Устройство для тренировки гипоксической гиперкапнией
Владельцы патента RU 2308979:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава) (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изучения реакции организма на дозированную гипоксическую гиперкапнию, а также лечения сопутствующих заболеваний дыхательных путей. Устройство содержит трубку, подсоединенный к ней загубник и корпус, имеющий объем "мертвого" пространства в виде лабиринтных каналов. Лабиринтные каналы образованы упругой инертной пористой средой. Корпус снабжен подпружиненным поршнем и трубкой, пропущенной сквозь поршень и жестко связанной с ним. Изобретение позволяет обеспечить упрощение конструкции с возможностью плавного регулирования концентрации углекислого газа. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, неврологии и пульмонологии, и может быть использовано для изучения реакции организма на дозированную гипоксическую гиперкапнию, в частности, для оценки реактивности мозговых сосудов и перфузионного резерва мозгового кровообращения, а также для проведения гиперкапнических тренировок, направленных на увеличение сопротивляемости (резистентности) организма к неблагоприятным стрессорным факторам, тренировку адаптивных систем, подготовку к оперативным вмешательствам с временным прекращением кровотока по артериям, питающим мозг, и лечения заболеваний, в частности нарушений мозгового кровообращения, нарушений коронарного кровообращения, гипертонической болезни, дыхательной недостаточности и др.
Известно устройство (а.с. СССР №1123692), которое содержит последовательно соединенный корпус с емкостью "мертвого" пространства, смеситель с диафрагмой для подачи атмосферного воздуха, золотниковый узел, патрубок с дополнительной емкостью "мертвого" пространства и загубник, обеспечивающее дозирование углекислого газа в диапазоне 1-5% за счет регулирования подачи воздуха из окружающего пространства.
Недостатками известного устройства являются:
1. Невозможность создания концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе более 5%, что является необходимым для оценки перфузионного резерва мозгового кровообращения и проведения эффективных гиперкапнических тренировок.
2. Устройство имеет сложную конструкцию и не позволяет достигнуть максимального расслоения выдыхаемого воздуха на порции, что ведет к снижению эффективной концентрации углекислого газа.
Известно более совершенное устройство, наиболее близкое по технической сущности и достигаемому положительному результату (RU 2221597 С2, А61М 16/00, 20/01/2002), содержащее съемный загубник, трубку и корпус с емкостью «мертвого» пространства в виде лабиринтных каналов. Недостатками этого устройства являются:
1. Невозможность плавной регулировки объема "мертвого" пространства и соответственно дозирования концентрации углекислого газа.
2. Сложность конструкции и ее громоздкость.
Техническим результатом предлагаемого устройства является упрощение конструкции, позволяющей создать эффективную концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе с возможностью ее плавного дозирования.
Технический результат достигается тем, что лабиринтные каналы выполнены в виде сжимаемой инертной пористой среды, например фторопластового волокна, а корпус снабжен подпружиненным зажимами поршнем, сквозь который пропущена трубка, жестко связанная с ним.
Для иллюстрации представлен чертеж, где приведен эскиз устройства для тренировки гипоксической гиперкапнией. Устройство для тренировки гипоксической гиперкапнией состоит корпуса 1, выполненного из медицинского или пищевого пластика (например, марки ИРП 14-01), к которому на трубке 2 подсоединен загубник 3. Корпус 1 заполнен упругой пористой средой 4. В качестве пористой среды 4 используют поролон, мелкую фторопластовую стружку (марки FT-4) или стружку любого медицинского пластика, который инертен к окислению. В качестве поршня 5 используют обрезанную пластиковую бутылку, которая плотно входит в корпус 1 и имеет в центре герметично закрепленную трубку 6. Поршень 5 подпружинен зажимами 7, которые фиксируют положения поршня 5, не давая ему самопроизвольно двигаться под действием упругих сил сжатой пористой среды 4. Вообще говоря, использование пористой среды в виде стружки пластика, стекловолокна или иной сжимаемой пористой среды существенно уменьшает габариты устройства из-за большого количества хаотично расположенных пор, примерно равномерно распределенных по объему пористой среды. Лабиринтные каналы внутри пористой среды имеют большую извилистость, что увеличивает время и путь проходящего по ним газа и, следовательно, при сжатии этих лабиринтных каналов можно плавно регулировать содержание углекислого газа и кислорода во вдыхаемом пациентом воздухе.
Устройство работает следующим образом.
Дыхание осуществляют через загубник 3, а носовое дыхание отключают. При помощи поршня 5 плавно изменяется объем "мертвого" пространства в диапазоне от 300 до 700 мл. В течение 1 минуты дыхания через устройство в альвеолярном воздухе устанавливается концентрация углекислого газа в диапазоне 5-7% в зависимости от избранной величины дополнительного объема "мертвого" пространства. Газоанализ проводили на аппарате Spirolyt-2 (Германия). Устройство для тренировки гипоксической гиперкапнией заполнялось фторопластовой стружкой, свободный объем аппарата составлял 700 мл и мог изменяться до 300 мл.
Результаты газоанализа на устройстве для тренировки гипоксической гиперкапнией с 8 пациентами при заполнении фторопластовой стружкой представлены в таблице. В первых двух столбцах после Ф.И.О. приведено содержание углекислого газа и недостаток кислорода без устройства. В других - аналогичные данные при использовании устройства с разным объемом - 300, 500 и 700 мл, полученных в результате деформации инертной упругой пористой среды.
Из таблицы видно, что концентрация углекислого газа достаточна для оказания лечебного воздействия (<7%). Кроме того, во вдыхаемом воздухе понижена концентрация кислорода.
Таким образом, преимуществами устройства являются:
1. Наличие механизма плавного изменения объема лабиринтных каналов в пористой среде позволяет достигнуть плавной регулировки концентрации углекислого газа (СО2) в альвеолярном воздухе.
2. Устройство имеет простую конструкцию, легко обрабатывается дезинфицирующими средствами.
| Исходное содержание | 300 мл | 500 мл | 700 мл | |||||
| Ф.И.О. | CO2 | Дефицит O2 | CO2 | дефицит O2 | CO2 | дефицит O2 | CO2 | дефицит O2 |
| 1. | 4,5 | 6,4 | 5,6 | 8,7 | 6,8 | 9< | 7,0 | 9< |
| 2. | 5,1 | 7,5 | 5,7 | 8,8 | 6,7 | 9< | 7,3 | 9< |
| 3. | 4,2 | 5,3 | 5,8 | 8,9 | 6,6 | 9< | 6,9 | 9< |
| 4. | 4,2 | 7,1 | 5,0 | 8,6 | 6,8 | 9< | 7,2 | 9< |
| 5. | 5,2 | 8,8 | 5,6 | 9,0 | 6,3 | 9< | 7,3 | 9< |
| 6. | 4,0 | 4,8 | 5,0 | 7,4 | 6,4 | 9< | 7,2 | 9< |
| 7. | 4,2 | 5,2 | 5,2 | 7,9 | 6,7 | 9< | 7,1 | 9< |
| 8. | 4,5 | 6,8 | 5,1 | 7,6 | 6,7 | 9< | 7,3 | 9< |
| M±m | 4,5±0,4 | 6,5±1,3 | 5,4±0,3 | 8,4±0,6 | 6,6±0,2 | 9< | 7,1±0,1 | 9< |
Устройство для тренировки гипоксической гиперкапнией, содержащее трубку, подсоединенный к ней загубник и корпус, имеющий объем "мертвого" пространства в виде лабиринтных каналов, отличающееся тем, что лабиринтные каналы образованы упругой инертной пористой средой, при этом корпус снабжен подпружиненным поршнем и трубкой, пропущенной сквозь поршень и жестко связанной с ним.
