RU197115U1

RU197115U1 - PORTABLE UNIT FOR INHALATION ANNESTICIAN

Info

Publication number: RU197115U1
Application number: RU2019141946U
Authority: RU
Inventors: Андрей Алексеевич Сорокин
Original assignee: Андрей Алексеевич Сорокин
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2020-04-01

Abstract

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.Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении безопасности работы портативного аппарата для проведения ингаляционного наркоза.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, При этом, 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. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The proposed solution relates to the field of medical technology, in particular to devices designed for inhalation anesthesia with a mixture of oxygen and nitrous oxide and performed on pneumatic means of automation. The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the safety of a portable device for inhalation anesthesia . The claimed technical result is achieved using a portable apparatus of inhalation anesthesia, performed on Mon in elements with freely lying membranes, including sources of compressed oxygen and nitrous oxide, a pneumatic tumbler, a pneumatic button, valves, rotameters, and a device for connecting to a patient, as well as an integrated pneumatic module and two output pneumatic relays. Moreover, the module and output relay have oxygen inputs connected to the source of compressed oxygen through the pneumatic toggle switch, the second input of the module is connected to the pneumatic button, the power inputs of the module for nitrous oxide are directly connected to the nitrous oxide source, and the power input of the output relay nitrous oxide are connected to a nitrous oxide source through a pneumological element controlled by oxygen pressure, each of the two outputs of the module is connected to a device for connecting to the patient through output pneumatic relays, sequentially located flow and concentration valves, a rotameter and a non-return valve, and the third output of the module is connected with this device through the check valve. 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Назначение и область примененияPurpose and scope

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.The proposed technical solution relates to the field of medical technology, in particular to devices designed for inhalation anesthesia with a mixture of oxygen and nitrous oxide and performed on pneumatic automation equipment.

Предшествующий уровень техникиState of the art

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.From the prior art known "Anesthesia apparatus" according to ed. testimonial. No. 344674, .A61M 17/00, made on pneumatic membrane elements, pneumatic relays of which are connected to the valve of the ratio of gas flow rate.

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. It is also known "Device for artificial ventilation of the lungs and inhalation anesthesia" according to the patent of Russia No. 957902, A61 H 31/02, A61 M 17/00, made on pneumatic membrane elements. The device is characterized in that it is equipped with an operation mode selection unit including a unit for proportional changing the gas flow rate, a pneumatic pickup and a pointer indicating device.

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.In addition, the solution of the portable device for inhalation anesthesia according to the patent of Russia No. 19685, A61M17 / 00, made on pneumatic membrane elements and having check valves to provide emergency supply of pure oxygen and auxiliary breathing when the patient leaves anesthesia, is also known from the prior art. to eliminate the flow of gases from one channel to another. Based on the set of essential features, this solution is selected as a prototype.

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.Common in the proposed technical solution and known devices is the use of sources of compressed oxygen and nitrous oxide, pneumatic elements and devices connecting to the patient, the possibility of inhalation anesthesia in the presence of independent breathing of the patient, the presence of emergency oxygen supply, the possibility of assisted ventilation in the presence of independent breathing of the patient, however, their fundamental solution is different.

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.The main common disadvantages of the known devices, including the prototype, are the design complexity and insufficient reliability, which consists in the impossibility of blocking the supply of nitrous oxide in the absence of oxygen, as well as providing smooth adjustment of the gas ratio at a fixed flow rate.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Основной технической проблемой, решаемой заявленной полезной моделью, является устранение указанных выше недостатков известных устройств.The main technical problem solved by the claimed utility model is the elimination of the above disadvantages of the known devices.

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.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the safety of a portable device for inhalation anesthesia by blocking the supply of nitrous oxide in the absence of oxygen, as well as providing smooth adjustment of the gas ratio at a fixed flow rate.

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.The claimed technical result is achieved using a portable device of inhalation anesthesia performed on pneumatic elements with freely lying membranes, including sources of compressed oxygen and nitrous oxide, a pneumatic tumbler, a pneumatic button, valves, rotameters and a device for connecting to a patient, as well as an integrated pneumatic module and two output pneumatic relays from the prototype in that the power inputs of the module and the output relay for oxygen are connected to a source of compressed oxygen through a pneumatic tumbler, the second the module’s input is connected to the pneumatic button, the nitrous oxide module’s power inputs are directly connected to the nitrous oxide source, and the nitrous oxide output relay’s power input is connected to the nitrous oxide source through a pneumological element controlled by oxygen pressure, each of the two outputs of the module is connected to a device connected to the patient through the output pneumatic relay, sequentially located flow and concentration valves, a rotameter and a check valve, and the third output of the module is connected to this device through a check valve.

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. In addition, in a possible embodiment, the integrated pneumatic module contains four pneumatic relays, connected according to the “NOT” scheme and having a power input, a control input and an output, the output of the first relay being connected to the control input of the second relay and the first output of the module, the output of the second relay being connected with the control inputs of the third and fourth relays, the outputs of the third and fourth relays are connected respectively to the second and third outputs of the module, and the control input of the first relay is connected to the power input of the module through pneumatic resistance .

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.Moreover, with any possible embodiment of the claimed utility model, the pneumological element is preferably made by controlled oxygen pressure according to the YES / NO scheme, and the flow and concentration valves are double.

Краткое описание иллюстративных материалов. A brief description of illustrative materials .

Сущность заявленного решения поясняется функциональной схемой (фиг.1) предлагаемого портативного аппарата ингаляционного наркоза, включающей:The essence of the claimed solution is illustrated by the functional diagram (figure 1) of the proposed portable device of inhalation anesthesia, including:

1 - интегральный пневматический модуль;1 - integrated pneumatic module;

2, 4 - выходное пневмореле;2, 4 - output pneumorelay;

3 - пневмотумблер;3 - pneumatic tumbler;

5 - пневмокнопка;5 - pneumatic button;

6 - устройство присоединения к пациенту;6 - device connecting to the patient;

7, 10 - вентили;7, 10 - valves;

8, 11 - ротаметры;8, 11 - rotameters;

9, 12, 13 - обратные клапаны;9, 12, 13 - check valves;

14, 15, 16, 17 - пневмореле;14, 15, 16, 17 - pneumorelay;

18 - пневмосопротивление.18 - pneumatic resistance.

19 - пневмологический элемент.19 is a pneumological element.

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.It should be noted that the presented functional diagram of FIG. 1 illustrates only one of the most preferred embodiments of the utility model and cannot be considered as limitations of its content, which may include other possible embodiments.

Осуществимость полезной моделиUtility Model Feasibility

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. According to the presented on the functional diagram of figure 1, a portable device for inhalation anesthesia, made on pneumatic elements with freely lying membranes, contains a pneumatic integrated module 1, the first input of module 1 and the power input of the output relay 2 are connected to an oxygen source through a pneumatic tumbler 3 (in the scheme of figure 1 not shown), the second input of module 1 and the power input of the output relay 4 are connected to the nitrous oxide source, the third input of module 1 is connected to the pneumatic button 5. In this case, the power input of the output relay 4 is connected to the nitrous source pneumological nitrogen through the element 19, controlled oxygen pressure on a "YES / NO", that allows to block the flow of nitrous oxide in the absence of oxygen.

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.The first output of module 1 is connected to the device 6 connecting to the patient through a series-connected output pneumatic relay 2, connected in series with double valves of flow and concentration 7 and 10, a rotameter 8 and a check valve 9. The second output of module 1 is connected to a device 6 through a series-connected output pneumatic relay 4 connected in series are double valves of flow and concentration 7 and 10, a rotameter 11 and a check valve 13. The third output of module 1 is connected to the device 6 through a check valve 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 1The integrated module 1 contains four pneumatic relays 14, 15, 16, 17 and pneumatic resistance 18, and the pneumatic relays are connected according to the “NOT” circuit and have a power input, a control input and an output. The output of the relay 14 is connected to the control relay 15 and the first output of the module 1, the output of the relay 15 is connected to the control inputs of the relay 16 and 17, the outputs of the relay 16 and 17 are connected respectively to the second and third outputs of the module 1, and the control input of the relay 14 is connected to the oxygen input power supply of module 1 through pneumatic resistance 18. The output of relay 17 is also connected to the input of the pneumological element 19, also connected to the first and third outputs of module 1

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

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.When the supply pressure is supplied to the circuit from oxygen and nitrous oxide sources (not shown in the drawing) and the toggle switch 3 is turned on, zero signals appear on the outputs of module 1, which, when fed to the control inputs of the output relays 2 and 4, provide an oxygen stream at the output of relay 2, and at the output of relay 4, nitrous oxide flow. The oxygen flow from the output of relay 2 enters the device 6 through series-connected double valves of flow and concentration 7 and 10, the rotameter 8 and the check valve 9. The flow of nitrous oxide from the output of relay 4 enters the device 6 through series-connected double valves of flow and concentration 7 and 10, a rotameter 11 and a non-return valve 12. In the device 6 connecting to the patient, both gases are mixed and supplied to the patient when he spontaneously breathes.

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. The flows of oxygen and nitrous oxide are regulated respectively by double valves 7 and 10 for rotameters 8 and 11, which makes it possible to set any concentration of gases in the mixture and the total flow of the narcotic mixture supplied to the patient. The use in the design of series-connected double flow and concentration valves 7 and 10 provides the same operating conditions for the valves, improves the accuracy of gas flow control and ensures a constant flow of the gas mixture at the outlet of the device when changing the flow ratio of valves 7 and 10. The flow of oxygen gases and nitrous oxide to the output of the device is determined by the gas flow meter, rotameters 8 and 11, included at the outputs of the valves of the first and second module outputs.

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.When the button 5 is turned on, oxygen from the control input of the relay 14 is etched into the atmosphere, as a result of which the relays 14, 15, 16 and 17 switch, and single pneumatic signals appear at the outputs of module 1, the oxygen and nitrous oxide flows at the outputs of relays 2 and 4 are stopped, which leads to the termination of the supply of the narcotic mixture to the device 6 connecting to the patient. At the same time, at the third output of module 1, a constant stream of pure oxygen appears, directed through a non-return valve 12 directly to the patient attachment device 6. This ensures that if necessary, an emergency supply of pure oxygen or assisted breathing to the patient when the patient leaves anesthesia is necessary.

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.The nitrous oxide supply is controlled by means of a pneumological element 19 controlled by oxygen pressure according to the “YES / NO” scheme, by connecting the input of the pneumological element with the first and third outputs of module 1 and the output of the pneumatic relay 17, which will eliminate the possibility of nitrous oxide being supplied to the input of the device 6 in the absence of oxygen, thereby significantly increasing the reliability of the apparatus of inhalation anesthesia according to the stated solution is useful model. In turn, as was previously indicated, the volume and gas ratio in the mixture are adjusted using double valves, which allow for accurate and smooth adjustment of the gas ratio at a fixed flow rate.

Обратные клапаны 9, 12 и 13 включены в схему аппарата для исключения перетечки газов из одного канала в другой.Check valves 9, 12 and 13 are included in the circuit of the apparatus to prevent the flow of gases from one channel to another.

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.From the description of the operation of the proposed apparatus, it can be seen that the apparatus allows for the emergency supply of oxygen to the patient or auxiliary ventilation of the lungs with pure oxygen in case of weak respiratory attempts of the patient. In addition, the apparatus blocks the supply of nitrous oxide in the absence of oxygen, and also provides a smooth adjustment of the gas ratio at a fixed flow rate.

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.The proposed technical solution of the apparatus, based on the use of the same type of miniature pneumatic relay with freely lying membranes, including those that are part of the integrated module, which ensures the simplicity of the apparatus design and its maximum portability, which at the same time has increased reliability and safety due to the lack of pneumorelay designs of movable mechanical parts.

Таким образом, в результате предложенного решения портативный аппарат для проведения ингаляционного наркоза обеспечивает решение поставленных технических проблем и достижение заявленного технического эффекта.Thus, as a result of the proposed solution, a portable device for inhalation anesthesia provides a solution to the technical problems posed and the claimed technical effect.

Заявленное техническое решение, не является очевидным, а его технический эффект достаточно высок. The claimed technical solution is not obvious, and its technical effect is quite high.

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.The possibility of industrial application of the proposed device is not in doubt, since it can be manufactured using well-known elementary technology and technological processes in the art.

Claims

1. A portable device for inhalation anesthesia, made on pneumatic elements with freely lying membranes, including sources of compressed oxygen and nitrous oxide, a pneumatic tumbler, a pneumatic button, valves, rotameters and a device for connecting to a patient, as well as an integrated pneumatic module and two output pneumatic relays, characterized in that the power inputs of the module and the output relay for oxygen are connected to the source of compressed oxygen through the pneumatic toggle switch, the second input of the module is connected to the pneumatic button, the power inputs of the module for nitrous oxide are connected they are connected directly to the nitrous oxide source, and the nitrous oxide nitride oxide output relay power input is connected to the nitrous oxide source through a pneumological element controlled by oxygen pressure, and each of the two outputs of the module is connected to the patient connection device through the output pneumatic relays, flow valves located in series, and concentration, rotameter and check valve, and the third output of the module is connected to this device through a check valve.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the integrated pneumatic module contains four pneumatic relays, connected according to the "NOT" scheme and having a power input, a control input and an output, the output of the first relay being connected to the control input of the second relay and the first output of the module, the output of the second relay is connected to the control inputs of the third and fourth relays, the outputs of the third and fourth relays are connected respectively to the second and third outputs of the module, and the control input of the first relay is connected to the power input of the module through pneumatic resistance.

3. The apparatus according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the pneumological element is made controlled by oxygen pressure according to the scheme "YES / NO", and the flow and concentration valves are double.