RU225670U1 - Дыхательный тренажер для лечения и реабилитации - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, к области медицины, а именно к устройствам, применяемым в пульмонологии для мониторинга состояния дыхательной системы пациента с определением сатурации, основных показателей функции внешнего дыхания, газового состава выдыхаемого воздуха, а также проведения тренировок для восстановления дыхательных функций после перенесенных острых респираторных инфекций и при хронических заболеваниях бронхо-легочной системы. Устройство представляет собой дыхательный тренажер, выполненный в виде основного блока с дыхательной трубкой и внутренней камерой, отличающийся тем, что содержит пульсоксиметр, газовый анализатор-индикатор оксида углерода в выдыхаемом воздухе, спирометр и жидкокристаллический дисплей, которые соединены в основном блоке при помощи канала bluetooth и USB-соединений для регистрации и оценки результатов функциональных тестов на жидкокристаллическом дисплее, при этом пульсоксиметр выполнен с обрезиненным ложем для пальца пациента. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам, применяемым в пульмонологии для мониторинга состояния дыхательной системы пациента с определением сатурации, основных показателей функции внешнего дыхания, а также проведения тренировок для восстановления дыхательных функций после перенесенных острых респираторных инфекций и при хронических заболеваниях бронхолегочной системы. Необходимость медицинской реабилитации пульмонологических больных в значительной мере предопределяется хроническим характером течения наиболее распространенных заболеваний (хронической обструктивной болезни легких бронхиальной астмы), большой долей осложнений острых инфекционных процессов и явной необходимостью максимального функционального восстановления после торакальных операций (включая операции по поводу неспецифических и паразитарных заболеваний легких, легочного туберкулеза, онкологических заболеваний и операций по поводу заболеваний других органов грудной клетки - пищевода, сердца и др.) [1]. Прошедшая пандемия COVID-19 показала не только массовые поражения органов дыхания, но и оставила последствия, так называемый постковидный синдром. Одним из проявлений постковидного синдрома является снижение показателей жизненной емкости легких, что влечет за собой и множество других проблем, связанных с гипоксией организма. Целью реабилитации у пациентов, перенесших новую коронавирусную инфекцию (COVID-19), внебольничную двустороннюю пневмонию является улучшение дыхательной функции, облегчение симптомов, снижение возможной тревожности и депрессии, нормализация работы дыхательной и скелетной мускулатуры [2]. В последнее время широкое применение в реабилитации нашли различные дыхательные тренажеры, позволяющие создавать дозированную нагрузку на дыхательную систему за счет изменения газового состава вдыхаемого воздуха и создания дополнительного сопротивления воздушному потоку на вдохе или выдохе.

Из патента RU 2345795 С1 известен «Универсальный дыхательный тренажер с биологической обратной связью», применяемый с целью нормализации количества углекислого газа в организме человека. Дыхательный тренажер содержит маску для дыхания, дыхательный шланг и незамкнутый сосуд с отверстием для трубки. Так же в состав тренажера введен пульсоксиметр, блок постоянного потенциала, микроконтроллер и жидкокристаллический индикатор с отображением скорости потока воздуха во время его прохождения через секции тренажера во время вдоха и выдоха. Недостатками устройства является сложность конструкции, необходимость расположения электрода на поверхности кожи головы для снятия постоянного потенциала и регистрации пульса человека, а так же ограниченное количество регистрируемых параметров функции внешнего дыхания, которых недостаточно для комплексной оценки состояния пациента при его реабилитации.

Из патента SU №1790417 известен ингалятор Фролова, состоящий из стакана с коаксиально установленной внутри стакана внутренней камерой, и дыхательной трубки, соединенной с внутренней камерой, стакан может заполняться лечебным препаратом. Его недостатками является ограниченный функционал в связи с отсутствием в комплектации приборов регуляции нагрузки при дыхательных движениях, которые позволяли бы в соответствии со степенью тренированности пациента плавно изменять уровень сопротивления вдоху-выдоху. Так же недостатком является низкое удобство его эксплуатации, обусловленные как сложностью сборки ингалятора, так и необходимостью постоянного поддерживания крышки и трубки во избежание непроизвольного извлечения дыхательной трубки совместно с внутренней камерой и проливания наполняющей ингалятор жидкости.

Из патента RU 112044 U1 известен тренажер-ингалятор для проведения индивидуальных ингаляций паровоздушных смесей лечебных препаратов, масляных аэрозолей с поддержанием температуры смесей во время проведения процедуры, а также для проведения тренировок дыхательной системы с возможностью подбора нагрузки на дыхательную систему и подбором концентрации кислорода и углекислого газа как для лечения, так профилактики и предотвращения заболеваний и стрессов, реабилитации и восстановления при неблагоприятных экологических и производственных факторах. Недостатками данного устройства является низкие функциональные возможности, отсутствие дополнительных приборов, контролирующих адекватность нагрузки во время тренировок.

Предлагаемое нами устройство позволяет преодолеть недостатки известных тренажеров. Техническим результатом заявленной полезной модели является функция дыхательного тренажера в сочетании с комплексной оценкой функционального состояния дыхательной системы, оценки и мониторинга дыхательных функций у реабилитационных пациентов с заболеваниями органов дыхания за счет наличия в своей комплектации необходимых дополнительных устройств: спирометра, медицинского газового анализатора, пульсоксиметра.

На фиг. 1 изображена схематическая конструкция предлагаемого устройства.

Обозначения на фиг. 1 имеют следующие значения: 1 - дыхательная трубка; 2 - кнопка включения; 3 - пульсоксиметр; 4 - внутренняя камера; 5 - аккумулятор 10 kmph; 6 - жидкокристаллический дисплей; 7 - разъем type-c; 8 - газовый анализатор; 9 - канал Bluetooth; 10 - спирометр.

Технический результат реализуется за счет следующей конструкции дыхательного тренажера. Дыхательный тренажер имеет в своем составе непосредственно тренажер, состоящий из дыхательной трубки (1) и внутренней камеры (4), изготовленный из пластмассы, устойчивой к дезинфекции после соприкосновения с пациентом. Пульсоксиметр (3) представляет собой устройство для измерения уровня оксигенации и частоты пульса с надеваемым на палец пациента пульсоксиметрическим датчиком, выполненным со встроенным обрезиненным ложем для пальца пациента. В составе пульсоксиметра есть фотодиод с двумя встречно-параллельно включенными светодиодами, один из которых работает в красной, а другой - в ИК частях диапазона излучения; микропроцессорный блок с вычислителем, выполненным с возможностью расчета показаний частоты пульса и уровня оксигенации крови для индикации показаний на экране персонального компьютера или смартфона. Газовый анализатор-индикатор оксида углерода в выдыхаемом воздухе (8) используется для определения содержания оксида углерода в выдыхаемом воздухе, пересчета в единицы содержания карбоксигемоглобина в крови пациента, выдачи звуковой и световой сигнализации при превышении установленных порогов измерения. Спирометр (10) позволяет проводить оценку функционального статуса дыхательной системы на основе вычисления более 40 показателей внешнего дыхания в автоматическом режиме. Предлагаемое устройство оснащено кнопкой включения/выключения (2), аккумулятором (5), жидкокристаллическим дисплеем (6), разъемом для заряда аккумулятора (7) и разъемом Bluetooth (9) для связи компонентов между собой.

Прибор используется следующим образом: пациент в наиболее удобном для себя положении (сидя или полулежа) держит стакан тренажера в вертикальном положении, помещает мундштук в рот, плотно обхватив его губами, и выполняет дыхательные упражнения (вдох активно в течение 1-2 секунд и выдох сразу же после вдоха). Происходит тренировка вдоха и выдоха с пониженным содержанием кислорода в условиях положительного давления в дыхательной системе с помощью последовательного дыхания в определенном ритме с сопротивлением вдоху и выдоху через воду. Движения диафрагмы согласованы со вдохом и выдохом. Во время занятий на тренажере образовывается воздушно-капельная смесь с пониженным содержанием кислорода, которая под давлением с повышенной скоростью поступает в дыхательные пути. При вдохе и выдохе на тренажере легкие быстрее насыщаются воздухом. Во время тренировки на пациента надевается пульсоксиметр для анализа количества кислорода в крови (SpO₂) в динамике. В процессе тренировки производится анализ газового состава выдыхаемого воздуха с помощью газового анализатора по принципу электрохимической реакции оксида углерода с электролитом одного электрода и кислорода выдыхаемого воздуха - с другим. Эта реакция создает электрический потенциал, пропорциональный уровню концентрации оксида углерода. Полученные данные обрабатываются микропроцессором, а затем пиковая концентрация угарного газа представляется на жидкокристаллическом дисплее. При тренировке на тренажере спирометрически измеряются основные параметры внешнего дыхания: жизненная емкость легких, объем форсированного выдоха, форсированная жизненная емкость легких, объем форсированного выдоха за одну секунду, индекс Тиффно и другие.

Полезную модель целесообразно использовать как в первичном звене здравоохранения, так и в специализированных пульмонологических стационарах, отделениях реабилитации, физиотерапии, санаториях и других учреждениях, имеющих профиль реабилитации пациентов с заболеваниями легочной системы.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Малявин А.Г., Епифанов В.А., Глазкова И.И. Реабилитация при заболеваниях органов дыхания. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 341 с.

2. Мещерякова Н.Н., Белевский А.С., Кулешов А.В. Методические рекомендации - проведение легочной реабилитации у пациентов с новой коронавирусной инфекцией (COVID-19) и внебольничной двусторонней пневмонии. Москва - 2020 г. - 22 с.

3. Универсальный дыхательный тренажер с биологической обратной связью. Патент на изобретение №2345795 от 02.05.2007.

4. Ингалятор Фролова. Патент на изобретение SU 1790417 A3 от 23.01.1993.

5. Тренажер-ингалятор. Патент на полезную модель RU 12044 U1 от 25.08.2011.

Claims (1)

1. Дыхательный тренажер для лечения и реабилитации, выполненный в виде основного блока c дыхательной трубкой и внутренней камерой, отличающийся тем, что содержит пульсоксиметр, газовый анализатор-индикатор оксида углерода в выдыхаемом воздухе, спирометр и жидкокристаллический дисплей, которые соединены в основном блоке при помощи канала bluetooth и USB-соединений для регистрации и оценки результатов функциональных тестов на жидкокристаллическом дисплее, при этом пульсоксиметр выполнен с обрезиненным ложем для пальца пациента.