Устройство для регистрации параметров дыхания

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (53)N. Кл. (22) Заявлено 25 ° 07. 80 (21)2962214/28-13

/ с присоединением заявки ЭЙ

А 61 В 5/08

3Ьвударстесивый кеквтет

СССР

Ilo делам взабретеяий н еткрытвй (23) Приоритет

Опубликовано 23.07. 82. бтоллетень J4 27

Дата опубликования описания 23 .07.82 (5З) Й 615-475 (088.8) (22) Авторы изобретения

:е1 11ОН, ., l0.Í.ÖèáèH, В.Н.Лапшин и M.11.Воло

ПЛ, I f jjt! т" Ф %

И4ЛЫО: фЯ помощи им.И.И.Джанелидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ

Изобретение относится к области медицины, в частности к устройству для регистрации параметров дыхания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации параметров дыхания, включающее дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор. В известном устройстве имеется также ограничительная камера, при прохождении потока газа через которую перед и за обтекаемым телом образуются "мертвые" пространства, причем скорость потока в заднем "мертвом" пространстве значительно меньше, чем B переднем. Нити термоанемометрических датчиков (термисторов), установленных вблизи

"мертвых" пространств, взаимодействуют с потоком газа, при этом один регистрирует вдыхаемый, а другойвыдыхаемый воздух. Устройство позволяет с определенной точностью измерять частоту дыхания, скорость и объем газа при вдохе и выдохе (1).

Недостатком известного устройст- ва является неопределенность величины и расположения "мертвых" зон, образующихся перед и за обтекаеинм, телом в различные периоды дыхательного цикла, что влечет за собой снижение точности измерений.

Другим недостатком известного устройства является использование термистора, который являясь активным элементом, нагревается проходя" щим по нему током, выделяя тепло в окружающее пространство (газ), что приводит к искажению истинного температурного поля и, как следствие, к неточному измерению температурных колебаний в различные фазы дыхания.

Изменения терморассеивания тер" мистора в зависимости от скорости потока вызывают появление неуправляемого шумового сигнала в процес944537

3 се регистрации вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, а значительная разница температур вдыхаемого и выдыхаемого воздуха приводит к тому, что изменения сопротивления термисторов становятся нелинейными.

Укаэанные недостатки не позволяют рассчитывать. количество тепла, выделяемого при дыхании.

Цель изобретения — повышение точности измерения вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и обеспечение возможности регистрации количества тепла, выделяемого при дыхании, в устловиях как ламинарного, так и турбулентного воздушных потоков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации параметров дыхания, включающем дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор, термодатчики выполнены в виде набора термопар, вклю- ченных последовательно, расположенных равномерно по сечению коннектора и введенных в коннектор через отверстие, выполненное вблизи дыхательной маски, и оснащенное электроизолирующим уплотнителем.

При этом коннектор может быть

30 выполнен с теплоизолирующеи муфтои.

На фиг.1 схематично изображено устройство для регистрации параметров дыхания; на фиг.2 и 3 - коннекторы с теплоиэолирующей муфтой.

Устройство (фиг.1) включает коннектор 1, термодатчики, дыхательную маску (не показана), калибровочный прибор 2, интегратор 3 и регистрирующий прибор 4.

Термодатчики выполнены в виде

40 набора термопар 5, включенных последовательно. Термопары 5 расположе" ны равномерно по сечению коннектора

1 и введены в последний через отверстие 6.

Отверстие 6 оснащено электроизолирующим уплотнителем 7 и выполнено вблизи дыхательной маски.

В устройстве имеется также сосуд

8 Дьюара.

Коннектор 1 может быть выполнен (фиг.2) с теплоизолирующей муфтой 9 для обеспечения стабильной работы устройства в условиях изменения температуры наружного воздуха, ss например в полевых условиях, в машине скорой помощи, и для предотвращения терморассеивания. ф

Устройство работает следующим obразом.

Вдох и выдох дыхательной смеси происходит через коннектор 1, в ко . торый через отверстие 6, расположенное вблизи дыхательной маски пациента, вводится набор термопар 5, которые генерируют сигнал, пропорциональный средней температуре потока га за. Этот сигнал поступает на калибровочный прибор 2 и далее через интегратор 3 на регистрирующий прибор

4 (например, шлейфный осциллограф).

На регистрирующем приборе 4 производится запись кривой изменения температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в процессе самостоятельного или аппаратного дыхания.

Предлагаемое устройство апробировано в клинических условиях. больная И. (48 лет ).поступила с диагнозом ушиб головного мозга, множественные переломы ребер справа, перелом костей таза, разрыв мочевого пузйря. Шок 11(. Пострадавшей произведена запись температурных изменений на вдохе и выдохе (во время дыхательного цикла) вскоре после начала искусственной вентиляции легких воздушной кислородной смесью.

Для этого в коннекторе 1, соединяющем зндотрахеальную трубку и аппарат для искусственной вентиляции (не показаны) легких, через. отверстие

6 введен набор термопар 5, герметичность соединения обеспечивается уплотнителем 7, До начала исследования холодный спай термопар 5 помещается в сосуд 8 Дьюара при температуре тающего льда. После калибровки шлейфного осциллографа и установки светового луча на условный

"0" на самопроявляющейся ленте регистратора производится запись 1015 дыхательных циклов. При анализе термоосциллограммы рассчитываются следующие показатели.

Частота дыхания определяется исходя из скорости движения ленты и количества дыхательных циклов на данном отрезке термоосциллограммы и составляет 18 дыхательных циклов за 1 мин.

Соотношение времени вдоха и времени выдоха, которое рассчитывается путем сравнения длины участков термо944537 ме.

Формула изобретения

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Г 602164, кл. А 61 В 5/00, 1976. осциллограмм, сост вет ст вующих вдоху и выдоху, сост а вляет

2 8 л =2 3.

1,2

Средняя температура выдоха опре-, деляется по данным интегратора и ра вн яет ся 30, 24О С .

Количество выделяемого тепла определяется по показаниям интегратора и составляет 0,8 кал. 10

Статическая растяжимость рассчитывается путем математического анализа конечной части кривой и равняется 0,08 см вод.ст.

Величина физиологического мертвого пространства рассчитывается путем математического анализа начальной части кривой и составляет

300 мл.

Заключение по термоосциллограм- 0

У пострадавшей t1 отмечено значительное снижение температуры выдыхаемого воздуха, температуры "ядра" и уменьшение количества выделяе- 25 мого тепла, что свидетельствует о сокращении легочного объема крови и нарушении вентиляционно-перфузионных отношений в легких.

Предлагаемое устройство позволяет с высокой степенью точности и воспроизводимости осуществлять запись кривых изменения температуры вдыхаемых и выдыхаемых газов. При применении устройства не затрудня3S ется дыхание и не вносятся искажения в его процесс, так как аэродинамические сопротивление термопар в коннекторе очень мало, а тепловыделение датчика отсутствует.

Устройство дает воэможность существенно расширить число показателей, характеризующих функцию дыха-. ния, в частности позволяет измерять выделяемое при дыхании тепло, регистрировать и определять средние температуры в течение всего дыхатель. ного цикла и точно измерять отношение длительности вдоха и выдоха.

Все перечисленные показатели могут быть получены как при самостоятельном дыхании, так и при искусственной вентиляции легких, что позволяет применять устройство у пострадавших с тяжелой травмой, сопровождающейся шоком. Использование этих показателеи дает возможность объективно оценить состояние теплообмена и вентиляционно-перфузионных отношений в легких, а также регуляции дыхания со стороны центральной нервной системы.

С помощью предлагаемого устройства можно анализировать характер нарастания и спада температуры воздуха при вдохе и выдохе, что позволяет оценить статическую растяжимость легочной ткани и величину физиологического мертвого пространства. По наличию дополнительных волн на термоосциллограмне можно судить о появлении самостоятельного дыхания у пострадавших, находящихся на искусственной вентиляции легких. . Применение предлагаемого устройства расширяет возможности диагностики легочной паталогии благодаря многофакторной интерпретации полученной термоосциллограммы. Перспективным является использование устройства при диагностике локальных повреждений в легких.

l. Устройство для регистрации параметров дыхания, включающее дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и обеспечения воэможности регистрации количества тепла, выделяемого при дыхании, в условиях как ламинарного, так и турбулентного воздушных потоков, термодатчики выполнены в виде набора термопар, включенных последовательно, расположенных равномерно по сечению коннектора и введенных в коннектор через отверстие, выполненное вблизи дыхательной маски и оснащенное электроизолирующим уплотнителем.

2. Устройство no n.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коннектор выполнен с теплоизолирующей муфтой.

944537

Составитель А.бражникова

Техред M. Рейвес Корр е ктор >< . Иус ка

Редактор Г. Волкова

Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 5 183/2 Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 11-35, Раушская наб., д.4/5