SU891098A1

SU891098A1 - Device for subcutaneous introducing of gas

Info

Publication number: SU891098A1
Application number: SU802908115A
Authority: SU
Inventors: Михаил Амбарцумович Карагезян; Андрей Георгиевич Бринев; Александр Семенович Левинсон
Original assignee: Краснодарский политехнический институт; Кубанский медицинский институт им.Красной Армии
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1981-12-23

Description

1one

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к устройствам дл субкутанного введени газов пациентам в лечебных цел х, и может быть использовано в дерматологической , хирургической, терапевтической и психоневрологической практике.The invention relates to medical technology, namely, devices for subcutaneous administration of gases to patients for therapeutic purposes, and can be used in dermatological, surgical, therapeutic and psycho-neurological practice.

Известно устройство дл подкожного введени газов, которое содержит корпус с установленным в нем баллоном со сжатым газом, понижающий редуктор, манометр высокого давлени и инъекционную иглу. К выходному штуцеру редуктора присоединен регул тор давлени с манометром и кран, к выходным штуцерам которых присоединен штуцер отбора давлени tl.A device for subcutaneous administration of gases is known, which comprises a housing with a compressed gas cylinder installed therein, a reduction gearbox, a high-pressure manometer and an injection needle. A pressure regulator with a pressure gauge and a crane are connected to the output fitting of the reducer, to the output fittings of which a pressure tapping nozzle tl is connected.

Однако в известном устройстве невозможно точное дозирование заданного объема газа, поскольку дозирование осуществл етс по времени без учета давлени в подкожном газовом пузыре. Кроме того, в известном устройстве невозможна корректировка режима введени газа в зависимости От давлени в подкожном газовом пузыре.However, in the known device, it is impossible to accurately dispense a given volume of gas, since dispensing is carried out over time without taking into account the pressure in the subcutaneous gas bubble. In addition, in the known device, it is not possible to adjust the mode of gas injection depending on the pressure in the subcutaneous gas bubble.

Цель изобретени - повышение точности дозировани газа.The purpose of the invention is to improve the accuracy of gas metering.

Цепь достигаетс тем, что устройство дл подкожного введени газов, содержащее баллон со сжатым газом, манометр высокого давлени , пони10 жакиций редуктор и инъекционную нглу, снабжено зар дной емкостью, двум пневмоклапана и, датчиком давлени газа, соединительными магистрал ми и блоком управлени , причем зар д15 на емкость соединена с понижающим редуктором через размыкающий пневмоклапан и с инъекционной иглой через замыкающий пневмокпапан, управл ющие входы которых подсоединены к бло20 ку управлени , при этом блок управлени включает генератор пр моугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер с раздельными входаг-т иThe circuit is achieved by the fact that the device for subcutaneous administration of gases, containing a cylinder with compressed gas, a high-pressure manometer, a gearbox and injection injection, is equipped with a charging capacity, two pneumatic valves, and a gas pressure sensor, connecting lines and a control unit, and The capacitor is connected to a reduction gear through a disconnecting pneumatic valve and to an injection needle through a closing pneumatic valve, whose control inputs are connected to the control unit, while the control unit turns on It has a square pulse generator, a pulse counter, a trigger with separate inputs and

пневмокнопку, управл ющий вход генератора пр моугольных импульсов, включающего трехмембранное реле, соединенное через пневмоемкость и дроссель с двухмембранным клапаном, подсоединен к выходу датчика давлени газа, установленного в магистрали , соедин ющей за№.какнций клапан и инъекционную иглу, выход генератора пр моугольных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, включающего операционный усилитель, три пневмоклапана и сумматор, представл ющий собой п тимембранный элемент сравнени , выход которого подсоединбн через первый пневмоклапан к входу операционного усилител , вы- , ход которого соединен с управл ющим входом второго пневмоклапана, который вместе с третьим пневмоклапаном образует цепь обратной св зи сумматора , кроме того, выход операционного усилител соединен с первым управл ющим входом триггера с раздельными входами, выход которого подсоединен к питающему входу генератора пр моугольных импульсов, а второй вход триггера подсоединен к пневмокнопкеa pneumatic button that controls the input of a square pulse generator, including a three-membrane relay connected via a pneumatic capacitance and a throttle to a two-membrane valve, is connected to the output of a gas pressure sensor installed in the line connecting the number of valve terminals and the injection needle, the output of the square pulse generator connected to the input of a pulse counter, which includes an operational amplifier, three pneumatic valves and an adder, which is a five-membrane comparison element, the output of which is connected via pneumatic valve to the input of the operational amplifier, the output of which is connected to the control input of the second pneumatic valve, which together with the third pneumatic valve forms the feedback circuit of the adder, in addition, the output of the operational amplifier is connected to the first control input of the trigger with separate inputs, output which is connected to the power input of the generator of rectangular pulses, and the second input of the trigger is connected to the pneumatic button

На чертеже изображена принципиална схема устройства дл подкожного введени газов.The drawing shows a schematic diagram of a device for the subcutaneous administration of gases.

Устройство содержит зар дную емкость 1, служащую дл запасани части газа, вводимого пациенту. На входе зар дной емкости 1 установлен размыкающий пневмоклапан 2, на вход которого от баллона с манометром высокого давлени (на чертеже не показан) поступает сжатый газ через понижающий редуктор 3.The device contains a charge tank 1, which serves to store a part of the gas introduced to the patient. At the inlet of the charge tank 1, a disconnecting pneumatic valve 2 is installed, at the inlet of which, from a cylinder with a high-pressure manometer (not shown), compressed gas flows through a reduction gearbox 3.

На выходе зар дной емкости 1 установлен замыкающий пневмоклапан 4, выполненный на трекмембранном подпружиненном реле, выход которого соединен с инъекционной иглой 5.At the output of the charging tank 1, a closing pneumatic valve 4 is installed, which is made on a track-membrane spring-loaded relay, the output of which is connected to the injection needle 5.

Управл ющие камеры размыкающего и замыкающего пневмоклапанов св заны с выходом генератора пр моугольных импульсов, выполненного на трехмембранном реле 6, пневмоемкости 7, переменном дросселе 8 и двухмембранном пневмоклапане 9, служаще дп изменени скважности импульсов по сигналу от датчика 10 давлени газа, выход которого св зан с управл ющим входом двухмембранного пневмклапана 9, а вход - с инъекционной иглой 5. Датчик 10 установлен в магистрали , соедин ющей замыкаю1цир 1The control chambers of the opening and closing pneumatic valves are connected to the output of a square pulse generator produced on a three-membrane relay 6, pneumatic intensity 7, a variable throttle 8 and a two-membrane pneumatic valve 9, which serves to change the pulse duty ratio of the gas sensor 10, the output of which is connected with a control input of a two-membrane pneumatic valve 9, and an input with an injection needle 5. Sensor 10 is installed in the line connecting the short circuit 1

пневмоклапан 4 и инъекционную иглу 5, и его выход соединен со вторым управл ющим входом замыкающего пневмоклапана 4.a pneumatic valve 4 and an injection needle 5, and its output is connected to the second control input of the closing pneumatic valve 4.

J Выход генератора пр моугольных импульсов св зан со входом счетчика импульсов, выполненном- на сумматоре 1I , построенном на п тимембранном элементе сравнени , на выходе которого установлены два двухмембранных пневмоклапана 12 и 13, а в цепи обратной св зи имеетс трехмембранный пневмоклапан 14, служащий дл сброса счетчика импульсов. Управл Ь5 ща камера пневмоклапана 14 св зана с выходным каналом операционного усилител 15, вход которого подключен к выходам двухмембранных пневмоклапанов 12 и 13. Выходной сигналJ The output of the square pulse generator is connected to the input of a pulse counter, made on an adder 1I, built on a five-membrane comparison element, the output of which is equipped with two dual-membrane pneumatic valves 12 and 13, and in the feedback circuit there is a three-membrane pneumatic valve 14 serving as reset pulse counter. The control chamber of the pneumatic valve 14 is connected to the output channel of the operational amplifier 15, the input of which is connected to the outputs of the two-membrane pneumatic valves 12 and 13. Output signal

0 операционного усилител 15, кроме того, подключен к- выключающему входу триггера 6 с раздельными входами , построенном на трехмембранном подпружиненном пневморелс и служащим дл подачи питани в генератор импульсов. На выключающий вход триггера 16 с раздельными входами подключена пневмокнопка 17. Причем генератор пр моугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер 16 с раздельными входами и пневмокнопка 17 образуют блок управлени . На входы сумматора I1 операционного усилител 15 поступают посто нные давлени соответственно д и Дп, определ ющие емкость счетчика импульсов. Зар дна емкость 1 и вс схема управлени питаетс от баллона со сжатым газом (на чертеже не показан.0, the operational amplifier 15 is also connected to the switching off input of the trigger 6 with separate inputs, built on a three-membrane spring-loaded pneumatic rail and used to supply power to the pulse generator. A pneumatic button 17 is connected to the switching off input of the trigger 16 with separate inputs. Moreover, the square pulse generator, the pulse counter, the trigger 16 with separate inputs and the pneumatic button 17 form a control unit. The inputs of the adder I1 of the operational amplifier 15 receive constant pressures d and dp, respectively, which determine the capacity of the pulse counter. Charging tank 1 and the entire control circuit is powered by a cylinder of compressed gas (not shown in the drawing.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед началом работы инъекционную иглу 5 ввод т под кожу пациента. В зар дную емкость 1 через открытый контакт размыкающего пневмоклапана 2 и редуктор 3 поступает сжатый газ от баллона (на чертеже не показан. При этом контакт замыкающего пневмоклапана 4 под действием пружигал закрыт, что преп тствует попаданиюBefore starting operation, the injection needle 5 is inserted under the patient's skin. The charging tank 1 through the open contact of the opening pneumatic valve 2 and the reducer 3 enters the compressed gas from the cylinder (not shown. The contact of the closing pneumatic valve 4 is closed by the action of the spring, which prevents

0 газа из зар дной емкости 1 в инъекционную иглу 5.0 gas from charge tank 1 to injection needle 5.

Дл пуска устройства нажимают пневмокнопку 17, кратковременгай единичный, сигнал от которого взводитTo start the device, press the pneumatic button 17, briefly press a single button, the signal from which cocks

5 триггер 16 с раздельными входами и на его выходе по вл етс сигнал в виде давлени сжатого газа, посту- пающего на питательный вход генератоpa пр моугольных импульсов. Это, в свою очередь, приводит к по влению на выходе трехмембранного реле 6 единичного сигнала, который поступает на управл ющие входы размыкающего и замыкающего клапанов. При этом контакт размыкающего пневмоклапана 2 закрываетс , а контакт замыкающего пневмоклапана открываетс , и воздух из зар дной емкости 1 через открытый контакт замыкающего пневмоклапана 4 и инъекционную иглу 5 поступает к пациенту. Одновременно с этим выходное давление реле 6 поступает через открытый контакт двухмембранного пневмоклапана 9 на вход апериодического звена, образованного переменным дросселем 8 и пневмоемкостью 7, давление на выходе которого измен етс по экспоненциальному закону. В тот момент, когда давление в пневмоемкости 7 достигнет величины давлени подпора, мембранный блок реле 6 переброситс в верхнее положение, и на выходе реле 6 давление упадет до нул . Это приведет к открытию контакта замыкающего пневмоклапана 4. При этом зар дна емкость I вновь зар жаетс следующей порцией газа.5, trigger 16 with separate inputs and at its output a signal appears in the form of pressure of compressed gas supplied to the feed input of the square pulse generator. This, in turn, leads to the appearance of a single signal at the output of the three-membrane relay 6, which is fed to the control inputs of the opening and closing valves. In this case, the contact of the opening pneumatic valve 2 is closed, and the contact of the closing pneumatic valve is opened, and the air from the charging container 1 through the open contact of the closing pneumatic valve 4 and the injection needle 5 is supplied to the patient. At the same time, the output pressure of the relay 6 flows through the open contact of the two-membrane pneumatic valve 9 to the inlet of the aperiodic component formed by the variable throttle 8 and the pneumatic capacity 7, the pressure at the outlet of which varies exponentially. At that moment, when the pressure in the pneumatic tank 7 reaches the pressure value of the overpressure, the membrane unit of the relay 6 is transferred to the upper position, and at the output of the relay 6 the pressure drops to zero. This will lead to the opening of the contact of the closing pneumatic valve 4. In this case, the charging capacity I is recharged by the next portion of gas.

Общее количество газа, вводимого пациенту, в устройстве определ етс числом циклов заполнени и опорожнени зар дной емкости 1. Дп автоматизации дозировани необходимого количества газа выходной сигнал генератора пр моугольных импульсов поступает на вход счетчика импульсов. При этом двухмембранный пневмоклапан 12 открываетс , а двухмембранный пневмоклапан 13 закрываетс и давление д со входа сумматора 11 проходит на выход двухмембранного пневмоклапана 12 и на вход операционного усилител 15. Величина давлени Д/) выбираетс меньщей давлени Дп, поэтому в перво такте на выходе операционного усилител давление равно нулю.The total amount of gas injected into the patient in the device is determined by the number of cycles of filling and emptying the charge tank 1. Dp automation of dosing the required amount of gas, the output signal of the square pulse generator is fed to the input of the pulse counter. At the same time, the two-membrane pneumatic valve 12 opens, and the double-membrane pneumatic valve 13 closes and the pressure d from the input of the adder 11 passes to the output of the two-membrane pneumatic valve 12 and to the input of the operational amplifier 15. The pressure value D /) is chosen to have a lower pressure Dp, so the first time at the output of the operational amplifier pressure is zero.

При изменении выходного сигнала генератора пр моугольных импульсов с 1 на О двухмембранный пневмоклапан 12 закрываетс , а двухмембранньп пневмоклапан 13 открываетс и давление с выхода двухмембранного пневмоклапана 12 через открытые двухмембранный пневмоклапан 13 и трехмембранньй пневмоклапан 14, наход щийс в обратной св зи сумматора 11, поступает на вход последнего,When changing the generator output square wave signal with a 1-O dvuhmembranny pneumatic valve 12 closes, and dvuhmembrannp air valve 13 is opened and pressure from the output dvuhmembrannogo pneumatic valve 12 through the open dvuhmembranny pneumatic valve 13 and trehmembranny air valve 14 finds schiys a feedback adder 11 is supplied to the the last entry

iскладываетс с посто нным давлением Д , и на выходе сумматора 11 сигнал становитс равным 2 д ,, . В последующем цикле работы генератора сигнал, равный давлению 2 4-, проходит на вход операционного усилител 15. Таким образом, через п циклов работы генератора на выходе операционного усилител 15 давление будет равнымIs collapsed with a constant pressure D, and at the output of the adder 11, the signal becomes 2 d ,,. In the subsequent cycle of the generator, a signal equal to the pressure of 2 4- passes to the input of the operational amplifier 15. Thus, after n cycles of operation of the generator at the output of the operational amplifier 15, the pressure will be equal to

ид. При выполнении услови /jА пд на выходе операционного усилител по витс единичный сигнал, служащий командой дл окончани работы. При этом триггер 16 с раздельными входами отключаетс , прекращаетс подвод питани к генератору, а трехмембранный пневмоклапан 14 на некоторое врем перебрасываетс в верхнее положение и конкурирует линиюid When the condition ia ip is met, the output signal of the op amp will produce a single signal that serves as the command to end the operation. In this case, the trigger 16 with separate inputs is turned off, the power supply to the generator is stopped, and the three-membrane pneumatic valve 14 is shifted to an upper position for some time and the line competes

цепи обратной св зи сумматора 11 с атмосферой, обеспечива тем самым сброс счетчика импульсов.the feedback circuit of the adder 11 with the atmosphere, thereby ensuring the reset of the pulse counter.

Величина давлений Д ., и д выбираетс , исход из необходимого объема вводимой пациенту дозы газа и объема зар дной емкости 1.The magnitude of the pressure D, and d is selected based on the required volume of the gas dose delivered to the patient and the volume of the charging capacity 1.

Если при введении газа пациентуIf with the introduction of gas to the patient

давление в подкожном пузыре превысит допустимое значение, то на выходе датчика 10 давлени газа по витс единичный сигнал, который перебросит замыкающий пневмоклапан 4 в нижнееthe pressure in the hypodermic bladder will exceed the permissible value, then at the output of the gas pressure sensor 10, a single signal will be generated which will transfer the closing pneumatic valve 4 to the bottom

положение, а двухмембранный пневмоклапан 9 в верхнее положение. При этом зар дна емкость 1 отсекаетс от инъекционной иглы 5, а в генераторе прекращаетс процесс нарастани position, and two-membrane pneumatic valve 9 in the upper position. In this case, the charge capacity 1 is cut off from the injection needle 5, and in the generator stops the growth process

давлени в пневмоемкости 7, и дпительность единичного сигнала, имеющегос на выходе реле 6, увеличиваетс . Так как поступление газа из зар дной емкости I в инъекционную иглуthe pressure in pneumatic capacity 7, and the capacity of a single signal at the output of relay 6 increases. Since the flow of gas from charging tank I into the injection needle

Claims

5 is discontinued, the gas that passes before this is absorbed under the skin of the Pschienta, and the pressure in the subcutaneous bladder falls below the permissible value. At the output of the pressure sensor 10, the signal becomes zero, the closing pneumatic valve 4 and the two-membrane pneumatic valve 9 open, the process of introducing gas to the patient resumes, and in the pneumatic intensity 7 continues to increase the pressure-ire to the value required to transfer the membrane unit 6 to the upper position and the appearance of a zero signal at its output. 7 Next, the cycle repeats. The total gas doses administered to the patient can be regulated either by changing the amount of gas introduced in one cycle (pressure change after the gearbox 3 or the volume of the charging capacity) or by changing the number of wells of the device (changing the frequency of the generator using an alternating load 8 or counter by changing the pressure values l to Such a variety of tuning parameters of the device provides the convenience of its use depending on the individual characteristics of the patient's skin (different (mechanical resistance and severity of subcutaneous adipose tissue). The presence in the device of a system that automatically prevents the pressure in the subcutaneous bladder to exceed the admissible value allows you to carry out injections at the highest possible speed and protects the patient from possible erroneous actions of staff when choosing the mode and parameters of the injection Batch dosing of gas, adjusted in the device, allows for improved dosing accuracy and ensures a gentle, gentle injection mode. The use of the device allows to fully automate the process of introducing gas and relieve service personnel from tedious, inefficient work. The invention The device dp of subcutaneous gases, containing a cylinder with a gas, a high pressure gauge, a reducing gear and an injection needle, characterized in that, in order to measure the accuracy of gas dosing, it is equipped with a charge tank, two pneumatic valves, a gas pressure sensor, connecting lines and a control unit, the charge tank being connected to the reduction gear through the opening pneumatic valve and to the injection needle through the gaiter pneumatic valve, the control inputs of which are under connected to the control unit; the control unit includes a square pulse generator, a pulse counter, a trigger with separate inputs and a pneumatic button, a control input for a square pulse generator including a three-membrane relay connected via a pneumatic capacitance and a throttle to a double-membrane valve connected to the output of a gas pressure sensor installed in a line connecting the closing valve and injection needle, the output of the square pulse generator is connected to the input of a pulse counter, which includes an operational amplifier, tr a pneumatic valve and an adder, which is a five-membrane comparison element, the output of which is connected through the first pneumatic valve to the input of the operational amplifier, the output of which is connected to the control input of the Bioporo pneumatic valve, which together with the third pneumatic valve forms the feedback circuit of the adder, moreover, the output of the pneumatic valve; the amplifier is connected to the first control input of the trigger with separate inputs, the output of which is connected to the power input of the square pulse generator, and the second input of the trigger trigger One to the pnevmoknopke. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 594982, cl. A 61 M 1/00, 1972.

-gn