CZ18591U1 - Multidýzový dvojsměrný generátor tlaku na ventilaci plic - Google Patents

Description

Technické řešení se týká multidýzového dvojsměmého generátoru tlaku na ventilaci plic, zejména u pacientů s plicním poškozením nebo záměrným vyřazením funkce plic.

Dosavadní stav techniky

Za účelem eliminace přetlakových účinků konvenčních metod umělé ventilace plic, které zhoršují výsledky umělé ventilace, se s výhodou používají vysokofrekvenční metody ventilace plic. Tyto umožňují snížení alveolámího tlaku, hlavně špičkového, čímž se významně sníží riziko barotraumy vzhledem k nižším maximálním inspiračním tlakům v dýchacích cestách. Podle frek10 vence ventilačních cyklů a použité aplikační technologie je známo několik metod vysokofrekvenční ventilace. Nejvíce rozpracovaných aplikačních způsobů má v současnosti vysokofrekvenční dýzová ventilace. Zdrojem hnací síly dýchací směsi plynů je při dýzové ventilaci pneumatický prvek - dýza - přijímací kanál, tzv. generátor tlaku.

Z patentového spisu CS AO 252710 je znám multidýzový generátor tlaku na vysokofrekvenční dýzovou ventilaci plic, tvořený tělesem, ve kterém je vytvořen průchozí otvor a který je po obvodu vybaven napájecími otvory, ve kterých jsou osazeny inspirační dýzy, nasměrované k výstupu průchozího otvoru. Do inspirační dýzy se přivádí stlačený kyslík, který přechodem přes průchozí otvor nasává přes vstup průchozího otvoru plyn z atmosféry, se kterým se mísí, a tato dýchací směs plynů s tlakem redukovaným na požadované hodnoty se vhání do dýchacího okruhu paci20 enta. Při výdechu, kdy hlavně při aplikaci vysokofrekvenční ventilace není dostatek času na vydechnutí objemu plynů, které se dostaly do plic při předešlém vdechu. Zůstává proto v plících určitý objem plynů, který vzhledem k poddajnosti plic způsobuje v plicních komůrkách na konci výdechu přetlak s potenciálně negativními účinky na výměnu plynů v plících.

Nevýhodou známého řešení multidýzového generátoru tlaku je, že neumožňuje podporovat krát25 ké exspirium tak, aby nevznikal v plicních komůrkách přetlak na konci výdechu, který může mít významné negativní účinky na plíce pacienta a jeho oběhový systém. Další jeho nevýhodou je, že neumožňuje vytvořit tzv. impulsní a expulsní efekt na programovaný pohyb cizích těles v dýchacích cestách.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje multidýzový dvojsměrný generátor tlaku na ventilaci plic, tvořený tělesem, ve kterém je vytvořen průchozí otvor, a které je po obvodu vybaveno inspiračními napájecími otvory, vyústěnými do průchozího otvoru a orientovanými směrem k výstupu tělesa, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že v tělese je vytvořen nejméně jeden exspirační napájecí otvor vyústěný do průchozí díry a orientovaný směrem k vstupnímu otvoru průchozí díry, což umožňuje vytvoření podtlaku v generátoru v případě exspirační asistence a programovatelný pohyb cizích těles, léků, hlenů apod. v dýchacích cestách pacienta.

Dále podstata technického řešení spočívá v tom, že podélná osa exspiračního napájecího otvoru svírá s podélnou osou průchozí díry úhel 10° až 30°, čímž je minimalizovaná ztráta rychlosti proudu expiračního plynu v průchozí díře.

Dále podstata technického řešení spočívá v tom, že v exspiračním napájecím otvoru je uložená exspiračně dýza, což umožňuje s exspiračními napájecími otvory jednotné velikosti, osazenými exspiračními dýzami s otvory různých velikostí, dosáhnout různé parametry exspirační podpory.

Podstata technického řešení spočívá také v tom, že výstup tělesa je vybaven měřicím kuželem, ve kterém je vytvořen kanál vyústěný do průchozí díry, umožňující monitorovaní tlaku v dýchacích cestách pacienta.

-1 CZ 18591 Ul

Konečně podstata technického řešení spočívá v tom, že aspoň jeden inspirační napájecí otvor je vybaven jednosměrným ventilem, který umožňuje laváž dýchacích cest pacienta.

Výhody multidýzového dvoj směrného generátoru tlaku podle technického řešení jsou v tom, že zmenšuje nebezpečí poranění plic přetlakem a umožňuje programovatelný pohyb cizích těles, léků, hlenů v dýchacích cestách vytvořením tzv. impulsního a expulsního efektu, a rovněž i aplikaci léků či lavážního roztoku přímo do některé insuflační dýzy jednosměrným ventilem.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn půdorys multidýzového dvoj směrného generátoru, na obr. 2 podélný řez A-A, vyznačený na obr. 1 a na ío obr. 3 podélný řez multidýzovým dvoj směrným generátorem vybaveným měřicím kuželem a jednosměrným lavážním ventilem s připojenými přívody dýchacího plynu a měřicího katetru.

Příklady provedení technického řešení

Multidýzový dvoj směrný generátor tlaku znázorněný na obr. 1 a obr. 2 je tvořen tělesem I, ve kterém je vytvořena průchozí díra 2. Vstup 3 tělesa I je vybaven kuželem 31 na připojení gene15 rátoru tlaku k armatuře neznázoměného zvlhčovacího okruhu. Výstup 4 tělesa I je vybaven samosvomým kuželem 41 na připojení intubační kanyly 14 nebo neznázoměného bronchoskopu případně dýchací masky. Po obvodě tělesa i jsou vytvořeny tři inspirační napájecí otvory 5, ústící do průchozí díry 2 a směřující k výstupu 4 tělesa 1, ve kterých jsou uloženy inspirační dýzy 51, jejichž otvory mají rozdílnou velikost. Vstup inspiračního napájecího otvoru 5 je vybaven konektorem 8 na připojení insuflaěního přívodu 10. V tělese 2 je dále vytvořen jeden exspirační napájecí otvor 6, ústící do průchozí díry 2, orientovaný směrem k vstupu 3 tělesa I. Podélná osa exspiraěního napájecího otvoru 6 svírá s podélnou osou průchozí díry 2 úhel v rozsahu 10° až 30°. V exspiračním napájecím otvoru 6 je uložena exspirační dýza 61 a jeho vstup je vybaven konektorem 7 na připojení insuflaěního přívodu 9. Insuflačními přívody 9 a 10 je multidýzový dvoj směrný generátor tlaku připojen k neznázoměnému ventilátoru, vybavenému řídicí jednotkou jeho činnosti. Multidýzový dvojsměmý generátor tlaku znázorněný na obr. 3 je vybaven jednosměrným ventilem 13, osazeným v jednom z inspiračních napájecích otvorů 7 a měřicím kuželem li, ve kterém je vytvořen kanál 12 vyústěný do průchozí díry 2.

Průchodem stlačeného dýchacího plynu přes inspirační dýzu 51 se zvýší jeho rychlost a vstupem do průchozí díry 2 se proud stává turbulentním a přisává přes vstupní otvor do průchozí díry 2 vzduch z atmosféry nebo z neznázoměného zvlhčovače. S rostoucí vzdáleností od výstupního otvoru inspirační dýzy 51 se zvětšuje hmota přisávaného plynu a průměrná rychlost v rozšiřujícím se proudu se zmenšuje. V místě, kde se turbulentní proud dýchacích plynů dotkne stěn průchozí díry 2 nebo stěn intubační kanyly 14. vznikne dynamický uzávěr dýchacích cest a přetlak daný kinetickou energií plynů překonává průtokový odpor dýchacích cest a pružný odpor plic a nastává transport směsi dýchacích plynů do plic.

Přivedením stlačeného plynu do exspirační dýzy 61 a jeho prouděním přes průchozí díru 2 tělesa i směrem k jejímu vstupnímu otvoru dochází k vytváření podtlaku v dolní části průchozí díry 2 a v důsledku toho k nasávání .vydechnutých plynů z plic pacienta. Tento efekt umožňuje vykonávat různé úkony v rámci umělé ventilace plic. Hlavně při aplikaci vysokofrekvenční ventilace není dostatek času na vydechnutí celého objemu plynů, které se dostaly do plic při předešlém vdechu, proto zůstává v plících určitý objem plynů, který vzhledem k poddajnosti plic způsobuje v plicních komůrkách přetlak na konci výdechu s potenciálně negativními účinky na výměnu plynů v plících. Vytvořením bezpečného podtlaku pomocí exspirační dýzy 61 lze výše popsaný negativní efekt eliminovat podporou průtoku po dobu výdechu, tzv. exspirační asistenci, v důsledku čehož nedochází k vytváření nežádoucího přetlaku v plicních komůrkách na konci výdechu. Velikost exspirační podpory je nastavena tak, aby na konci exspiria, při aktivní činnosti exspirační dýzy 61, nebyl tlak na konci intubační kanyly 14, a tedy ani v trachei menší jako atmosférický, tedy

-2CZ 18591 Ul aby nevznikl podtlak v dýchacích cestách vůči atmosféře. Tlak v dýchacích cestách může být monitorován pomocí měřicího kuželu 11, ve kterém je vytvořen kanál 12 vyústěný do průchozí díry 2.

Další možnost využití podtlaku vyvolaného exspirační dyzou 61 je podporování programovaného pohybu léků, cizích těles a hlenů v dýchacích cestách. Na těleso, resp. překážku /hlen, aspirát/ v dýchacích cestách působí při proudění plynů síla úměrná rozdílu tlaků před a za překážkou a průmětu plochy překážky ve směru proudění plynu. Rozdíl tlaků před a za překážkou je matematickým výsledkem druhé mocniny rychlosti průtoku plynů a měrné hmotnosti plynů. V dýchacích cestách působí tato síla v jednom cyklu jednou ve směru inspiračním, a podruhé v exspiračním, a ío to po dobu trvaní inspiria, resp. exspiria. V případě, že výsledný impulz síly bude větší ve směru inspiria, bude pohyblivá překážka posouvaná směrem do plic. V případě, že výsledný impulz síly bude větší ve směru exspiria, bude pohyblivá překážka posouvána směrem ven z plic.

Pomocí jednosměrného ventilu 13, ke kterému je připojen zásobník lavážního roztoku nebo léků, např. injekční stříkačka s kuželem, lze vykonávat laváž nebo aplikaci léků do dýchacích cest pacienta. Po dobu umělé ventilace se zvolený roztok ze zásobníku vstřikuje přes jednosměrný ventil 13 do inspirační dýzy 51, kde se prouděním plynů z velké časti přemění na aerosol s vysokou penetrační energií a rychlostí. Výhodou je, že aerosol s vysokou penetrační schopností se do malých průdušek vstřebává rychleji, než při jednoduchém vstříknutí do trachey.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   20 1. Multidýzový dvoj směrný generátor tlaku na ventilaci plic tvořený tělesem, ve kterém je vytvořena průchozí díra, a který je po obvodu vybaven inspiračními napájecími otvory vyústěnými do průchozí díry a orientovanými směrem k výstupnímu otvoru průchozí díry, vyznačující se tím, že v tělese (1) je vytvořen nejméně jeden exspirační napájecí otvor (6) vyústěný do průchozí díry (2) a orientovaný směrem k vstupnímu otvoru průchozí díry (2) tělesa

   25 (1).
2. 2. Multidýzový dvoj směrný generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélná osa exspiračního napájecího otvoru (6) svírá s podélnou osou průchozí díry (2) úhel 10° až 30°.
3. 3. Multidýzový dvoj směrný generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím,

   30 že v exspiračním napájecím otvoru (6) je uložena exspirační dýza (61).
4. 4. Multidýzový dvoj směrný generátor podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že výstup (4) tělesa (1) je vybaven měřicím kuželem (11), ve kterém je vytvořen kanál (12) vyústěný do průchozí díry (2).
5. 5. Multidýzový dvoj směrný generátor podle některého z předchozích nároků, vyznaču35 jící se tím, že aspoň jeden inspirační napájecí otvor (7) je vybaven jednosměnným ventilem (13).