Трансформируемая барокамера

Устройство водолазной трансформируемой барокамеры Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах гипербарической оксигенации для лечения и профилактики пациентов. Задача изобретения - повышение эффективности лечения водолазов, подводников в барокамере путем увеличения эксплуатационной надежности ее систем. Технический результат достигнут тем, что устройство содержит технические средства жизнеобеспечения пациента, включающие системы обеспечения кислородом, воздухом и другими газами, выполненными на основе малогабаритных переносных баллонов этих газов со шлангами и арматурой, подвесную переносную систему барокамеры, систему управления и контроля параметров ее микроклимата, содержащую аппаратуру аудио-видео мониторинга пациента и переносный пульт управления, который оборудован блоком управления и индикации, вентилятором, блоком коммутации, штурманской лампой, телевизором-монитором блока видеонаблюдения и соединен с портативной водолазной станцией, включающей телефонную гарнитуру оператора, блоком видеонаблюдения с видеокамерой, а также подключенную к основному или резервному аккумуляторному блоку питания, при этом устройство барокамеры дополнительно содержит смеситель дыхательных газов для пациента, выполненый в виде кожуха, изготовленного по форме замкнутого по контуру полуцилиндра, на поверхности которого с равным угловым шагом расположены отверстия диаметром не менее 2,0 мм для равномерного рассеивания дыхательной газовой смеси, подаваемой в трансформируемую барокамерую, причем вo внутреннем объеме кожуха-смесителя закреплен лентообразный эластичный накопитель, обеспечивающий шумопоглощение и равномерное перемешивание газовой смеси перед подачей ее в емкость барокамеры для дыхания пациента, включает размещенные внутри барокамеры складной ложемент пациента, спальный электрообогревательный мешок, блок подогрева дыхательной смеси, блок датчиков, блок освещения, громкоговоритель-микрофон переговорного блока, причем в нижней части ложемента для размещения пациента смонтирован агрегат очистки дыхательной смеси-поглотитель углекислого газа, состоящий из блока вентиляторов и кассеты с поглотителем углекислого газа типа ХП-И, на переносном пульте управления смонтированы также приборы контроля параметров микроклимата барокамеры, световые и звуковые сигнализаторы, кнопки управления работой блоков и аварийного вызова врача, в головной крышке барокамеры для наполнения ее газовой смесью подсоединены переносные баллоны кислорода, сжатого воздуха и других газов через редукторы с входными и выходными манометрами измерения давлений подаваемых газов на дыхание пациента с помощью гибких коммуникационных шлангов, в которых размещены электрические разъемы и быстроразъемные; штуцеры для подвода газов сначала в замкнутый объем пневматического блока раскрытия барокамеры, а затем в барокамеру.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах гипербарической оксигенации для лечения и профилактики пациентов. Применяемые в медицинских учреждениях стран мира системы гипербарической оксигенации, выполненные в виде жестких металлических барокамер, очень громоздки и неудобны при транспортировке. Известны гибкие, мягкие трансформируемые барокамеры (Пат. №2076676, пат. США №5738093, 1998 г.), визуализация внутреннего объема которых из-за наличия ячеек усложнена, в них практически отсутствуют средства безопасности, приборы аварийного и медицинского контроля, сигнализации, недостаточен аудио-видео мониторинг пациентов. Главную роль в этих барокамерах играют кислородные системы, предназначенные для обеспечения длительного дыхания пациентов в условиях повышенного давления, а также при наличии агрессивных среди вредных примесей, где, внешние условия значительно отличаются от нормальных гигиенических условий дыхания человека. Так, известна кислородная система замкнутого типа, содержащая источник кислорода, соединенный через регулятор подачи с дыхательным контуром, включающим нагнетатель, регенерациоиный патрон, осушитель и теплообменник /1/. Недостатком данной системы является большой расход кислорода из-за отсутствия устройств, синхронизирующих его подачу по фазам дыхания, и обеспечивающих безопасность пациента.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству гипербарической оксигенации и выбранной в качестве прототипа является трансформируемая барокамера /2/, содержащая осе симметричную емкость с герметичной внутренней оболочкой из эластичной ткани и охватывающей ее силовой оболочкой, по краям которых размещены торцевые крышки, одна из которых выполнена с герметичным разъемом для ввода ложемента внутрь емкости, силовая оболочка выполнена многослойной из конструкционной ткани с краями в форме замкнутых кольцеобразных петель, внутрь которых помещено по меньшей мере по одному закладному элементу с возможностью соединения с торцевой крышкой. Закладной элемент выполнен профилированным с поперечным сечением, образованным двумя цилиндрическими поверхностями, сопряженными с одной стороны но полусфере, а с другой - по конической поверхности.

Основным недостатком прототипа является полное отсутствие технических средств безопасности, описания конструкции и работы системы жизнеобеспечения, приборов аварийного и медицинского контроля, звуковой и световой сигнализации.

Задачей и техническим результатом изобретения является повышение эффективности лечения и профилактики пациентов - водолазов, подводников в трансформируемой барокамере путем увеличения эксплуатационной надежности барокамеры за счет повышения производительности, стабильности параметров и экономичности системы дыхательных газовых смесей. Заданный технический результат достигается тем, что в устройство водолазной трансформируемой барокамеры введены технические средства жизнеобеспечения, безопасности, аварийного и медицинского контроля, звуковой и световой сигнализации, аудио-видео мониторинга пациента, соединенные с переносным пультом управления и редукторами, на которых размещены приборы контроля параметров микроклимата барокамеры, входные и выходные манометры давления подаваемых газов, портативный монитор видеонаблюдения за пациентом, барокамерный переговорный блок, звуковые и световые сигнализаторы, кнопки управления работой электрооборудования. В нижней части складного ложемента для размещения пациента в барокамере смонтирован агрегат очистки дыхательной газовой смеси от углекислого газа, состоящий из блока вентиляторов и кассеты с поглотителем марки типа ХП-И. К головной крышке барокамеры для наполнения ее дыхательной газовой смесью подсоединены баллоны с кислородом, сжатым воздухом и другими газами через редукторы с манометрами с помощью гибких шлангов, в которых размещены электрические разъемы и быстроразъемные штуцеры для подвода газов сначало в замкнутый по контуру объем смесителя дыхательных газов пациента, а затем в барокамеру для его дыхания. Для освещения внутреннего объема трансформируемой камеры в заявляемом устройстве предусмотрены светильники, установленные снаружи на смотровых иллюминаторах в защитных откидывающихся плафонах, а в дневное время дополнительно использован солнечный свет, проникающий через смотровые иллюминаторы. В головной части барокамеры в верхней ее части установлена выполненная в защитном корпусе миниатюрная цветная видеокамера для наблюдения за пациентом и переговорный блок, содержащий микрофоны, усилитель, микродинамики, щиток с регулятором громкости связи и кнопкой аварийного вызов а врача.

На фиг.1 представлена комбинированная общая схема устройства водолазной трансформируемой барокамеры. На фиг.2 приведена функциональная электрическая блок-схема оборудования барокамеры.

Устройство водолазной трансформируемой барокамеры включает следующие элементы: 1 - водолазная трансформируемая барокамера, 2 - аппаратура аудио-видео наблюдения,

3 - блок видеонаблюдения с видеокамерой, 4 - переговорный блок, 5 - блок освещения, 6 - блок датчиков, 7 - основной блок питания, 8 - блок подогрева дыхательной смеси, 9 - складной ложемент, 10 - агрегат очистки газовой смеси-поглотитель углекислого газа, 11 - система обеспечения воздухом, 12 - спальный электро-обогревательный мешок, 13 - подвесная переносная система, 14 - система управления контроля, 15 - портативная водолазная однопостовая телефонная станция, 16 - пульт управления, 17 - система обеспечения кислородом, 19 - вентилятор, 20 - блок коммутации, 21 - штурманская лампа, 22 - телевизор-монитор, 23 - телефонная гарнитура оператора, 24 - кабель ПУ-БП, 24-1 - кабель ПУ-ГВ-1, 24-2 - кабель ПУ-ГВ-2, 24-3 - кабель ПУ-ТС, 24-4 - кабель ГВ1-БВТ-С, 24-5 - кабель ГВ2-БВТ-С, 25 - первый шланг, 25-1 - второй шланг, 25-2 - третий шланг, 26 - сумка №1, 26-1 сумка №2, 26-2 - сумка №3.

Устройство водолазной барокамеры 1 содержит аппаратуру 2 аудио-видео-наблюдения с видеокамерой, которая на фиг.1, фиг.2 не указана, переговорный блок 4 с микрофоном и громкоговорителем. В состав барокамеры 1 входят блок 5 освещения, блок 6 датчиков, основной 7 и резервный (на фиг.1 он не указан) блоки питания, блок 8 подогрева дыхательной смеси, складной ложемент 9, агрегат 10 очистки газовой смеси-поглотитель углекислого газа, система 11 обеспечения воздухом, спальный электро-обогревательный мешок 12 пациента, переносная подвесная система 13, система 14 управления и контроля. Последняя содержит портативную водолазную однопостовую телефонную станцию 15, пульт 16 управления и систему 17 обеспечения кислородом. Пульт 16 управления включает блок 18 управления индикации, штурманскую лампу 21 и телевизор-монитор 22. К пульту 16 управления и контроля подключена водолазная телефонная станция 15, соединенная с телефонной гарнитурой 23 оператора. Кабель 24 подключает основной 7 и резервный блок питания к пульту 16 управления. Кабели 24-1 и 24-2 соединяют пульт 16 управления с барокамерой 1. Кабель 24-3 подключает телефонную станцию 15 к пульту 16 управления. Кабель 24-4 подсоединяет к пульту 16 управления блок 5 освещения, микрофон-громкоговоритель переговорного блока 4, блок 3 видео-наблюдения с видиокамерой и блок 56 датчиков. Кабель 24-5 соединяет с пультом 16 управления поглотитель 10 углекислого газа, спальный мешок 12 и блок 8 подогрева дыхательной смеси. Первый шланг 25 попадает в барокамеру 1 воздух, второй шланг 25-1 попадает с пульта 16 управления в бапрокамеру 1 кислород. Третий шланг 25-2 подает кислород из баллонов системы 17 обеспечения кислородом на пульт 16 управления.

В первой сумке 26 №1 размещаются система 17 обеспечения кислородом и пульт 16 управления. Во второй сумке 26-1 №2 размещается система 11 обеспечения воздухом. В третьей сумке 26-2 №3 помещены основной 7 или резервный блок питания.

Устройство водолазной транформируемой барокамеры 1 содержит аппаратуру 2 аудио-видео-наблюдения, включающую блок 3 видеонаблюдения с видеокамерой, которая на фиг.1, фнг.2 не указана, переговорный блок 4 с микрофоном и громкоговорителем. В состав барокамеры 1 входят блок 5 освещения, блок 6 датчиков, основной 7 и резервный (на фиг.1 он не указан) блоки питания, блок 8 подогрева дыхательной смеси, складной ложемент 9, агрегат 10 очистки газовой смеси-поглотитель углекислого газа, система 11 обеспечения воздухом, спальный электро-обогревательный мешок 12 пациента, переносная подвесная система 13, система 14 управления и контроля. Последняя содержит портативную водолазную однопостовую телефонную станцию 15, пульт 16 управления и систему 17 обеспечения кислородом. Пульт 16 управления включает блок 18 управления и индикации, штурманскую лампу 21 и телевизор-монитор 22. К пульту 16 управления и контроля подключена водолазная телефонная станция 15, соединенная с телефонной гарнитурой 23 оператора. Кабель 24 подключает основной 7 и резервный блок питания к пульту 16 управления. Кабели 24-1 и 24-2 соединяют пульт 16 управления с барокамерой 1. Кабель 24-3 подключает телефонную станцию 15 к пульту 16 управления. Кабель 24-4 подсоединяет к пульту 16 управления блок 5 освещения, микрофон-громкоговоритель переговорного блока 4, блок 3 вилдеонаблюдения с видиокамерой и блок 6 датчиков. Кабель 24-5 соединяет с пультом 16 управления поглотитель 10 углекислого газа, спальный мешок 12 и блок 8 подогрева дыхательной смеси. Первый шланг 25 подает в барокамеру 1 воздух, второй шланг 25-1 подает с пульта 16 управления в бапрокамеру 1 кислород. Третий шланг 25-2 подает кислород из баллонов системы 17 обеспечения кислородом на пульт 16 управления. В первой сумке 26 №1 размещаются система 17 обеспечения кислородом и пульт 16 управления. Во второй сумке 26-1 №2 размещается система 11 обеспечения воздухом. В третьей сумке 26-2 №3 помещены основной 7 или резервный блок питания. Барокамера 1 содержит герметичный цилиндрический корпус, выполненный из эластичной высокопрочной силовой ткани, соединенный жестко с одной стороны с крышкой из металла, снабженной смотровыми иллюминаторами и коммуникационным фланцем для обеспечения электро- и газоснабжения, а с другой стороны с цилиндрической обечайкой, имеющей входной люк эллиптической формы, который закрывается герметично съемной крышкой эллиптической формы, снабженной предохранительным клапаном. Внутри барокамеры 1 имеются складной ложемент 9 для размещения пострадавшего с установленным на нем блоком 6 датчиков, спальным

электроподогреваемым мешком 12, и агрегат 10 очистки дыхательной газовой смеси от углекислого газа, аппаратура 2 аудио-видеонаблюдения, включающая в себя миниатюрный блок 3 видеонаблюдения с видеокамерой, переговорный блок 4 с динамиком-микрофоном, блок 5 освещения из двух адаптируемых ламп, блок 8 подогрева дыхательной смеси при пониженных температурах. Для обеспечения функционирования барокамера 1 снабжена системой 11 обеспечения воздухом, включающей в себя два малогабаритных облегченных носимых баллона со сжатым воздухом с манометрами, арматурой и шлангом 25-1, системой 17 обеспечения кислородом, включающей в себя носимый малогабаритный баллон со сжатым кислородом с манометром, арматурой и шлангами 25, 25-2, пультом 16 управления и контроля, включающим в себя блок 18 управления и индикации для комплексного контроля параметров дыхательной газовой смеси внутри барокамеры 1, вентилятор 19 для вентиляции внутреннего объема пульта 16 управления, блока 20 коммутации для управления работой потребителей электротока, штурманской лампой 21 для подсветки панели пульта 16 управления в темное время суток, малогабаритного телевизора-монитора 22 для периодического или постоянного видеонаблюдения за пациентом во время нахождения его в барокамере 1, портативной водолазной однопостовой станции 15 и телефонной гарнитуры 23 оператора, служащих для обеспечения постоянной радиосвязи с пациентом. Барокамера 1 снабжена также автономным переносным источником 7 постоянного тока, соединенным кабелем 24 ПУ-БП с пультом 16 управления, кабелями 24-1 и 24-2, соединяющими пульт 16 управления с коммуникационным фланцем и обеспечивающими электропитание размеенных внутри барокамеры 1 потребителей постоянного тока. Для переноски вручную и транспортировки всеми видами транспорта барокамера 1 оборудована подвесной системой 13, обеспечивающей также фиксацию барокамеры 1 от произвольных смещений во время транспортировки.

Устройство водолазной трансформируемой барокамеры 1 работает следующим образом. Трансформируемая барокамера располагается в сложенном положении. Из укладочных контейнеров извлекают барокамеру 1 и ложемент 9 в сложенном состоянии и подключают с помощью кабеля 24 блок 6 датчиков. Внутрь барокамеры 1 устанавливают полностью готовый к работе агрегат 10 очистки дыхательной смеси от углекислого газа и подключают его с помощью кабеля 24 к основному блоку 7 электропитания. Укладывают пациента, помещенного в электроподогреваемый подключенный к питанию спальный мешок12, на ложемент 9 и после снятия входной крышки в ее головную часть вместе с ложементом 9 помещают пациента головой вперед через эластичный входной люк по

направляющим в барокамеру 1 до фиксации ложемента 9 в специальных фиксаторах. После чего, удерживая ложемент 9 с пациентом на весу за ножную часть, расправляют барокамеру 1 до максимально возможной длины и фиксируют ножную часть ложемента 9 в захвате цилиндрической обечайки. В этот момент включают на постоянную работу агрегат 10 очистки дыхательной смеси от углекислого газа. Закрывают крышку входного люка и, удерживая ее вручную, начинают подачу сжатого воздуха внутрь барокамеры 1. При этом крышка под действием даже незначительного избыточного давления в барокамере 1 прижимается к фланцу входного люка через установленное во фланце крышки кольцевое уплотнение и таким образом обеспечивает надежное закрытие и герметизацию внутреннего объема барокамеры 1. Затем заполняют полость эластичного герметичного кольцевого пневматического устройства путем подачи в нее сжатого воздуха из баллона. При этом в емкость барокамеры 1 подают сжатый воздух, кислород до рабочего давления, причем доводят избыточное давление в барокамере 1 до рабочего, равного 0,5 МПа, контролируя его по манометрам и блоку 18 управления и индикации, после чего прекращают подачу воздуха. С момента начала подачи воздуха в барокамеру 1 все системы жизнеобеспечения включены в работу. В случае превышения избыточного давления величины, равной 0,51 МПа, срабатывает предохранительный клапан, установленный на съемной крышке барокамеры 1 и отрегулированный на давление 0,51 МПа подрыва. Затем начинают процесс лечения и/или транспортировки. При этом компенсация расходуемого пациентом кислорода производится путем дозированной подачи кислорода из кислородного баллона системы 17 обеспечения кислородом с помоью вентиля, установленного на панели пульта 16 управления, а контроль за его содержанием осуществляется по показаниям блока 18 индикации. Причем содержание кислорода в дыхательной газовой смеси пациента не должно превышать 23%. С помощью блока 20 коммутации производится переключение и управление всеми блоками барокамеры 1. Во время проведения процедуры лечения пациента, длящейся в течение 10-12 часов, врач осуществляет медицинский контроль с помощью блока 3 видеонаблюдения с видеокамерой, телевизора-монитора 22 и поддерживает двухстороннюю радиосвязь с пациентом с помощью аппаратуры 2 аудио-видеонаблюдения и блока 18 управления и индикации. При этом допустимое содержание углекислого газа в барокамере 1 поддерживается с помощью агрегата 10 очистки газовой среды-поглотителя углекислого газа, величина которого не должна превышать 0,2%. Причем периодически осуществляется продувка барокамеры 1 сжатым воздухом с помощью системы 11 обеспечения воздухом и требуемое обеспечение кислородом с помощью системы 17 обеспечения кислородом, содержание которого во время всей процедуры лечения пациента

в его дыхательной газовой смеси не должно превышать более 23%. При этом портативная водолазная телефонная станция 15, телефонная гарнитура 23 оператора, система 17 обеспечения кислородом и пульт 16 управления находятся в заплечной укладке и несутся водолазным врачом. Второй спасатель несет на себе систему 11 обеспечения воздухом, третий спасатель несет основной блок 7 питания. Всего во время переноски вручную барокамеру 1 с пациентом обслуживают 6 человек. Переноска вручную до транспортного средства осуществляется с помощью подвесной переносной системы 13. Во время нахождения барокамеры 1 на транспортном средстве ее снабжение воздухом, кислородом и электропитанием осуществляется или может осуществляться от источников, имеющихся на транспортном средстве. После завершения необходимой процедуры открывание барокамеры 1 осуществляют в обратном порядке. Сбрасывают давление. Открывают входную крышку, извлекают ложемент 9 с пациентом, а барокамеру 1 в сложенном виде помещают в контейнер для хранения. По прибытии к месту назначения трансформируемой барокамеру 1 помещают в стационарный барокомплекс через входной люк, сравнивают давление в барокомплексе с избыточным давлением в барокамере 1, кизвлекают пациента, складывают барокамеру 1 и отшлюзовывают ее наружу, а с пациентом проводят сеанс лечебной реабилитации по выбранному лечебному режиму. После использования барокамера 1 со свеми системами и блоками укладывается в сумки 26, 26-1, 26-2 и контейнеры. Пломбируется и хранится в складских условиях для следующего применения.

Заявляемое изобретение позволяет обеспечивать транспортировку пациента, нуждающего в системе гипербарической оксигенации, до медицинского центра, оказания оперативной медицинской помощи непосредственно сразу на месте, в полевых и морских условиях, проводить профилактику и лечебную рекомпрессию при декомпрессионной и других болезнях. А также оказывать им помощь при транспортировке в медицинский центр. Изобретение найдет широкое применение в ачестве береговой рекомпрессионной и реабилитационной трансформируемой барокамеры для заболевших декомпрессионной болезнью подводников, водолазов-глубоководников, а также может использоваться на спасательных и медицинских судах, учебно-тренировочных комплексах и станциях специального медицинского назначения.

Источники информации:

1. Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. - Глубоководные водолазные суски и их медицинское обеспечение. - Том 11. - Фирма «Слово». - ГНЦ РФ - ИМБП РАН. - 2004. - С.14-65.

2. Бондаренко М.М., Павлов Б.Н., Илюхин В.Н. и др. - Трансформируемая барокамера. - Рег. №2004136892 от 16.12.2004. - Вх. №040112. - ФИПС РОСПАТЕНТ (прототип).

1. Трансформируемая барокамера, содержащая герметичную осесимметричную емкость с закрепленными по концам герметичными торцевыми крышками, внутри которой размещен ложемент для размещения пациента и средства жизнеобеспечения, отличающаяся тем, что средства жизнеобеспечения содержат систему снабжения кислородом, воздухом и другими газами, смеситель дыхательных газов, выполненный в виде кожуха в форме замкнутого полуцилиндра, на поверхности которого с равным угловым шагом расположены отверстия для равномерного рассеивания дыхательной газовой смеси, блок подогрева дыхательной газовой смеси, агрегат очистки дыхательной газовой смеси, состоящий из вентиляторов и поглотителя углекислого газа, блок освещения и блок аудио-видеомониторинга пациента, которые связаны с системой управления параметрами микроклимата с переносным пультом управления, переговорным блоком и средствами связи с оператором.

2. Трансформируемая барокамера по п.1, отличающаяся тем, что на переносном пульте управления смонтированы приборы контроля параметров микроклимата, световые и звуковые сигнализаторы.

3. Трансформируемая барокамера по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с пневматическим блоком раскрытия, содержащим замкнутый объем, соединенный через быстроразъемные штуцеры с системой снабжения кислородом, воздухом и другими газами, выполненной в виде переносных баллонов.

4. Трансформируемая барокамера по п.1, отличающаяся тем, что блок освещения содержит светильники, расположенные снаружи барокамеры на смотровых иллюминаторах в защитных откидывающихся плафонах и внутри нее.

5. Трансформируемая барокамера по п.1, отличающаяся тем, что внутри барокамеры размещены цветная видеокамера блока аудио-видеомониторинга и переговорный блок, содержащий микрофоны, микродинамики, усилитель и регулятор громкости.

6. Трансформируемая барокамера по п.1, отличающаяся тем, что внутри смесителя дыхательных газов размещен лентообразный эластичный накопитель, обеспечивающий шумопоглощение и равномерное перемешивание газовой смеси перед подачей в барокамеру.