CS211460B1 - Pneumaticky řízený dýchací přístroj - Google Patents

Description

Vynález' se týká pneumaticky řízeného dýchacího přístroje, u něhož se provádí nastavení dýchací frekvence odstupňovaně v závislosti na trvání jednoho vdechu a u něhož je možno odděleně nastavit dobu vdechu a výdechu, a tím i dýchací rytmus.

Jsou známy automaticky řízené dýchací přístroje, jejichž princip je založen na použití pneumatických logických prvků a periferních přístrojů, které se skládají z jednotlivých sta- vebních částí známých stavebnicových systémů digitální techniky.

V těchto přístrojích se v průběhu vdechu a výdechu samočinně řídí průtok a tlak dýchacích plynů. Funkce takto řízených systémů je důležitá zejména pro řízené nebo pomocné dýchání, při němž je naprosto nutné, aby byl nemocnému dodáván plyn až do určitého tlaku nebo přesně odměřené objemové množství dýchacího plynu. Objemově řízené dýchací systémy mají však tu nevýhodu, že jejich reakce na změněnou funkci plic je poměrně zpožděné nebo se vůbec nedostaví.

Déle jsou známy typy dýchacích přístrojů, které svrchu uvedenou nevýhodu odstraňují, jsou však použitelné pouze v lůžkovém zařízení. Jejich všestranné použití, které vyžaduje také vyškolený personál, je založeno na velmi univerzálním konstrukčním způsobu, který dovoluje různé kombinace a různé změny v typu použití zařízení. Zařízení má proto velmi dobré funkční vlastnosti, které jsou však založeny na poměrně složité struktuře prvků, které jsou značně drahé.

Vzhledem k uvedeným nevýhodám bylo nutno hledat cesty k tomu, aby bylo možno samočinně řídit průtok a tlak dýchacího plynu, například za použití většího množství řídicích okruhů.

V takovém případě jeden z řídicích okruhů obsahuje přepínače pro řízení průtoku a tlaku, ventily, a to zejména řídicí ventil pro vdech a výdech a zařízení pro měření průtoku a tlaku plynu, přičemž celý okruh slouží k řízení průtoku.

Dalěí řídicí okruh obsahuje přepínač k řízeni průtoku a tlaku, ventily a měřicí zařízení, a slouží k řízení tlaku. Při jedné z navrhovaných forem provedení je funkce přístroje takové, Se v průběhu vdechu je ve funkci okruh pro řízení průtoku plynu a v průběhu výdechu je ve funkci okruh pro řízení tlaku plynu.

V tomto případě je zřejmé, že při použití uvedených řídicích jednotek je dosaženo hranice maximálního průtoku plynu ještě před ukončením vdechu, takže dojde k automatickému přepnuti přístroje na okruh pro řízení tlaku. V takovém případě věak může dojít k tomu, že není dodržen dostatečný minutový objem použitého dýchacího plynu.

Přesného a bezpečného chodu je možno dosáhnout také tak, že se do uzavřeného řídioího okruhu podle volby vede vzduoh nebo kyslík. Tyto plyny se vedou přes oddělené přívody, opatřené ventily pro možnost kontiunélní výměny nádob s plynem.

Oba plyny se vedou přes několikaoestný ventil, který je spojen na jedné straně přes ventil pro snížení tlaku s řídicí jednotkou a na druhé straně je spojen přes injektor s nemocným.

Injektor je zařízen tak, že může nasávat vzduch z atmosféry i kyslík ze zásobníku.

V případě kašle mé nemocný ještě tu možnost, využívat vzduch z atmosféry, který je filtrován přes ventil pro omezení přetlaku.

Vedení, které končí v injektoru, jsou přímo nebo nepřímo ve spojení s několikacestným ventilém, který je uváděn do činnosti zvláštní řídicí jednotkou podle dýchacího rytmu a dýchací frekvence. Volba způsobu dýchání se děje pomocí dalšího několikacestného ventilu, který je přímo řízen hlavní řídicí jednotkou.

Dýchací přístroj je mimo to vhodný i pro přetlakové dýchání, při němž se užívá přetlaku na konci výdechu, dovoluje dýchání při různých tlakových změnách a je možno předem naprogramovat prohloubené dýchání.

Přístroj mimo to signalizuje život ohrožující stavy, například překročení nebo příliš velký poklěs předem zvoleného tlaku plynu, příliš velké změny dýchací frekvence a pracovního tlaku.

Mimo zapojení na směs plynů dovoluje řídicí jednotka také volbu charakteristického průběhu dýchacích křivek podle jednotlivých indikací řízeného dýchání. Tímto způsobem je možno dlouhodobě řídit tlak, průtok a celkový objem plynu, takže tyto přístroje je možno užít zejména v jednotkách intenzívni péče. Pro dočasné použití v jednodušších případech jsou přístroje tohoto typu příliš složité.

Vynález si klade za úkol navrhnout dýchací přístroj, který by mši malé rozměry a malou spotřebu dýchacího plynu a byl řízen pneumaticko-řídicí jednotkou.

Přístroj by měl být vhodný pro rychlou lékařskou pomoc při poruchovém dýchání a měl by být analogický přístrojům s uzavřeným řídicím okruhem, který však by měl být oddělen od dýchacího okruhu a měl by umožňovat malými technickými prostředky dokonalé řízení průtoku plynu, zejména pokud jde o odstupňování množství kyslíku v dýchacím plynu. Mimo to mé přistroj zvyšovat bezpečnost použití dosud známých dýchacích přístrojů, a rozšířit tlm možnost jejich použití.

Předmětem vynálezu je pneumaticky řízený dýchací přístroj, opatřený přívodem stlačeného vzduchu a přívodem stlačeného kyslíku, spojený přes ventil a filtr s ručním vypínačem, připojeným k řízení pro snížení tlaku s pneumaticky řízeným několikacestným ventilem, spojeným přes tlumivku s injektorem, který je na své jedné straně spojen přes řídicí jednotku a přívod z atmosféry s výstupním ventilem a na své druhé straně s vedením do vdechového ústrojí nemocného, přičemž toto vedení je opatřeno zajišlovacími pomůckami pro přetlak a podtlak, a výdechový ventil a vdechové zařízení jsou spojeny s volumetrem, zařazeným do výdechového okruhu a do tohoto vedení je déle zařazen výdechový ventil, spojený s řídicí jednotkou, vyznačující se tím, že je opatřen ručně ovladatelným ventilem, zařazeným paralel ně vzhledem k řídicí jednotce a několikacestným pneumaticky ovladatelným ventilem, zařazeným paralelně vzhledem k zapojení nasévaoího ventilu, tlumivky a injektoru, a dále je opatřen vedeními, které jsou vzájemně propojena se členem NEBO a od sebe oddělitelná, z nichž první vedení je při propojení pomocí signálu zařazeno mezi ručně ovladatelný ventil zařízení pro snížení tlaku, řídicí jednotku, několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil a člen NEBO, a je rovněž propojeno pomocí signálu a třetí vedení je vyústěno přes několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil a tlumivku do vdechového vedení, která je na své jedné straně spjeno s řídicí jednotkou a přepínačem prahové hodnoty, a na své druhé straně je spojen signálem s ventilem a měřicím zařízením tlaku dechu.

Podle vynálezu je dosaženo dokonalé funkce dýchacího přístroje jednoduchým způsobem, bez použití poměrně nákladných prostředků. Mimo to dovoluje užití pneumatického okruhu kalibrovatelné nastavení dýchací frekvence, takže dýchací plyn může obsahovat 21, 50 nebo 100 % kyslíku.

Mimo to zaručuje dýchací přístroj podle vynálezu kontrolu dýchacího tlaku i dýchacího objemu, takže nemocnému je možno zaručit vždy optimální množství dýchaoíhp plynu, které je možno obohatit léčivem nebo zvlhčit. Dalěím základním prvkem dýchacího přístroje podle vyná lezu je řízení pomocí přídavného ventilu.

Přidáním léčiva nebo zvlhčení dýchacího plynu je možno dosáhnout tak, že pneumaticky řízený dýchací přístroj mé zesilovač zařazený vzhledem k řídicí jednotce a pneumaticky řízenému několikacestnému ventilu, do paralelního vedení, přičemž zesilovač sestává ze dvou logicky zařazených membránových relé a je spojen signálním vedením s přívodem.

Spojení s logicky zařazenou řídicí jednotkou je provedeno tak, že v průběhu vdechu vzniká na pneumaticky řízeném několikacestném ventilu i na výdechovém ventilu L-signál a na členu NEBO vzniká O-signél, kdežto v průběhu výdechu je tvorba signálu obrácená, to znamená že na několikacestném ventilu a na výdechovém ventilu vzniká O-signál a na členu NEBO vzniká L-signél.

Vynález bude podrobněji vysvětlen na příkladu provedení v souvislosti s výkresem, na němž je schematicky znázorněn dýchací přistroj, který se zásadně skládá ze známých prvků, tak jak jsou užívány v pneumatických řidičích systémech.

Dýchací přístroj slouží především k zajištění rychlé lékařská pomoci, což je umožněno jeho malým rozměrem. V přístroji jsou zařazeny logicky ovládané prvky, jako například několikacestný ventil J_, nasávací ventil 2, výdechový ventil J nebo vypínač 4 pro prahovou hodnotu, takže je možno řídit všechny základní funkce, kterých je zapotřebí při řízeném i pomocném dýchání. Tyto funkce byly již svrchu podrobněji probrány a mimo to jde o známé hodnoty.

Předmětem vynálezu je dýchací přístroj, který využívá vzduchu nebo kyslíku nebo směsi těchto plynů, a který je opatřen několikacestným ručně ovladatelným ventilem směrovacími ventily 6, 2, které jsou spojeny na jedné straně přes filtr 8 s několikacestným ventilem 1 a na druhé strnaě se zařízením 2 pro snížení tlaku.

Zařízení 2 pro snížení tlaku je spojeno s několikacestným ručně ovladatelným ventilem 13. který je spojen s několikacestným pneumaticky ovladatelným ventilem 12 a s členem 22 NEBO.

Člen 25 NEBO je na své druhé straně spojen s řídicí jednotkou 26, takže vzniká řízení pomocí přídavného ventilu. Další dvě vedení procházejí z řídicí jednotky 26 do několikacest ného ventilu J., a přes několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil 12 a tlumivku 11 do vdechového vedení 27 až do injektoru 15.

Tlumivka 10 je spojena s injektorem 15. Injektor 15 je spojen s nasávacím ventilem 2, jehož membránová komora je spojena s výstupem členu 25 NEBO, jehož komora je spojena s ňasévacím filtrem 16 a s ventilem 17 pro omezení tlaku.

Vdechovému vedení 27 je přiřazen ventil 18 pro omezení přetlaku, mimo to je vdechové vedení 27 spojeno s injektorem 15 a s řídicí jednotkou 26 přes přepínač 4 pro prahovou hodnotu a s ventilem 20 a měřicím zařízením 21 pro měření tlaku dýchacího plynu.

Do výdechového vedení je zařazen ventil 23. který je spojen s volumetřem 22 a přes výdechový ventil J s řídicí jednotkou 26. Zařízení obsahuje také ukazatel 24. který je ovládaný řídicí jednotkou 26. Je také možno použít k témuž účelu optického ukazatele 28.

Vzduch nebo kyslík se přivádí pod tlakem 0,4 MPa.

Do řídicí jednotky se přes zařízení 2 pro snížení tlaku přivádí vzduch pod tlakem 0,14 MPa. ftídicí jednotka 26 slouží také k volbě poměru mezi vdechem a výdechem.

Jak již bylo uvedeno, umožňuje řízení pomocí přídavného ventilu stupňovité změny podílu kyslíku v dýchacím plynu, a to tak, že dýchací plyn obsahuje 21, 50 nebo 100 % kyslíku.

Při obsahu 21 % kyslíku v dýchacím plynu je kyslík smísen se vzduchem, který se přivádí ventilem 2· Několikacestný ručně ovladatelný ventil 2 ^se ručně nařídí na postavení průchod, čímž se uvolní neznázorněná štěrbina pro přívod kyslíku.

Několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil 12 se v tomto případě nachází ve stavu žádný průchod, na členu 25 NEBO vzniká 0-signél pro vdech.

V případě, že dýchací plyn má obsahovat 50 % kyslíku, nachází se několikacestný ručně ovladatelný ventil 2 ▼ postavení žádný průchod. Přívod kyslíku se zajiěluje přes směrovací ventil '6. Stejně jako v předchozím případě se pod tlakem přivádí požadované množství vzduchu.

Několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil 12 má stejné postavení jako v předchozím případě a na členu 25 NEBO vzniká 0-signél pro vdech. Tímto způsobem je možno zajistit v ijljektoru 15 požadovanou směs vzduchu a kyslíku.

V případě, že je zapotřebí přivédět 100 % kyslíku, vyřadí se injektor 15 z provozu. Našévací část injektoru 1 5, které je brzděna vdechovým L-signálem členu 25 NEBO a mé za nésledekm snížení dýchacího objemu, se v tomto případě kompenzuje přídavným ventilem přes tlumivku li, takže několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil 12 je v postaveni průchod. Případné rozdíly v objemu dýchacího plynu je možno ještě opravit činností tlumivky 11 .

Použití přídavného ventilu s jeho třemi přívody mé velké výhody, zejména při sníženém množství kyslíku v dýchacím plynu a mimo to také v tom případě, že je nutno převádět 100% kyslík.

Bez tohoto zařízení může vzniknout nebezpečí poškození nemocného, a to zejména v případech, kdy je nutné rychlá lékařské pomoc, jako je tomu při otravách a dalších neštěstích.

V případě, že se užívá ,00% kyslíku, je zapotřebí užít pro řídicí jednotku vzduch pod tlakem. V tomto případě zůstává několikacestný ručně ovladatelný ventil g v poloze žádný průchod. V případě, že by nebylo možno užít stlačeného vzduchu, je možno užít také stlačeného kyslíku, v tomto případě je nutno nastavit několikacestný ručně ovladatelný ventil g do polohy průchod.

Schéma, znázorněné na výkresu, obsahuje také zesilovač Jg, který propojuje signály.vedené z řídicí jednotky 26 k několikacestnému ventilu J.. Tento zesilovač 14 sestává ze dvou logicky.zapojených membránových relé a je spojen s přívodem Jg. S přívodem 19 může být spojen také neznázorněný zvlhčovač vzduchu, například podle Venturiho principu.

Uvedeným způsobem vzniká pojistný mechanismus. Tento mechanismus je vzhledem k poloze několikacestného ručně ovladatelného ventilu g zapojen tak, že při obsahu 21 % kyslíku s postavením ventilu 6 v poloze průchod je uzavřen a při nastavení směrového ventilu 6 v poloze žádný průchod naopak dochází k přívodu stlačeného vzduchu přes směrovací venti% iy á, 1.

Z tohoto důvodu není nutno užít žádného dalěího pojistného mechanismu, protože spojení několikacestného ručně ovladatelného ventilu g je možno provádět několika různými způsoby-

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pneumaticky řízený dýchací přístroj, opatřený přívodem stlačeného vzduchu a přívodem stlačeného kyslíku, spojeným přes ventil a filtr s ručním vypínačem, připojeným k zařízení pro snížení tlaku s pneumaticky řízeným několikacestným ventilem, spojeným přes tlumivku s injektorem, který je na své jedné straně spčjen přes řídicí jednotku a přívod z atmosféry s výstupním ventilem a na své druhé straně s vedením do vdechového ústrojí nemocného, přičemž toto vedení je opatřeno zajištovacím! pomůckami pro přetlak a podtlak a výdecho vý ventil a vdechové zařízení jsou spojeny s volumetrem, zařazeným do výdechového okruhu a do tohoto vedení je déle zařazen výdechový ventil, spojený s řídicí jednotkou, vyznačující se tím, že je opatřen ručně ovladatelným ventilem (13), zařazeným paralelně vzhledem k řídicí jednotce (26) a několikacestným pneumaticky ovladatelným ventilem (12), zařazeným paralelně vzhledem k zapojení nasévacího·ventilu (2), tlumivky (10) a injektoru (15) a dále je opatřen vedeními, která jsou vzájemně propojena se členem (25) NEBO a od sebe oddělitelná, z nichž první vedení je při propojení pomocí signálu zařazeno mezi ručně ovladatelný ventil (13), zařízeni (9) pro snížení tlaku, řídicí jednotku (26), několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil (12) a člen (25) NEBO a druhé vedení je zařazeno mezi několi kacestný ventil (1), tlumivku (10) a ručně ovladatelný ventil (13) a člen (25) NEBO a je rovněž propojeno pomocí signálu a třetí vedení je vyústěno přes několikacestný pneumaticky ovladatelný ventil (12) a tlumivku (11) do vdechového vedení, které je na své jedné straně spojeno s řídicí jednotkou (26) a přepínačem (4) prahové hodnoty a na své druhé straně je spojen signálem s ventilem (2) a měřicím zařízením (21) tlaku dechu.
2. 2. Pneumaticky řízený dýchací přístroj podle bodu 1, vyznačující se tím, že má zesilovač (14) zařazený vzhledem k řídicí jednotce (26) a pneumaticky řízenému několikacestnému ventilu (1) do paralelního vedeni, přičemž zesilovač (14) sestává ze dvou logicky zařazených membránových relé a je spojen signálním vedením s přívodem (19).

   Severografia. n. p.. závod 7, Most