SU1745245A1 - Устройство дл высокочастотной искусственной вентил ции легких - Google Patents

Abstract

Использованием медицинской технике дл  проведени  интенсивной терапии дыхательной недостаточности, анестезиологии и дл  экспериментальных работ. Устройство содержит блок подачи сжатого газа, электромагнитный клапан и блок сопр жени  с пациентом, соединенные последовательно, переключатель, первый, второй и третий регулируемые генераторы пр моугольных импульсов , прерыватель. Третий генератор через первый вход переключател  соединен с первым входом прерывател , второй вход и выход которого соединены соответственное выходом блока объединени  и обмоткой электромагнитного клапана, а второй вход переключател  - с блоком управлени , блок объединени  соединен с выходами первого и второго генераторов. 5 ил.

Description

Ё

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам высокочастотной вентил ции легких, и предназначено дл  проведени  интенсивной терапии дыхательной недостаточности и анестезиологического пособи , а также дл  экспериментальных работ.

Известно устройство дл  высокочастотной искусственной вентил ции легких, содержащее источник сжатого газа, редуктор, блок управлени  клапан-формирователь и высокочастотный электромагнитный клапан .

Недостатком устройства  вл етс  сложность вследствие применени  большого количества оборудовани  и ограниченные функциональные возможности вследствие отсутстви  режима прерывистой высокочастотной вентил ции легких и устройства контрол  за работой устройства.

Известен аппарат искусственной вентил ции легких, содержащий два электромагнитных клапана (основной и дополнительный), задающий блок и пнев- матико-механический блок.

Недостатком аппарата  вл ютс  узкие функциональные возможности вследствие отсутстви  режима прерывистой вентил  ции легких и устройств контрол  за работой аппарата.

Известно устройство дл  искусственной вентил ции легких в экспериментальных услови х , содержащее нагнетатель воздуха с электросигнальным выходом, дыхательную трубку, электромагнитный клапан, блок управлени , состо щий из n-канзльного кольцевого счетчика, n-элементов совпадени ,

-ч

4 СЛ ГО

с 

элементов набора программ (п-тумблеров), n-элементов объединени , выходного элемента совпадени .

Недостатками устройства  вл ютс  низка  надежность вследствие применени  блока управлени  с большим объемом оборудовани , узкие функциональные возможности вследствие отсутстви  комбинированного режима высокочастотной и низкочастотной вентил ции легких, отсутствие возможности регулировки частоты и скважности управл ющих импульсов, а также отсутствие контрол  работоспособности электронных блоков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному  вл етс  устройство дл  искусственной вентил ции легких, содержащее блок подачи сжатого газа, прерыватель , состо щий из электромагнита и открывающегос  клапана, двух генераторов , модул тора дыхательных импульсов и инжектора. Данное устройство позвол ет реализовать несколько режимов искусственной вентил ции легких: низкочастотный , высокочастотный, комбинацию указанных режимов.

Недостатками устройства  вл ютс  узкие функциональные возможности вследствие отсутстви  прерывистого комбинированного режима с высокочастотной и низкочастотной вентил ции легких и отсутствие контрол  работоспособности. Требование к модул ции состоит в том, что частоты модулирующих и моделируемых колебаний генераторов должны отличатьс  на несколько пор дков дл  получени  качественного модулируемого сигнала, в том числе и получени  резких (крутых) фронтов пр моугольных импульсов, что важно дл  струйной вентил ции легких.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет введени  прерывистого комбинированного режима с высокочастотной и низкочастотной вентил цией легких и контрол  работоспособности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  искусственной высокочастотной вентил ции легких, содержащее блок подачи сжатого газа, электромагнитный клапан, блок сопр жени  с пациентом, которые соединены между собой последовательно , первый и второй регулируемые генераторы пр моугольных импульсов и элемент объединени , входы которого соединены с выходами генераторов, введены переключатель и третий регулируемый генератор пр моугольных импульсов, прерыватель , блок индикации и индикатор

прерывистого режима, третий генератор через первое положение переключател  соединен с индикатором прерывистого режима и первым входом прерывател , выход последнего соединен с обмоткой электромагнита и входом блока индикации, последний выполнен из двух идентичных и последовательно соединенных цепочек, кажда  из которых состоит из резистора и световода,

0 соединение цепочек  вл етс  входом блока индикации, причем перва  и втора  цепочки шунтируют соответственно выход прерывател  и обмотку электромагнита, второе положение переключател  соединено,

5 например, с источником питани , а второй вход прерывател  соединен с выходом элемента объединени .

На фиг.1 представлена принципиальна  схема устройства дл  высокочастотной

0 искусственной вентил ции легких; начфиг.2 - график управл ющих напр жений на обмотку электромагнита в режиме высокочастотной искусственной вентил ции легких; на фиг.З - то же, в режиме прерывистой

5 высокочастотной вентил ции; на фиг.4 - то же, в режиме комбинированной высокочастотной и низкочастотной вентил ции; на фиг.5 - то же, в режиме прерывистой комбинированной высокочастотной и низкоча0 стотной вентил ции.

Устройство дл  высокочастотной искусственной вентил ции легких содержит блок 1 подачи сжатого газа, который, например, состоит из входного манометра, регулируе5 мого редуктора, манометра рабочего давлени , увлажнител  - теплообменника с подачей лекарств, соединенного с пневматическим входом электромагнитного клапана 2, содержащего обмотку 3, а

0 пневматический выход клапана 2 соединен с блоком 4 сопр жени  с пациентом, который может быть выполнен из интубацион- ной трубки или пневмопривода, первый, второй и третий регулируемые генераторы 5

5 - 7, пр моугольных импульсов, причем выходы генераторов 5 и 6. соединенные соответственно с первым и вторым входами блока 8 объединени , первый вход прерывател  9 соединен с индикатором 10 прерыви0 стого режима, выход прерывател  9 соединен с обмоткой 3 электромагнита 2 и входом блока 11 индикации. Генератор 7 содержит операционный усилитель 12, диоды 15 и 16 и резисторы 17 и 18, а также

5 конденсатор 19, включенные в цепь обратной отрицательной св зи, а также регул тор 20 частоты импульсов и регул тор 21 скважности . Генераторы 5 и 6 выполнены аналогично генератору 7. Элемент объединени  8 состоит из транзистора 22, резисторов 23 и

24, определ ющих режим, транзистора 22 и резисторов 25 и 26 дл  согласовани  и св зи модул тора 8 с генераторами 5 и 6. Индикатор 10 содержит резисторы 27 и 28, определ ющие режим транзистора 29. и светодиод 30. Прерыватель 9 реализован из элемента совпадени  (элемент И), состо щего из транзистора 31 и резисторов 32 и 33, и усилител  (электронного ключа), состо щего из двух транзисторов 34 и 35 и резисторов 36, 37 и 38, определ ющих режимы работы данных транзисторов. Блок 11 индикации содержит светодиоды 39 и 40 и гас щие резисторы 41 и 42. В качестве светодиодов 30 - 40 можно примен ть индикаторы зна- косинтезирующие полупроводниковые единичные типа АЛ307. На первом входе прерывател  9 установлен переключатель 43, первое положение (I) которого соединено с выходом третьего генератора 7, а второе положение (II) - с источником питани .

Устройство работает следующим образом .

Сжатый кислород (газ) поступает в блок 1, а с его выхода подогретый, увлажненный кислород необходимого давлени  и с лекарством поступает через пневматику электромагнитного клапана 2 в блок 4 в виде дозированных порций. Генератор 7 работает следующим образом. Положительна  обратна  св зь генератора обеспечиваетс  подачей части выходного напр жени  операционного усилител  12 на его неинвертируемый вход через делитель, состо щий из резисторов 13, 14 и 20, при этом переменный резистор 20 определ ет частоту генери- руемых пр моугольных импульсов. Резисторы 17. 18 и 21 и конденсатор 19 образуют интегрирующую цепочку и определ ют длительность импульсов. Переменный резистор 21 регулирует скважность импульсов, а диоды 15 и 16 раздел ют цепи прохождени  токов зар да конденсатора 19 выходных напр жений операционного усилител  12.

Индикатор 10 работает следующим образом . При наличии пр моугольного импульса на выходе генератора 7 (или посто нного напр жени ) открываетс  транзистор 29 и индуцируетс  светодиод 30, при отсутствии импульса на выходе генератора 7 транзистор 29 закрыт, и светодиод 30 не индуцирует. Блок 11 индикации работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда отсутствует управл ющее Hat- пр жение на обмотке 3 клапана 2, при этом индуцируетс  светодиод 39. Транзисторы 34 и 35 закрыты, их полупроводниковые переходы имеют большое сопротивлени  (100 кОм), и практически весь ток (10 мА при

напр жении питани  +12 В идет через цепочку резистора 41 (1 кОм) и светодиода 39 (сопротивление 100 м), этот ток, разветвл  сь , идет через обмотку 3 (сопротивление

200 м) электромагнита 2 и через цепочку из резистора 42 (1 кОм) и светодиода 40. Указанные токи позвол ют индуцировать светодиод 39 (необходимый ток 10 мА), но при этом не индуцируетс  светодиод 40 и не

0 срабатывает электромагнитный клапан 2 (необходим ток 0,6 А).

Рассмотрим случай, когда на обмотке 3 клапана 2 присутствует управл ющее напр жение , при этом индуцируетс  светоди5 од 40 и срабатывает клапан 2. Транзисторы 34 и 35 открыты, их полупроводниковые переходы имеют небольшое сопротивление (1 Ом), и практически весь ток (0,6 А) идет через обмотку 3 (ток 0,6 А) и через вторую цепочку

0 блока 11 (ток 10 мА). Указанные токи позвол ют индуцировать светодиод 40 и сработать клапану 2, но при этом не индуцируетс  светодиод 39.

В двух регулируемых расположенных

5 параллельно генераторах 5 и 6 создаютс  импульсы, которые могут иметь задаваемую частоту от 3 до 3000 в мин и скважность от 10/1 до 1/10. Импульсы генераторов 5 и 6 с заданной характеристикой поступают в эле0 мент 8, где объедин ютс  по функции ИЛИ, и в случае, если переключатель 43 находитс  во втором положении II (переключатель подключен к источнику питани ), то импульсы с блока 8, проход  через прерыватель 9, уси5 ливаютс  и управл ют работой клапана 2, а дозированные порции газа через блок 4 подаютс  к пациенту. При этом возможен режим высокочастотной вентил ции легких (фиг.2), когда высокочастотные импульсы

0 формируют только один из генераторов 5 или 6 и режим комбинированной высокочастотной и низкочастотной вентил ции легких (фиг.4), когда один из генераторов 5 или 6 формирует высокочастотные импульсы, а

5 другой генератор формирует низкочастотные импульсы.

Следует отметить, что светодиод 30 индикатора 10 посто нно индуцирует, сообща  об отсутствии прерывани  указанных

0 режимов вентил ции легких. В случае, если переключатель 43 находитс  в первом положении (переключатель 43 подключен к генератору 7), то импульсы с элемента 8 будут прерыватьс  импульсами с генератора 7. ко5 торые могут иметь задаваемую частоту от 10 до 100 в 1 ч и скважность от 10/1 до 1/10. При этом возможны прерывистый режим высокочастотной вентил ции легких (фиг.З), когда работает один из генераторов 5 или 6, прерывистый комбинированный режим высокочастотной и низкочастотной вентил ции легких (фиг.5). когда работаю оба генератора 5 и 6, но на разных частотах. Следует отметить, что светодиод 30 индикатора 10 будет индуцироватьс  только при поступлении порции газа (в течение времени г к пациенту , что облегчает диагностику пациента при проведении сеанса лечени .

Предлагаемое изобретение позвол ет расширить функциональные возможности за счет введени  прерывистого комбинированного режима с высокочастотной и низкочастотной вентил цией легких, по индикации оперативно контролировать состо ние пациента при разных режимах работы устройства, а также контролировать функционирование устройства, использовать устройство не только дл  лечени , но и дл  проведени  экспериментальных работ за счет прерывистого комбинированного режима, обеспечивать формирование пр моугольных импульсов с резкими фронтами дл  управлени  работой электромагнитного

фш f

0

5

0

5

Claims (1)

1. клапана, что очень важно дл  струйной высокочастотной вентил ции легких. Формула изобретени  Устройство дл  высокочастотной искусственной вентил ции легких, содержащее блок подачи сжатого газа, электромагнитный клапан, блок сопр жени  с пациентом, которые соединены между собой последовательно , первый и второй регулируемые генераторы пр моугольных импульсов и блок объединени , входы которого соединены с выходами генераторов, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет введени  прерывистого комбинированного режима, введены переключатель, третий регулируемый генератор пр моугольных импульсов и прерыватель, третий генератор через первый вход переключател  соединен с первым входом прерывател , второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока объединени  и обмоткой электро- магнитного клапана, а второй вход переключател  - с блоком питани .

   MJllJllUUllll. UJULULULL

   jbvr 2

   -V

   lUlJLLJLlLlJlULULJl

   Фиг 3

   v -mrmsrmrwr.

   Кч ч.,Ј

   Gfrfjf

   v

   т

   т

   щмпшшпm m

   S Y //V

   t

   т