RU2749760C1 - Automatic system for artificial lung ventilation - Google Patents

Automatic system for artificial lung ventilation Download PDF

Info

Publication number
RU2749760C1
RU2749760C1 RU2020139316A RU2020139316A RU2749760C1 RU 2749760 C1 RU2749760 C1 RU 2749760C1 RU 2020139316 A RU2020139316 A RU 2020139316A RU 2020139316 A RU2020139316 A RU 2020139316A RU 2749760 C1 RU2749760 C1 RU 2749760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
breathing
possibility
automatic
modulator
rod
Prior art date
Application number
RU2020139316A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Георгиевич Киселев
Original Assignee
Игорь Георгиевич Киселев
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 Игорь Георгиевич Киселев filed Critical Игорь Георгиевич Киселев
Priority to RU2020139316A priority Critical patent/RU2749760C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749760C1 publication Critical patent/RU2749760C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H31/00Artificial respiration or heart stimulation, e.g. heart massage
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201Controlled valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201Controlled valves
    • A61M16/206Capsule valves, e.g. mushroom, membrane valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/208Non-controlled one-way valves, e.g. exhalation, check, pop-off non-rebreathing valves
    • A61M16/209Relief valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/08Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
    • F16K31/086Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet the magnet being movable and actuating a second magnet connected to the closing element

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)

Abstract

FIELD: medical technology.SUBSTANCE: invention relates to medical technology, namely to an automatic system for artificial lung ventilation. The system consists of a breathing modulator in the form of a case with an internal chamber for receiving the respiratory mixture, a port for supplying the respiratory mixture to the chamber and a port for supplying the respiratory mixture to the patient. The system consists of an automatic breathing control valve built into the case of the breathing modulator, consisting of a case, a cover with holes for the output of the breathing mixture and a rod made with the possibility of moving inside the case of the automatic breathing control valve and the cover in the axial direction, the working part of which has the shape of a cone, mated with the case of the automatic breathing control valve, of two permanent magnets facing each other with opposite poles, installed with the possibility of changing the distance between them, one of the magnets is attached to the end of the rod. To change the distance between the permanent magnets, the case of the breathing modulator and the case of the automatic breathing control valve are provided with a threaded connection and the second magnet is installed stationary on the case of the breathing modulator, and the rod is equipped with wheels and the ends of the working part of the rod are curved outwards with a figured U-shape in section. The system includes a volume compensator consisting of an elastic corrugated bag and two perforated tubes of larger and smaller diameter placed inside the bag along its axis of symmetry, installed coaxially with the possibility of moving the inner tube relatively to the outer tube. Both tubes are connected by a spring. At the free end of the outer tube, a flap with a built-in valve is installed, and at the free end of the inner tube, connected to the bag, a valve is coaxially installed, made with the possibility of air intake. The system contains a port made with the possibility of connecting to a volume compensator, and a lock nut made with the possibility of fixing the distance between permanent magnets.EFFECT: stability when working at low pressures with small lung volumes, the possibility of isolated work with a breathing bag, cheaper production and easy system management.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, точнее к аппаратам искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и применяется в области медицины, ветеринарии и экспериментальной биологии для обеспечения газообмена в легких и снабжения кислородом у позвоночных с легочным типом дыхания.The invention relates to medical technology, more precisely to artificial lung ventilation (IVL) and is used in the field of medicine, veterinary medicine and experimental biology to ensure gas exchange in the lungs and oxygen supply in vertebrates with pulmonary respiration.

Наиболее близким по технической сущности является Автоматическая система искусственной вентиляции легких (пат.2735638, МПК А61М 16/00, заявл. 02.06.2020, РФ), содержащая модулятор дыхания, состоящий из корпуса с внутренней камерой для приема дыхательной смеси. Система включает порт подачи дыхательной смеси в камеру и порт подачи дыхательной смеси пациенту. Система имеет встроенный в корпус клапан регулировки давления и клапана регулировки дыхания. Система выполнена с возможностью регулирования давления в легких от 5 до 60 см вод. столба. Клапан регулировки давления и клапан регулировки дыхания, сопрягаемые постоянными магнитами, работают как единый компонент. Клапан дыхания содержит корпус, крышку с отверстиями для выхода дыхательной смеси и перемещающийся внутри корпуса и крышки в осевом направлении шток, рабочая часть которого имеет форму конуса, сопрягаемого с корпусом. На конце штока закреплен постоянный магнит, обращенный полюсом к разноименному полюсу постоянного магнита, закрепленного на торце регулятора давления. Регулятор давления выполнен с возможностью осевого перемещения с целью изменения расстояния между разноименными магнитами. Система содержит индикатор давления и клапан спонтанного вдоха. Основным недостатком известного устройства является сложность поддержания эффективной работы системы, когда необходима подача дыхательной смеси с низким давлением (5-10 см вод. ст.) для пациента с малым объемом легких. К недостаткам также следует отнести неудобство управления нижним магнитом регулятора давления и сложность изготовления.The closest in technical essence is the Automatic Artificial Lung Ventilation System (Pat. 2735638, IPC A61M 16/00, declared 02.06.2020, RF), containing a respiration modulator, consisting of a housing with an internal chamber for receiving a respiratory mixture. The system includes a port for supplying breathing mixture to the chamber and a port for supplying breathing mixture to a patient. The system has a pressure regulating valve and a breathing regulating valve built into the body. The system is designed to regulate the pressure in the lungs from 5 to 60 cm of water. pillar. The pressure regulating valve and the permanent magnet breathing regulating valve work as a single component. The breathing valve contains a body, a cover with openings for the outlet of the breathing mixture and a rod moving inside the body and the cover in the axial direction, the working part of which has the shape of a cone mated with the body. At the end of the rod, a permanent magnet is fixed, the pole facing the opposite pole of the permanent magnet, fixed at the end of the pressure regulator. The pressure regulator is made with the possibility of axial movement in order to change the distance between opposite magnets. The system contains a pressure indicator and a spontaneous inspiration valve. The main disadvantage of the known device is the difficulty of maintaining the effective operation of the system, when it is necessary to supply a breathing mixture with a low pressure (5-10 cm of water column) for a patient with a small lung volume. The disadvantages also include the inconvenience of controlling the lower magnet of the pressure regulator and the complexity of manufacturing.

Задачей изобретения Автоматическая система для искусственной вентиляции легких является усовершенствование и упрощение конструкции системы.The object of the invention of the Automatic system for artificial ventilation of the lungs is to improve and simplify the design of the system.

Технический результат от решения поставленной задачи состоит в том, что конструкция заявляемого аппарата ИВЛ, сохраняя положительные характеристики прототипа, приобретает такие новые качества, как стабильность при работе на малых давлениях с малыми объемами легких; возможность изолированной работы с дыхательным мешком, удешевление производства из-за упрощения схемы; простота управления системой.The technical result of solving the problem is that the design of the proposed ventilator, while maintaining the positive characteristics of the prototype, acquires such new qualities as stability when working at low pressures with small lung volumes; the possibility of isolated work with a breathing bag, reduction in the cost of production due to the simplification of the circuit; ease of system management.

Заявленный технический результат достигается тем, что в конструкции Автоматической системы искусственной вентиляции легких, состоящей из модулятора дыхания в виде корпуса с внутренней камерой для приема дыхательной смеси, порта подачи дыхательной смеси в камеру и порта подачи дыхательной смеси пациенту, а также, из встроенного в корпус модулятора дыхания автоматического клапана, состоящего из корпуса, крышки с отверстиями для выхода дыхательной смеси и, перемещающегося внутри корпуса и крышки в осевом направлении штока, рабочая часть которого имеет форму конуса, сопрягаемого с корпусом, из двух постоянных магнитов, установленных с возможностью изменения расстояния между ними, один, обращенный полюсом к разноименному полюсу второго магнита, укрепляют на конце штока, выполняют ряд изменений. Например, для изменения расстояния между постоянными магнитами корпус модулятора дыхания и корпус автоматического клапана регулировки дыхания сопрягают резьбовым соединением и второй магнит устанавливают стационарно на корпусе модулятора дыхания. Затем, шток оснащают колесиками, а концы рабочей части штока выполняют выгнутыми наружу с фигурной U-образной формой в сечении. Кроме того, система дополнительно содержит компенсатор объема, состоящий из эластичного гофрированного мешка и, размещенных внутри мешка по его оси симметрии двух перфорированных трубок большего и меньшего диаметра, установленных соосно с возможностью перемещения внутренней трубки относительно внешней трубки, причем обе трубки соединяют пружиной, кроме того, на свободном конце внешней трубки устанавливают заслонку со встроенным клапаном, а на свободном конце внутренней трубки, соединенном с мешком, соосно устанавливают клапан для забора воздуха.The claimed technical result is achieved by the fact that in the design of the Automatic Artificial Lung Ventilation System, consisting of a respiration modulator in the form of a housing with an internal chamber for receiving the respiratory mixture, a port for supplying the breathing mixture to the chamber and a port for supplying the breathing mixture to the patient, a breathing modulator of an automatic valve, consisting of a body, a cover with openings for the outlet of the respiratory mixture and a rod moving inside the body and the cover in the axial direction, the working part of which has the shape of a cone, mated with the body, of two permanent magnets installed with the possibility of changing the distance between with them, one, with its pole facing the opposite pole of the second magnet, is fixed at the end of the rod, and a number of changes are made. For example, to change the distance between the permanent magnets, the respiration modulator body and the automatic respiration control valve body are threaded, and the second magnet is fixedly mounted on the respiration modulator body. Then, the rod is equipped with wheels, and the ends of the working part of the rod are bent outward with a figured U-shape in section. In addition, the system additionally contains a volume compensator, consisting of an elastic corrugated bag and, placed inside the bag along its axis of symmetry, two perforated tubes of larger and smaller diameters, installed coaxially with the possibility of moving the inner tube relative to the outer tube, and both tubes are connected by a spring, in addition , a damper with a built-in valve is installed at the free end of the outer tube, and a valve for air intake is installed coaxially at the free end of the inner tube connected to the bag.

Поясняем существенные отличия заявляемой системы от прототипа.We explain the significant differences between the claimed system and the prototype.

Сопряжение корпуса модулятора и корпуса автоматического клапана регулировки дыхания посредством резьбового соединения и установка второго постоянного магнита в стационарном положении значительно упрощают схему и управление системой, т.к. дополнительно выполняют функции регулятора давления по прототипу.The connection of the modulator body and the body of the automatic breathing control valve by means of a threaded connection and the installation of a second permanent magnet in a stationary position greatly simplifies the circuit and control of the system, since additionally perform the functions of a pressure regulator according to the prototype.

Выполнение штока автоматического клапана регулировки дыхания с колесиками улучшает скольжение клапана, устраняет возможные перекосы, повышает стабильность работы системы. Выполнение рабочей части штока с концами, выгнутыми наружу, и с фигурной U-образной формой в сечении улучшает работу клапана и обеспечивает его плавную работу.Implementation of the rod of the automatic breathing control valve with wheels improves the sliding of the valve, eliminates possible distortions, and increases the stability of the system. The execution of the working part of the stem with the ends bent outward and with a figured U-shape in cross-section improves the operation of the valve and ensures its smooth operation.

Дополнение системы компенсатором объема, работающего в режиме мешка типа «Амбу» и в режиме дополнительного объема на малых давлениях с малыми объемами легких пациента, расширяет функциональные возможности системы, повышает стабильность оказания помощи пациенту, когда необходима подача дыхательной смеси с низким давлением (5-10 см вод. ст.) для пациента с малым объемом легких.Supplementing the system with a volume compensator operating in the "Ambu" bag type and in the additional volume mode at low pressures with small patient lung volumes expands the functionality of the system, increases the stability of patient care when it is necessary to supply breathing mixture with low pressure (5-10 cm H2O) for a patient with a small lung volume.

Эти отличительные признаки позволяют сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом техническом решении, а их осуществление обеспечивает достижение результата в решении поставленной задачи. Таким образом, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень. Предлагаемое устройство является применимым в области медицины экстренных случаев, ветеринарии и экспериментальной биологии.These distinctive features allow us to conclude that there is novelty in the proposed technical solution, and their implementation ensures the achievement of a result in solving the problem. Thus, the proposed technical solution has an inventive step. The proposed device is applicable in the field of emergency medicine, veterinary medicine and experimental biology.

Изобретение поясняется описанием и иллюстрациями, где:The invention is illustrated by description and illustrations, where:

Фиг. 1 - общий вид автоматической системы для искусственной вентиляции легких;FIG. 1 is a general view of an automatic ventilation system;

Фиг. 2 - схема модулятора дыхания в разрезе;FIG. 2 is a cutaway diagram of a respiration modulator;

Фиг. 3 - схема компенсатора объема в разрезе.FIG. 3 is a sectional diagram of the volume compensator.

Автоматическая система искусственной вентиляции легких состоит из модулятора дыхания 1 и компенсатора объема 2 (Фиг. 1).The automatic ventilation system consists of a respiration modulator 1 and a volume compensator 2 (Fig. 1).

Модулятор дыхания 1 (Фиг. 1) представляет собой сборную конструкцию, состоящую из корпуса 3 модулятора дыхания 1 и автоматического клапана регулировки дыхания 4. Корпус 3 (Фиг. 2) выполнен с внутренней камерой 5 для приема дыхательной смеси, и обеспечен портами 6,7,8 с возможностью соединения с компенсатором объема 2, источником дыхательной смеси, пациентом, соответственно.The respiration modulator 1 (Fig. 1) is a prefabricated structure consisting of the case 3 of the respiration modulator 1 and the automatic respiration control valve 4. The case 3 (Fig. 2) is made with an internal chamber 5 for receiving the respiratory mixture, and is provided with ports 6,7 , 8 with the possibility of connection with a volume compensator 2, a source of respiratory mixture, a patient, respectively.

Автоматический клапан регулировки дыхания 4 (Фиг. 2) встроен в корпус 3 посредством резьбового соединения и состоит из корпуса клапана 9, крышки 10 с отверстиями 11 для выпуска дыхательной смеси в атмосферу во время выдоха и штока 12, размещенного в корпусе 9. Корпус 9, выполненный из немагнитного материала, имеет резьбовое соединение с крышкой 10 и корпусом 3, что позволяет устанавливать и регулировать положение штока 12. Рабочая часть штока 12 сопрягается с корпусом клапана 9, т.к. они имеют коническую форму. Рабочая часть штока 12 выполнена из эластичного материала, ее концы 13 выгнуты наружу и имеют фигурную U-образную форму в сечении для удержания потоком в верхнем положении. Для перемещения вдоль направляющих корпуса 9 шток 12 снабжен тремя стабилизирующими колесиками 14, предназначенными для устранения возможного перекоса штока 12. На конце штока 12 закреплен постоянный магнит 15, обращенный полюсом к разноименному полюсу постоянного магнита 16. Постоянный магнит 16 при сборке конструкции устанавливается стационарно в корпусе 3. Частота дыхания в системе регулируется, во-первых, скоростью и объемом потока подаваемой дыхательной смеси от источника; во-вторых, положением магнитов 15,16, расстояние между которыми изменяют за счет резьбового соединения между корпусами 3 и 9; в-третьих, положением крышки 10 относительно корпуса 9, которое увеличивает или уменьшает возможность подъема штока 12.The automatic breathing control valve 4 (Fig. 2) is built into the body 3 by means of a threaded connection and consists of a valve body 9, a cover 10 with openings 11 for releasing the breathing mixture into the atmosphere during exhalation and a stem 12 located in the body 9. Body 9, made of non-magnetic material, has a threaded connection with the cover 10 and the body 3, which allows you to install and adjust the position of the stem 12. The working part of the stem 12 mates with the valve body 9, because they are tapered. The working part of the rod 12 is made of an elastic material, its ends 13 are bent outward and have a shaped U-shape in cross-section for keeping the flow in the upper position. To move along the guides of the body 9, the rod 12 is equipped with three stabilizing wheels 14, designed to eliminate possible skewing of the rod 12. At the end of the rod 12, a permanent magnet 15 is fixed, facing the pole to the opposite pole of the permanent magnet 16. The permanent magnet 16 is installed permanently in the body when assembling the structure 3. The respiratory rate in the system is regulated, firstly, by the rate and volume of the flow of the supplied breathing mixture from the source; secondly, the position of the magnets 15,16, the distance between which is changed due to the threaded connection between the bodies 3 and 9; thirdly, the position of the cover 10 relative to the body 9, which increases or decreases the possibility of lifting the rod 12.

Перед введением в эксплуатацию для модулятора дыхания 1 проводят необходимую калибровку. При калибровке устанавливают зависимость между величинами давления в системе вентиляции и расстоянием между постоянными магнитами 15,16. После калибровки на корпус 3 наносят шкалу делений (не показана), значения которой соответствуют 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 см вод. столба. Перед началом работы выбирают значение на шкале, что автоматически определяет расстояние между постоянными магнитами 14 и 15, и фиксируют выбранное положение контргайкой 17.The breath modulator 1 must be calibrated as required prior to commissioning. When calibrating, a relationship is established between the pressure values in the ventilation system and the distance between the permanent magnets 15.16. After calibration, a scale of divisions (not shown) is applied to the housing 3, the values of which correspond to 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 cm of water. pillar. Before starting work, select the value on the scale, which automatically determines the distance between the permanent magnets 14 and 15, and fix the selected position with the lock nut 17.

Модулятор дыхания 1 выполнен из полимерных материалов для медицинской техники. Термин «дыхательная смесь» обозначает пригодную для дыхания комбинацию газов, в том числе атмосферный воздух. Поток дыхательной смеси через устройство подается в легкие пациента, а автоматический клапан регулировки дыхания 4 обеспечивает цикличность дыхания с требуемой продолжительностью фаз дыхания.Respiratory modulator 1 is made of polymer materials for medical equipment. The term "breathing mixture" refers to a breathable combination of gases, including atmospheric air. The flow of the breathing mixture through the device is supplied to the patient's lungs, and the automatic breathing control valve 4 ensures breathing cycles with the required duration of the breathing phases.

Модулятор дыхания 1 работает следующим образом. Дыхательная смесь, поступающая через порт 7 в камеру 5, заполняет внутреннюю камеру и легкие пациента, обеспечивая фазу вдоха, при которой автоматический клапан регулировки дыхания 4 закрыт. Возрастающее давление в камере 5 воздействует на рабочую часть штока 12, который начинает движение вверх. Движение штока 12 увеличивает расстояние между постоянными магнитами 15,16, а дыхательная смесь через отверстия 11 выходит в атмосферу. Начинается фаза выдоха у пациента. Шток 12 удерживается в открытом состоянии в верхнем положении потоком выходящей дыхательной смеси за счет того, что рабочая часть штока 12 имеет фигурную U-образную форму в сечении. В результате выхода дыхательной смеси давление во внутренней камере 5 корпуса 3 уменьшается, и воздействие потока на шток 12 автоматического клапана также уменьшается, расстояние между магнитами 15, 16 уменьшается, а сила магнитного взаимодействия между ними резко и нелинейно возрастает. Автоматический клапан регулировки дыхания 4 закрывается, и наступает фаза вдоха.Respiratory modulator 1 works as follows. The breathing mixture entering through port 7 into the chamber 5 fills the inner chamber and the patient's lungs, providing an inspiratory phase in which the automatic breathing control valve 4 is closed. The increasing pressure in the chamber 5 acts on the working part of the rod 12, which begins to move upward. The movement of the rod 12 increases the distance between the permanent magnets 15,16, and the breathing mixture is released through the holes 11 into the atmosphere. The patient's exhalation phase begins. The stem 12 is held open in the upper position by the flow of the outgoing breathing mixture due to the fact that the working part of the stem 12 has a shaped U-shape in cross section. As a result of the release of the breathing mixture, the pressure in the inner chamber 5 of the body 3 decreases, and the effect of the flow on the stem 12 of the automatic valve also decreases, the distance between the magnets 15, 16 decreases, and the force of magnetic interaction between them sharply and nonlinearly increases. The automatic breath control valve 4 closes and the inspiratory phase begins.

Компенсатор объема 2 (Фиг. 3) состоит из эластичного мешка 18, с гофрами 19. На входе мешка 18 выполнена заслонка 20 со встроенным капаном 21, которые установлены на трубке 22, расположенной внутри мешка 18 по его оси симметрии. Трубка 22 с противоположной стороны сопрягается с трубкой 23 меньшего диаметра, которая установлена внутри трубки 22 с возможностью перемещения относительно трубки 22. Внешняя трубка 22 и внутренняя трубка 23 стянуты пружиной 24, причем один конец пружины 24 закреплен на трубке 22, а другой - на трубке 23. Обе трубки 22 и 23 выполнены перфорированными. На свободном противоположном конце трубки 23, соединенным с мешком 18, соосно установлен клапан 25.The volume compensator 2 (Fig. 3) consists of an elastic bag 18, with corrugations 19. At the inlet of the bag 18, a shutter 20 with a built-in cap 21 is made, which are installed on a tube 22 located inside the bag 18 along its axis of symmetry. The tube 22 on the opposite side mates with a tube 23 of a smaller diameter, which is installed inside the tube 22 with the possibility of movement relative to the tube 22. The outer tube 22 and the inner tube 23 are tightened by a spring 24, one end of the spring 24 being fixed to the tube 22, and the other to the tube 23. Both tubes 22 and 23 are perforated. At the free opposite end of the tube 23, connected to the bag 18, a valve 25 is coaxially mounted.

Компенсатор объема 2 предназначен для работы в двух режима: в режиме подачи дополнительного объема воздуха и в режиме работы мешка типа «Амбу». Если объема легких пациента достаточно для ритмичного дыхания, то заслонка 20 закрыта и компенсатор объема 2 не участвует в работе системы. Если объема легких пациента недостаточно для поддержания выдоха, то открывают заслонку 20, и дыхательная смесь поступает в мешок 18 через перфорированные трубки 22 и 23. Потоком поступающего воздуха мешок 18 заполняется, и увеличивается в объеме за счет раскрывающихся гофр 19. Гофры расправляются до тех пор, пока упругая сила пружины 24 не начнет возвращать их в исходное состояние. Поток воздуха возвращается в модулятор дыхания 1 и открывает автоматический клапан регулировки дыхания 4, обеспечивая пациенту выдох. Далее установившийся цикл повторяется.Volume compensator 2 is designed to operate in two modes: in the mode of supplying an additional volume of air and in the mode of operation of the "Ambu" -type bag. If the volume of the patient's lungs is sufficient for rhythmic breathing, then the damper 20 is closed and the volume compensator 2 does not participate in the operation of the system. If the volume of the patient's lungs is not enough to maintain exhalation, then open the flap 20, and the breathing mixture enters the bag 18 through the perforated tubes 22 and 23. The flow of incoming air fills the bag 18, and increases in volume due to the opening corrugations 19. The corrugations are straightened until then until the elastic force of the spring 24 begins to return them to their original state. The air flow returns to the breath modulator 1 and opens the automatic breath control valve 4, allowing the patient to exhale. Then the established cycle is repeated.

При работе компенсатора объема в режиме мешка Амбу закрывают заслонку 20. Клапан 25 обеспечивает забор воздуха извне. Когда оператор вручную сдавливает мешок 18, клапан 25 закрывается, а клапан 21 открывается и воздух поступает к пациенту.When the volume compensator is operating in the Ambu bag mode, shutter 20 is closed. Valve 25 provides air intake from the outside. When the operator manually squeezes the bag 18, the valve 25 closes and the valve 21 opens and air is supplied to the patient.

Обработка и стерилизация Автоматической системы искусственной вентиляции легких выполняется в соответствии с рекомендациями обеззараживания анестезиологической и дыхательной аппаратуры.Processing and sterilization of the Automatic Artificial Lung Ventilation System is performed in accordance with the recommendations for disinfection of anesthetic and respiratory equipment.

Осуществление изобретения поясняется примером конкретного выполнения. Перед началом работы порт 6 соединяют с компенсатором объема 2, через порт 7 выполняют соединение с источником дыхательной смеси, через порт 8 осуществляют соединение с пациентом. На шкале, нанесенной на корпус 3, выбирают значение, например, 3 см атм. столба, что автоматически устанавливает соответствующее расстояние между постоянными магнитами 15, 16, которое фиксируют контргайкой 17. Через порт подачи дыхательной смеси 7 в корпус 3 подают дыхательную смесь, которая начинает заполнять легкие пациента, начинается вдох, при этом капан 4 закрыт. Затем автоматический клапан регулировки дыхания 4 срабатывает, как это было описано выше, начинается выдох. Таким образом обеспечивается цикличность дыхания. Если у пациента возникает необходимость в использовании дополнительного объема газа для срабатывания клапана (особенно при малых объемах легких), то подключают компенсатор объема 2.The implementation of the invention is illustrated by an example of a specific implementation. Before starting work, port 6 is connected to a volume compensator 2, through port 7, a connection is made to a source of respiratory mixture, through port 8, a connection is made to a patient. On the scale applied to the housing 3, a value is selected, for example, 3 cm atm. column, which automatically sets the appropriate distance between the permanent magnets 15, 16, which is fixed with a lock nut 17. Through the breathing gas supply port 7, the breathing mixture is fed into the housing 3, which begins to fill the patient's lungs, inhalation begins, while the capan 4 is closed. Then the automatic breathing control valve 4 is activated, as described above, exhalation begins. Thus, the cyclicity of breathing is ensured. If the patient needs to use an additional volume of gas to operate the valve (especially with small lung volumes), then connect the volume compensator 2.

Таким образом, предложено простое, универсальное и удобное в эксплуатации устройство для поддержания дыхательных функций. Заявляемая система ИВЛ позволяет реализовал» широкий спектр различных режимов работы. Кроме того, представляет собой простую и оптимальную по стоимости компактную и полностью автономную систему, обеспечивающую вентиляцию легких в любых условиях, даже в случае отключения линии подачи кислорода.Thus, a simple, versatile and easy-to-use device for maintaining respiratory functions has been proposed. The claimed ventilation system allows realizing a "wide range of different modes of operation." In addition, it is a simple and cost-effective compact and completely self-contained system that provides ventilation in all conditions, even if the oxygen supply line is turned off.

Claims (1)

Автоматическая система искусственной вентиляции легких, состоящая из модулятора дыхания в виде корпуса с внутренней камерой для приема дыхательной смеси, порта подачи дыхательной смеси в камеру и порта подачи дыхательной смеси пациенту, а также из встроенного в корпус модулятора дыхания автоматического клапана регулировки дыхания, состоящего из корпуса, крышки с отверстиями для выхода дыхательной смеси и выполненного с возможностью перемещения внутри корпуса автоматического клапана регулировки дыхания и крышки в осевом направлении штока, рабочая часть которого имеет форму конуса, сопрягаемого с корпусом автоматического клапана регулировки дыхания, из двух постоянных магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, установленных с возможностью изменения расстояния между ними, один из магнитов укреплен на конце штока, отличающаяся тем, что для изменения расстояния между постоянными магнитами корпус модулятора дыхания и корпус автоматического клапана регулировки дыхания обеспечены резьбовым соединением и второй магнит установлен стационарно на корпусе модулятора дыхания, а шток оснащен колесиками и концы рабочей части штока выполнены выгнутыми наружу с фигурной U-образной формой в сечении, кроме того, система дополнительно содержит компенсатор объема, состоящий из эластичного гофрированного мешка и размещенных внутри мешка по его оси симметрии двух перфорированных трубок большего и меньшего диаметра, установленных соосно с возможностью перемещения внутренней трубки относительно внешней трубки, причем обе трубки соединены пружиной, кроме того, на свободном конце внешней трубки установлена заслонка со встроенным клапаном, а на свободном конце внутренней трубки, соединенном с мешком, соосно установлен клапан, выполненный с возможностью забора воздуха, также система содержит порт, выполненный с возможностью соединения с компенсатором объема, и контргайку, выполненную с возможностью фиксации расстояния между постоянными магнитами.Automatic artificial ventilation system, consisting of a breathing modulator in the form of a housing with an internal chamber for receiving the breathing mixture, a port for supplying breathing mixture to the chamber and a port for supplying breathing mixture to the patient, as well as an automatic breathing control valve built into the housing of the breathing modulator, consisting of a housing , caps with openings for the outlet of the breathing mixture and made with the possibility of movement inside the body of the automatic breathing control valve and the cap in the axial direction of the rod, the working part of which has the shape of a cone, mated with the body of the automatic breathing control valve, of two permanent magnets facing each other with opposite poles, installed with the possibility of changing the distance between them, one of the magnets is fixed at the end of the rod, characterized in that, to change the distance between the permanent magnets, the breathing modulator body and the body of the automatic breathing control valve are provided y with a threaded connection and the second magnet is installed permanently on the housing of the breathing modulator, and the rod is equipped with wheels and the ends of the working part of the rod are bent outward with a figured U-shape in cross-section, in addition, the system additionally contains a volume compensator consisting of an elastic corrugated bag and placed inside the bag along its axis of symmetry of two perforated tubes of larger and smaller diameters, installed coaxially with the possibility of moving the inner tube relative to the outer tube, and both tubes are connected by a spring, in addition, a damper with a built-in valve is installed at the free end of the outer tube, and at the free end of the inner the tube connected to the bag, a valve is installed coaxially, made with the possibility of air intake, the system also contains a port made with the possibility of connection with the volume compensator, and a lock nut made with the possibility of fixing the distance between the permanent magnets.
RU2020139316A 2020-11-27 2020-11-27 Automatic system for artificial lung ventilation RU2749760C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139316A RU2749760C1 (en) 2020-11-27 2020-11-27 Automatic system for artificial lung ventilation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139316A RU2749760C1 (en) 2020-11-27 2020-11-27 Automatic system for artificial lung ventilation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749760C1 true RU2749760C1 (en) 2021-06-16

Family

ID=76377554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139316A RU2749760C1 (en) 2020-11-27 2020-11-27 Automatic system for artificial lung ventilation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749760C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801631C1 (en) * 2023-02-01 2023-08-11 Акционерное общество "Северный пресс" Valve assembly

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207661A (en) * 1966-10-27 1970-10-07 Edward Carden Anaesthetist's lung ventilator
US4163911A (en) * 1975-01-27 1979-08-07 Sutter Hospitals Medical Research Foundation Permanent magnet translational motor for respirators
DE3244574C1 (en) * 1982-12-02 1984-03-22 Gottlieb Weinmann Geräte für Medizin und Arbeitsschutz GmbH + Co, 2000 Hamburg Pressure control valve of a device for artificial ventilation
SU1507399A1 (en) * 1987-12-14 1989-09-15 Предприятие П/Я В-2130 Apparatus for artificial ventilation of the lungs
JP2002136598A (en) * 2000-11-02 2002-05-14 Kawasaki Safety Service Industries Ltd Exhalation valve for artificial expirator
CN201921250U (en) * 2010-09-26 2011-08-10 深圳市百格医疗技术有限公司 Active respiration control device for anesthesia respirator
WO2012089097A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 北京谊安医疗系统股份有限公司 Electromagnetic proportional valve and breathing machine comprising electromagnetic proportional valve
GB2521822A (en) * 2013-11-26 2015-07-08 Oes Medical Ltd Valve Mechanism
RU2595479C2 (en) * 2010-12-21 2016-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Active valve for ventilators
CN108815672A (en) * 2018-05-02 2018-11-16 江素云 A kind of medical mute oxygen humidification bottle

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207661A (en) * 1966-10-27 1970-10-07 Edward Carden Anaesthetist's lung ventilator
US4163911A (en) * 1975-01-27 1979-08-07 Sutter Hospitals Medical Research Foundation Permanent magnet translational motor for respirators
DE3244574C1 (en) * 1982-12-02 1984-03-22 Gottlieb Weinmann Geräte für Medizin und Arbeitsschutz GmbH + Co, 2000 Hamburg Pressure control valve of a device for artificial ventilation
SU1507399A1 (en) * 1987-12-14 1989-09-15 Предприятие П/Я В-2130 Apparatus for artificial ventilation of the lungs
JP2002136598A (en) * 2000-11-02 2002-05-14 Kawasaki Safety Service Industries Ltd Exhalation valve for artificial expirator
CN201921250U (en) * 2010-09-26 2011-08-10 深圳市百格医疗技术有限公司 Active respiration control device for anesthesia respirator
RU2595479C2 (en) * 2010-12-21 2016-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Active valve for ventilators
WO2012089097A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 北京谊安医疗系统股份有限公司 Electromagnetic proportional valve and breathing machine comprising electromagnetic proportional valve
GB2521822A (en) * 2013-11-26 2015-07-08 Oes Medical Ltd Valve Mechanism
CN108815672A (en) * 2018-05-02 2018-11-16 江素云 A kind of medical mute oxygen humidification bottle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801631C1 (en) * 2023-02-01 2023-08-11 Акционерное общество "Северный пресс" Valve assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7063086B2 (en) Breathing assistance apparatus
US3945378A (en) Positive pressure breathing circuit
US7997272B2 (en) Ventilating apparatus and method enabling a patient to talk with or without a trachostomy tube check valve
US4210174A (en) Positive pressure valves
CN101360528B (en) Ventilator adaptable for use with either a dual-limb circuit or a single-limb circuit
US5765558A (en) Tracheal tube and ventilator system permitting endogenously-produced NO to be combined with respiratory gas
US4502481A (en) Device for manually ventilating a patient
JP7336150B2 (en) Evacuation assistance system with humidifier bypass
CN104768601B (en) Combined type CPAP and resuscitation system and method
CN111050830A (en) Connector for a breathing assistance system
US3683931A (en) Tracheal instrument
US20210316093A1 (en) Multifunctional manual artificial respiration bag
JP2019520925A (en) Application of powder aerosol to respiratory control during artificial respiration or respiratory assistance of a patient
CN105169539B (en) A kind of first-aid respirator
RU2749760C1 (en) Automatic system for artificial lung ventilation
DK3154615T3 (en) Device to assist with respiration, nasal and respiratory aids
ES2972468T3 (en) Continuous pressure ventilation device suitable for treating patients with respiratory failure
US20140144447A1 (en) Conduit
US6431169B1 (en) Mini pneumatic mechanical pulmonary ventilator
EP3884982A1 (en) Manual artificial respiration bag with flow-resistance setting means cooperating with a one-way valve
CN113633861B (en) Bidirectional ventilation structure and oxygen supply device capable of adjusting concentration of inhaled oxygen
JP7511021B2 (en) Devices and systems for respiratory assistance
CN209253887U (en) Active defense type breathes connecting tube
EP1897578B1 (en) Shut-off valve for the interruption technique used in the analysis of respiratory mechanics
CN105854146B (en) Carburetor arrangement for breathing apparatus