АППАРАТ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

Полезная модель относится к медицине, а именно к конструкции устройств, предназначенных для проведения искусственной вентиляции легких, а также для проведения ингаляции лечебными газовыми смесями и анестезии, например, с использованием медицинского ксенона в качестве анестетика. Предлагаемый аппарат может быть использован в медицинских барокамерах, в полевых условиях, при спасательных операциях и на борту эвакотранспортных средств при оказании неотложной медицинской помощи людям с нарушением самостоятельного дыхания, а также для комплексного лечения острых и хронических заболеваний легких различной этиологии и сердечно-сосудистых заболеваний.
Известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий блок питания и дыхательный контур (RU 2197999 С1, 10.02.2001, МПК 7 - А 61 М 16/01).
Также известен аппарат искусственной вентиляции легких (прототип), содержащий блок питания, включающий газовый баллон с редуктором и кислородный баллон с редуктором и дозирующим вентилем, и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода, соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха, установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка, присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода, присоединенного к устройству, клапана выдоха, установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана, установленного на конце отводящего трубопровода, по меньшей мере одного поглотителя паров воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому
крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком (RU 2183476 С2, 20.06.2002, МПК 7 - А 61 М 16/01, 16/10).
Однако известный аппарат искусственной вентиляции легких имеет не высокие эксплуатационные характеристики, так как в его схеме отсутствует смесительная камера, дозиметр, который обеспечивает точное регулирование расхода лечебной газовой смеси и определение ее количества за время проведения лечебного сеанса, и газоанализатор с соответствующими датчиками. Кроме того, аппарат искусственной вентиляции легких может быть использован только в стационарных условиях, поскольку имеет громоздкое оборудование.
Задача полезной модели состояла в разработке конструкции портативного аппарата искусственной вентиляции легких с высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивающего качественное приготовление и контролирование параметров вдыхаемой газовой смеси, ее регулирование и измерение расхода. Кроме того, при использовании в лечебной дыхательной газовой смеси дорогостоящего ксенона его адсорбцию из выдыхаемой смеси.
Указанный технический результат (улучшение эксплуатационных характеристик) достигается тем, что в аппарате искусственной вентиляции легких, содержащем блок питания, включающий газовый баллон с редуктором и кислородный баллон с редуктором и дозирующим вентилем, и дыхательный контур, состоящий из подводящего устройства дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода, соединенного с подводящим устройством, клапана вдоха, установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка, присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода, присоединенного к устройству, клапана выдоха, установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана, установленного на конце отводящего трубопровода, по меньшей мере одного поглотителя паров воды и двуокиси углерода, включенного в
отводящий трубопровод перед двухходовым краном, и трубопровода возврата выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому крану, а другим - к подводящему трубопроводу перед дыхательным мешком, согласно полезной модели, блок питания снабжен смесительной камерой, соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном и газовым баллоном, и дозиметром, установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой. Дыхательный контур снабжен газоанализатором и электрически связанными с газоанализатором по меньшей мере одним датчиком измерения температуры, по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли кислорода, установленными на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха, и по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода, установленным на отводящем трубопроводе за поглотителем.
Кроме того, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательной маски.
Рекомендуется, чтобы дыхательная маска была снабжена дополнительным дыхательным мешком.
Наряду с этим, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательного колпака.
Целесообразно, чтобы подводящее устройство было снабжено ингалятором.
Также рекомендуется, чтобы ингалятор был снабжен ультразвуковым генератором.
Предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен побудителем расхода, включенным в подводящий трубопровод за клапаном вдоха.
Кроме того, дыхательный контур может быть снабжен подогревателем, включенным в подводящий трубопровод между присоединением к нему дыхательного мешка и местом установки датчика температуры и датчика измерения объемной доли кислорода.
Предусмотрено также, что соединительные трубопроводы могут быть выполнены в виде гибких шлангов.
Целесообразно, чтобы газоанализатор был снабжен электронным блоком управления и обработки электрических сигналов, поступающих от соответствующих датчиков, цифровым индикатором концентрации кислорода, цифровым индикатором концентрации двуокиси углерода в газовой смеси и цифровым индикатором температуры.
Также целесообразно, чтобы дозиметр был снабжен цифровым индикатором расхода лечебной газовой смеси и цифровым индикатором общего количества лечебной газовой смеси за время проведения сеанса.
Предусмотрено, что в транспортируемом положении дыхательный контур с соединительными трубопроводами может быть размещен в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Наряду с этим, предусмотрено, что в транспортируемом положении блок питания с соединительными трубопроводами может быть размещен в дополнительном чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Кроме того, целесообразно, чтобы в транспортируемом положении дыхательный контур и блок питания с соединительными трубопроводами были размещены в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами, при этом корпус выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия.
Для утилизации дорогостоящего ксенона рекомендуется, чтобы аппарат был снабжен ксеноновым адсорбером, вход газовой смеси в который подключен к двухходовому крану, а выход сообщается с атмосферой.
Наряду с этим, с целью уменьшения потерь ксенона в окружающую среду, аппарат может быть снабжен электрически связанным с газоанализатором датчиком проскока ксенона, установленным на выходе газовой смеси из адсорбера в атмосферу.
Предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен по меньшей мере одним датчиком измерения объемной доли ксенона в газовой смеси, установленным на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха.
На чертеже приведена принципиальная схема аппарата для искусственной вентиляции легких.
Аппарат искусственной вентиляции легких содержит блок питания и дыхательный контур. Блок питания включает в себя газовый баллон (1) с редуктором, кислородный баллон (2) с редуктором и дозирующим вентилем. В зависимости от проводимой лечебной процедуры газовый баллон (1) может быть наполнен различными газами и лечебными газовыми смесями. Например, для искусственной вентиляции легких газовый баллон наполняется ксеноно-геливо-кислородной или геливо-кислородной лечебной газовой смесью. Для проведения сеанса анестезии (наркоза) газовый баллон может быть наполнен медицинским ксеноном. Дыхательный контур состоит из подводящего устройства (3) дыхательной газовой смеси к пациенту, подводящего трубопровода (4), соединенного с устройством (3), клапана вдоха (5), установленного перед устройством на подводящем трубопроводе, дыхательного мешка (6), присоединенного к подводящему трубопроводу перед клапаном вдоха, отводящего трубопровода (7), присоединенного к устройству, клапана выдоха (8), установленного за устройством на отводящем трубопроводе, регулирующего двухходового крана (9), установленного на конце отводящего трубопровода, поглотителя (10) паров
воды и двуокиси углерода, включенного в отводящий трубопровод (7) перед двухходовым краном (9), и трубопровода возврата (11) выдыхаемой газовой смеси, присоединенного одним концом к двухходовому крану (9), а другим - к подводящему трубопроводу (4) перед дыхательным мешком (6). Блок питания снабжен также смесительной камерой (12), соединенной соответствующими трубопроводами с кислородным баллоном (2) и газовым баллоном (1), и дозиметром (13), установленным в трубопроводе между газовым баллоном и смесительной камерой. Дыхательный контур дополнительно снабжен газоанализатором (14) и электрически связанными с газоанализатором датчиком измерения температуры (15), датчиком измерения объемной доли кислорода (16) во вдыхаемой газовой смеси и датчиком измерения объемной доли двуокиси углерода (17) в выдыхаемой пациентом газовой смеси. Датчик измерения температуры и датчик измерения объемной доли кислорода установлены на подводящем трубопроводе (4) перед клапаном вдоха (5), а датчик измерения объемной доли двуокиси углерода установлен на отводящем трубопроводе (7) за поглотителем (10) паров воды и двуокиси углерода. Подводящее устройство (3) дыхательной газовой смеси к пациенту может быть выполнено в виде дыхательной маски. При этом рекомендуется, чтобы дыхательная маска была снабжена дополнительным дыхательным мешком. Наряду с этим, подводящее устройство может быть выполнено в виде дыхательного колпака. Для проведения ингаляций целесообразно, чтобы подводящее устройство было снабжено ингалятором. Также рекомендуется, чтобы ингалятор был снабжен ультразвуковым генератором. Дыхательный контур может быть снабжен побудителем расхода, включенным в подводящий трубопровод (4) за клапаном вдоха (5). Кроме того, дыхательный контур может быть снабжен подогревателем (18) вдыхаемой газовой смеси, включенным в подводящий трубопровод (4) между присоединением к нему дыхательного мешка (6) и местом установки датчика температуры (15) и датчика измерения объемной доли кислорода (16). Предусмотрено также, что соединительные трубопроводы
могут быть выполнены в виде гибких шлангов. Газоанализатор может быть снабжен электронным блоком управления и обработки электрических сигналов, поступающих от соответствующих датчиков, цифровым индикатором концентрации кислорода, цифровым индикатором концентрации двуокиси углерода в газовой смеси и цифровым индикатором температуры, а дозиметр - цифровым индикатором расхода лечебной газовой смеси и цифровым индикатором общего количества лечебной газовой смеси за время проведения сеанса.
Предусмотрено, что в транспортируемом положении дыхательный контур с соединительными трубопроводами может быть размещен в чемодане с рабочим объемом, образованным корпусом, снабженным ручкой и опорными элементами. При этом корпус чемодана выполнен разъемным и состоит из двух полукорпусов, образующих днище и крышку, шарнирно соединенных между собой в нижней части с возможностью их раскрытия. Блок питания с соединительными трубопроводами может быть размещен в дополнительном чемодане такой же конструкции. Наряду с этим, в транспортируемом положении, как дыхательный контур, так и блок питания могут быть размещены в одном чемодане.
Для сбора дорогостоящего ксенона и его дальнейшей очистки от газовых примесей рекомендуется, чтобы аппарат был снабжен ксеноновым адсорбером (19), вход газовой смеси в который подключен к двухходовому крану (9), а выход сообщается с атмосферой. С целью уменьшения потерь ксенона в окружающую среду, аппарат может быть снабжен датчиком проскока ксенона (20), который на выходе газовой смеси из адсорбера в атмосферу и электрически связан с газоанализатором (14). Кроме того, предусмотрено, что дыхательный контур может быть снабжен датчиком измерения объемной доли ксенона (21) в газовой смеси, установленным на подводящем трубопроводе перед клапаном вдоха (5).
Аппарат искусственной вентиляции легких работает следующим образом.
Лечебная дыхательная газовая смесь, например, состоящая их 10% медицинского ксенона, 50% медицинского кислорода и 40% гелия, подается под давлением из баллона (1) через редуктор к дозирующему клапану дозиметра (13), с помощью которого регулируется расход дыхательной смеси в заданном диапазоне. Из дозиметра газовая смесь через смесительную камеру (12) и клапан вдоха (5) поступает к подводящему устройству (к дыхательной маске пациента). При необходимости к исходной дыхательной газовой смеси добавляется необходимое количество кислорода, поступающее из кислородного баллона (2) через редуктор и регулирующий вентиль в смесительную камеру (12). Выдыхаемая пациентом газовая смесь через клапан выдоха (8) по отводящему трубопроводу (7) поступает в поглотитель (10) паров воды и двуокиси углерода и через двухходовой кран (9) подается в адсорбер (19) для полного поглощения ксенона. Часть выдыхаемой пациентом газовой смеси может поступать на рециркуляцию через двухходовой кран (9) по трубопроводу возврата (11) в дыхательный контур. Датчиком проскока ксенона (20), электрически связанным с газоанализатором (14), контролируется насыщение ксеноном сорбента, которым заполнено внутренняя полость адсорбера (19). При регистрации газоанализатором "проскока" ксенона адсорбер отключают и заменяют другим с регенерированным сорбентом. Отключенный адсорбер герметизируют и отправляют на извлечение из сорбента ксенона с последующей его очисткой до заданной чистоты для повторного использования.
В случае применения предлагаемого аппарата для проведения сеанса анестезии с использованием ксенона в качестве анестетика, газообразный медицинский ксенон подается под давлением из газового баллона (1) к дозирующему клапану дозиметра (13), с помощью которого регулируется расход ксенона в заданном диапазоне (например, в диапазоне от 0,01 до 0,2 л/мин). Затем ксенон направляется в измерительное устройство дозиметра. Электронный блок обработки электрических сигналов, поступающих от измерительного устройства, направляет данные на цифровой индикатор
расхода ксенона и цифровой индикатор общего количества ксенона за время проведения операции. Из дозиметра (13) ксенон подается в смесительную камеру (12) на смешивание с кислородом, поступающим из кислородного баллона (2) в заданном соотношении и по подводящему трубопроводу (4) образовавшаяся бинарная газонаркотическая смесь поступает в дыхательный контур к подводящему устройству (маске (3) пациента) для проведения сеанса наркоза. Датчики (15, 16, 17 и 21) газоанализатора (14) непрерывно и автоматически измеряют соответственно температуру вдыхаемой газовой смеси, объемную долю кислорода (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор температуры и цифровой индикатор концентрации кислорода), объемную долю двуокиси углерода в выдыхаемой газовой смеси (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор концентрации двуокиси углерода) и объемную долю ксенона (с выводом электрического сигнала на цифровой индикатор состава ксенона) в газонаркотической смеси, поступающей к пациенту.
Высокие эксплуатационные характеристики предлагаемого портативного аппарата искусственной вентиляции легких обусловлены составом оборудования, связями элементов оборудования и его размещением в переносном корпусе (чемодане).