ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР
RESPIRATORY FILTER

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинским дыхательным фильтрам, используемым в системах анестезии и искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Такие фильтры обеспечивают защиту от вирусов и бактерий, а также выполняют функции тепло- и влагообменников.
В системах анестезии и ИВЛ в настоящее время используются известные фильтрующие устройства.
Известно устройство дыхательного фильтра, раскрытое в международной заявке WO 9903525, включающее: корпус, включающий первую секцию, имеющую первый порт, и вторую секцию, имеющую второй порт, при этом упомянутый корпус определяет путь потока жидкости между первым портом и вторым портом; конструкцию фильтра, расположенную в корпусе между первым портом и вторым портом; и герметизирующую конструкцию, соединенную с первой и/или второй секцией корпуса и перемещаемую между первым положением, в котором первая и вторая секции связаны с друг другом и формируют несварное уплотнение, и вторым положением, в котором первая и вторая секции не уплотнены.
Наиболее близким аналогом является дыхательный фильтр по патенту США 5195527, входящий в дыхательную систему для использования при анестезии и/или вентиляции легких пациента, включающий корпус, содержащий один элемент фильтра, при этом упомянутый корпус имеет входной и выходной порты для соединения с линией подачи газообразной среды к пациенту и от него, внутреннее пространство портов имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем внутреннее пространство корпуса. Упомянутый элемент фильтра, в виде листа гидрофильной полиуретановой пены, расположен внутри корпуса перпендикулярно воздушному потоку между портами и удерживается между двух частей корпуса. Внутри портов корпуса расположены дефлекторы с расширяющейся камерой на входном штуцере и сужающейся камерой на выходном штуцере для изменения потока газообразной среды.
Размеры корпуса, расположение и толщина элемента таковы, что воздух будет проходить через элемент по всей его поверхности и, по существу, с одинаковой скоростью.
В конструкции известного фильтра уменьшен размер «мертвого пространства», и, таким образом, обеспечено облегченное дыхание пациентам, особенно ослабленным. Вместе с этим отсутствует надежная фиксация фильтрующего элемента внутри корпуса фильтра. Даже незначительное смещение фильтрующего элемента приводит к пропусканию через фильтр части неочищенного дыхательного газа. Процесс изготовления фильтра сложен из-за присутствия в технологическом цикле операции склеивания элементов корпуса для герметизации.
Настоящее изобретение решает задачу устранения недостатков известных фильтров. В частности, задачу создания дыхательного фильтра для использования в системах анестезии и/или в аппаратах искусственной вентиляции легких, который был бы универсален, т.е. применялся для пациентов с разным состоянием, в том числе для ослабленных.
Другой задачей является создание конструкции дыхательного фильтра, процесс изготовления которого был бы простым и дешевым, обеспечивал надежную герметизацию внутренней полости и надежную фиксацию фильтрующего элемента в корпусе фильтра.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, таким образом, состоит в снижении стоимости и повышении надежности фильтра.
Дополнительный технический результат состоит в повышении надежности фиксации фильтрующего элемента.
Дополнительный технический результат состоит в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения исследования состава дыхательного газа.
Дополнительный технический результат состоит в повышении степени очистки дыхательной смеси.
Еще один дополнительный технический результат состоит в расширении функциональных возможностей устройства фильтра за счет использования тепловлагообменного элемента.
Технический результат достигается за счет того, что в дыхательном фильтре, используемом для систем искусственной вентиляции легких, включающем корпус, крышку с коаксиально расположенными портами для соединения с дыхательными трубками и фильтр, корпус соединен с крышкой по сопрягаемым поверхностям, образованным в крышке двумя коаксиально расположенными цилиндрами, соединенными между собой с одного торца, при этом на одном из цилиндров имеется кольцевая впадина, в которую входит кольцевой выступ посадочной поверхности цилиндра корпуса, при этом диаметр кольцевого выступа корпуса больше внутреннего диаметра впадины крышки, а фильтр зажат торцевой поверхностью крепежного цилиндра, расположенного на внутренней поверхности крышки, и кольцевой плоскостью коаксиально расположенной на корпусе.
Дополнительный технический результат достигается за счет того, что в дыхательном фильтре поверхность кольцевой плоскости, расположенной на корпусе, снабжена удерживающими, выступающими в сторону фильтрующего элемента выступами.
Еще один дополнительный технический результат достигается за счет того, что в корпусе дыхательного фильтра выполнено дополнительное отверстие для забора пробы газообразной среды для анализа, соединенное со штуцером.
Еще один дополнительный технический результат достигается за счет того, что в дыхательном фильтре на штуцере корпуса установлен клапан или клапан с фильтром.
И еще один дополнительный технический результат достигается за счет того, что дыхательный фильтр дополнительно включает тепловлагообменник, размещенный в корпусе или в крышке.
Сущность изобретения и возможность достижения технического результата будет более понятна из последующего описания со ссылками на сопровождающие чертежи, где на фигуре 1 изображен общий вид дыхательного фильтра в разрезе,
на фигуре 2 изображено соединение корпуса с крышкой в увеличенном масштабе,
на фигуре 3 изображено крепление фильтра между крышкой и корпусом в увеличенном масштабе,
на фигуре 4 изображен общий вид варианта исполнения дыхательного фильтра в разрезе.
Дыхательный фильтр содержит корпус 1 и крышку 2. Корпус 1 выполнен заодно с коаксиально расположенным портом 3 для соединения с дыхательной трубкой аппарата ИВЛ. Крышка 2 также выполнена заодно с коаксиально расположенным портом 4 для соединения с другой трубкой аппарата ИВЛ. Порты 3 и 4, по существу, сосны друг другу.
Корпус 1 соединен с крышкой 2 по сопрягаемым поверхностям, образованным в крышке 2 двумя коаксиально расположенными кольцевыми выступами 5, 6, которые простираются в направлении корпуса. На кольцевом выступе 5 образована боковая кольцевая впадина 7, в которую входит боковой кольцевой выступ 8 на посадочной цилиндрической поверхности корпуса 9. Высота и ширина кольцевого выступа 8 корпуса 1 больше глубины и ширины впадины 7 крышки 2 с тем, чтобы обеспечить плотное соединение деталей 7 и 8 и, следовательно, надежную герметизацию внутренней полости 10 корпуса 1 и крышки 2. В процессе сборки детали корпуса 1 с усилием вставляют в крышку 2, обеспечивая надежное соединение и герметизацию внутренней полости. В корпусе 1 расположен фильтрующий элемент 11. Фильтрующий элемент 11 представляет собой плоский тонкий лист пористого материала, толщина которого составляет в среднем 5 мм. Материал фильтрующего элемента 11 является препятствием для бактерий и вирусов, содержащихся в дыхательном газе. Фильтрующий элемент 11 зажат между торцевой поверхностью 12 одного из кольцевых выступов 13 крышки 2 и кольцевой площадкой 14, образованной на внутренней поверхности корпуса 1. Кроме того, для предотвращения сдвига фильтрующего элемента 11 в поперечном направлении, поверхность кольцевой площадки 14 снабжена удерживающими, ориентированными в сторону фильтрующего элемента 11 выступами 15 с заостренными концами 16. В корпусе 1 выполнено дополнительное отверстие 17 для забора пробы газообразной среды для анализа, соединенное со штуцером 18. На штуцере 18 может быть установлен клапан или клапан с фильтром. Штуцер 18 закрыт колпачком 19. В случае использования съемного колпачка 19 (фиг.4), снятый со штуцера колпачок 19 размещают на штуцере 20. В корпусе 1 размещен тепловлагообменник 21. В альтернативном варианте выполнения тепловлагообменник 21 может быть установлен в крышке 2 (фиг.4).
Процесс изготовления дыхательного фильтра происходит следующим образом. Методом литья под давлением отливают корпус 1 и крышку 2. Отдельно изготавливают материал фильтрующего элемента 11. Вырезают фильтрующий элемент из фильтровального материала по размерам внутренней полости фильтра. Укладывают фильтрующий элемент на удерживающие выступы 15. Затем соединяют корпус 1 и крышку 2, с силой вставляя выступ корпуса во впадину крышки. Фильтр готов для подключения к системе ИВЛ.
Изобретение имеет следующие преимущества:
1. фильтр может быть использован в системах анестезии и/или в аппаратах искусственной вентиляции легких;
2. фильтр является универсальным и может применяться для пациентов с разным состоянием, в том числе и ослабленных;
3. фильтр имеет простую конструкцию и простой процесс изготовления;
4. в фильтре обеспечена надежная герметизация;
5. в фильтре обеспечена надежная фиксация фильтрующего элемента;
6. фильтр обеспечивает высокую степень очистки дыхательного газа;
7. конструкция фильтра обеспечивает возможность исследования состава дыхательного газа;
8. фильтр имеет функции тепловлагообменника.