Аппарат искуссвенной вентиляции легких

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Технический результат заключается в повышении надежности и уровня автоматизации управления параметрами ИВЛ. Аппарат ИВЛ содержит генератор вдоха, пневматический вход которого соединен с источником сжатого газа, а его пневматический выход соединен с линией пациента. Электрический вход генератора вдоха соединен с выходом блока управления. При этом блок управления содержит устройство задания параметров ИВЛ и устройство формирования управляющих сигналов генератора вдоха. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Аппараты искусственной вентиляции легких (ИВЛ) известны. Так, например, известен аппарат ИВЛ по авт. св. СССР N 16411343, содержащий стабилизатор высокого давления, электромагнитные клапаны, блок управления, формирователь сигналов управления временными параметрами ИВЛ, реле времени, RS-триггер и три схемы совпадения. Недостатками данного аппарата являются отсутствие связи между стабилизатором высокого давления и блоком управления, а также наличие большого числа элементов вне блока управления, отвечающих за формирование управляющих сигналов. Отсутствие связи между стабилизатором высокого давления и блоком управления не обеспечивает автоматическое управление параметрами ИВЛ, а наличие большого количества элементов уменьшает надежность аппарата в целом.

Известен также аппарат ИВЛ по патенту РФ N 2020919, принятый за прототип. Аппарат содержит генератор вдоха, блок управления, формирователи управляющих сигналов, электромагнитные клапаны, стабилизаторы, управляемые делители и мостовые транзисторные схемы. Недостатками прототипа также являются отсутствие связи между блоком управления и генератором вдоха, наличие большого количества элементов, обеспечивающих функционирование аппарата. Выход из строя хотя бы одного из вышеуказанных элементов приведет к выходу из строя аппарата в целом.

Целью изобретения является повышение уровня надежности аппарата и уровня автоматизации управления параметрами ИВЛ.

Указанная цель достигается тем, что аппарат ИВЛ содержит генератор входа, пневматический вход которого соединен с источником сжатого газа, а его пневматический выход соединен с линией пациента. Электрический вход генератора вдоха соединен с выходом блока управления. При этом блок управления содержит устройство задания параметров ИВЛ и устройство формирования управляющих сигналов генератора вдоха.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: фиг. 1 - блок-схема аппарата; фиг. 2 - функциональная схема блока управления; фиг. 3 - функциональная схема устройства формирования управляющих сигналов.

Согласно предложению аппарат ИВЛ (фиг. 1) содержит генератор вдоха 1, пневматический вход которого соединен с источником сжатого газа, а пневматический выход соединен с линией пациента. В линии пациента установлены датчики давления 2 и скорости потока 3. Аппарат также содержит блок 4 управления параметрами ИВЛ, первый электрический вход которого соединен с датчиком 2 давления, а второй электрический вход соединен с датчиком 3 скорости потока. Электрический выход блока 4 управления соединен с электрическим входом генератора вдоха 1.

Блок 4 управления (фиг. 2) содержит устройство 5 задания параметров ИВЛ, выполненное, например, в виде микротумблеров определенной конфигурации. Выход устройства 5 соединен с первым входом устройства 6 формирования управляющих сигналов. Второй и третий входы устройства 6 являются соответственно первым и вторым входами блока 4 управления.

Устройство 6 формирования управляющих сигналов (фиг. 3) содержит мультиплексор 7, вход которого является первым входом устройства 6. Первый выход мультиплексора соединен с первым входом схемы 8 формирования сигнала управления скоростью постоянного потока газа, а его второй выход соединен с первым входом схемы 9 формирования сигнала управления временными параметрами ИВЛ. Устройство 6 содержит также преобразователь 10 информации, поступающей с датчиков 2 и 3, первый и второй входы которого являются, соответственно вторым и третьим входами устройства 6. Первый выход преобразователя 10 соединен со вторым входом схемы 8, второй выход преобразователя 10 соединен со вторым входом схемы 9. Выход схемы 8 соединен с первым входом ШИМ-генератора 11, а выход схемы 9 соединен с его вторым входом. Выход ШИМ-генератора 11 является выходом блока управления.

Аппарат работает следующим образом. При подключении пневмо- и электропитания ШИМ-генератор 11 автоматически генерирует сигналы управления генератором 1 вдоха с фиксированными параметрами, например скорость потока газа - 15 л/мин, частота вентиляции - 20 об/мин, отношение "Вдох/Выдох" - 1 : 2. Врач с помощью устройства 5 задает требуемые параметры ИВЛ. Сигналы задания в определенной временной последовательности поступают на вход мультиплексора 7, с помощью которого происходит распределение задающих сигналов по схемам 8 и 9. Сигнал задания скорости постоянного потока газа в схеме 8 формируется в последовательность временных интервалов, пропорциональных заданной скорости постоянного потока газа, и подается на вход ШИМ-генератора 11, где преобразуется в частоту импульсов ШИМ. Сигнал задания временных параметров в схеме 9 преобразуется в последовательность временных интервалов, пропорциональных заданным частоте вентиляции и отношения длительностей "Вдох/Выдох", и подается как сигнал прерывания на ШИМ-генератор 11. Выходной сигнал ШИМ-генератора 11 содержит две составляющие управляющего сигнала генератора 1 вдоха: амплитуда скорости постоянного потока газа и частота его прерывания.

Соответствие заданных и фактических параметров ИВЛ контролируется датчиками 2 и 3 и, в случае рассогласования этих параметров, преобразователь 1 формирует сигналы коррекции, подаваемые в схемы 8 и 9. В случае отказа какой-либо из схем формирования управляющих сигналов ШИМ-генератор автоматически переключается в режим с фиксированными параметрами.

Таким образом наличие связи между генератором 1 вдоха и блоком управления 4 обеспечивает достаточно высокий уровень автоматизации, а помещение схем 8, 9 и 10 формирования управляющих сигналов в блок 4 управления и выделение ШИМ-генератора 11 обеспечивает надежность функционирования аппарата даже в случае отказа какой-либо из схем.

Формула изобретения

Аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий генератор вдоха и электронный блок управления, включающий устройство задания параметров вентиляции и устройство формирования сигналов управления, отличающийся тем, что аппарат дополнительно включает датчики давления и скорости потока, электрические выходы которых являются электрическими входами блока управления, а устройство формирования сигналов управления включает мультиплексор, устройство формирования сигналов управления амплитудой скорости потока, устройство формирования сигналов управления временными параметрами вентиляции, преобразователь сигналов датчиков давления и скорости потока и ШИМ-генератор, при этом первый вход устройства формирования сигналов управления амплитудой скорости потока соединен с первым выходом мультиплексора, а второй вход - с первым выходом преобразователя, первый вход устройства формирования временными параметрами соединен со вторым выходом мультиплексора, а второй вход - со вторым выходом преобразователя, при этом первый выход устройства формирования сигналов управления амплитудой скорости потока соединен с первым входом ШИМ-генератора, а его второй выход - с выходом устройства формирования сигналов управления временных параметров, а выход ШИМ-генератора соединен с генератором вдоха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3