Способ закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине, а именно к реаниматологии и интенсивной терапии, и может быть использована при проведении сердечно-легочной реанимации (СЛР). Для этого осуществляют закрытый массаж сердца с использованием устройства, включающего штангу со шкалой для определения переднезаднего размера грудной клетки, контактный элемент для передачи усилия, представляющий собой недеформируемую опорную пластину, выполненную с возможностью установки на грудной клетке пациента, светозвуковой сигнализатор, генерирующий звуковой и световой сигналы с фиксированной частотой 100 раз в минуту, корпус которого выполнен с возможностью установки и закрепления на нем штанги, датчик горизонтального положения контактного элемента, выполненный в виде лазерной указки и номограмму для определения оптимальной глубины экскурсии в единицах длины. На номограмме нанесены деления в пределах от 14 до 24 см, соответствующие переднезаднему размеру грудной клетки пациента, при этом деления шкалы выполнены в виде ступеней, образованных верхними границами столбцов номограммы, которые имеют высоту, равную 2,247х_i, см, где х_i - номер деления на шкале, указывающей на переднезадний размер грудной клетки. Лазерная указка установлена на опорной пластине с возможностью направления светового луча в поле столбцов номограммы. Компрессию грудной клетки производят в проекции средней трети грудины путем надавливания через недеформируемую плоскую поверхность контактного элемента с частотой 100 в минуту на глубину экскурсии, причем первые 2-3 надавливания производят на 50-70% от выбранной глубины экскурсии. Компрессию проводят в сопровождении звукового и светового сигналов, излучаемых с частотой надавливаний, и визуально отслеживают перемещение контактного элемента, проецируя лучом видимого света его горизонтальное положение в поле столбца номограммы в пределах верхней и нижней границ соответствующего столбца. Изобретения позволяют обеспечить наиболее эффективную СЛР за счет создания оптимального объема искусственного кровотока в магистральных сосудах при одновременном упрощении технических средств контроля параметров компрессии и повышении достоверности информации о правильности выполнения компрессии грудной клетки. 2 н.п. ф-лы, 12 табл., 4 ил.

 

Группа изобретений относится к медицине, а именно к сердечно-легочной реанимации (СЛР), и может быть применена при ритмичной компрессии грудной клетки и искусственной вентиляции легких для оказания медицинской помощи в практике как медицинских работников, так и подготовленных «немедиков» (спасатели, телохранители, сотрудники МЧС, МВД и т.д.).

Качество выполнения СЛР играет очень важную роль не только в достижении главной цели - выведения пациента из терминального состояния, но и в предупреждении ятрогенных травм, а также гипоксического повреждения тканей организма из-за недокровотока. Очевидна необходимость создания безопасной и эффективной процедуры непрямого массажа сердца и экономически доступных и простых средств контроля, которые позволили бы человеку, выполняющему СЛР (как медицинскому работнику, так и непрофессионалу, прошедшему дополнительную подготовку) получать информацию о правильности выполнения данной процедуры - с заданной частотой и глубиной экскурсии.

Известен способ компрессионно-декомпрессионной реанимации, при котором проводят ритмичную компрессию грудной клетки на глубину, выбираемую по экспериментальной номограмме для определения оптимальных параметров экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента. Усилие сжатия на грудную клетку передают через контактный элемент в виде присоски из эластичного материала (описание к патенту RU 2180827, МПК A61H 31/00, опубликовано 27.03.2002 (1)).

В известном способе экскурсия грудной клетки в выбранном диапазоне оптимальных параметров компрессии контролируется посредством механических ограничителей средства, создающего усилия сжатия, что не позволяет реаниматору оценивать точность производимой экскурсии и ее изменения в силу техногенных факторов. Кроме того, в известном способе не осуществляется контроль частоты компрессий.

Известно устройство для компрессионно-декомпрессионной реанимации, включающее основание для размещения пациента с вертикальной неподвижной штангой со шкалой для определения переднезаднего размера грудной клетки, контактный элемент в виде присоски из эластичного материала для передачи усилия подвижного рычага, снабженного ограничителем избыточной экскурсии, и номограмму для определения оптимальных параметров экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента (1).

Используемые в известном устройстве технические средства ограничения избыточной экскурсии не позволяют оценивать фактическую экскурсию грудной клетки при проведении компрессии. Использование контактного элемента для передачи усилий сжатия в известном устройстве в виде присоски из эластичного материала повышает опасность травматизма грудной клетки.

Задача изобретения - разработка безопасной процедуры и эффективных средств контроля проведения закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации.

Технический результат - создание оптимального объема искусственного кровотока в магистральных сосудах, упрощение технических средств контроля параметров компрессии и повышение достоверности информации о правильности выполнения компрессии грудной клетки.

Технический результат достигается тем, что в способе закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации проведением ритмичной компрессии грудной клетки на глубину, выбираемую по экспериментальной номограмме для определения оптимальной глубины экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента, компрессию грудной клетки производят в проекции средней трети грудины надавливанием через недеформируемую плоскую поверхность контактного элемента с частотой 100 в минуту на глубину экскурсии, равную 0,247х, где х - переднезадний размер грудной клетки, см, причем первые 2-3 надавливания производят на 50-70% выбранной глубины экскурсии, а проводят компрессию в сопровождении звукового и светового сигналов, излучаемых с частотой надавливаний, и визуально отслеживают перемещение контактного элемента, проецируя лучом видимого света его горизонтальное положение в поле столбца номограммы в пределах верхней и нижней границ выбранной глубины экскурсии.

Устройство для осуществления способа закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации с проведением компрессии грудной клетки, включающее штангу со шкалой для определения переднезаднего размера грудной клетки, контактный элемент для передачи усилия и номограмму для определения оптимальных глубины экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента, дополнительно снабжено светозвуковым сигнализатором, генерирующим звуковой и световой сигналы с фиксированной частотой - 100 в минуту, и датчиком горизонтального положения контактного элемента, при этом последний выполнен в виде недеформируемой опорной пластины, а датчик - в виде лазерной указки, установленная на пластине с возможностью направления светового луча в поле столбцов номограммы, которая размещена на штанге, таким образом, что деления шкалы выполнены в виде ступеней, образованных верхними границами столбцов, которые выполнены высотой, равной 0,247x_i, см, где x_i - номер деления на шкале, указывающий на переднезадний размер грудной клетки. Лазерная указка может быть закреплена на высоте 3-4 см от опорной поверхности пластины, которая выполнена прямоугольной размером 10×14 см.

На фиг.1 изображена схема размещения устройства при осуществлении закрытого массажа сердца при СЛР; на фиг.2 - шкала с номограммой для определения переднезаднего размера грудной клетки пациента и соответствующие ему верхняя и нижняя границы глубины компрессии; на фиг.3 - схема опорной пластины лазерной указкой (вид сверху); на фиг.4 - вид спереди фиг.3.

Устройство содержит вертикальную штангу 1 со шкалой-номограммой 2, плоский контактный элемент в виде недеформируемой из биосовместимого материала опорной пластины 3 для передачи усилия компрессии, светозвуковой сигнализатор 4, настроенный на излучение звукового и светового сигналов с частотой компрессионного воздействия 100 в минуту. Опорная пластина 3 может быть выполнена прямоугольной размером 10×14 см. Размеры площадки экспериментально обоснованы, они обеспечивают удобный упор для рук реаниматора. Опорная пластина 3 также служит дополнительной защитой грудной клетки от повреждений во время компрессий. На пластине 3 на высоте 3-4 см от опорной поверхности горизонтально установлена лазерная указка 5 с возможностью направления светового луча в поле столбцов шкалы с номограммой 2 на штанге 1. Для этого она закреплена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и фиксирования в выбранном положении. Высота 3-4 см установки лазерной указки над опорной поверхностью пластины позволяет исключить возможность попадания светового луча в мягкие ткани (молочные железы у женщин) при выполнении компрессий, и, она должна учитываться в виде поправки при размещении шкалы-номограммы 2 на штанге 1.

На шкале-номограмме 2 нанесены деления 6 в пределах от 14 до 24 см для определения переднезаднего размера грудной клетки пациента и линейные характеристики экскурсии передней стенки грудной клетки в зависимости от размера в виде столбцов 7. Деления 6 шкалы выполнены в виде ступеней, совпадающих с верхними границами столбцов 7 номограммы, которые имеет высоту f(x_i)=0,247x_i, см, где x_i - номер деления на шкале, указывающий на переднезадний размер грудной клетки.

Светозвуковой сигнализатор 4 включает размещенные в корпусе блок питания, световой диод, звуковой пьезоизлучатель, индикатор питания и интегральный таймер. Частота генерации интегрального таймера полностью определяется параметрами частотозадающей цепи из конденсатора С и двух резисторов R₁, R₂. Длительность положительного полупериода равна: t₁=0,693·(R₁+R₂)·C, а отрицательного: t₂=0,693·R₂·C. Соответственно частота генерации равна: f=1/(t₁+t₂)=1/[1,44·(R₁+2R₂)·C].

Включение таймера по генераторной схеме дает неравные интервалы двух полупериодов, но, выбирая R₁<R₂ можно получить почти одинаковую длительность t₁ и t₂. Резистор R₁ ограничивает ток внутреннего транзисторного ключа. В данном случае: R₁ получается 100к, a R₂ приблизительно 580к (подбирается подстроечным резистором) - частота генерации 1,23 Гц. Такая принципиальная схема конструкции светозвукового сигнализатора позволяет генерировать световой и звуковой сигналы с фиксированной частотой - 100 в минуту.

Для повышения компактности и удобства использования устройства при осуществлении СЛР корпус светозвукового сигнализатора 4 может быть выполнен с возможностью установки и закрепления на нем штанги 1 со шкалой-номограммой 2.

Перед началом массажа устройство располагают таким образом, что штанга 1 располагается рядом с пациентом, шкала с номограммой 2 - на уровне грудной клетки. Опорную пластину 3 размещают на грудной клетке пациента в проекции средней трети грудины, причем лазерная указка 5 ориентирована плоскости шкалы с номограммой. Световой луч 8 лазерной указки 5 проецируют на шкалу с номограммой 2 и фиксируют на делении 6 шкалы с номером x_i, определяющем переднезадний размер грудной клетки пациента и верхнюю границу заштрихованного столбца 7 номограммы. Нижняя граница столбца указывает на оптимальную и безопасную глубину экскурсии передней стенки грудной клетки пациента при СЛР, и, она находится на расстоянии 0,247x_i от верхней.

Включают светозвуковой сигнализатор, и проводят компрессию грудной клетки, надавливая на опорную поверхность контактной пластины в такт звукового и светового сигналов, излучаемых с частотой 100 в минуту. Светозвуковой сигнализатор позволяет, не отвлекаясь от основных элементов реанимации, соблюдать оптимальную частоту компрессии грудной клетки и достичь максимально возможного объема искусственного кровотока.

Надавливают на опорную пластину 3 с усилием, обеспечивающим экскурсию грудной клетки на 0,247x_i, отслеживая перемещение светового луча лазерной указки 5 в поле столбца 7. При достижении лучом 8 нижней границы столбца 7 усилие снимают.

Первые 2-3 надавливания в целях профилактики повреждений ребер, грудины, внутренних органов необходимо проводит на 50-70% высоты столбца 7.

Исследования по определению функционально зависимых величин деформации грудной клетки от ее переднезаднего размера для подбора параметров безопасной компрессии при проведении закрытого массажа сердца проведены в 77 экспериментах на компьютеризированных манекенах-тренажерах. Моделировался переднезадний размер грудной клетки в проекции нижней трети грудины в пределах от 14 до 24 см.

Во время опыта проводилось поэтапное увеличение глубины компрессии. Начальная компрессия составляла 3 см, пошаговое увеличение составляло 0,2 см.

На протяжении 11 дней проводились натурные эксперименты с исследованием поэтапного увеличения глубины компрессии при изменении размера грудной клетки и вычислением коэффициентов функциональной зависимости. Коэффициенты представляли собой тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс (tg α). Эта прямая устанавливает функциональную линейную зависимость между величиной размера грудной клетки и необходимой величиной компрессии.

Проводилось 7 замеров компрессии грудной клетки при одном из заданных размеров переднезадний размер грудной клетки (ПЗРК) на компьютеризированном манекене с вычислением коэффициента компрессии.

Результаты экспериментов представлены ниже в таблицах 1-11.

В итоге были получены средние значения величин компрессии грудной клетки и расчетные коэффициенты для получения необходимых и достаточных величин компрессии грудной клетки в зависимости от ее размера, которые отражены в таблице 12.

Таблица 12
Переднезадний размер грудной клетки, см	Коэффициенты для компрессии	Величина компрессии, см
14	0,257	3,6
15	0,253	3,8
16	0,250	4,0
17	0,247	4,2
18	0,244	4,4
19	0,242	4,6
20	0,240	4,8
21	0,238	5,0
22	0,236	5,2
23	0,235	5,4
24	0,233	5,6

Найденные параметры достаточных величин компрессии позволили определить универсальный коэффициент безопасного воздействия при выполнении компрессии грудной клетки. Он составил 0,247±0,0012.

1. Способ закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации путем проведения ритмичной компрессии грудной клетки на глубину, выбираемую по номограмме для определения глубины экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента, отличающийся тем, что на номограмме нанесены деления в пределах от 14 до 24 см, соответствующие переднезаднему размеру грудной клетки пациента, при этом деления шкалы выполнены в виде ступеней, образованных верхними границами столбцов номограммы, которые имеют высоту, равную 2,247х_i см, где х_i - номер деления на шкале, указывающей на переднезадний размер грудной клетки, компрессию грудной клетки производят в проекции средней трети грудины путем надавливания через недеформируемую плоскую поверхность контактного элемента с частотой 100 в минуту на глубину экскурсии, причем первые 2-3 надавливания производят на 50-70% от выбранной глубины экскурсии, компрессию проводят в сопровождении звукового и светового сигналов, излучаемых с частотой надавливаний, и визуально отслеживают перемещение контактного элемента, проецируя лучом видимого света его горизонтальное положение в поле столбца номограммы в пределах верхней и нижней границ соответствующего столбца.

2. Устройство для закрытого массажа сердца при сердечно-легочной реанимации с проведением компрессии грудной клетки, включающее штангу со шкалой для определения переднезаднего размера грудной клетки, контактный элемент для передачи усилия и номограмму для определения оптимальной глубины экскурсии в единицах длины в соответствии с индивидуальным переднезадним размером грудной клетки пациента, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено светозвуковым сигнализатором, генерирующим звуковой и световой сигнал с фиксированной частотой 100 раз в минуту, корпус которого выполнен с возможностью установки и закрепления на нем штанги, датчиком горизонтального положения контактного элемента, выполненным в виде лазерной указки, контактный элемент представляет собой недеформируемую опорную пластину, выполненную с возможностью установки на грудной клетке пациента, при этом лазерная указка установлена на опорной пластине с возможностью направления светового луча в поле столбцов номограммы, которая размещена на штанге таким образом, что деления шкалы выполнены в виде ступеней, образованных верхними границами столбцов номограммы, имеющих высоту, равную 2,247х_i см, где х_i - номер деления на шкале, указывающей на переднезадний размер грудной клетки.