RU2663557C2 - Способ и устройство для искусственной вентиляции легких - Google Patents

Способ и устройство для искусственной вентиляции легких Download PDF

Info

Publication number
RU2663557C2
RU2663557C2 RU2016134208A RU2016134208A RU2663557C2 RU 2663557 C2 RU2663557 C2 RU 2663557C2 RU 2016134208 A RU2016134208 A RU 2016134208A RU 2016134208 A RU2016134208 A RU 2016134208A RU 2663557 C2 RU2663557 C2 RU 2663557C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additive
respiratory gas
flow rate
volumetric flow
patient
Prior art date
Application number
RU2016134208A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016134208A3 (ru
RU2016134208A (ru
Inventor
Маркус ДИЛЬ
Рене ВОЛЬТМАНН
Александер ЯКОБСОН
Original Assignee
Вайнманн Эмердженси Медикал Текнолоджи Гмбх + Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вайнманн Эмердженси Медикал Текнолоджи Гмбх + Ко. Кг filed Critical Вайнманн Эмердженси Медикал Текнолоджи Гмбх + Ко. Кг
Publication of RU2016134208A3 publication Critical patent/RU2016134208A3/ru
Publication of RU2016134208A publication Critical patent/RU2016134208A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2663557C2 publication Critical patent/RU2663557C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/12—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0066—Blowers or centrifugal pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201—Controlled valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
    • A61M16/0875—Connecting tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M16/101—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement using an oxygen concentrator
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/208—Non-controlled one-way valves, e.g. exhalation, check, pop-off non-rebreathing valves
    • A61M16/209—Relief valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0027—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure pressure meter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0208—Oxygen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/502—User interfaces, e.g. screens or keyboards

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству для неотложной искусственной вентиляции легких пациента и способу управления устройством искусственной вентиляции легких для оказания неотложной помощи пациенту. Устройство содержит основной аппарат для предоставления дыхательного газа для искусственной вентиляции легких пациента. Устройство включает контактное устройство для соединения с пациентом, дыхание которого должно поддерживаться искусственным путем. Контактное устройство соединено с основным аппаратом таким образом, что дыхательный газ может течь между основным устройством и контактным устройством. В устройстве может подаваться добавка к дыхательному газу. Подвод добавки расположен таким образом, что обеспечивается возможность задания подачи добавки к дыхательному газу в период экспирации для заполнения трубопроводов и шлангов основного аппарата и дыхательного шланга. Подача добавки к дыхательному газу осуществляется непосредственно в контактных устройствах или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга. Способ включает в себя этап предоставления находящегося под давлением объемного расхода дыхательного газа с помощью устройства. Способ содержит этап предоставления находящегося под давлением объемного расхода добавки к дыхательному газу. Предоставление газа, а также объемного расхода добавки к дыхательному газу осуществляют на контактном устройстве таким образом, что во время цикла экспирации объемный расход добавки к дыхательному газу по меньшей мере частично течет в резервуар для добавки к дыхательному газу. Техническим результатом является возможность поддержания концентрации добавки даже в фазах больших расходов. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение касается способа искусственной вентиляции легких пациента, при котором для искусственной вентиляции легких пациента применяется основной аппарат для предоставления дыхательного газа.
Изобретение касается, кроме того, устройства для искусственной вентиляции легких пациента.
Наконец, изобретение касается соединенного с основным аппаратом контактного устройства для соединения с пациентом, дыхание которого должно поддерживаться искусственным путем.
В уровне техники известно, что применяются устройства для искусственной вентиляции легких пациента, которые располагают функцией обогащения дыхательного газа, подаваемого пациенту, дополнительным компонентом в виде добавки.
Такие устройства следуют принципиальной конструкции, состоящей из основного аппарата, зафиксированного на основном аппарате дыхательного шланга и контактного устройства, в свою очередь, зафиксированного на дыхательном шланге, которое соединяет дыхательный шланг с пациентом. Основной аппарат располагает, как правило, всасывающим устройством для всасывания окружающего воздуха, который внутри аппарата при необходимости в виде очищенного фильтром дыхательного газа передается в зафиксированный на основном аппарате дыхательный шланг.
К дыхательному газу внутри устройства в виде добавок могут добавляться другие, в частности газообразные компоненты. В частности, часто к дыхательному газу добавляется кислород, чтобы в неотложных ситуациях подавать этот газ пациенту. Другими газообразными компонентами могут быть, например, закись азота (веселящий газ), который долгое время применялся в медицине в качестве наркотика.
DE 10 2009 015 928 A1 показывает устройство для обогащения дыхательного газа кислородом и раскрывает соответствующий способ применения устройства для искусственной вентиляции легких пациента. Устройство осуществляет подачу кислородной добавки во вдыхаемый пациентом дыхательный газ через клапан для подключения, а также соответствующий подводящий трубопровод в устройство для искусственной вентиляции легких. Клапан для подключения может быть расположен либо внутри, либо снаружи этого известного устройства. Смешивание, независимо от внутреннего или внешнего расположения клапана для подключения, всегда осуществляется внутри устройства, таким образом, что подводимый дозированным образом кислород добавляется в участок пути дыхательного газа.
Внутри этого устройства по уровню техники инсталлирован блок воздуходувки, через который протекает дыхательный газ и в которую впадает подача кислорода, так что в этом месте в устройстве осуществляется добавление кислорода.
Наряду с клапаном для подключения, требуется также обратный клапан, расположенный таким образом, что при соответствующих условиях давления, когда давление дыхательного газа больше, чем давление подачи кислорода, обратный клапан закрыт, и поэтому шланг подачи кислорода не может заполняться дыхательным газом.
Для дозирования кислорода в качестве добавляемого к дыхательному газу компонента раскрывается способ управления клапаном для подключения. Наряду с подачей кислорода во внутренний блок воздуходувки, известно также, что подача кислорода осуществляется в некотором месте шланга для искусственной вентиляции легких внутри устройства.
Недостатком этих устройств по уровню техники является, что должен применяться клапан для подключения, обычно выполненный в виде двухходового двухпозиционного или трехходового двухпозиционного клапана пропорциональной конструкции с магнитным приведением в действие. Из-за этого стоимость устройства возрастает. Кроме того, недостаток заключается в том, что устройство, в частности, при неотложной искусственной вентиляции легких не может предоставлять в распоряжение дыхательный газ, обогащенный высокими долями кислорода. Другим весомым недостатком является тот факт, что требуются очень высокие объемные расходы кислородной добавки, чтобы смешивать концентрацию кислорода в обогащаемом дыхательном газе до желаемых значений.
Задачей настоящего изобретения является сконструировать устройство названного во введении рода таким образом, чтобы оно позволяло получить простую и оптимальную по стоимости конструкцию.
Другой задачей изобретения является предоставить пациенту как можно более высокую концентрацию добавки в виде дыхательного воздуха.
Эта задача в соответствии с изобретением решается за счет того, что подача добавки к дыхательному газу осуществляется непосредственно в контактное устройство или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга.
Путем подачи добавки к дыхательному газу непосредственно в контактное устройство или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга можно поддерживать концентрацию добавки даже в фазах больших расходов приблизительно около 100%.
Целевой группой предлагаемого изобретением устройства и способа обогащения дыхательного газа добавками являются предпочтительно люди-пациенты, которые дышат легкими. Принцип действия легкого периодический и при этом прерывистый. Переменный цикл состоит из вдыхания и выдыхания. В период вдыхания дыхательный воздух всасывается посредством расширения легкого, в период выдыхания использованный дыхательный воздух в виде отходящего газа выталкивается посредством сжатия легкого.
Вдыхание и выдыхание в медицине обычно называются инспирацией и экспирацией. Вследствие этого, свойственного людям и всем млекопитающим, принципа действия легкого аппарат для искусственной вентиляции легких также должен осуществлять этот переменный цикл. Аппараты для искусственной вентиляции легких, в принципе, применяются тогда, когда легкое пациента не осуществляет или недостаточно осуществляет этот переменный цикл, или требуется состав дыхательного воздуха, отличающийся от нормального окружающего воздуха, который представляет собой дыхательный воздух.
Применение устройства может осуществляться у пациентов с различными картинами заболеваний вентиляционной дыхательной недостаточности. Характерными случаями применения являются нарушения вентиляции, например, ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), нарушения механики дыхания, например, сколиоз, нейромышечные заболевания, нарушения центральной регуляции дыхания или синдром обструктивного апное сна. Благодаря возможности применения источников добавок, имеющих отдаваемое количество объемного расхода 15 л/мин., устройство пригодно, в частности, в качестве мобильного аппарата для неотложной искусственной вентиляции легких.
По этим причинам предлагаемое изобретением устройство выполнено таким образом, что в течение переменного цикла из инспирации и экспирации сначала объемный расход дыхательного газа от основного аппарата через дыхательный шланг или, соответственно, шланг пациента и контактное устройство вводится в легкое пациента, дыхание которого должно поддерживаться искусственным путем. По окончании инспирации через расположенный внутри контактного устройства клапан пациента осуществляется экспирация, т.е. выведение использованного легким дыхательного газа. Для этого клапан пациента выполнен таким образом, что объемный расход использованного дыхательного газа, направленный при инспирации против направления объемного расхода дыхательного газа, через клапан пациента отдается в окружающую среду.
Вследствие переменного цикла и функции клапана пациента, направлять использованный легким дыхательный газ в окружающую среду, а не в дыхательный шланг, не меняется направление объемного расхода внутри дыхательного шланга и основного аппарата. Таким образом, объемный расход дыхательного газа внутри устройства у устройств по уровню техники является однонаправленным и периодическим. Теория изобретения использует это обстоятельство, чтобы значительно повысить долю предпочтительно газообразной добавки к дыхательному газу, вплоть до 100%-го обогащения.
Путем непрерывной подачи добавки к дыхательному газу непосредственно в контактное устройство или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга, и, таким образом, в периодически отдаваемый легкому пациента объемный расход дыхательного газа, можно в любой концентрации обогащать или полностью заменять концентрацию добавки во время процесса экспирации, при котором объемный расход дыхательного газа при идеализированном рассмотрении равен нулю. Это возможно благодаря тому, что как подводящие трубопроводы для добавки, так и дыхательный шланг и имеющиеся внутри основного аппарата трубопроводы и шланги, которые, если смотреть от подвода добавки, расположены перед создающей давление воздуходувкой, могут частично или полностью заполняться добавкой.
То есть, в то время как в устройство согласно уровню техники добавка добавляется в дыхательный газ во время прохождения объемного расхода, предлагаемое изобретением устройство использует обусловленный процессом экспирации останов объемного расхода дыхательного газа, чтобы частично или полностью заменять дыхательный газ в трубопроводах и выпускать замененный дыхательный газ за счет соответствующего избыточного давления добавки через байпасный трубопровод или трубопровод подачи охлаждающего воздуха воздуходувки.
Таким образом, объемный расход дыхательного газа уже не является только однонаправленным, а, в отличие от этого, двунаправленный, реализуется переменное направление объемного расхода дыхательного газа внутри основного аппарата и в дыхательном шланге. При этой конструкции нет необходимости применять клапан для подключения и отключения кислородной добавки, и, таким образом, изобретение позволяет получить оптимальную по стоимости конструкцию. Положительное воздействие на затраты имеет также тот факт, что, в отличие от аппаратов по уровню техники, осуществляется только одно измерение объемного расхода.
В частности, у аппаратов для неотложной искусственной вентиляции легких изобретение впервые делает возможным также предоставление кислорода с помощью концентраторов кислорода. Аппараты для неотложной искусственной вентиляции легких по уровню техники, как описано выше, имеют такую конструкцию, что подача добавки осуществляется путем добавления в объемный расход дыхательного газа. Поэтому аппараты для неотложной искусственной вентиляции легких привязаны к давлению системы питания минимум 2,7 бар, чтобы можно быть вдувать добавку в объемный расход дыхательного газа.
Концентраторы кислорода обычно отдают кислород с давлением от 0,5 бар до 0,8 бар и, таким образом, не в состоянии добавлять кислород в объемный расход дыхательного газа. К тому же возникает проблема, что концентраторы кислорода отдают слишком низкий пиковый объемный расход кислорода, максимум до 15 л/мин., а аппараты для неотложной искусственной вентиляции легких нуждаются в пиковых объемного расходах кислорода до 150 л/мин., если они добавляют кислород традиционным образом. Однако с помощью предлагаемого изобретением способа подвода кислорода становится возможным также применение концентраторов кислорода в качестве источника кислородной добавки. Так, добавка к дыхательному газу может предоставляться источником добавки к дыхательному газу, подсоединяемым к устройству для искусственной вентиляции легких пациента.
На чертежах схематично изображены примеры осуществления изобретения. Показано:
фиг.1: на изображении в перспективе общая конструкция аппарата для искусственной вентиляции легких, состоящего из основного аппарата, шланга пациента или, соответственно, дыхательного шланга и контактного устройства,
фиг.2: предлагаемая изобретением пневматическая схема в первом варианте осуществления;
фиг.3: предлагаемая изобретением пневматическая схема во втором варианте осуществления;
фиг.4: график, который изображает объемные расходы и ситуации давления в течение времени.
На фиг.1 показана принципиальная конструкция устройства для искусственной вентиляции легких и обогащения дыхательного газа добавками (100). К основному аппарату (110) через выполненный в виде муфты коннектор (17) пациента может подключаться дыхательный шланг (23). В области отвернутой от основного аппарата (110) протяженности дыхательного шланга (23) расположены контактное устройство (120) и клапан (12) пациента, имеющий подвод (13) добавки. Возможно также, чтобы контактное устройство (120) и клапан (12) пациента были выполнены виде одной детали с подводом (13) добавки. Кроме того, возможно, чтобы подвод (13) добавки был выполнен в виде промежуточного элемента дыхательного шланга (23).
На фиг.2 показана пневматическая схема изобретения в первом варианте осуществления. Подача добавки (13) к дыхательному газу осуществляется непосредственно в контактное устройство (120) или внутрь смежного с контактным устройством участка дыхательного шланга (23). Точнее говоря, подача добавки (13) к дыхательному газу осуществляется между шланговой системой и клапаном пациента.
Ниже эта функция описывается на примере добавки к дыхательному газу кислорода (O2). Также возможны другие, в частности газообразные добавки, при необходимости также несколько добавок по отдельности или в виде смеси рецептуры добавок.
Основной аппарат (110) располагает ингаляционным коннектором для подачи кислорода, который имеется, например, у простых редукторов давления или редукторов давления, интегрированных в баллоны. Таким образом, не требуется обычное в иных случаях применение традиционного входа давления High-Flow-O2 и измерение FiO2 (концентрации O2) посредством измерительной ячейки O2 и, это позволяет получить простую и экономичную конструкцию аппарата.
Благодаря идее изобретения, что добавка к дыхательному газу, здесь в качестве примера кислород, в период экспирации используется для заполнения трубопроводов и шлангов основного аппарата (110) и дыхательного шланга (23), не требуется управление и измерение добавления O2. Ингаляционный коннектор подает средний, устанавливаемый объемный расход O2 до 15 л/мин. В среднем это достаточно большой объемный расход для снабжения большинства пациентов с учетом нормальной, умеренной потребности в кислороде.
Но существуют также фазы инспирации, в которые фактически ингалируемый объемный расход увеличивается так, что он выходит за пределы этого значения. Как следствие концентрация O2 при классической ингаляции сильно падает, если применяется аппарат для искусственной вентиляции легких с добавлением кислорода согласно уровню техники.
Путем подачи кислородной добавки непосредственно в контактное устройство (120) или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга (23) можно в любой концентрации обогащать или полностью заменять концентрацию кислорода, в зависимости от установленных условий объемного расхода. Это возможно благодаря тому, что как подводящий трубопровод для кислорода, который оснащен обратным клапаном (14), так и дыхательный шланг (23) и имеющиеся внутри основного аппарата трубопроводы и шланги, которые, если смотреть от подвода (13) добавки, расположены перед создающей давление воздуходувкой (7), частично или полностью заполняются кислородом.
То есть практически, подводящий трубопровод для кислорода, дыхательный шланг (23) и имеющиеся внутри основного аппарата (110) трубопроводы и шланги используются в качестве резервуара для кислорода и в фазе экспирации частично или полностью наполняются кислородом. Это происходит потому, что через коннектор (1) для O2 предоставляется кислород с давлением предпочтительно от больше нуля до 6 бар.
Если давление либо воздуходувки (7), либо обратного клапана (9) устанавливается ниже давления подвода кислорода, кислород может втекать через подводящий трубопровод для кислорода в дыхательный шланг (23) и имеющиеся внутри основного аппарата трубопроводы и шланги, которые, если смотреть от подвода (13) добавки, расположены перед создающей давление воздуходувкой (7), и через трубопровод и обратный клапан (9) вытесняет замененный дыхательный газ в окружающую среду.
То есть практически, благодаря возникающему кислородному столбу дыхательный газ частично или полностью вытесняется из вышеназванных конструктивных элементов. Таким образом, посредством согласования условий давления подвода кислорода и давления дыхательного газа (посредством давления воздуходувки, или установленного давления на обратном клапане (9)), а также посредством объемов подводящего трубопровода для кислорода, дыхательного шланга (23) и имеющихся внутри основного аппарата трубопроводов и шлангов, может достигаться частичное или полное наполнение кислородом. Это делает возможной концентрацию O2 до 100% даже в фазах больших расходов.
В направлении объемного расхода дыхательного газа за подводом (13) добавки, т.е. в направлении легкого пациента, в качестве составной части контактного устройства (120) и предпочтительно внутри клапана (12) пациента предусмотрен обратный клапан, так что при экспирации обратное вдыхание использованного и, таким образом, бедного кислородом дыхательного газа в устройство (100) невозможно, и, таким образом, сокращение доли кислорода в дыхательном шланге (23) и имеющихся внутри основного аппарата (110) трубопроводах и шлангах не происходит.
Шланг и объемы трубопроводов дыхательный шланга (23) и имеющихся внутри основного аппарата (110) трубопроводов и шлангов согласованы таким образом, что за один период инспирации может выдаваться приливный объем (вдыхаемый объем) до 600 мл с концентрацией кислорода до 100%.
Сенсор объемного расхода, который показан на чертеже после контактного устройства (120) и перед схематично изображенным легким пациента, не является составной частью устройства.
На фиг.3 показана предлагаемая изобретением пневматическая схема в другом варианте осуществления. В отличие от пневматической схемы первого варианта осуществления на фиг.2, здесь применяется источник кислорода, который при возможном давлении до 6 бар может отдавать объемный расход кислорода 15 л/мин.
Подводящий трубопровод для кислородной добавки через обратный клапан (14) внутри основного аппарата (110) к патрубку (20) коннектора для O2 имеет дополнительный, впадающий в окружающую среду разгрузочный трубопровод, который оснащен обратным клапаном (24). Обратный клапан (24) работает в качестве предохранительного клапана с установленным давлением 100 гПа. Это означает, что закрытая система, состоящая из компонентов: обратный клапан (14), патрубок (20) для O2, подвод (13) O2, дыхательный шланг (23), коннектор (17) пациента, обратный клапан (16), сенсор (10) объемного расхода, воздуходувка (7) и заслонка (8) охлаждения может разгружаться как через обратный клапан (9), так и через предохранительный клапан (24).
Преимущество заключается в точном ограничении давления внутри закрытой системы и вместе с тем давлении подачи смеси кислорода и дыхательного воздуха вообще, а также возможно возникающем пике давления в момент открытия клапана (12) пациента в начале фазы инспирации. Если бы на клапане (12) пациента возник пик давления, то обратный клапан (24) не имел бы влияния на это. Эффективно сокращается только давление или, соответственно, поток из конструктивного элемента (1).
Предохранительный клапан (24) ограничивает давление системы до установленного давления IPAP (Inspiratory Positive Airway Pressure - положительное инспираторное давление в дыхательных путях).
Предусмотрены также сенсоры (7.1, 7.2, 10.1) температуры, которые обеспечивают возможность адаптации к конкретно имеющимся температурам. В частности, регистрируется слишком слабое охлаждение вследствие слишком низких расходов, и оказывается противодействие такому слишком слабому охлаждению.
На фиг.4 показан график, который изображает объемные расходы и ситуации давления в течение времени. Иллюстрируется режим во время инспирации и экспирации. Во время инспирации давление воздуходувки (7) выше, чем давление в легком пациента, и объемный расход на пациента (жирная штриховая линия в части графика расход-время) течет в направлении пациента через обратный клапан, расположенный внутри клапана (12) пациента.
Этот объемный расход состоит из постоянного объемного расхода O2 (узкая штриховая линия в части графика расход-время) и объемного расхода, состоящего из дыхательного газа и кислорода. Объемный расход дыхательного газа и кислорода измеряется на сенсоре (10, 11) объемного расхода (сплошная линия в части графика расход-время - измеренный расход), объемный расход кислорода является предварительно установленным.
Пока объемный расход через расположенный внутри клапана (12) пациента обратный клапан в направлении легкого пациента меньше, чем подводимый объемный расход O2, не введенная часть объемного расхода O2 течет в направлении аппарата для искусственной вентиляции легких. График «расход-время» изображает эту ситуацию характеристиками в области от t=0 до t=t1.
Как только объемный расход через обратный клапан, расположенный внутри клапана (12) пациента, в направлении легкого пациента становится больше, чем подводимый объемный расход O2, дополнительный расход, состоящий из дыхательного газа и кислорода, течет из направления воздуходувки (7) из основного аппарата (110) и через измерение (10, 11) объемного расхода по дыхательному шлангу (23) к контактному устройству (120), и дальше к легкому пациента.
После нарастания объемного расхода пациента легкое наполняется газом для искусственной вентиляции легких, и объемный расход снова уменьшается. График «расход-время» изображает эту ситуацию характеристиками в области от t=t1 до t=t2. Как только объемный расход пациента становится меньше, чем объемный расход кислорода, кислород снова течет в резервуар для кислорода основного аппарата, состоящего из имеющихся внутри основного аппарата трубопроводов и шлангов, а также дыхательного шланга (23), т.е. также через измерение (10, 11) объемного расхода против направления объемного расхода дыхательного газа. График «расход-время» изображает эту ситуацию характеристиками в области от t=t2 до t=t3.
Если бы система в направлении легкого пациента не имела утечек, на сенсоре (10, 11) объемного расхода уже в этот момент мог бы измеряться фактически подаваемый объемный расход O2. В реальности это предположение недопустимо, так как контактное устройство (120), которое должно накладываться на пациента, не обеспечивает полное уплотнение.
Только когда давление для искусственной вентиляции легких с помощью основного аппарата (110) вследствие соответствующего управления воздуходувкой (7) или, соответственно, приводным двигателем M в соответствии с графиком «давление для искусственной вентиляции легких-время» падает, и поэтому условия давления на обратном клапане, расположенном в клапане (12) пациента, изменяются на противоположные и обратный клапан закрывается, возможная утечка устранена. Тогда может измеряться текущий объемный расход O2.
График «расход-время» изображает эту ситуацию характеристиками в области от t=t3 до t=t4. При имеющемся здесь условии, что объемный расход O2 постоянен, путем простого составления разности может определяться как средняя концентрация O2, так и фактически отдаваемый объемный расход на пациента.
Если объемный расход кислорода на источнике кислорода устанавливается на другое постоянное значение, концентрация кислорода в дыхательном газе изменяется. Это означает, что с помощью объемного расхода O2 можно устанавливать концентрацию кислорода.
На графике «давление для искусственной вентиляции легких-время» показано создаваемое устройством (100) давление для искусственной вентиляции легких для фаз инспирации и экспирации. Давление для искусственной вентиляции легких может при этом принимать значения между некоторым минимальным значением и некоторым максимальным значением. Минимальное значение соответствует PEEP, что означает «Positive End Expiratory Pressure» или «положительное давление конца экспирации». PEEP представляет собой наименьшее значение давления в легком в конце экспирации. Хотя, строго говоря, давление при экспирации не опускается ниже PEEP, но значение PEEP следует из того, что в конце экспирации должно устанавливаться это давление для искусственной вентиляции легких.
PEEP в качестве значения давления больше нуля устанавливается на устройстве (100) с помощью управляющей заслонки (15) PEEP, которая посредством патрубка (19) PEEP соединена с клапаном (12) пациента с целью, держать легкое открытым в конце дыхательного цикла и противодействовать предрасположенности пациента к обмороку. Максимальным значением, которое может принимать давление для искусственной вентиляции легких, является IPAP (Inspiratory Positive Airway Pressure - положительное инспираторное давление в дыхательных путях). Условия давления записываются сенсором (5) давления в дыхательных путях, который расположен внутри основного аппарата (100) и через патрубок (18) PAW (Positive Airway Pressure - положительное давление в дыхательных путях) соединен с контактным устройством (120).
По другому предпочтительному варианту осуществления можно также указать, что устройство обеспечивает возможность охлаждения воздуходувки. Это может осуществляться, например, соответственно пояснениям на фиг.3, в частности с учетом конструктивных элементов (8 и 9). Принцип охлаждения основан, в частности, также на том, что воздуходувка охлаждает сама себя посредством неподвижной или переставной заслонки.
Как уже упомянуто, источником добавки к дыхательному газу предоставляется объемный расход добавки до 15 л/мин включительно. Особенно предпочтительно, что источник добавки к дыхательному газу предоставляет давление примерно 100 гПа.

Claims (23)

1. Устройство (100) для неотложной искусственной вентиляции легких пациента, содержащее основной аппарат (110) для предоставления дыхательного газа для искусственной вентиляции легких пациента, а также по меньшей мере одно контактное устройство (120) для соединения с по меньшей мере одним пациентом, дыхание которого должно поддерживаться искусственным путем, причем контактное устройство (120) соединено с основным аппаратом (110) таким образом, что дыхательный газ может течь между основным устройством (110) и контактным устройством (120), а также в нем может подаваться добавка к дыхательному газу в контактное устройство (120), отличающееся тем, что расположен подвод (13) добавки таким образом, что обеспечивается возможность задания подачи добавки к дыхательному газу в период экспирации для заполнения трубопроводов и шлангов основного аппарата (110), а также дыхательного шланга (23), причем подача добавки к дыхательному газу осуществляется непосредственно в контактных устройствах (120) или в смежный с контактным устройством участок дыхательного шланга (23).
2. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что контактное устройство (120) содержит клапан (12) для направления использованного легким дыхательного газа в окружающую среду и подвод (13) добавки.
3. Устройство (100) по п.2, отличающееся тем, что клапан (12) и подвод (13) добавки выполнены внутри контактного устройства (120) в виде одной детали.
4. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что устройство (100) поддерживает добавление в дыхательный газ добавки к дыхательному газу.
5. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что устройство (100) поддерживает концентрацию добавки к дыхательному газу в дыхательном газе на уровне вплоть до 100%.
6. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что подводящий трубопровод для добавки к дыхательному газу, дыхательный шланг (23) и имеющиеся внутри основного аппарата (110) трубопроводы и шланги выполнены с возможностью использования в качестве закрытого резервуара для добавки к дыхательному газу.
7. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что добавка к дыхательному газу может предоставляться источником (1) добавки к дыхательному газу, подсоединяемым к устройству (100).
8. Устройство (100) по п.7, отличающееся тем, что источником (1) добавки к дыхательному газу может создаваться устанавливаемый постоянный объемный расход добавки на уровне давления в пределах от 0 до 6 бар.
9. Устройство (100) по п.7, отличающееся тем, что источником добавки к дыхательному газу может предоставляться постоянный объемный расход добавки до 15 л/мин.
10. Устройство (100) по п.6, отличающееся тем, что подводящий трубопровод для добавки к дыхательному газу образован участком внутри основного аппарата (110) и участком вне основного аппарата (110).
11. Устройство (100) по п.6, отличающееся тем, что подводящий трубопровод для добавки к дыхательному газу имеет обратный клапан (14), который ориентирован таким образом, что течение в направлении источника добавки к дыхательному газу перекрыто.
12. Устройство (100) по п.6, отличающееся тем, что закрытый резервуар для добавки к дыхательному газу может разгружаться с помощью устройства для ограничения давления.
13. Устройство (100) по п.12, отличающееся тем, что устройство для ограничения давления для разгрузки закрытого резервуара для добавки к дыхательному газу образовано подсоединенным к подводящему трубопроводу для добавки к дыхательному газу впадающим в окружающую среду разгрузочным трубопроводом, имеющим предохранительный клапан (24).
14. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что содержит сенсор (10, 11) объемного расхода для измерения объемного расхода, применяемого для определения объемного расхода дыхательного газа и концентрации добавки к дыхательному газу.
15. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что устройство (100) представляет собой мобильное устройство для неотложной искусственной вентиляции легких.
16. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что добавка к дыхательному газу является газообразной.
17. Устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что добавка к дыхательному газу представляет собой кислород.
18. Способ управления устройством искусственной вентиляции легких для оказания неотложной помощи пациенту, включающий в себя этапы:
a) предоставление находящегося под давлением объемного расхода дыхательного газа с помощью устройства (100) по одному из пп.1-17,
b) предоставление находящегося под давлением объемного расхода добавки к дыхательному газу, причем предоставление находящегося под давлением объемного расхода дыхательного газа, а также объемного расхода добавки к дыхательному газу осуществляют на контактном устройстве (12) таким образом, что во время цикла экспирации объемный расход добавки к дыхательному газу по меньшей мере частично течет в резервуар для добавки к дыхательному газу.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что этап b) осуществляют с устанавливаемым постоянным объемным расходом добавки к дыхательному газу.
20. Способ по любому из пп. 18 или 19, отличающийся тем, что посредством измерения объемного расхода могут определяться как средняя концентрация добавки к дыхательному газу, так и фактически отдаваемый объемный расход на пациента.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что посредством установки постоянного объемного расхода добавки к дыхательному газу может изменяться концентрация добавки к дыхательному газу в объемном расходе дыхательного газа.
RU2016134208A 2014-01-23 2014-12-12 Способ и устройство для искусственной вентиляции легких RU2663557C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014000884.3A DE102014000884A1 (de) 2014-01-23 2014-01-23 Verfahren und Vorrichtung zur Beatmung
DE102014000884.3 2014-01-23
PCT/DE2014/000642 WO2015110098A1 (de) 2014-01-23 2014-12-12 Verfahren und vorrichtung zur beatmung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016134208A3 RU2016134208A3 (ru) 2018-03-05
RU2016134208A RU2016134208A (ru) 2018-03-05
RU2663557C2 true RU2663557C2 (ru) 2018-08-07

Family

ID=52468862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134208A RU2663557C2 (ru) 2014-01-23 2014-12-12 Способ и устройство для искусственной вентиляции легких

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3096827B1 (ru)
CN (1) CN105934260B (ru)
DE (1) DE102014000884A1 (ru)
RU (1) RU2663557C2 (ru)
WO (1) WO2015110098A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745877C1 (ru) * 2020-07-23 2021-04-02 Публичное акционерное обществ "Техприбор" Пневматический генератор потока для аппарата искусственной вентиляции легких
RU2803080C2 (ru) * 2019-01-31 2023-09-06 Техас Тек Юнивёсити Систем Изолирующий анестезиологический дыхательный аппарат и способ компенсации утечек в изолирующем анестезиологическом дыхательном аппарате

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3723831B1 (en) * 2017-12-15 2024-07-17 Maquet Critical Care AB Modular breathing gas separator unit
CA3178733A1 (en) * 2020-08-12 2022-02-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Positive pressure breathing circuit
CN112402750B (zh) * 2020-11-23 2022-10-11 郝洪雷 一种儿科用的雾化吸入装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19543408A1 (de) * 1994-11-23 1996-05-30 Taema Vorrichtung zur Atmungshilfe
US6439230B1 (en) * 1999-06-18 2002-08-27 Resmed Limited Mask with recess including at least one mask port
RU2219964C2 (ru) * 2001-10-25 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Уральский приборостроительный завод" Аппарат ингаляционного наркоза минимального потока
US7044130B2 (en) * 2003-02-28 2006-05-16 Sunrise Medical Hhg Inc. Adjustable nasal mask
US20110203591A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Resmed Limited Supplemental gas delivery device for mask assembly
US20120125338A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Alireza Yarahmadi Dual tube mask with nasal cannula

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045693A1 (de) * 2004-09-21 2006-03-23 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Vorrichtung zur Beatmung
US8006692B2 (en) * 2005-12-02 2011-08-30 Carefusion 2200, Inc. Gas blender with auxiliary mixed gas outlet
DE102007058807A1 (de) * 2006-12-05 2008-06-12 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Zumischen von Sauerstoff in ein Atemgasgemisch
DE102009015928A1 (de) 2008-04-08 2009-11-12 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung von Atemgas mit Sauerstoff
CN201379872Y (zh) * 2009-04-21 2010-01-13 嘉美科仪(北京)医疗设备有限公司 一种呼吸机
DE202010006849U1 (de) * 2010-05-05 2010-08-19 BOR DAH INTERNATIONAL CO., LTD., Panchiao Eine extern mit einem Beatmungsbeutel verbundene Sauerstoffmaske zum einfacheren Beatmen des Patienten mit Sauerstoff
US20120055475A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-08 Wilkinson William R Oxygen concentrator system and methods for oral delivery of oxygen enriched gas
CN103079622B (zh) * 2011-05-31 2016-11-02 石北直之 麻醉药吸入辅助装置及其附属装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19543408A1 (de) * 1994-11-23 1996-05-30 Taema Vorrichtung zur Atmungshilfe
US6439230B1 (en) * 1999-06-18 2002-08-27 Resmed Limited Mask with recess including at least one mask port
RU2219964C2 (ru) * 2001-10-25 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Уральский приборостроительный завод" Аппарат ингаляционного наркоза минимального потока
US7044130B2 (en) * 2003-02-28 2006-05-16 Sunrise Medical Hhg Inc. Adjustable nasal mask
US20110203591A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Resmed Limited Supplemental gas delivery device for mask assembly
US20120125338A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Alireza Yarahmadi Dual tube mask with nasal cannula

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803080C2 (ru) * 2019-01-31 2023-09-06 Техас Тек Юнивёсити Систем Изолирующий анестезиологический дыхательный аппарат и способ компенсации утечек в изолирующем анестезиологическом дыхательном аппарате
RU2745877C1 (ru) * 2020-07-23 2021-04-02 Публичное акционерное обществ "Техприбор" Пневматический генератор потока для аппарата искусственной вентиляции легких

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015110098A1 (de) 2015-07-30
EP3096827A1 (de) 2016-11-30
CN105934260B (zh) 2019-07-05
RU2016134208A3 (ru) 2018-03-05
EP3096827B1 (de) 2019-08-21
RU2016134208A (ru) 2018-03-05
DE102014000884A1 (de) 2015-07-23
CN105934260A (zh) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2538240C2 (ru) Устройство и способ управления смешиванием газов
US10046129B2 (en) System and method for ventilating lungs
CN102355921B (zh) 用于提供气化麻醉剂的装置、集合体和方法
US11123512B2 (en) Connection of a spontaneous delivery device to a concentrator
US8667963B2 (en) Ventilator circuit for oxygen generating system
US11311693B2 (en) Apparatus and method to provide breathing support
US6024087A (en) Emergency oxygen flowmeter arrangement
RU2663557C2 (ru) Способ и устройство для искусственной вентиляции легких
JP2013536748A (ja) 人工呼吸器および／または麻酔器
JP2009533199A5 (ru)
US9358356B2 (en) Compensation for unmeasurable inspiratory flow in a critical care ventilator
JP2016529922A5 (ru)
US8925549B2 (en) Flow control adapter for performing spirometry and pulmonary function testing
WO2016103122A1 (en) Systems and methods for detection of ventilator and patient disconnections using patient lung compliance estimated on both inhalation and exhalation phases of a breath
WO2015157524A1 (en) Systems and methods for high concentration nitric oxide delivery
US8267083B1 (en) Continuous positive airway supply system to nasal cannula having sensitive pressure relief valve
US8001966B1 (en) Continuous positive airway supply system to nasal cannula
RU2016123063A (ru) Способ ингаляционного воздействия на организм и аппарат для его осуществления
JP2005279218A (ja) 小実験動物用吸入麻酔装置
DE102014001218A1 (de) Kosten- und Bauraum optimierte Realisierung zum Mischen von Beatmungsgasen in Gebläsegeräten
Khaing et al. Inspired oxygen concentrations with or without an oxygen economizer during ether draw-over anaesthesia
Roth Delivery systems
Toumpanakis et al. B31 INFLAMMATION AND COPD: Effect Of Tiotropium Bromide On Resistive Breathing-Induced Pulmonary Inflammation
JPH06197967A (ja) 呼吸器
PL221432B1 (pl) Automatyczny dzielnik objętości mieszanki gazu wdechowego