Средство индивидуальной защиты и жизнеобеспечения
Устройство для индивидульной защиты и жизнеобеспечения, в котором исполнительный блок снабжен маской, являющейся продолжением канала для потока газа на вентиляцию легких, оборудованной интубационной трубкой с регулируемой глубиной погружения в трахею. Между маской и средством для формирования микротрахеостомы располагаются отсечной кран и датчик расхода газа через интубационную трубку, работа которых согласована с блоком автоматического управления, снабженным датчиком-сигнализатором горючих и токсичных газов, связанным со звуковым сигнализатором.
Предлагаемое устройство относится к совокупности технических средств, предназначенных для обеспечения индивидуальной защиты и жизнеобеспечения со стороны дыхательных органов персонала, занятого на опасном производстве, спасателя и пострадавшего в аварийной ситуации, в том числе, и в зоне радиоактивного заражения, представляющей опасность поражения бронхо-легочного аппарата.
К разработке схемы устройства привлечена информация о имеющихся в распоряжении практической медицины масок, снабженных средством для осуществления искусственной вентиляции легких, таких, например, как ларингеальная маска [1].
Также используются сведения о компактных средствах, способных сигнализировать об изменениях в газовом составе окружающей атмосферы, такие, например, как использующие микропроцессорные схемы сигнализаторы токсичных и горючих газов СГГ-4М-9, СГГ-1, СГМ-30, СГГ-20, СГМ-10 и др., выпускаемые Федеральным государственным унитарным предприятием «Смоленское производственное объединение АНАЛИТПРИБОР».
Прототипом и базовым техническим средством для предлагаемого устройства является «индивидуальное портативное автоматическое устройство для искусственного дыхания и стимуляции сердечной деятельности» по патенту РФ №2131241, в котором исполнительный блок - средство для формирования микротрахеостомы выполнено в герметичном корпусе, внутренний объем которого является оканчивающимся микротрахеостомической канюлей каналом для струи газа на вентиляцию и снабжен управляющими электромагнитами с возможностью обеспечения ими автоматического формирования микротрахеостомы и управления частотой пульсаций газа на вентиляцию. Внешняя поверхность герметичного корпуса снабжена контактным упором с возможностью образования цепи слаботоковых электрических импульсов, в которой отрицательным полюсом является микротрахеостомическая канюля, а положительным - контактный упор. Блок автоматического управления выполнен с возможностью согласования частоты пульсаций газа на вентиляцию с частотой сердечных сокращений и с частотой формирования слаботоковых электрических импульсов.
Предлагаемая полезная модель решает задачу расширения возможностей базового устройства при сохранении всех присущих ему конструктивных признаков и функций, на выполнение действий по обеспечению индивидуальной защиты со стороны бронхо-легочного аппарата для персонала, занятого в производственном процессе, с возможным загрязнением в окружающей атмосфере, спасателей, действующих в зоне задымления или газовой атаки, а также пациентов, пострадавших в аналогичных ситуациях.
В предлагаемом устройстве для индивидульной защиты и жизнеобеспечения, содержащем исполнительный блок и блок автоматического управления, обеспечивающие возможность осуществления искусственной вентиляции легких
и стимуляции сердечной деятельности, эта задача решается тем, что исполнительный блок дополнительно снабжен маской, являющейся продолжением канала для потока газа на вентиляцию легких, оборудованной интубационной трубкой с регулируемой глубиной погружения в трахею. Между маской и средством для формирования микротрахеостомы располагаются отсечной кран и датчик расхода газа через интубационную трубку, работа которых согласована с блоком автоматического управления, который, в свою очередь, дополнительно снабжен датчиком-сигнализатором горючих и токсичных газов, связанным со звуковым сигнализатором.
На фиг.1 приведена принципиальная схема одного из возможных вариантов исполнения предлагаемого устройства для индивидуальной защиты и жизнеобеспечения, где: 1 - блок автоматического управления, 2 - источник питания, 3 - газовый баллон, 4 - редуктор, 5 - соединительные шланги, 6 - исполнительный блок - средство для формирования микротрахеостомы, 7 - датчик пульса и его наполнения, 8 - корпус, 9 - стилет, 10 - микротрахеостомическая канюля, 11 - концевые выключатели пакета электромагнитов управления формированием микротрахеостомы, 12 - концевые выключатели пакета электромагнитов управления частотой пульсаций газа на вентиляцию, 13 - контактный упор, 14 - ремни крепления исполнительного блока к шее пациента, 15 - маска; 16 - эластичная интубационная трубка; 17 - отсечной кран; 18 - датчик расхода газа через маску; 19 - концевые выключатели пакета электромагнита отсечного крана; 20 - датчик-сигнализатор горючих и токсичных газов; 21 - звуковой сигнализатор. I - цепь управления подачей газа на вентиляцию; II - цепь управления частотой пульсаций газа на вентиляцию; III - цепь контроля дыхания через маску и управления формированием микротрахеостомы; IV - цепь системы сигнализации состава газа на вентиляцию; V - цепь управления слаботоковыми электроимпульсами.
На фиг.2 приведены составные части структурной схемы блока автоматического управления, которые соответствуют схеме технического решения на фиг.1 и содержат: А - систему автоматического управления формированием микротрахеостомы; Б - систему управления процессом дыхания через маску; В - систему автоматического регулирования частоты пульсаций газа на вентиляцию; Г - систему автоматического регулирования давления; Д - систему автоматического управления электроимпульсной стимуляцией; Е - система сигнализации состава газа на вентиляцию (ССГ). Обозначения элементов систем:
ПУ - пульт управления; ЛБ- логический блок, содержащий элементы сравнения ЭС; УС - электромагниты управления стилетом; УК - электромагниты управления микротрахеостомической канюлей; ЧД - электромагниты управления частотой пульсаций газа на вентиляцию; ИД - исполнительный орган регулировки давления от баллона (на выходе из редуктора); ДД - датчик давления; ДСД - датчик частоты спонтанного дыхания; НЧ - задатчик начальной частоты пульсации газа; ЭК - электромагниты управления отсечным краном; РЧГ - регулятор согласования частоты пульсаций газа по частоте сердечных сокращений; ГЧГ - генератор частоты пульсаций газа; ДП - датчик пульса и его наполнения; БД - задатчик начального давления от баллона (на выходе из редуктора);
РД - регулятор согласования давления от баллона с частотой пульсаций газа; РЧЭ - регулятор согласования частоты слаботоковых электроимпульсов с частотой дыхания (ЧД); ГЧЭ - генератор частоты и мощности электроимпульса; ЦЭ - цепь слаботоковых электроимпульсов; СГГ - датчик-сигнализатор горючих и токсичных газов; ЗС - звуковой сигнал.
Кроме функций, выполняемых базовым устройством, предлагаемое обеспечивает возможность безтравматичной вентиляции легких как в принудительном режиме, так и в режиме спонтанного дыхания. Эти режимы контролируются датчиком расхода газа 18 через интубационную трубку 16, который управляет работой отсечного крана 17. В режиме спонтанного дыхания эластичная интубационная труба 16 максимально выдвинута из маски 15, отключены системы автоматического управления формированием микротрахеостомы и регулирования частоты пульсаций газа на вентиляцию в блоке автоматического управления, система автоматического регулирования давления обеспечивает постоянное избыточное давление на выходе из интубационной трубки на уровне 5-10 см.вод.ст. Отсечной кран 17 открыт все время, пока датчик 18 регистрирует расход газа с частотой импульсов, соответствующей частоте спонтанного дыхания. В случае остановки процесса спонтанного дыхания датчик 18 перекрывает отсечной кран 17 и устройство переходит в автоматический режим работы базового устройства для искусственного дыхания и стимуляции сердечной деятельности с выполнением всех его функций и работой всех систем автоматического управления процессом принудительной искусственной вентиляции легких. Датчик-сигнализатор токсичных и горючих газов 19 и звуковой сигнализатор 20 предупреждают пользователя о необходимости приведения устройства в рабочее положение.
В режиме «принудительного дыхания» интубационная трубка полностью погружена в трахею, отсечной кран 17 открыт, искусственная вентиляция легких осуществляется в автоматическом режиме при отключенной системе управления формирования микротрахеостомы.
Таким образом, предлагаемое устройство, сохраняя возможности базового технического решения расширяет диапазон его использования для обеспечения эффективной защиты и жизнеобеспечения.
Источники информации
1. Анестезиология и реаниматология./ Под ред. О.А.Долиной.// «Медицина». - М. 1998.
Устройство для индивидульной защиты и жизнеобеспечения, содержащее исполнительный блок и блок автоматического управления, обеспечивающие возможность осуществления искусственной вентиляции легких путем формирования микротрахеостомы, а также стимуляции сердечной деятельности заданием частотного режима принудительной легочной вентиляции, отличающееся тем, что исполнительный блок дополнительно снабжен маской, являющейся продолжением канала для потока газа на вентиляцию легких, оборудованной интубационной трубкой с регулируемой глубиной погружения в трахею, между маской и средством для формирования микротрахеостомы располагаются отсечной кран и датчик расхода газа через интубацнонную трубку, работа которых согласована с блоком автоматического управления, который, в свою очередь, дополнительно снабжен датчиком-сигнализатором горючих и токсичных газов, связанным со звуковым сигнализатором.
