Устройство для образования анестезиологической смеси

Полезная модель относится к медицине, в частности, к устройствам, вызывающим изменения в состоянии сознания пациента и может найти применение при осуществлении ингаляционного наркоза, предусматривающего введение пациента в состояние сна и выведение его из этого состояния. Полезной моделью решается задача создания устройства для образования анестезиологической смеси, характеризующегося широкими функциональными возможностями, обусловленными возможностью мониторинга всех компонентов, входящих в состав анестезиологической смеси, простотой реализации, обусловленной возможностью управления при помощи одного блока управления всем процессом, а также экологической безопасностью, обусловленной исключением попадания паров анестетика в воздух. Для решения поставленной задачи в устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее емкость с анестетиком, дозатор анестетика, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, выходной канал, узел измерения величины потока газа, узел управления устройством, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины выполнить в виде двух датчиков потока газа, каждый из двух датчиков потока газа соединить с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газовой смеси; дозатор анестетика снабдить датчиком наличия анестетика; узел управления устройством соединить с каждым из узлов формирования потока газа, а также с каждым из датчиков потока газа и с датчиком наличия анестетика; при этом узел управления устройством выполнить в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего измерение параметров компонентов анестезиологической смеси, сравнение измеренных значений с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования и дозатору анестетика.

Полезная модель относится к медицине, в частности, к устройствам, вызывающим изменения в состоянии сознания пациента и может найти применение при осуществлении ингаляционного наркоза, предусматривающего введение пациента в состояние сна и выведение его из этого состояния.

Известно устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее емкость с анестетиком, дозатор анестетика, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, выходной канал, соединенный с дыхательным контуром устройства, а также узел измерения величины потока газа и узел управления устройством [Л.1].

Описанное в [Л.1] устройство для образования анестезиологической смеси характеризуются ограниченными функциональными возможностями и трудоемкостью реализации, обусловленными необходимостью переливания анестетика в емкость испарителя и обратно, а также необходимостью наличия дополнительного устройства для подготовки газовой смеси. Кроме того, переливание анестетика из флакона в емкость требует перерыва в работе устройства и не исключает его пролив и попадание паров анестетика в воздух и затем в легкие медицинского персонала. При этом описанное выше устройство предусматривает раздельное управление потоками газовой смеси и анестетика, что также негативно сказывается на процессе образования анестезиологической смеси.

Полезной моделью решается задача создания устройства для образования анестезиологической смеси, характеризующегося широкими функциональными возможностями, обусловленными возможностью мониторинга всех компонентов, входящих в состав анестезиологической смеси, простотой реализации, обусловленной возможностью управления при помощи одного блока управления всем процессом, а также экологической безопасностью, обусловленной исключением попадания паров анестетика в воздух.

Для решения поставленной задачи в устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее емкость с анестетиком, дозатор анестетика, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, выходной канал, узел измерения величины потока газа, узел управления устройством, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины выполнить в виде двух датчиков потока газа, каждый из двух датчиков потока газа соединить с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газовой смеси; дозатор анестетика снабдить датчиком наличия анестетика; узел управления устройством соединить с каждым из узлов формирования потока газа, а также с каждым; из датчиков потока газа и с датчиком наличия анестетика; при этом узел управления устройством выполнить в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего измерение параметров компонентов анестезиологической смеси, сравнение измеренных значений с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования и дозатору анестетика.

Заявляемое устройство для образования анестезиологической смеси поясняется на примере выполнения чертежом, на котором представлена блок-схема этого устройства.

Устройство для образования анестезиологической смеси содержит канал подачи газовой смеси, выполненный в виде двух узлов, первый из которых представляет собой узел подачи кислорода, выполненный в виде канала дозирования кислорода, содержащего линию подачи кислорода 1, узел формирования потока газа (кислорода) 2 и датчик потока кислорода 3; второй узел представляет собой узел дозирования второго газа, выполненный также в виде линии подачи второго газа 4, узла формирования потока газа 5 и датчика потока второго газа 6.

Дозатор жидкого анестетика выполнен в виде испарительной камеры 7, датчика наличия анестетика 8, магистрали подачи 9, реверсивного насоса 10 с электроприводом, магистрали забора анестетика 11 и емкости с анестетиком 12.

Каналы дозирования обоих газов и жидкого анестетика связаны с выходным каналом 13, соединенным с дыхательным контуром (на чертеже не представлен).

Узел управления устройством выполнен в виде командного блока 14, выход 15 которого соединен с контроллером 16, вход 17 которого соединен с выходом 15 командного блока 14. Выход 18 контроллера 16 соединен с узлом формирования потока газа 2 канала дозирования кислорода, а выход 19 контроллера 16 соединен с узлом формирования потока газа 5 канала дозирования второго газа. Вход 20 контроллера 16 соединен с датчиком потока газовой смеси 6, а выход 21 контроллера 16 соединен с датчиком потока кислорода 3. Контроллер 16 связан с каналом дозирования жидкого анестетика, в частности, вход 22 контроллера 16 соединен с датчиком наличия жидкого анестетика 8, а выход 23 контроллера 16 соединен с реверсивным насосом 10, включенным в канал дозирования жидкого анестетика. Кроме того, выход 24 контроллера 16 соединен со входом 25 командного блока 14.

Устройство работает следующим образом.

Емкость с анестетиком 12 присоединяется к магистрали забора 11 жидкого анестетика. С выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 поступает сигнал о необходимости заправки анестетиком. Контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в прямом направлении с максимальной скоростью, при этом анестетик из емкости с анестетиком 12 поступает в магистраль забора 11, далее в реверсивный насос с электроприводом 10 и, наконец, в магистраль подачи жидкого анестетика 9. Одновременно контроллер 16 проверяет сигнал на входе 22 от датчика наличия анестетика 8. Как только этот сигнал покажет наличие анестетика в магистрали подачи, контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на остановку. Заправка устройства закончена, устройство готово к работе.

Информация о требуемом составе бинарной газовой смеси (процентном соотношении кислорода), типе анестетика и о требуемой концентрации его паров поступает с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16. Контроллер 16 производит расчет необходимых потоков обоих газов (кислорода) и второго газа, а также необходимую скорость вращения реверсивного насоса с электроприводом 10.

При поступлении с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 сигнала о необходимости подачи анестезиологической дыхательной смеси в анестезиологический контур контроллер 16 подает с выхода 18 сигнал на узел формирования потока кислорода 2, используя сигнал от датчика потока кислорода 3 на входе 21 для корректировки величины потока кислорода и поддержания его равным рассчитанному. Аналогично, сигнал с выхода 19 поступает на узел формирования второго газа 5, управляя потоком второго газа, а сигнал от датчика потока второго газа 6 на входе 20 используется для корректировки величины потока второго газа и поддержания его равным рассчитанному. Одновременно контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в прямом направлении с рассчитанной скоростью. Жидкий анестетик по магистрали подачи 9 поступает в испарительную камеру 7 непосредственно в поток бинарной газовой смеси. Поскольку объемные концентрации анестетиков, используемые при анестезии, существенно ниже равновесных концентраций, происходит полное испарение поступившего анестетика и на выходе испарительной камеры получается анестезиологическая дыхательная смесь заданной объемной концентрации паров анестетика, которая через выходной патрубок 13 подается в анестезиологический контур в направлении, обозначенном на чертеже стрелкой. В процессе подачи жидкого анестетика постоянно осуществляется контроль его наличия в магистрали подачи 9 путем проверки на входе 22 контроллера 16 сигнала от датчика наличия анестетика 8. В случае обнаружения отсутствия анестетика в магистрали подачи 9 контроллер 16 с выхода 24 подает сигнал на вход 25 командного блока 14, который формирует соответствующие сообщения персоналу. При поступлении с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 сигнала о необходимости прекращения подачи анестезиологической дыхательной смеси в анестезиологический контур контроллер 16 сигналами с выходов 18 и 19 на пропорциональные клапаны 2 и 5 прекращает подачу кислорода и второго газа, а сигналом с выхода 23 останавливает реверсивный насос, прекращая тем самым подачу анестетика.

По окончании работы с выхода 15 командного блока 14 на вход 17 контроллера 16 поступает сигнал о необходимости слива анестетика. Контроллер 16 с выхода 23 подает сигнал реверсивному насосу с электроприводом 10 на вращение в обратном направлении с максимальной скоростью. Анестетик из магистрали подачи 9 поступает в реверсивный насос с электроприводом 10, далее в магистраль забора 11 и, наконец, в емкость с анестетиком 12. По истечении определенного промежутка времени контроллер 16 сигналом с выхода 23 останавливает реверсивный насос. Анестетик слит, емкость с анестетиком 12 может быть удалена из устройства.

Реализация заявляемого устройства для образования анестезиологической смеси позволит:

- упростить процесс образования анестезиологической смеси вследствие использования флакона с анестетиком и отсутствия необходимости переливания анестетика из флакона в емкость испарителя и обратно, что, в свою очередь, минимизирует возможность пролива анестетика и попадания его паров в воздух операционной и, соответственно, в легкие медицинского персонала;

- повысить точность дозирования газов и анестетика в широком диапазоне потока смеси, а, следовательно, обеспечить синхронную подачу газов и анестетика благодаря управлению процессом подачи газов и анестетика при помощи одного контроллера;

- использовать различные анестетики без замены конструктивных узлов устройства благодаря расчету скорости подачи в зависимости от требуемого потока газов, заданной объемной концентрации паров анестетика и физических параметров жидких анестетиков;

- повысить точность управления процессом благодаря применению микропроцессорного управления потоком свежей анестезиологической смеси, обеспечивающего подачу анестезиологической смеси только в те фазы дыхательного цикла, когда это необходимо, что очень важно при проведении низкопоточной анестезии (Low flow anesthesia) и, особенно, минимальнопоточной анестезии (Minimal flow anesthesia).

Заявляемое устройство для образования анестезиологической смеси разработано в ООО «Фирма «Тритон-ЭлектроникС» (г.Екатеринбург).

Литература:

1. Патент РФ 2178314, МПК А61М 16/01, 16/10, 2002 г.

Устройство для образования анестезиологической смеси, содержащее емкость с анестетиком, дозатор анестетика, соединенный с испарительной камерой, канал подачи газовой смеси, соединенный с испарительной камерой, выходной канал, узел измерения величины потока газа, узел управления устройством, отличающееся тем, что оно содержит два узла формирования потока газа, один из которых - узел формирования потока кислорода, узел измерения величины потока газа выполнен в виде двух датчиков потока газа, каждый из которых соединен с соответствующим узлом формирования потока газа и каналом подачи газовой смеси; дозатор анестетика снабжен датчиком наличия анестетика, узел управления устройством соединен с каждым из узлов формирования потока газа, с каждым из датчиков потока газа и с датчиком наличия анестетика; при этом узел управления устройством выполнен в виде командного блока и контроллера, обеспечивающего измерение параметров компонентов анестезиологической смеси, сравнение измеренных значений с заданными значениями этих параметров и выдачу информации узлам формирования и дозатору анестетика.