RU1779367C

RU1779367C - Suction unit for medical altitude chambers

Info

Publication number: RU1779367C
Application number: SU4897978A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Игоревич Соломонов; Сергей Васильевич Калинин; Алексей Викторович Дурнов; Владимир Леонидович Гудименко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1992-12-07

Abstract

Использование: в медицине при проведении аспирации в услови х переменного давлени в полости барокамеры. Цель изобретени - повышение надежности работы и безопасности пациента. В полости 1 барокамеры 2 с размещенной емкостью 5 с крышкой 7, предохранительным клапаном 14,каналом 19 вывода, дополнительно установлена емкость 4 с крышкой 6. В крышке 6 закреплены магистраль 8 ввода и дополнительна магистраль 18 дл сообщени полостей емкостей 4 и 5. Концы магистрали 8 ввода и дополнительной магистрали размещены в полости емкости 4 и равноудалены от внутреннего торца ее крышки 6. Кажда из крышек 6, 7 имеет соответственно обратные клапаны 12, 13. магистраль 11 вывода подсоединена к перистальтическому насосу . 5 ил, ел СUsage: in medicine when aspirating under conditions of variable pressure in the chamber of the pressure chamber. The purpose of the invention is to improve the reliability and safety of the patient. In the cavity 1 of the pressure chamber 2 with a placed container 5 with a cover 7, a safety valve 14, an output channel 19, an additional tank 4 with a cover 6 is installed. In the cover 6, an input line 8 and an additional line 18 are fixed for communicating the cavities of the containers 4 and 5. The ends of the line 8 input and additional line are located in the cavity of the tank 4 and are equidistant from the inner end of its cover 6. Each of the covers 6, 7 has, respectively, check valves 12, 13. The output line 11 is connected to a peristaltic pump. 5 il, eat C

Description

Г R

1212

11

Z5Z5

vl Ю СО О vl Yu СО О

15fifteen

DJDJ

Изобретение относитс к медицинской технике и может быть использовано в медицинских барокамерах при лечении средствами гипербарической оксигенации (ГБО).The invention relates to medical equipment and can be used in medical pressure chambers in the treatment of hyperbaric oxygenation (HBO).

Известен отсасыватель (аспиратор), включающий в себ емкость, сообщенную лини ми с катетером и источником разрежени 1. Катетер помещаетс в дренируемую полость пациента, наход щегос внутри барокамеры, а емкость и арматура размещены снаружи барокамеры и соединены с ней разъемными трубопроводами (которые необходимо периодически разбирать и дезинфицировать). Недостатком от- сасывател вл етс возможность нарушени во врем сеанса ГБО герметичности наход щихс снаружи барокамеры соединений трубопроводов и самих трубопроводов из-за их частой разборки, при этом возможно преждевременное прекращение режима работы барокамеры и сеанса из-за утечки газа из барокамеры, а также возможно причинение вреда пациенту, так как в катетере создаетс слишком большое разрежение , равное избыточному давлению в барокамере относительно окружающей среды .A suction device (aspirator) is known that includes a container communicated by lines with a catheter and a vacuum source 1. The catheter is placed in a drainable cavity of a patient located inside the pressure chamber, and the container and valves are placed outside the pressure chamber and connected to it by detachable pipelines (which must be periodically disassemble and disinfect). A drawback of a suction pump is the possibility of a breakdown during the HBO session of the tightness of the connections of the pipelines and the pipelines outside the pressure chamber due to their frequent disassembly, and it is possible to prematurely terminate the pressure chamber operation and the session due to gas leakage from the pressure chamber, as well as possible causing harm to the patient, because too much depression is created in the catheter equal to the overpressure in the pressure chamber relative to the environment.

Эти недостатки устранены в известном отсасывателе дл медицинских барокамер, содержащем размещаемую во внутренней полости барокамеры емкость с крышкой, предохранительным клапаном избыточного давлени (разрежени в емкости) и магистрал ми ввода и вывода, кажда из которых свободным концом закреплена в крышке, а другим концом сообщена соответственно с катетером и насосом 2. В этом отсасывателе уменьшена возможность нарушени герметичности трубопроводов, так как они нагружены не полным избыточным давлением в барокамере, а только разрежением, создаваемым в емкости отсасывател насосом (величина разрежени ограничиваетс к тому же предохранительным клапаном).These disadvantages are eliminated in the known aspirator for medical pressure chambers, containing a container with a cover, an overpressure safety valve (vacuum in the container) and input and output lines, each of which is secured with a free end in the cover and the other end is communicated accordingly with a catheter and pump 2. In this aspirator, the possibility of violating the tightness of pipelines is reduced, since they are not loaded with full overpressure in the pressure chamber, but only pressure generated in the suction tank by the pump (the amount of vacuum is also limited by the safety valve).

Однако при изменении давлени в барокамере , например, при пульсации давлени во врем изопрессии или при снижении давлени во врем декомпрессии может оказатьс , что давление в емкости отсасывател превышает давление в барокамере (при переключении режимов работы отсасывател , при отключении насоса), при этом газова подушка в емкости будет расшир тьс и газ пойдет в катетер и в дренируемые полости пациента,However, when the pressure in the pressure chamber changes, for example, when pressure pulsates during isopressure or when the pressure decreases during decompression, it may turn out that the pressure in the suction tank exceeds the pressure in the pressure chamber (when switching the suction device, when the pump is turned off), while the gas cushion the container will expand and the gas will go into the catheter and into the drained cavities of the patient,

В результате возможно преждевременное прерывание лечебного сеанса в барокамере и повреждение пациента.As a result, premature interruption of the treatment session in the pressure chamber and damage to the patient are possible.

Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков, повышение надежности работы отсасывател и безопасности пациента при проведении аспирации в услови х переменного давлени в полости барокамеры.The aim of the invention is to remedy these drawbacks, increase the reliability of the suction device and the safety of the patient when aspirating under conditions of variable pressure in the pressure chamber cavity.

Указанна цель достигаетс тем, что отсасыватель снабжен дополнительной емкостью с крышкой и дополнительнойThis goal is achieved in that the aspirator is equipped with an additional container with a lid and an additional

0 магистралью, сообщающей полости упом нутых емкостей, при этом свободные концы магистрали ввода и дополнительной магистрали закреплены в крышке дополнительной емкости и равноудалены от ее внутреннего0 line, communicating the cavity of the mentioned containers, while the free ends of the input line and the additional line are fixed in the cover of the additional capacity and equidistant from its inner

5 торца, кажда крышка снабжена обратным клапаном дл сообщени внутренних полостей соответствующих емкостей с полостью барокамеры, при этом гидравлическое сопротивление магистрали ввода больше гид0 равлическогосопротивлени 5 end, each cover is equipped with a check valve for communicating the internal cavities of the respective containers with the pressure chamber cavity, while the hydraulic resistance of the input line is greater than the hydraulic resistance

дополнительно введенной магистрали, а насос выполнен в виде пневмоприводного перистальтического насоса.additionally introduced line, and the pump is made in the form of a pneumatic drive peristaltic pump.

За вленное техническое решение име5 ет по сравнению с прототипом следующие отличительные существенные признаки:The claimed technical solution has, in comparison with the prototype, the following distinctive essential features:

-отсасыватель снабжен дополнительной емкостью с крышкой.- the suction device is equipped with an additional container with a lid.

-он снабжен дополнительной магист- 0 ралью, сообщающей полости емкостей,-It is equipped with an additional 0-rail, communicating cavity cavities,

-свободные концы магистрали ввода и дополнительной магистрали закреплены в крышке дополнительной емкости,-free ends of the input line and the additional line are fixed in the cover of the additional tank,

-свободные концы магистрали ввода и 5 дополнительной магистрали равноудалены-free ends of the input line and 5 additional lines are equidistant

от внутреннего торца дополнительной емкости ,from the inner end of the additional capacity,

-кажда крышка снабжена обратным клапаном дл сообщени внутренних поло0 стей соответствующих емкостей с полостью барокамеры,- each lid is equipped with a check valve for communicating the internal cavities of the respective containers with the pressure chamber cavity,

-гидравлическое сопротивление магистрали ввода больше гидравлического сопротивлени дополнительно введенной- the hydraulic resistance of the input line is greater than the hydraulic resistance of the additionally introduced

5 магистрали,5 highways

-насос выполнен в виде пневмоприводного перистальтического насоса, вследствие чего техническое решение отвечает критерию Новизна.- the pump is made in the form of a pneumatic drive peristaltic pump, as a result of which the technical solution meets the criterion of Novelty.

0 Указанные признаки не обнаружены в известных решени х, поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию Существенные отличи .0 The indicated features were not found in the known solutions, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of Significant differences.

На фиг. 1 приведена пневмосхема баро5 камеры с отсасывателем; на фиг. 2 - схема барокамеры с отсасывателем в начальный момент заполнени отсасываемой жидкостью с пеной первой по ходу движени жидкости емкости; на фиг. 3 - схема барокамеры с отсасывателем в начальный момент заполнени отсасываемой жидкостью второй по ходу движени жидкости емкости; на фиг. 4 - схема барокамеры с отсасывателем в заполненной первой по ходу движени жидкости емкостью; на фиг. 5 - схема барокамеры с отсасывателем в конце его работы.In FIG. 1 shows a pneumatic diagram of a baro5 chamber with a suction device; in FIG. 2 is a diagram of a pressure chamber with a suction device at the initial moment of filling with a suction liquid with foam of the first container along the liquid; in FIG. 3 is a diagram of a pressure chamber with a suction device at the initial moment of filling with a suction liquid the second container in the direction of the liquid movement; in FIG. 4 is a diagram of a pressure chamber with a suction device in a container filled with the first tank in the direction of movement of the liquid; in FIG. 5 is a diagram of a pressure chamber with a suction device at the end of its operation.

Во внутренней герметичной полости 1 барокамеры 2 установлен отсасыватель 3, включающий в себ емкости (банки) 4 и 5 с крышками 6 и 7, в которых выполнены кана- лы ввода 8 и 9 и каналы вывода 10 и 11. Крышки 6 и 7 снабжены обратными клапанами 12 и 13, сообщающими внутренние полости емкостей 4 и 5 с полостью 1 и установленными входом в направлении к внут- ренней полости соответствующей емкости. Крышка 7 снабжена предохранительным клапаном 14 избыточного давлени (разрежени в емкости 5), а во внутренней полости емкости 5 размещен поплавковый клапан 15. Канал 8 сообщен магистралью ввода 16 с катетером 17, канал 10 соединен магистралью 18 с каналом 9, а канал 11 соединен магистралью вывода 19 со входом вход щего в отсасыватель 3 пневмоп- риводного перистальтического насоса 20, выход 21 которого сообщен с полостью 1. насос приводитс в действие сжатым газом, который подаетс снаружи барокамеры 2 по линии 22, выброс газа производитс по ли- нии 23 наружу барокамеры.In the internal sealed cavity 1 of the pressure chamber 2, a suction device 3 is installed, including containers (cans) 4 and 5 with covers 6 and 7, in which input channels 8 and 9 and output channels 10 and 11 are made. The covers 6 and 7 are provided with reverse valves 12 and 13, communicating the internal cavities of the containers 4 and 5 with the cavity 1 and installed by the inlet towards the internal cavity of the corresponding container. The cover 7 is equipped with an overpressure safety valve 14 (vacuum in the vessel 5), and a float valve 15 is placed in the internal cavity of the vessel 5. Channel 8 is communicated by an input line 16 with a catheter 17, channel 10 is connected by line 18 to channel 9, and channel 11 is connected by a line terminal 19 with the inlet of the pneumatic actuated peristaltic pump 20 entering the suction device 3, the outlet 21 of which is connected to the cavity 1. The pump is driven by compressed gas, which is supplied from the outside of the pressure chamber 2 via line 22, the gas is ejected through line 23 Ms hyperbaric chambers.

Свободные концы магистралей 16, 18 и 19 закреплены в крышках 6 и 7, причем свободный конец (трубка) 24 магистрали ввода 16 и свободный конец (трубка) 25 до- полнительной магистрали 18 равноудалены от внутреннего торца емкости 4 (размещены в емкости на одном уровне). Лини от входа катетера 17 до внутренней полости емкости 4 (включающа в себ катетер 17, магист- раль 16, канал 8 и трубку 24) выполнена с гидравлическим сопротивлением большим, чем у линии между внутренними полост ми емкостей 4 и 5 (включающей в себ трубку 25, канал 10, магистраль 18 и канал 9). Это может быть выполнено, например, увеличением длины магистрали 16 и уменьшением диаметра ее проходного сечени , установкой дополнительных дросселей и других ме- стных сопротивлений и, наоборот, уменьшением длины магистрали 18 и увеличением диаметра ее проходного сечени .The free ends of the lines 16, 18 and 19 are fixed in the covers 6 and 7, and the free end (tube) 24 of the input line 16 and the free end (tube) 25 of the additional line 18 are equidistant from the inner end of the tank 4 (placed in the tank at the same level ) The line from the inlet of the catheter 17 to the inner cavity of the vessel 4 (including the catheter 17, line 16, channel 8 and the tube 24) is made with a hydraulic resistance greater than that of the line between the internal cavities of the vessels 4 and 5 (including the tube 25, channel 10, highway 18 and channel 9). This can be done, for example, by increasing the length of the line 16 and reducing the diameter of its bore, installing additional chokes and other local resistances, and, conversely, reducing the length of the line 18 and increasing the diameter of its bore.

Поплавковый клапан 15 размещен под каналом 11.The float valve 15 is placed under the channel 11.

Барокамера работает следующим обра- зом.The pressure chamber operates as follows.

Дл осуществлени сеанса ГБО во внутреннюю полость 1 барокамеры 2 под давлением подаетс газ. Это может быть, например, кислород, если барокамера одноместна , или воздух, если барокамера многоместна . Сеанс ГБО обычно состоит из трех режимов: компресси (повышение давлени ), изопресси (выдержка под посто нным давлением, площадка), декомпресси (снижение давлени ). Во врем сеанса может быть несколько площадок с разными давлени ми изопрессии с соответствующими компресси ми или декомпресси ми при переходе с одной площадки на другую.To carry out a HBO session, gas is supplied under pressure to the internal cavity 1 of the pressure chamber 2. It can be, for example, oxygen, if the pressure chamber is single, or air, if the pressure chamber is multi-seat. A HBO session usually consists of three modes: compress (increase in pressure), isopress (hold under constant pressure, platform), decompression (decrease in pressure). During the session, there may be several sites with different isopressure pressures with corresponding compresses or decompressions when moving from one site to another.

Катетер 17 отсасывател 3 помещаетс в дренируемую полость пациента, располагаемого внутри барокамеры, а по линии 22 пневмоприводного насоса 20 подаетс сжатый газ, который приводит насос в действие; отработанный газ выбрасываетс наружу барокамеры 2 по линии 23. Насос откачивает часть газа из емкости 5, создава в ней разрежение относительно полости 1. Так как емкость 5 сообщена с емкостью 4 магистралью 18, то в емкости 4 создаетс такое же разрежение, как и в емкости 5. Под действием этого разрежени жидкость из дренируемой полости пациента через катетер 17 по магистрали 16, каналу 8 и трубке 24 поступает в емкость 4.The catheter 17 of the suction device 3 is placed in the drained cavity of the patient located inside the pressure chamber, and compressed gas is supplied via line 22 of the pneumatic drive pump 20, which drives the pump; the exhaust gas is discharged outside the pressure chamber 2 via line 23. The pump pumps out part of the gas from the tank 5, creating a vacuum in it relative to the cavity 1. Since the tank 5 is connected to the tank 4 by the line 18, the same vacuum is created in the tank 4 as in the tank 5. Under the influence of this rarefaction, fluid from the patient’s drained cavity through the catheter 17 along the line 16, channel 8 and tube 24 enters the container 4.

Жидкость, поступающа по магистрали 16, может пенитьс , пена А скапливаетс в емкости 4 сверху осаждающейс жидкости Б. Когда пены скапливаетс столько, что она достигает трубки 25, она по трубке, каналу 10, магистрали 18 и каналу 9 поступает в емкость 5, где успевает превратитьс в жидкость В, пока происходит одновременный процесс превращени пены в жидкость в емкости 4.The fluid flowing through line 16 may foam, foam A accumulates in a container 4 on top of the precipitating liquid B. When the foam accumulates so much that it reaches tube 25, it flows through a tube, channel 10, line 18 and channel 9 into container 5, where manages to turn into liquid B, while there is a simultaneous process of converting the foam into a liquid in the tank 4.

После того, как уровень жидкости в емкости 4 поднимаетс до трубок 24 и 25, наверху емкости 4 выше выхода трубок 24 и 25 в емкость образуетс газова подушка Г, котора может сохран тьс в течение длительного времени.After the liquid level in the container 4 rises to the tubes 24 and 25, a gas cushion G is formed at the top of the container 4 above the outlet of the pipes 24 and 25, which can be maintained for a long time.

После заполнени емкости 5 определенным количеством жидкости поплавковый клапан 15 перекрывает канал 11, над уровнем жидкости в емкости 5 образуетс газова подушка Д, при этом отсос газа из емкости 5 насосом 20 прекращаетс , давление в емкост х сравниваетс с давлением в полости 1, и работа отсасывател 3 прекращаетс (отсос жидкости через катетер прекращаетс ).After filling the container 5 with a certain amount of liquid, the float valve 15 closes the channel 11, a gas cushion D is formed above the liquid level in the container 5, while the gas suction from the container 5 by the pump 20 is stopped, the pressure in the containers is compared with the pressure in the cavity 1, and the operation of the suction device 3 stops (suction of the fluid through the catheter stops).

При пульсации давлени в полости 1 или при декомпрессии, когда давление в полости 1 .снижаетс , газ из подушек Г и Д сбрасываетс в полость 1 через обратные клапаны 12 и 13, при этом уровни жидкости в емкост х 4 и 5 сохран ютс , а сеанс ГБО в барокамере не прерываетс .During pressure pulsation in the cavity 1 or during decompression, when the pressure in the cavity 1 decreases, the gas from the pillows G and D is discharged into the cavity 1 through the check valves 12 and 13, while the liquid levels in tanks 4 and 5 are maintained, and the session HBO in the pressure chamber is not interrupted.

При отказе одного из обратных клапанов 12 или 13 давление в подушках стравливаетс через оставшийс в действии клапан.If one of the check valves 12 or 13 fails, the pressure in the cushions is released through the remaining valve.

Например, при отказе обратного клапана 12 и при расширении подушки Г (при погруженных на один -уровень в жидкость концах трубок 24 и 25) жидкость из емкости 4 будет переливатьс в емкость 5 по пути наименьшего сопротивлени (по трубке 25, каналу 10, магистрали 18 и каналу 9, суммарное гидравлическое сопротивление которых меньше, чем линии от катетера 17 до выхода из трубки 24). Незначительное количество жидкости, которое может пройти через катетер 17 в обратном направлении, не причинит пациенту вреда, а газ из подушки Г не может попасть в полость пациента, так как при одновременном обнажении концов трубок 24 и 25 при понижении уровн жидкости Б газ из полушки Г прорветс в емкость 5 и давление в полости 4 сравн етс с давлением в полости 5 и полости 1.For example, if the check valve 12 fails and the pillow G expands (when the ends of the tubes 24 and 25 are immersed at one level in the liquid), the liquid from the tank 4 will be transferred to the tank 5 along the path of least resistance (along the pipe 25, channel 10, line 18 and channel 9, the total hydraulic resistance of which is less than the line from the catheter 17 to exit the tube 24). An insignificant amount of fluid that can pass through the catheter 17 in the opposite direction will not harm the patient, and the gas from pillow G cannot enter the patient’s cavity, since while the ends of the tubes 24 and 25 are exposed while the level of liquid B decreases, the gas from the half of G breaks into the container 5 and the pressure in the cavity 4 is compared with the pressure in the cavity 5 and cavity 1.

Попадание жидкости или пены в выводной канал 11 и на вход насоса 20 не приведет к прекращению отсасывани жидкости из полости пациента, так как перистальтический насос способен перекачивать как газ, так и жидкость, причем выход жидкости из насоса будет происходить без распыли- вани и разбрызгивани , жидкость можно при этом собирать в дополнительную емкость . Использование сжатого газа дл приведени насоса в действие также повышает пожаробезопасность и надежность отсасы- вател и безопасность пациентаIf liquid or foam enters the outlet channel 11 and the inlet of the pump 20, the suction of the liquid from the patient’s cavity will not be stopped, since the peristaltic pump is capable of pumping both gas and liquid, and the liquid will exit the pump without spraying and spraying. the liquid can be collected in an additional container. The use of compressed gas to drive the pump also increases fire safety and suction pump reliability and patient safety

Положительный эффект от использовани предложенного технического решени заключаетс в том, что повышаетс надежность отсасывател дл медицинской барокамеры при проведении аспирации в услови х переменного давлени окружающей среды в широких пределах (при прове- дении сеансов ГБО) в результатеA positive effect of the use of the proposed technical solution is that the reliability of the suction device for the medical pressure chamber is increased when suctioning under conditions of variable ambient pressure over a wide range (during HBO sessions) as a result

уменьшени веро тности прерывани сеанса из-за неполадок или неправильной работы с отсасывателем, а также в устранении возможности нанесени при этом вреда пациенту . Это особенно важно дл одноместных кислородных барокамер, в которых пациент препарируетс перед сеансом, помещаетс в герметичную барокамеру и подвергаетс воздействию ГБО безreducing the likelihood of a session interruption due to malfunctions or incorrect operation of the aspirator, as well as eliminating the possibility of harming the patient. This is especially important for single oxygen pressure chambers, in which the patient is prepared before the session, placed in an airtight pressure chamber and exposed to HBO without

возможности доступа со стороны медицинского персонала. Это важно и дл многоместной барокамеры, в которой медицинский персонал может не заметить или не успеть среагировать на возникшую неисправность,accessibility by medical staff. This is important for a multi-seat pressure chamber, in which medical personnel may not notice or do not have time to react to a malfunction,

Ф о р мул а из о б р ете н и Forumul

Отсасыватель дл медицинских барокамер , содержащий размещаемую во внутрен- ней полости барокамеры емкость сA suction device for medical pressure chambers containing a container with

крышкой, предохранительным клапаном избыточного давлени и магистрал ми ввода и вывода, кажда из которых свободным концом закреплена в крышке, а другим концом сообщена соответственно с катетеромa cover, an overpressure safety valve, and inlet and outlet lines, each of which is secured in the cover with a free end and communicated with the catheter with the other end, respectively

и насосом, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности работы и безопасности пациента при проведении аспирации в услови х переменного давлени в полости барокамеры, он снабжен дополнительной емкостью с крышкой и дополнительной магистралью, сообщающей полости упом нутых емкостей, при этом свободные концы магистрали ввода и дополнительной магистрали закреплены вand a pump, characterized in that, in order to improve the reliability and safety of the patient when aspirating under conditions of variable pressure in the pressure chamber cavity, it is equipped with an additional tank with a lid and an additional line communicating the cavities of said containers, while the free ends of the input line and additional lines secured in

крышке дополнительной емкости и равноудалены от ее внутреннего торца, кажда крышка снабжена обратным клапаном дл сообщени внутренних полостей соответствующих емкостей с полостью барокамеры,the lid of the additional container and equidistant from its inner end, each lid is provided with a check valve for communicating the internal cavities of the respective containers with the pressure chamber cavity;

при этом гидравлическое сопротивление магистрали ввода больше гидравлического сопротивлени дополнительно введенной магистрали, а насос выполнен в виде пнев- моприводного перистальтического насоса.in this case, the hydraulic resistance of the input line is greater than the hydraulic resistance of the additionally introduced line, and the pump is made in the form of a pneumatic drive peristaltic pump.

о оoh oh

-О ООС-O OOS

о о о оoh oh oh oh

LL

15 fifteen

JJ

Фиг. 2.FIG. 2.

иг. 3.ig. 3.

иг. 4,ig. 4,