

Недостатками этого аппарата являются низкая экономичность, узость функциональных возможностей, узость диапазона значений минутной вентиляции и частоты дыхания, отсутствие возможности перенастройки для оперативного изменения применяемого анестетика, отсутствие возможности сохранения ксенона для использования в дальнейшем через любой промежуток времени в качестве анестезирующего газа.

Технической задачей полезной модели является создание универсального наркозно-дыхательного аппарата, предназначенного для проведения анестезиологического пособия при хирургических вмешательствах разного профиля любой сложности и продолжительности, отвечающего требованиям безопасности пациента и медперсонала, а также расширение арсенала наркозно-дыхательных аппаратов.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в том, что уменьшается расход анестезирующего газа за счет работы аппарата по замкнутому контуру с минимальным потоком, расширяются функциональные возможности для проведения анестезии различными ингаляционными анестетиками, расширяются функциональные возможности для контроля и управления параметрами анестезирующей смеси в процессе анестезии, расширяется диапазон значений минутной вентиляции и частоты дыхания, обеспечивается оперативная перенастройка для изменения применяемого анестетика, обеспечивается возможность использования и сохранения ксенона в качестве анестезирующего газа по ксеноносберегающей технологии.

Сущность полезной модели заключается в том, что наркозно-дыхательный аппарат, подключаемый к источникам анестетика

и дыхательного газа, содержит регуляторы расхода текучей среды, расходомеры, смеситель с блоком испарителей анестетиков, газоанализатор, клапан вдоха, с входом которого связан ресивер, клапан выдоха, влагоуловитель, адсорбер углекислого газа и предохранительные клапаны, при этом он снабжен, по меньшей мере, одним блоком улавливания анестетика и выполнен с, по меньшей мере, тремя регуляторами расхода текучей среды и с, по меньшей мере, тремя расходомерами, причем один регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком ксенона, второй регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком закиси азота, третий регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком дыхательного газа.

Предпочтительно аппарат снабжен двумя блоками улавливания анестетика, дополнительным газоанализатором виде датчика проскока, а также четырьмя штуцерами для подключения к источникам анестетика и дыхательного газа, и выполнен с четырьмя предохранительными клапанами давления анестетиков и дыхательного газа, с четырьмя регуляторами в

виде вентилей расхода и с четырьмя расходомерами в виде ротаметров, при этом каждый штуцер связан с последовательно включенными предохранительным клапаном, вентилем расхода и ротаметром, из которых третий и четвертый вентили и последовательно включенные им ротаметры выполнены с возможностью управления потоками дыхательного газа в виде воздуха и кислорода, соответственно, а первый блок улавливания анестетика связан через датчик проскока со вторым блоком улавливания анестетика, выполненным с возможностью отделения кислорода и азота.

Кроме того, аппарат может быть снабжен мехом, подключенным на входе клапана вдоха, и делительным клапаном, связанным со входом первого блока улавливания анестетика и с выходом установленного после смесителя вентиля подачи смеси, а также снабжен предохранительным клапаном давления смеси, установленным перед клапаном вдоха, вентилем подачи смеси, установленным после смесителя, отсечным клапаном, связанным с выходами первого и второго ротаметров и со входом четвертого вентиля расхода, волюметром, подключенным после клапана выдоха, и двумя клапанами продувки, один из которых соединен со входом

четвертого вентиля расхода и выходом вентиля подачи смеси, а другой - с выходом адсорбера углекислого газа.

На чертеже изображена принципиальная схема наркозно-дыхательного аппарата.

Наркозно-дыхательный аппарат содержит штуцеры (или, эквивалентно, иные соединительные устройства, например, газовые разъемы) 1, 2, 3, 4 для подключения источников (не обозначены) анестетика (ксенона и закиси азота) и источников дыхательного газа (воздуха и кислорода); механические фильтры 5, 6, 7, 8, манометры 9, 10, 11, 12, и вентили 17, 18, 19, 20 расхода каждого из анестетиков и дыхательных газов, предохранительные клапаны 13, 14, 15, 16 предельного давления каждого из анестетиков и дыхательных газов, расходомеры (например, ротаметры) 21, 22, 23, 24, электронный дозиметр (расходомер) 25 ксенона, отсечной клапан 26, смеситель 27 с блоком 28 испарителей анестетиков, вентиль 29 подачи смеси, клапаны 30 и 31 продувки дыхательного тракта, мановакууметр 33, регулируемый предохранительный клапан 34 давления дыхательной смеси, клапан 37 вдоха, газоанализатор 36, трубку 38 пациента, волюметр 40, клапан 39 выдоха, клапан 41 положительного давления в конце выдоха пациента (PEEP),

влагоуловитель 42, адсорбер 43 углекислого газа. К входу предохранительного клапана 34 подключен ресивер (дыхательный мешок) 32. Делительный клапан 44 на выходе адсорбера 43 связан с мехом 35 и с газоанализатором 36. Аппарат снабжен блоками 45 и 46 улавливания анестетика - ксенона (сокращенно - БУКи). Клапан 13, первый вентиль 17 расхода, последовательно включенный ему первый расходомер 21 и дозиметр 25 выполнены с возможностью управления потоком ксенона; клапан 14, второй вентиль 18 расхода и последовательно включенный ему второй расходомер 22 выполнены с возможностью управления потоком закиси азота; клапан 15, третий вентиль 19 расхода и последовательно включенный ему третий расходомер 23 выполнены с возможностью управления потоком воздуха; клапан 16, четвертый вентиль 20 расхода и последовательно включенный ему четвертый расходомер 24 выполнены с возможностью управления потоком кислорода.

Аппарат снабжен газоанализатором 47 в виде датчика проскока, при этом блок 45 улавливания связан через датчик 47 с блоком 46 улавливания, выполненным с возможностью отделения кислорода и азота и выброса последних в атмосферу.

Предохранительный клапан 34 установлен перед клапаном 37 вдоха и связан с входом газоанализатора 36 и с дополнительно установленным мехом 35, оснащенным электроприводом 48. Баллон с ксеноном снабжен редуктором давления (не обозначено).

Аппарат снабжен средствами блокировки подачи анестезирующих газов при падении давления кислорода.

Не оговаривается наличие средств тревожной сигнализации в заявляемом аппарате, т.к. оно является само собой разумеющимся для всех аппаратов, в которых выполняется функция мониторинга параметров газообмена. В аппарате предусмотрена тревожная сигнализация на повышение давления в дыхательном контуре и разгерметизацию контура.

Наркозно-дыхательный аппарат предпочтительно монтируется на тележке с ящиками, полкой для мониторов, выдвижной письменной панелью, розетками и кронштейном для шлангов, имеет дисплей высокой контрастности, удобную панель контроля и управления (управление параметрами осуществляется с помощью клавиатуры и поворотных ручек), позволяет проводить полную дезинфекцию рабочей поверхности.

Наркозно-дыхательный аппарат работает следующим образом.

Работа может осуществляться по полуоткрытому, полузакрытому и закрытому контурам с низкопоточной минутной вентиляцией по режиму «mini flow» (МОД до 1 литра в минуту). Работа аппарата в этом режиме возможна только при высокой герметичности дыхательного контура. Условием ксеноносберегающей технологии является возможность его сбора в специальные адсорберы (БУКи) с последующим неоднократным применением его после рециклинга. В этом случае общая анестезия ксеноном становится вполне доступной для широкого применения в практической анестезиологии.

Для проведения наркоза задействуется как минимум один из источников подачи анестетика и один из источников подачи дыхательного газа. Через штуцер 1 или 2 подается анестетик, а через штуцер 3 или 4 - дыхательный газ. Настройка каждого из вентилей 17, 18, 19, 20 расхода выполнена заранее и соответствует той среде, которая через него поступает в соответствующий расходомер 21, 22, 23, 24 и далее в смеситель 27. При подаче в смеситель 27 обеспечивается необходимое объемное соотношение каждого конкретного анестетика с дыхательным газом, индивидуально для каждой операции. Газоанализатором

36 контролируется фактический состав смеси, подаваемой в дыхательный мешок 32. Врач имеет возможность осуществлять дополнительную регулировку настройки клапана 34 в процессе подготовки и в процессе наркоза для задания параметров газовой смеси в мешке 32 в соответствии с необходимым значением минутной вентиляции и частоты дыхания. Сформированная наркозная смесь поступает при вдохе из мешка 32 через клапан 37 к больному. Выдыхаемый газ проходит клапан 39 выдоха, влагоуловитель 42 и адсорбер 43, где очищается от углекислого газа. Затем выдыхаемый газ поступает к делительному клапану 44, который выполнен с возможностью подачи давления в мех 35 и на вход газоанализатора 36. С помощью меха 35 анестезиолог имеет возможность корректировать состояние смеси, поступающей в мешок 32 и расходуемой в процессе дыхания пациента. Клапан 26 отсекает подачу анестетика при прекращении подачи (падении давления) кислорода. В процессе анестезии должен осуществляться периодический или, при необходимости, непрерывный контроль параметров газообмена и гемодинамики, а с помощью вентилей 17, 18, 19, 20 расхода, расходомеров 21, 22, 23, 24 и аппаратуры смесителя 28, а также меха 35 - соответствующая корректировка состава и количества смеси, подаваемой в мешок 32.

При использовании в качестве анестетика ксенона, для снижения стоимости операции и исключения наркотического воздействия на операционную бригаду, производится улавливание ксенона из отработанной выдыхаемой смеси сначала в блоке 45, а затем в блоке 46 с одновременным, по меньшей мере, частичным, выделением и сбросом в атмосферу кислорода и азота. Таким образом, при выполнении воздействия ксенонсодержащей газовой смесью, в частности, оперативного вмешательства или терапии, продукты, выдыхаемые человеком, подвергнутым анестезии или лечению газонаркотической смесью, содержащей ксенон, и, как правило, кислород, адсорбируются твердым сорбентом сменных блоков 45 и 46 улавливания.

Волюметр 40 анализирует объем выдоха, частоту дыхания, минутную вентиляцию, состояние АПНОЭ. Прибор позволяет достичь высокой точности измерения параметров, низкого потребления электроэнергии, малых объемов и веса.

Газоанализатор 47 показывает количество ксенона, прошедшего через блок 45. Возрастание количества ксенона. определенное газоанализатором 47 указывает на заполнение блока 45 и необходимость его замены. Блоки 45, 46 могут

храниться необходимое время и транспортироваться перед проведением работ по выделению собранного ксенона.

Таким образом создан универсальный наркозно-дыхательный аппарат, предназначенный для проведения анестезиологического пособия при хирургических вмешательствах разного профиля любой сложности и продолжительности, отвечающий требованиям безопасности пациента и медперсонала, а также расширен арсенал наркозно-дыхательных аппаратов.

Наркозно-дыхательный аппарат получит широкое использование в силу своей универсальности. Аппарат обеспечивает работу со всеми парообразующими анестетиками, газовыми анестетиками (закись азота и ксенон), имеющимися в клинической анестезиологии. Экономное расходование жидких и газообразующих анестетиков при работе по закрытому контуру с минимальным потоком не только экономически выгодно, но и обеспечивает экологически безопасные условия работы в операционной.

В силу портативности, небольшому весу и надежности аппарат можно будет применять в военных госпиталях в чрезвычайных условиях работы и медицине катастроф. Универсальный наркозно-дыхательный аппарат может быть

использован в военно-полевой хирургии при незначительной модернизации с упрощением конструкции и переводе системы управления на оперативные источники питания (аккумуляторы и/или пневмоисточники).

Экономический анализ работы аппарата в режиме ингаляционной анестезии показал достаточно быструю его окупаемость.

Источники информации:

1.RU №2080884, 1997.

2. RU №2183476, 2002 (прототип).

1. Наркозно-дыхательный аппарат, подключаемый к источникам анестетика и дыхательного газа, содержащий регуляторы расхода текучей среды, расходомеры, смеситель с блоком испарителей анестетиков, газоанализатор, клапан вдоха, с входом которого связан ресивер, клапан выдоха, влагоуловитель, адсорбер углекислого газа и предохранительные клапаны, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним блоком улавливания анестетика и выполнен с, по меньшей мере, тремя регуляторами расхода текучей среды и с, по меньшей мере, тремя расходомерами, причем один регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком ксенона, второй регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком закиси азота, третий регулятор и последовательно включенный ему расходомер выполнены с возможностью управления потоком дыхательного газа.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен двумя блоками улавливания анестетика, дополнительным газоанализатором в виде датчика проскока, а также четырьмя штуцерами для подключения к источникам анестетика и дыхательного газа, и выполнен с четырьмя предохранительными клапанами давления анестетиков и дыхательного газа, с четырьмя регуляторами в виде вентилей расхода и с четырьмя расходомерами в виде ротаметров, при этом каждый штуцер связан с последовательно включенными предохранительным клапаном, вентилем расхода и ротаметром, из которых третий и четвертый вентили и последовательно включенные им ротаметры выполнены с возможностью управления потоками дыхательного газа в виде воздуха и кислорода соответственно, а первый блок улавливания анестетика связан через датчик проскока со вторым блоком улавливания анестетика, выполненным с возможностью отделения кислорода и азота.

3. Аппарат по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен мехом, подключенным на входе клапана вдоха, и делительным клапаном, связанным со входом первого блока улавливания анестетика и с выходом установленного после смесителя вентиля подачи смеси.

4. Аппарат по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным клапаном давления смеси, установленным перед клапаном вдоха, вентилем подачи смеси, установленным после смесителя, отсечным клапаном, связанным с выходами первого и второго ротаметров и со входом четвертого вентиля расхода, волюметром, подключенным после клапана выдоха, и двумя клапанами продувки, один из которых соединен со входом четвертого вентиля расхода и выходом вентиля подачи смеси, а другой - с выходом адсорбера углекислого газа.