ПОРТАТИВНЫЙ АППАРАТ ИНГАЛЯЦИОННОГО НАРКОЗА

Назначение и область применения
Предлагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, в частности к аппаратам, предназначенным для проведения ингаляционного наркоза смесью кислорода и закиси азота и выполненным на пневматических средствах автоматики.
Предшествующий уровень техники
Из предшествующего уровня техники известен «Наркозно-дыхательный аппарат» по авт. свид. № 344674,.A61M 17/00, выполненный на пневматических мембранных элементах, пневматические реле которых соединены с вентилем соотношения расхода газов.
Известно также «Устройство для искусственной вентиляции легких и ингаляционного наркоза» по патенту России № 957902, А61 Н 31/02, А61 М 17/00, выполненное на пневматических мембранных элементах. Устройство отличается тем, что оно снабжено блоком выбора режима работы, включающим в себя узел пропорционального изменения расхода газа, пневмозадатчик и стрелочный показывающий прибор.
Кроме того, из предшествующего уровня техники также известно решение  портативного аппарата ингаляционного наркоза по патенту России № 19685, А61M17/00, выполненный на пневматических мембранных элементах и имеющий обратные клапаны для обеспечения экстренной подачи чистого кислорода и вспомогательного дыхания при выходе пациента из наркоза, а также для исключения перетечки газов из одного канала в другой. По совокупности существенных признаков, данное решение выбрано в качестве прототипа.
Общим в предлагаемом техническом решении и известных устройствах является использование источников сжатого кислорода и закиси азота, пневмоэлементов и устройства присоединения к пациенту, возможность проведения ингаляционного наркоза при наличии самостоятельного дыхания пациента, наличие экстренной подачи кислорода, возможность осуществления вспомогательной вентиляции легких при наличии самостоятельного дыхания пациента, однако принципиальное решение их различно.
Основными, общими недостатками известных устройств, в том числе и прототипа, являются сложность конструкции и недостаточная надежность работы, заключающаяся в невозможности блокировки подачи закиси азота при отсутствии кислорода, а также обеспечения плавной регулировки соотношения газов при фиксированном расходе.
Сущность полезной модели
Основной технической проблемой, решаемой заявленной полезной моделью, является устранение указанных выше недостатков известных устройств.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении безопасности работы портативного аппарата для проведения ингаляционного наркоза за счет блокировки подачи закиси азота при отсутствии кислорода, а также обеспечения плавной регулировки соотношения газов при фиксированном расходе.
Заявленный технический результат достигается использованием портативного аппарата ингаляционного наркоза, выполненного на пневмоэлементах со свободно лежащими мембранами, включающий источники сжатого кислорода и закиси азота, пневмотумблер, пневмокнопку, вентили, ротаметры и устройство присоединения к пациенту, а также интегральный пневматический модуль и два выходных пневмореле, отличающийся от прототипа тем, что  входы питания модуля и выходного реле по кислороду связаны с источником сжатого кислорода через пневмотумблер, второй вход модуля связан с пневокнопкой, входы питания модуля по закиси азота соединены с источником закиси азота непосредственно, а вход питания выходного реле по закиси азота соединены с источником закиси азота через пневмологический элемент, управляемый давлением кислорода, каждый из двух выходов модуля связан с устройством присоединения к пациенту через выходные пневмореле, последовательно расположенные вентили расхода и концентрации, ротаметр и обратный клапан, а третий выход модуля связан с этим устройством через обратный клапан.
Кроме того, в возможном варианте осуществления, интегральный пневматический модуль содержит четыре пневмореле, включенные по схеме «НЕ» и имеющие вход питания, управляющий вход и выход, причем выход первого реле связан с управляющим входом второго реле и первым выходом модуля, выход второго реле связан с управляющими входами третьего и четвертого реле, выходы третьего и четвертого реле соединены соответственно со вторым и третьим выходами модуля, а управляющий вход первого реле соединен с входом питания модуля через пневмосопротивление.
При этом, при любом возможном варианте осуществления заявленной полезной модели пневмологический элемент, предпочтительно, выполнен управляемым давлением кислорода по схеме «ДА/НЕТ», а вентили расхода и концентрации выполнены двойными.
Краткое описание иллюстративных материалов
.
Сущность заявленного решения поясняется функциональной схемой (фиг.1) предлагаемого портативного аппарата ингаляционного наркоза, включающей:
1 - интегральный пневматический модуль;
2, 4 - выходное пневмореле;
3 - пневмотумблер;
5 - пневмокнопка;
6 - устройство присоединения к пациенту;
7, 10 - вентили;
8, 11 - ротаметры;
9, 12, 13 - обратные клапаны;
14, 15, 16, 17 - пневмореле;
18 - пневмосопротивление.
19 - пневмологический элемент.
Следует отметить, что представленная функциональная схема фиг.1 иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов осуществления полезной модели и не может рассматриваться в качестве ограничений ее содержания, которое может включать другие возможные варианты осуществления.
Осуществимость полезной модели
Согласно представленной на функциональной схеме фиг.1 портативный аппарат ингаляционного наркоза, выполненный на пневмоэлементах со свободно лежащими мембранами, содержит пневматический интегральный модуль 1, первый вход модуля 1 и вход питания выходного реле 2 соединены с источником кислорода через пневмотумблер 3 (на схеме фиг.1 не показано), второй вход модуля 1 и вход питания выходного реле 4 связаны с источником закиси азота, третий вход модуля 1 соединен с пневмокнопкой 5.  При этом вход питания выходного реле 4 связан с источником закиси азота чрез пневмологический элемент 19, управляемый давлением кислорода по схеме «ДА/НЕТ», что позволяет блокировать подачу закиси азота при отсутствии кислорода.
Первый выход модуля 1 связан с устройством 6 присоединения к пациенту через последовательно соединенные выходное пневмореле 2, соединенные последовательно двойные вентили расхода и концентрации 7 и 10, ротаметр 8 и обратный клапан 9. Второй выход модуля 1 связан с устройством 6 через последовательно соединенные выходное пневмореле 4, соединенные последовательно двойные вентили расхода и концентрации 7 и 10, ротаметр 11 и обратный клапан 13. Третий выход модуля 1 соединен с устройством 6 через обратный клапан 12.
Интегральный модуль 1 содержит четыре пневмореле 14, 15, 16, 17 и пневмосопротивление 18, причем пневмореле включены по схеме «НЕ» и имеют вход питания, управляющий вход и выход. Выход реле 14 связан с управляющим реле 15 и первым выходом модуля 1, выход реле 15 связан с управляющими входами реле 16 и 17, выходы реле 16 и 17 соединены соответственно со вторым и третьим выходами модуля 1, а управляющий вход реле 14 соединен с кислородным входом питания модуля 1 через пневмосопротивление 18. Выход реле 17 также соединен со входом пневмологического элемента 19, также соединенного с первым и третьим выходами модуля 1
Аппарат работает следующим образом.
При подаче давления питания в схему от источников кислорода и закиси азота (на чертеже не показаны) и включении тумблера 3 на выходах модуля 1 появляются нулевые сигналы, которые, поступая на управляющие входы выходных реле 2 и 4 обеспечивают на выходе реле 2 поток кислорода, а на выходе реле 4 поток закиси азота. Поток кислорода с выхода реле 2 поступает в устройство 6 через последовательно соединенные двойные вентили расхода и концентрации 7 и 10, ротаметр 8 и обратный клапан 9. Поток закиси азота с выхода реле 4 поступает в устройство 6 через последовательно соединенные двойные вентили расхода и концентрации 7 и 10, ротаметр 11 и обратный клапан 12. В устройстве 6 присоединения к пациенту оба газа смешиваются и поступают пациенту при его самостоятельном дыхании.
Потоки кислорода и закиси азота регулируются соответственно двойными вентилями 7 и 10 по ротаметрам 8 и 11, благодаря чему обеспечивается возможность установки любой концентрации газов в смеси и суммарного потока наркотической смеси, подаваемой пациенту. Применение в конструкции последовательно соединенных двойных вентилей расхода и концентрации 7 и 10  обеспечивает одинаковые условия работы вентилей, повышает точность регулирования расходов газа и обеспечивает постоянство расхода газовой смеси на выходе устройства при изменении соотношения их расходов вентилями 7 и 10. Потоки газов кислорода и закиси азота на выходе устройства определяются измерителем расхода газа, ротаметрами 8 и 11, включенными на выходах вентилей  первого и второго выхода модуля.
При включении кнопки 5 кислород с управляющего входа реле 14 вытравливается в атмосферу, в результате чего реле 14, 15, 16 и 17 переключаются, и на выходах модуля 1 появляются единичные пневмосигналы, потоки кислорода и закиси азота на выходах реле 2 и 4 прекращаются, что приводит к прекращению подачи наркотической смеси в устройство 6 присоединения к пациенту. Одновременно с этим, на третьем выходе модуля 1 появляется постоянный поток чистого кислорода, направляемый через обратный клапан 12 непосредственно в устройство 6 присоединения к пациенту. Это обеспечивает осуществление при необходимости экстренной подачи пациенту чистого кислорода или вспомогательного дыхания при выходе пациента из наркоза.
Управление подачей закиси азота осуществляется посредством пневмологического элемента 19, управляемого давлением кислорода по схеме «ДА/НЕТ», за счет связи входа пневмологического элемента с первым и третьим выходами модуля 1  и выходом пневмореле 17, что позволят исключить возможность подачи закиси азота на вход устройства 6 при отсутствии кислорода, существенно повышая тем самым надежность работы аппарата ингаляционного наркоза согласно заявленному решению полезно модели.  В свою очередь, как было ранее указано, регулировка объема и соотношение газов в смеси осуществляется с помощью двойных вентилей, позволяющих обеспечить точную и плавную регулировку соотношения газов при фиксированном расходе.
Обратные клапаны 9, 12 и 13 включены в схему аппарата для исключения перетечки газов из одного канала в другой.
Из описания работы предлагаемого аппарата видно, что аппарат позволяет осуществлять экстренную подачу кислорода пациенту или вспомогательную вентиляцию легких чистым кислородом при слабых дыхательных попытках пациента. Кроме того, аппарат блокирует подачу закиси азота при отсутствии кислорода, а также обеспечивает плавную регулировку соотношения газов при фиксированном расходе.
Предлагаемое техническое решение аппарата, основанное на использовании однотипных миниатюрных пневмореле со свободно лежащими мембранами, в том числе входящих в состав интегрального модуля, что обеспечивает простоту конструкции аппарата и его максимальную портативность, обладающей при этом, повышенной надежностью и безопасностью работы, из-за отсутствия в конструкции пневмореле подвижных механических частей.
Таким образом, в результате предложенного решения портативный аппарат для проведения ингаляционного наркоза обеспечивает решение поставленных технических проблем  и достижение заявленного технического эффекта.
Заявленное техническое решение, не является очевидным, а его технический эффект достаточно высок.
Возможность промышленного применения предлагаемого аппарата не вызывает сомнения, так как он может быть изготовлен с применением известных в данной области техники элементной базы и технологических процессов.