Аппарат искусственной вентиляции легких
Полезная модель относится к медицине, а именно к конструкции устройств, предназначенных для проведения искусственной вентиляции легких, а также для проведения ингаляции лечебными газовыми смесями и анестезии. Аппарат содержит блок питания, включающий газовый баллон (1) и кислородный баллон (2), и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства (3) дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода (4), соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха (5), установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка (6), присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода (7), присоединенного к устройству, клапана выдоха (8), установленного на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана (9), установленного на конце отводящего трубопровода, поглотителя (10) паров воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси (11), присоединенного одним концом к двухходовому крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком. Блок питания снабжен также смесительной камерой (12), соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном (2) и газовым баллоном, и дозиметром (13), установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой. Дыхательный контур дополнительно снабжен газоанализатором (14) и электрически связанными с газоанализатором датчиком измерения температуры (15), датчиком измерения объемной доли кислорода (16), установленными на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха, и датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода, установленным на отводящем трубопроводе за поглотителем. Предложенная конструкция аппарата позволяет улучшить эксплуатационные характеристики.
Полезная модель относится к медицине, а именно к конструкции устройств, предназначенных для проведения искусственной вентиляции легких, а также для проведения ингаляции лечебными газовыми смесями и анестезии, например, с использованием медицинского ксенона в качестве анестетика. Предлагаемый аппарат может быть использован в медицинских барокамерах, в полевых условиях, при спасательных операциях и на борту эвакотранспортных средств при оказании неотложной медицинской помощи людям с нарушением самостоятельного дыхания, а также для комплексного лечения острых и хронических заболеваний легких различной этиологии и сердечно-сосудистых заболеваний.
Известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий блок питания и дыхательный контур (RU 2197999 С1, 10.02.2001, МПК 7 - А 61 М 16/01).
Также известен аппарат искусственной вентиляции легких (прототип), содержащий блок питания, включающий газовый баллон с редуктором и кислородный баллон с редуктором и дозирующим вентилем, и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода, соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха, установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка, присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода, присоединенного к устройству, клапана выдоха, установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана, установленного на конце отводящего трубопровода, по меньшей мере одного поглотителя паров воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому
крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком (RU 2183476 С2, 20.06.2002, МПК 7 - А 61 М 16/01, 16/10).
Однако известный аппарат искусственной вентиляции легких имеет не высокие эксплуатационные характеристики, так как в его схеме отсутствует смесительная камера, дозиметр, который обеспечивает точное регулирование расхода лечебной газовой смеси и определение ее количества за время проведения лечебного сеанса, и газоанализатор с соответствующими датчиками. Кроме того, аппарат искусственной вентиляции легких может быть использован только в стационарных условиях, поскольку имеет громоздкое оборудование.
Задача полезной модели состояла в разработке конструкции портативного аппарата искусственной вентиляции легких с высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивающего качественное приготовление и контролирование параметров вдыхаемой газовой смеси, ее регулирование и измерение расхода. Кроме того, при использовании в лечебной дыхательной газовой смеси дорогостоящего ксенона его адсорбцию из выдыхаемой смеси.
Указанный технический результат (улучшение эксплуатационных характеристик) достигается тем, что в аппарате искусственной вентиляции легких, содержащем блок питания, включающий газовый баллон с редуктором и кислородный баллон с редуктором и дозирующим вентилем, и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода, соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха, установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка, присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода, присоединенного к устройству, клапана выдоха, установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана, установленного на конце отводящего трубопровода, по меньшей мере одного поглотителя паров воды и двуокиси углерода, включенного в
отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком, согласно полезной модели, блок питания снабжен смесительной камерой, соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном и газовым баллоном, и дозиметром, установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой. Дыхательный контур снабжен газоанализатором и электрически связанными с газоанализатором по меньшей мере одним датчиком измерения температуры, по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли кислорода, установленными на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха, и по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода, установленным на отводящем трубопроводе за поглотителем.
Кроме того, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательной маски.
Рекомендуется, чтобы дыхательная маска была снабжена дополнительным дыхательным мешком.
Наряду с этим, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательного колпака.
Целесообразно, чтобы подводящее устройство было снабжено ингалятором.
Также рекомендуется, чтобы ингалятор был снабжен ультразвуковым генератором.
Предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен побудителем расхода, включенным в подводящий трубопровод за клапаном вдоха.
Кроме того, дыхательный контур может быть снабжен подогревателем, включенным в подводящий трубопровод между присоединением к нему дыхательного мешка и местом установки датчика температуры и датчика измерения объемной доли кислорода.
Предусмотрено также, что соединительные трубопроводы могут быть выполнены в виде гибких шлангов.
Целесообразно, чтобы газоанализатор был снабжен электронным блоком управления и обработки электрических сигналов, поступающих от соответствующих датчиков, цифровым индикатором концентрации кислорода, цифровым индикатором концентрации двуокиси углерода в газовой смеси и цифровым индикатором температуры.
Также целесообразно, чтобы дозиметр был снабжен цифровым индикатором расхода лечебной газовой смеси и цифровым индикатором общего количества лечебной газовой смеси за время проведения сеанса.
Предусмотрено, что в транспортируемом положении дыхательный контур с соединительными трубопроводами может быть размещен в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Наряду с этим, предусмотрено, что в транспортируемом положении блок питания с соединительными трубопроводами может быть размещен в дополнительном чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Кроме того, целесообразно, чтобы в транспортируемом положении дыхательный контур и блок питания с соединительными трубопроводами были размещены в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Для утилизации дорогостоящего ксенона рекомендуется, чтобы аппарат был снабжен ксеноновым адсорбером, вход газовой смеси в который подключен к двухходовому крану, а выход сообщается с атмосферой.
Наряду с этим, с целью уменьшения потерь ксенона в окружающую среду, аппарат может быть снабжен электрически связанным с газоанализатором датчиком проскока ксенона, установленным на выходе газовой смеси из адсорбера в атмосферу.
Предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли ксенона в газовой смеси, установленным на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха.
На чертеже приведена принципиальная схема аппарата для искусственной вентиляции легких.
Аппарат искусственной вентиляции легких содержит блок питания и дыхательный контур. Блок питания включает в себя газовый баллон (1) с редуктором, кислородный баллон (2) с редуктором и дозирующим вентилем. В зависимости от проводимой лечебной процедуры газовый баллон (1) может быть наполнен различными газами и лечебными газовыми смесями. Например, для искусственной вентиляции легких газовый баллон наполняется ксеноно-геливо-кислородной или геливо-кислородной лечебной газовой смесью. Для проведения сеанса анестезии (наркоза) газовый баллон может быть наполнен медицинским ксеноном. Дыхательный контур состоит из подводящего устройства (3) дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода (4), соединенного с устройством (3), клапана вдоха (5), установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка (6), присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода (7), присоединенного к устройству, клапана выдоха (8), установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана (9), установленного на конце отводящего трубопровода, поглотителя (10) паров
воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод (7) перед двухходовым краном (9), и трубопровода возврата (11) выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому крану (9), а другим - к подводящему трубопроводу (4) перед дыхательным мешком (6). Блок питания снабжен также смесительной камерой (12), соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном (2) и газовым баллоном (1), и дозиметром (13), установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой. Дыхательный контур дополнительно снабжен газоанализатором (14) и электрически связанными с газоанализатором датчиком измерения температуры (15), датчиком измерения объемной доли кислорода (16) во вдыхаемой газовой смеси и датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода (17) в выдыхаемой пациентом газовой смеси. Датчик измерения температуры и датчик измерения объемной доли кислорода установлены на подводящем трубопроводе (4) перед клапаном вдоха (5), а датчик измерения объемной доли двуокиси углерода установлен на отводящем трубопроводе (7) за поглотителем (10) паров воды и двуокиси углерода. Подводящее устройство (3) дыхательной газовой смеси к пациенту может быть выполнено в виде дыхательной маски. При этом рекомендуется, чтобы дыхательная маска была снабжена дополнительным дыхательным мешком. Наряду с этим, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательного колпака. Для проведения ингаляций целесообразно, чтобы подводящее устройство было снабжено ингалятором. Также рекомендуется, чтобы ингалятор был снабжен ультразвуковым генератором. Дыхательный контур может быть снабжен побудителем расхода, включенным в подводящий трубопровод (4) за клапаном вдоха (5). Кроме того, дыхательный контур может быть снабжен подогревателем (18) вдыхаемой газовой смеси, включенным в подводящий трубопровод (4) между присоединением к нему дыхательного мешка (6) и местом установки датчика температуры (15) и датчика измерения объемной доли кислорода (16). Предусмотрено также, что соединительные трубопроводы
могут быть выполнены в виде гибких шлангов. Газоанализатор может быть снабжен электронным блоком управления и обработки электрических сигналов, поступающих от соответствующих датчиков, цифровым индикатором концентрации кислорода, цифровым индикатором концентрации двуокиси углерода в газовой смеси и цифровым индикатором температуры, а дозиметр - цифровым индикатором расхода лечебной газовой смеси и цифровым индикатором общего количества лечебной газовой смеси за время проведения сеанса.
Предусмотрено, что в транспортируемом положении дыхательный контур с соединительными трубопроводами может быть размещен в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами. При этом корпус чемодана выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия. Блок питания с соединительными трубопроводами может быть размещен в дополнительном чемодане такой же конструкции. Наряду с этим, в транспортируемом положении, как дыхательный контур, так и блок питания могут быть размещены в одном чемодане.
Для сбора дорогостоящего ксенона и его дальнейшей очистки от газовых примесей рекомендуется, чтобы аппарат был снабжен ксеноновым адсорбером (19), вход газовой смеси в который подключен к двухходовому крану (9), а выход сообщается с атмосферой. С целью уменьшения потерь ксенона в окружающую среду, аппарат может быть снабжен датчиком проскока ксенона (20), который на выходе газовой смеси из адсорбера в атмосферу и электрически связан с газоанализатором (14). Кроме того, предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен датчиком измерения объемной доли ксенона (21) в газовой смеси, установленным на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха (5).
Аппарат искусственной вентиляции легких работает следующим образом.
Лечебная дыхательная газовая смесь, например, состоящая их 10% медицинского ксенона, 50% медицинского кислорода и 40% гелия, подается под давлением из баллона (1) через редуктор к дозирующему клапану дозиметра (13), с помощью которого регулируется расход дыхательной смеси в заданном диапазоне. Из дозиметра газовая смесь через смесительную камеру (12) и клапан вдоха (5) поступает к подводящему устройству (к дыхательной маске пациента). При необходимости к исходной дыхательной газовой смеси добавляется необходимое количество кислорода, поступающее из кислородного баллона (2) через редуктор и регулирующий вентиль в смесительную камеру (12). Выдыхаемая пациентом газовая смесь через клапан выдоха (8) по отводящему трубопроводу (7) поступает в поглотитель (10) паров воды и двуокиси углерода и через двухходовой кран (9) подается в адсорбер (19) для полного поглощения ксенона. Часть выдыхаемой пациентом газовой смеси может поступать на рециркуляцию через двухходовой кран (9) по трубопроводу возврата (11) в дыхательный контур. Датчиком проскока ксенона (20), электрически связанным с газоанализатором (14), контролируется насыщение ксеноном сорбента, которым заполнено внутренняя полость адсорбера (19). При регистрации газоанализатором "проскока" ксенона адсорбер отключают и заменяют другим с регенерированным сорбентом. Отключенный адсорбер герметизируют и отправляют на извлечение из сорбента ксенона с последующей его очисткой до заданной чистоты для повторного использования.
В случае применения предлагаемого аппарата для проведения сеанса анестезии с использованием ксенона в качестве анестетика, газообразный медицинский ксенон подается под давлением из газового баллона (1) к дозирующему клапану дозиметра (13), с помощью которого регулируется расход ксенона в заданном диапазоне (например, в диапазоне от 0,01 до 0,2 л/мин). Затем ксенон направляется в измерительное устройство дозиметра. Электронный блок обработки электрических сигналов, поступающих от измерительного устройства, направляет данные на цифровой индикатор
расхода ксенона и цифровой индикатор общего количества ксенона за время проведения операции. Из дозиметра (13) ксенон подается в смесительную камеру (12) на смешивание с кислородом, поступающим из кислородного баллона (2) в заданном соотношении и по подводящему трубопроводу (4) образовавшаяся бинарная газонаркотическая смесь поступает в дыхательный контур к подводящему устройству (маске (3) пациента) для проведения сеанса наркоза. Датчики (15, 16, 17 и 21) газоанализатора (14) непрерывно и автоматически измеряют соответственно температуру вдыхаемой газовой смеси, объемную долю кислорода (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор температуры и цифровой индикатор концентрации кислорода), объемную долю двуокиси углерода в выдыхаемой газовой смеси (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор концентрации двуокиси углерода) и объемную долю ксенона (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор состава ксенона) в газонаркотической смеси, поступающей к пациенту.
Высокие эксплуатационные характеристики предлагаемого портативного аппарата искусственной вентиляции легких обусловлены составом оборудования, связями элементов оборудования и его размещением в переносном корпусе (чемодане).
1. Аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий блок питания, включающий газовый баллон с редуктором и кислородный баллон с редуктором и дозирующим вентилем, и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода, соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха, установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка, присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода, присоединенного к подводящему устройству, клапана выдоха, установленного за упомянутым устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана, установленного на конце отводящего трубопровода, по меньшей мере, одного поглотителя паров воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком, отличающийся тем, что блок питания снабжен смесительной камерой, соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном и газовым баллоном, и дозиметром, установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой, а дыхательный контур снабжен газоанализатором и электрически связанными с газоанализатором по меньшей мере одним датчиком измерения температуры, по меньшей мере, одним датчиком измерения объемной доли кислорода, установленными на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха, и, по меньшей мере, одним датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода, установленным на отводящем трубопроводе за поглотителем.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что подводящее устройство выполнено в виде дыхательной маски.
3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что дыхательная маска снабжена дополнительным дыхательным мешком.
4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что подводящее устройство выполнено в виде дыхательного колпака.
5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что подводящее устройство снабжено ингалятором.
6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что ингалятор снабжен ультразвуковым генератором.
7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дыхательный контур снабжен побудителем расхода, включенным в подводящий трубопровод за клапаном вдоха.
8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дыхательный контур снабжен подогревателем, включенным в подводящий трубопровод между присоединением к нему дыхательного мешка и местом установки датчика температуры и датчика измерения объемной доли кислорода.
9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что соединительные трубопроводы выполнены в виде гибких шлангов.
10. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что газоанализатор снабжен электронным блоком управления и обработки электрических сигналов, поступающих от соответствующих датчиков, цифровым индикатором концентрации кислорода, цифровым индикатором концентрации двуокиси углерода в газовой смеси и цифровым индикатором температуры.
11. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дозиметр снабжен цифровым индикатором расхода лечебной газовой смеси и цифровым индикатором общего количества лечебной газовой смеси за время проведения сеанса.
12. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что в транспортируемом положении дыхательный контур с соединительными трубопроводами размещен в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
13. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что в транспортируемом положении блок питания с соединительными трубопроводами размещен в дополнительном чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
14. Аппарат по пп.1 или 10, или 11, отличающийся тем, что в транспортируемом положении дыхательный контур и блок питания с соединительными трубопроводами размещены в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
15. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ксеноновым адсорбером, вход газовой смеси в который подключен к двухходовому крану, а выход сообщается с атмосферой.
16. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что он снабжен электрически связанным с газоанализатором датчиком проскока ксенона, установленным на выходе газовой смеси из адсорбера в атмосферу.
17. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дыхательный контур снабжен, по меньшей мере, одним датчиком измерения объемной доли ксенона (21) в газовой смеси, установленным на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха.
