RU1474913C

RU1474913C - Apparatus for artificial lungs ventilation

Info

Publication number: RU1474913C
Authority: RU
Inventors: В.Д. Ремизов; А.В. Защеринский
Original assignee: Ремизов Виктор Дмитриевич; Защеринский Анатолий Витальевич
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: apparatus has functional unit 1, switching reducer 2, variable reactor 3, inverter 4, rectifier 5, two pneumatic relays 6 and 7 connected together, connecting pipe-lines 8 and unit 9 for connection to patient. Pneumatic toggle switch 10 is brought into connecting pipe-lines at input of inverter 4. Output of inverter 4 has power amplifier-follower 11 which has output connected with unit 9 through rectifier 5. EFFECT: improved quality of inhalation and stability of breathing parameters at transition from inhalation to artificial ventilation of lungs. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для искусственной вентиляции легких при оказании первой медицинской помощи. The invention relates to medical equipment and can be used for artificial ventilation during first aid.

Целью изобретения является обеспечение регулируемой ингаляции и стабильности параметров дыхания при переходе между режимами ингаляции и искусственной вентиляции легких и при изменении минутной вентиляции. The aim of the invention is the provision of controlled inhalation and stability of respiration during the transition between modes of inhalation and mechanical ventilation and when changing minute ventilation.

На чертеже изображена принципиальная схема аппарата искусственной вентиляции легких. The drawing shows a schematic diagram of a ventilator.

Аппарат содержит функциональный пневматический блок 1, редуктор 2, переменный дроссель 3, инвертор 4 с регулируемым порогом срабатывания, вентиль 5, пневмореле 6 и 7, соединительные трубопроводы 8, узел 9 присоединения к пациенту, пневмотумблер 10, повторитель-усилитель 11 мощности. The apparatus contains a functional pneumatic unit 1, a gearbox 2, a variable choke 3, an inverter 4 with an adjustable threshold of operation, a valve 5, a pneumatic relay 6 and 7, connecting pipelines 8, a node 9 for connecting to a patient, a pneumatic tumbler 10, and a power repeater-amplifier 11.

Переменный дроссель 3, пневмореле 6 и 7, инвертор 4 и пневмотумблер 10, связанные соединительными трубопроводами 8, образуют генератор пневматических импульсов с регулировкой частоты (дросселем 3) и отношения продолжительностей единичного и нулевого тактов (инвертором 4). Выход инвертора 4 соединен с управляющим входом повторителя-усилителя 11 мощности, выход которого связан через вентиль 5 с узлом 9 присоединения к пациенту. The variable choke 3, pneumatic relay 6 and 7, inverter 4 and pneumatic toggle switch 10, connected by connecting pipelines 8, form a pneumatic pulse generator with frequency control (choke 3) and the ratio of the durations of single and zero cycles (inverter 4). The output of the inverter 4 is connected to the control input of the power repeater-amplifier 11, the output of which is connected through the valve 5 to the node 9 connecting to the patient.

Аппарат работает следующим образом. Дыхательный газ от источника, например от кислородного баллона, поступает в редуктор 2 и на питание повторителя - усилителя 11 мощности. От редуктора 2 дыхательный газ давлением, сниженным редуктором до давления питания пневмоэлементов, подается в питающие камеры пневмореле 6, инвертора 4 и через переменный дроссель 3 - в соединительные трубопроводы 8. Режим искусственной вентиляции легких осуществляется при включенном пневмотумблере 10. В этом случае в начальный момент, когда отсутствует давление в соединительных трубопроводах 8, давление в управляющей камере инвертора 4 равно нулю, поэтому на выходе инвертора появляется единичный сигнал, поступающий в управляющую камеру повторителя-усилителя 11 мощности, при котором последний включается и подает дыхательный газ через вентиль 5 к узлу 9 присоединения к пациенту. Осуществляется фаза вдоха. Далее происходит нарастание давления в соединительных трубопроводах 8 за переменным дросселем 3. При достижении в трубопроводах 8 давления, равного величине порога срабатывания инвертора 4, поток газа на выходе инвертора 4 прекращается и начинается фаза выдоха. При дальнейшем нарастании давления в соединительных трубопроводах 8 до величины верхнего порога срабатывания пневмореле 6, последнее срабатывает и подает единичный сигнал в положительную управляющую камеру пневмореле 7, которое в свою очередь переключается и сообщает соединительные трубопроводы 8 с атмосферой. Давление в них резко падает, на управляющем входе инвертора 4 появляется нулевой сигнал, а на выходе единичный сигнал, который снова включает повторитель - усилитель 11 мощности и осуществляет подачу газа к узлу 9. При снижении давления в соединительных трубопроводах 8 до величины нижнего порога срабатывания пневмореле 6 последнее выключается (на его выходе появляется нулевой сигнал) и приводит в исходное состояние пневмореле 7, разъединяя соединительные трубопроводы 8 с атмосферой и таким образом приводит все элементы схемы в исходное состояние, готовое к следующему циклу. Далее происходит повторение нарастания давления в соединительных трубопроводах 8 через переменный дроссель 3 и дыхательные циклы повторяются, как описано выше. При этом частота дыхания определяется величиной открытия дросселя 3, а отношения продолжительностей выдоха и вдоха регулируются инвертором 4. The device operates as follows. Respiratory gas from a source, for example, from an oxygen cylinder, enters reducer 2 and is powered by a repeater - power amplifier 11. From the reducer 2, the respiratory gas is supplied by pressure, the reduced reducer to the supply pressure of the pneumatic elements, to the pneumatic relay 6, the inverter 4 and through the variable choke 3 to the connecting pipes 8. The artificial lung ventilation mode is carried out with the pneumatic tumbler 10 on. In this case, at the initial moment when there is no pressure in the connecting pipelines 8, the pressure in the control chamber of the inverter 4 is zero, therefore, a single signal appears at the output of the inverter entering the control chamber a repeater-amplifier 11 power, in which the latter is turned on and supplies respiratory gas through valve 5 to the node 9 connecting to the patient. The inhalation phase is carried out. Then, the pressure builds up in the connecting pipelines 8 behind the variable throttle 3. When the pipelines 8 reach a pressure equal to the threshold value of the inverter 4, the gas flow at the output of the inverter 4 stops and the exhalation phase begins. With a further increase in pressure in the connecting pipelines 8 to the upper threshold of the pneumatic relay 6, the latter is triggered and gives a single signal to the positive control chamber of the pneumatic relay 7, which in turn switches and communicates the connecting pipelines 8 with the atmosphere. The pressure in them drops sharply, a zero signal appears at the control input of the inverter 4, and a single signal appears at the output, which again turns on the repeater - power amplifier 11 and delivers gas to the node 9. When the pressure in the connecting pipelines 8 decreases to the lower threshold of the pneumatic relay 6, the latter is turned off (a zero signal appears at its output) and restores the pneumatic relay 7, disconnecting the connecting pipes 8 with the atmosphere and thus brings all elements of the circuit to its original state yanie, ready for the next cycle. Then there is a repeat of the increase in pressure in the connecting pipes 8 through an alternating throttle 3 and the breathing cycles are repeated, as described above. In this case, the respiratory rate is determined by the magnitude of the opening of the throttle 3, and the ratio of the durations of exhalation and inspiration is regulated by the inverter 4.

Режим ингаляции осуществляется при выключении пневмотумблера 10. В этом случае давление за пневмотумблером 10 до управляющей камеры инвертора 4 падает до атмосферного и на выходе инвертора 4 появляется постоянный единичный сигнал. Этот сигнал поступает управляющую камеру повторителя-усилителя 11 мощности, включает его и обеспечивает на его выходе поток дыхательного газа через вентиль 5 к узлу 9 присоединения к пациенту. Таким образом происходит непрерывное вдувание газа пациенту (ингаляция) с регулировкой вдуваемого объема газа тем же вентилем 5, что и при проведении искусственной вентиляции легких. Этот режим продолжается до тех пор, пока пневмотумблер 10 находится в выключенном состоянии. The inhalation mode is performed when the pneumatic tumbler 10 is turned off. In this case, the pressure behind the pneumatic tumbler 10 to the control chamber of the inverter 4 drops to atmospheric and a constant single signal appears at the output of the inverter 4. This signal enters the control chamber of the power repeater-amplifier 11, turns it on and provides a stream of respiratory gas through valve 5 to the patient connection unit 9 at its output. Thus, there is a continuous injection of gas to the patient (inhalation) with adjustment of the injected volume of gas by the same valve 5 as during artificial ventilation of the lungs. This mode continues until the air tumbler 10 is in the off state.

Включение в схему аппарата пневмотумблера 10, связанного своим входом с выходом переменного дросселя 3 и двумя пневмореле 6 и 7, а выходом - с управляющим входом инвертора 4, позволяет расширить функциональные возможности аппарата путем обеспечения непрерывного вдувания газа пациенту (ингаляции) и обеспечить постоянство установленных параметров дыхания при переходе с режима ингаляции на режим ИВЛ за счет того, что при выключении пневмотумблера 10 давление газа в соединительных трубопроводах 8 не изменяется и генератор пневматических импульсов продолжает работать с заданной частотой и отношением продолжительностей выдоха и вдоха. The inclusion in the circuit of the apparatus of the pneumatic tumbler 10, connected by its input to the output of the variable inductor 3 and two pneumatic relays 6 and 7, and the output to the control input of the inverter 4, allows you to expand the functionality of the device by providing continuous injection of gas to the patient (inhalation) and to ensure the constancy of the set parameters breathing during the transition from the inhalation mode to the ventilation mode due to the fact that when the pneumatic tumbler 10 is turned off, the gas pressure in the connecting pipelines 8 does not change and the pneumatic impulse generator cos continues to operate with a predetermined frequency and the duration of inhalation and exhalation.

Включение в схему аппарата повторителя-усилителя 11 мощности, вход которого связан с выходом инвертора 4, определяющего величину отношения продолжительностей выдоха и вдоха, а выход - через вентиль 5 с узлом присоединения к пациенту позволяет стабилизировать работу инвертора 4 благодаря тому, что выход инвертора 4 подключен к глухой камере повторителя-усилителя 11 мощности, давление в которой при срабатывании инвертора 4 не зависит от величины минутной вентиляции, так как вентиль 5 включен на выходе повторителя-усилителя 11 мощности. Постоянная величина давления на выходе инвертора 4 в сочетании с постоянными эффективными площадями обеспечивает постоянный порог его срабатывания, т.е. повышает стабильность величины отношения продолжительностей выдоха и вдоха при изменении минутной вентиляции. The inclusion in the circuit of the apparatus of the repeater-amplifier 11, the input of which is connected to the output of the inverter 4, which determines the ratio of the durations of exhalation and inhalation, and the output through the valve 5 with the node connecting to the patient allows you to stabilize the inverter 4 due to the output of the inverter 4 is connected to the dead chamber of the power repeater-amplifier 11, the pressure of which, when the inverter 4 is triggered, does not depend on the value of minute ventilation, since the valve 5 is turned on at the output of the power repeater-amplifier 11. A constant pressure value at the output of the inverter 4 in combination with constant effective areas provides a constant threshold for its operation, i.e. increases the stability of the ratio of the durations of expiration and inhalation when changing minute ventilation.

Использование предлагаемого аппарата при оказании первой медицинской помощи в условиях спасательных служб облегчает работу обслуживающего персонала за счет увеличения количества функций, выполняемых одним аппаратом, уменьшения необходимого количества медаппаратуры, а также сокращения длительности проведения подготовительных работ при реанимационных мероприятиях. Это значительно повышает эффективность реанимационных мероприятий в условиях скорой медицинской помощи и спасательных служб (в шахтах, водных станциях и т.д.). The use of the proposed device in first aid in rescue services facilitates the work of maintenance personnel by increasing the number of functions performed by one device, reducing the required number of medical equipment, as well as reducing the duration of preparatory work during resuscitation. This significantly increases the effectiveness of resuscitation measures in emergency medical and rescue services (in mines, water stations, etc.).

Claims

LUNG ARTIFICIAL VENTILATION APPARATUS, comprising a functional unit including a gas pressure reducer, variable choke, an inverter with control and supply inputs, a valve, pneumatic relay, connecting pipelines and a patient connection unit, characterized in that, in order to ensure controlled inhalation and stability of respiration parameters during the transition between the modes of inhalation and artificial ventilation of the lungs and when the ventilation is changed, it is equipped with a pneumotummer connected to the input with the output of the variable choke and the stump more, and the output - with the control input of the inverter, the supply input of which is connected to the output of the pressure reducer, as well as the repeater - the power amplifier with the control and respiratory inputs connected to the output of the inverter and the pressure reducer, respectively, and with the output connected through the valve to the connection unit to the patient.