Генератор потока дыхательного газа

Изобретение относится к медицинской технике. Генератор потока дыхательного газа содержит электропривод с электронным блоком управления и дыхательный мех с впускным и выпускным обратными клапанами. Груз герметично прикреплен к верхней кромке дыхательного меха. Нижняя кромка дыхательного меха прикреплена к корпусу генератора. Груз посредством гибкой связи соединен с валом электропривода. Гибкая связь выполнена с возможностью многократного наматывания на вал электропривода. Блок управления электроприводом выполнен с возможностью обеспечивать реверсивное вращение вала электропривода с контролируемой угловой скоростью в обоих направлениях. Изобретение позволяет упростить конструкцию генератора потока дыхательных газов, а также повысить его надежность. 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для создания аппаратов искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и наркозно-дыхательной аппаратуры (НДА).

Известны аппараты ИВЛ и НДА, содержащие в качестве генератора потока дыхательного газа гофрированный мех с впускными и выпускными обратными клапанами, а также механизм преобразования вращательного движения вала электропривода в возвратно-поступательное движение дыхательного меха, за счет чего и формируется поток дыхательного газа. При этом механизмы, обеспечивающие возвратно-поступательное движение меха (мехов), в НДА и аппаратах ИВЛ использовались самые разные.

Так в аппарате ИВЛ «Фаза-1», выпускавшемся Воронежским механическим заводом (г. Воронеж), использовался «качающийся подшипник» (так называемый «пьяный подшипник») - см. http:/ru.m.wikipedia.org/wiki.

Недостатком такого устройства является сложность конструкции, требующей использования подшипников, причем устанавливаемых на валу наклонно, а подшипники требуют периодической смазки, что неудобно в эксплуатации и т.п.

Во многих аппаратах ИВЛ и НДА используется пневматический привод дыхательных мехов, заключающийся в том, что дыхательный мех заключается в герметичный «колокол», в который периодически подается (или отсасывается) воздух под определенным давлением. Этот принцип используется в аппаратах ИВЛ типа «РО-6», выпускавшихся заводом «Красногвардеец» (г. С. Петербург), а также в аппаратах типа «Dräger» (производство - Германия) и др. Недостатком пневматического привода также является сложность конструкции, требующая использования специального дополнительного компрессора.

В аппаратах ИВЛ «Фаза-5», «Фаза-21», а также в НДА «Фаза-23», выпускаемых ОАО «Уральский приборостроительный завод» (г. Екатеринбург), используется оригинальный кривошипно-шатунный механизм - АНАЛОГ. Недостатком такого решения является сложность конструкции, требующей использование многочисленных подшипников, а также рессорно-пружинного механизма для обеспечения плоскопараллельного движения мехов.

Наиболее близким к предлагаемому по настоящему изобретению устройству является устройство для генерирования потока газа для искусственной вентиляции легких по патенту РФ №2506097 С2 с приоритетом от 25.11.2011 г., МПК А61М 16/10 - ПРОТОТИП. В данном устройстве нагнетание и удаление потока газа осуществляется посредством скачкообразного изменения направления вихревого потока, который создается крыльчаткой. Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, так как для обеспечения требуемого давления газа при вдохе (до 0,1 атм) необходима очень высокооборотная крыльчатка (примерно 30000 об/мин), предопределяющая необходимость точных подшипников, системы их смазки, шумоизоляции и т.д.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции генератора потока дыхательных газов в аппаратах ИВЛ и НДА в широком диапазоне изменения его производительности, а также повышение надежности его функционирования.

Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению над дыхательным мехом расположен сочлененный с ним груз, который соединен посредством элемента гибкой связи непосредственно с валом электропривода, с возможностью многократного наматывания упомянутого гибкого элемента на вал электропривода, а электронный блок управления электроприводом выполнен с возможностью обеспечивать реверсивное вращение вала электропривода с контролируемой угловой скоростью в обоих направлениях.

Схематически предлагаемое устройство изображено на прилагаемом чертеже, где

1. Дыхательный мех.

2. Корпус аппарата.

3. Груз.

4. Впускной обратный клапан.

5. Выпускной обратный клапан.

6. Гибкий элемент.

7. Вал электропривода.

8. Электропривод с блоком управления.

Дыхательный мех 1 представляет собой гофрированный элемент, предпочтительно цилиндрической формы, изготовленный из резины и расположенный таким образом, что его ось имеет вертикальную ориентацию. Нижняя кромка дыхательного меха 1 герметично прикреплена к жесткому корпусу аппарата 2, а к верхней кромке прикреплен груз 3, вес которого рассчитывается таким образом, чтобы он мог создать давление внутри воздушного пространства дыхательного меха 1, равное максимально допустимому давлению в дыхательном контуре пациента (т.е. примерно 80÷100 см водного столба).

В нижней части дыхательного меха 1 размещены впускной обратный клапан 4 и выпускной обратный клапан 5.

К грузу 3 прикреплен гибкий элемент 6, который может быть выполнен, например, в виде ленты из синтетического или тканного материала. Толщина такой ленты может быть примерно 0,2÷0,5 мм, ширина примерно 10÷15 мм, а прочность - выдерживать нагрузку, равную весу груза с двух-трехкратным запасом. Гибкий элемент 6 жестко крепится непосредственно к валу 7 электропривода с блоком управления 8, закрепленного на корпусе аппарата 2.

Функционирует предлагаемое устройство следующим образом.

Во время цикла выдоха с помощью блока управления обеспечивают вращение вала 7 электропривода с блоком управления 8, например, по часовой стрелке. При этом гибкий элемент 6 наматывается на вал электропривода 7 и тянет за собой груз 3 и сочлененный с ним дыхательный мех 1. В результате объем меха увеличивается, в нем возникает разрежение, и свежая дыхательная смесь засасывается внутрь дыхательного гофрированного меха 1 через впускной обратный клапан 4.

После окончания цикла выдоха и перехода к циклу вдоха с помощью блока управления обеспечивается контролируемое вращение вала электропривода 7 в обратном направлении (например, против часовой стрелки). При этом груз 3 гравитационным усилием (своим весом) воздействует на дыхательный мех 1, он начинает двигаться вниз, уменьшая свой объем. При этом создается избыточное давление дыхательной смеси, и она через выпускной обратный клапан 5 поступает к пациенту.

Объем подаваемой пациенту дыхательной смеси определяется ходом дыхательного меха, который пропорционален количеству оборотов вала электропривода 7, а скорость дыхательного потока пропорциональна угловой скорости вращения вала электропривода 7. При этом и количество требуемых оборотов вала, и скорость его вращения задаются посредством электронного блока управления электроприводом 8.

В дальнейшем циклы вдох - выдох повторяются с заданной частотой.

Поскольку в предлагаемом техническом решении механизм преобразования вращательного движения вала электропривода в возвратно-поступательное движение дыхательного гофрированного меха, кроме гибкой связи, фактически не имеет промежуточных кинематических механизмов (шестеренок, шкивов, кривошипов, рычагов, многочисленных подшипников, требующих периодической смазки, и т.п.), то конструкция генератора потока дыхательного газа значительно упрощается, а надежность его функционирования, соответственно, повышается.

По данной схеме изготовлен макет предлагаемого генератора потока дыхательного газа, предварительные испытания которого подтвердили его реализуемость в конструкциях аппаратов ИВЛ и НДА.

Генератор потока дыхательного газа, содержащий электропривод с электронным блоком управления и дыхательный мех с впускным и выпускным обратными клапанами, отличающийся тем, что в него введен груз, герметично прикрепленный к верхней кромке дыхательного меха, при этом нижняя кромка дыхательного меха прикреплена к корпусу генератора, груз посредством гибкой связи соединен с валом электропривода, гибкая связь выполнена с возможностью многократного наматывания на вал электропривода, а блок управления электроприводом выполнен с возможностью обеспечивать реверсивное вращение вала электропривода с контролируемой угловой скоростью в обоих направлениях.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит газовый контур, состоящий из впускного патрубка, выпускного патрубка и полого канала, соединяющего впускной патрубок и выпускной патрубок, при этом выпускной патрубок сконфигурирован для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта.
Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитации в онкологии. Способ включает последовательное проведение нормобарической гипокситерапии и КВЧ-терапии.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Автоматизированная система доставки кислорода содержит датчик измерения количества кислорода в кровотоке пациента, содержащий пульсоксиметр; подсистему пневматики, включающую механизм подачи газа, соединенный с впуском кислорода, впуском воздуха и выпуском газообразной смеси для смешивания кислорода и воздуха с образованием газообразной смеси, имеющей доставляемую концентрацию кислорода, и для доставки газообразной смеси пациенту; и управляющую подсистему, соединенную с датчиком и подсистемой пневматики, включающую устройство ввода.

Группа изобретений относится к медицине. Способ содействия откашливанию на основании осциллирующего давления, которое вызывает периодический осциллирующий воздушный поток в легочной системе, осуществляют с помощью устройства для содействия откашливанию.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к ларингеальным маскам. В ларингеальной маске манжета в виде уплотнительного кольца сформирована подковообразным ободком и частью ширококанального гастродренажа, имеющего специальную форму, при введении желудочного зонда в который формируются два дополнительных зияющих канала для беспрепятственного отхождения наружу рта желудочного содержимого или газов, оказавшихся вблизи пищеводной воронки.

Группа изобретений относится к медицине. Определяют растяжимость легких субъекта, который по меньшей мере частично самостоятельно осуществляет вентиляцию.

Группа изобретений относится к медицине. Определяют растяжимость легких субъекта, который по меньшей мере частично самостоятельно осуществляет вентиляцию.
Изобретение относится к спортивной медицине. Способ включает проведение интервальной гипоксической тренировки с дыханием газовой смесью при одновременном воздействии на центральную нервную систему импульсным электрическим током.

Группа изобретений относится к медицине. Система содержит дыхательное устройство, выполненное с возможностью предоставлять поток под давлением вдыхаемого газа в дыхательные пути и дыхательные индикаторы, которые побуждают субъекта дышать так, чтобы дыхательный объем при дыхании превышал или был равен целевому дыхательному объему.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система для поддержания положительного давления в дыхательных путях пациента, когда пациент дышит, содержит респираторное приспособление, выполненное с возможностью управления потоком газовой смеси между окружающей атмосферой и, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента.

Изобретение относится к средствам обеспечения жизнедеятельности, а именно к устройствам для защиты органов дыхания и зрения человека от вредного воздействия непригодной для дыхания, токсичной и задымленной газовой среды. Дыхательный аппарат содержит источник сжатого газа, маску, легочный автомат, включающий корпус с седлом, клапан подачи, герметично установленный в корпусе, управляющий клапан, установленный в клапане подачи, крышку, мембрану, герметично закрепленную между корпусом и крышкой, тягу, связывающую мембрану и управляющий клапан. Согласно изобретению управляющий клапан и тяга установлены с возможностью осевого перемещения с клапаном подачи, при этом тяга с одной стороны жестко связана с мембраной, а с другой контактирует с управляющим клапаном. Технический результат заключается в снижении сопротивления дыханию за счет уменьшения времени отклика легочного автомата на изменение потребностей пользователя в расходе газа при различных режимах дыхания, а также в повышении удобства использования за счет обеспечения автоматического включения/отключения легочного автомата при стыковке/расстыковке с маской либо автоматического отключения легочного автомата при расстыковке с маской и включения легочного автомата первым вдохом после стыковки с маской. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система включает устройство для создания потока пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта; интерфейс пользователя, подключенный с возможностью обмена информацией между субъектом, устройством для создания потока газа под давлением, электронным запоминающим устройством и процессором, и выполненный с возможностью передачи субъекту информации, относящейся к функционированию устройства для создания потока газа под давлением и/или потоку пригодного для дыхания газа под давлением. Датчики параметров вдыхаемого субъектом газа подключены с возможностью генерирования выходных сигналов, несущих информацию, относящуюся к параметрам вдыхаемого газа. Процессор сконфигурирован (i) для управления устройством для создания потока пригодного для дыхания газа под давлением таким образом, что указанное устройство настраивает один или более параметров газа в потоке пригодного для дыхания газа под давлением для выдачи субъекту контрольных сигналов дыхания, которые выдают субъекту указание на сознательное изменение параметров вдоха и выдоха, и (ii) для управления интерфейсом пользователя таким образом, что интерфейс пользователя выдает субъекту информацию, относящуюся к значению контрольных сигналов дыхания, выдаваемых субъекту посредством настройки параметров газа в потоке газа под давлением. Раскрыт альтернативный вариант выполнения системы. Изобретения обеспечивают возможность сознательной коррекции параметров дыхания. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Компоненты патрубка выдоха включают в себя паропроницаемые вспененные материалы, которые являются проницаемыми для водяного пара и, по существу, непроницаемыми для жидкой воды и объемного потока газов. Канал патрубка из вспененного полимера включает термопластичный эластомерный материал и ячеечные пустоты, распределенные внутри твердого материала. Изобретение позволяет увеличить прочность стенки патрубка при приемлемой паропроницаемости. 23 з.п. ф-лы,4 табл., 20 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система получения аэрозоля включает в себя поддающийся сжатию контейнер с упругим телом контейнера. Контейнер выполнен с возможностью доставлять унифицированную дозу жидкости при однократном сжатии. Система также включает в себя аэролайзер, который сконструирован из корпуса, образующего мундштук, и генератора аэрозоля, расположенного внутри корпуса. Генератор аэрозоля содержит способную вибрировать мембрану с передней поверхностью и задней поверхностью и способный вибрировать элемент, используемый для вызова вибрации мембраны. Дополнительно, корпус включает в себя отверстие, выполненное с возможностью принимать унифицированную дозу жидкости из контейнера. Отверстие обеспечивает путь жидкости к задней поверхности способной вибрировать мембраны. Группа изобретений позволяет эффективно распылять жидкость в случае пульмональной доставки. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к медицине. Система хранения интерфейса пациента содержит устройство интерфейса пациента, сконструированное для того, чтобы доставлять поток вдыхаемого газа пациенту, устройство интерфейса пациента содержит маску и оболочку для хранения, которая имеет наружную периферическую стенку и нижнюю стенку, которые вместе определяют полость. Полость имеет размеры и конфигурацию для того, чтобы вмещать и удерживать по меньшей мере часть маски. Нижняя стенка содержит первый крепежный элемент, сконструированный для избирательного зацепления со вторым крепежным элементом, ассоциированным с устройством доставки газа таким образом, что оболочку для хранения и устройство интерфейса пациента присоединяют ко второму крепежному элементу и удерживают посредством второго крепежного элемента. Группа изобретений позволяет повысить стерильность при использовании оборудования. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к индивидуальным респираторам, и может быть использовано для длительного вентилирования легких, полости носоглотки и верхней части полости носа при ночном храпе, апное, расстройствах сна, когнитивных нарушениях в условиях ксеростомии и обструкции носа. Респираторная капа для подачи газа в полость рта выполнена монолитной из эластичного материала и включает полые каналы воздуховода и срезанный под углом рабочий конец. Капа выполнена из теплоизоляционного материала в виде кляпа-роторасширителя по индивидуальной модели полости рта, моделирующей полость рта в состоянии наличия щели между верхними и нижними резцами размером 4-6 мм с дополнительно размещенным в полости на всю ее длину и в ее плоскости многоканальным плоским и эластичным воздуховодом шириной 25-35 мм и высотой 2-3 мм. Рабочий конец воздуховода переходит в две упругие трубки с наружным диаметром 3-4 мм, расположенные на расстоянии друг от друга и загнутые под прямым углом кверху с длиной колена 5-10 мм, а срезы их своими плоскостями направлены в сторону друг друга. Технический результат заключается в вентиляции легких через рот без механических повреждений гортани, мягких тканей полости рта, осушения слизистых оболочек полости рта. 1 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство для использования в дыхательном контуре выполнено с возможностью сообщения по текучей среде с объектом и содержит клапанный механизм, имеющий образующий отверстие элемент и элемент преграждения потока, удерживаемый внутри корпуса с возможностью перемещения, и выполненный с возможностью обеспечения контакта с объектом для образования сопряжения, подвергаемого изменяющемуся сжатию, между элементом и объектом при прохождении текучей среды между элементом и объектом. Уплотнение расположено на одном из элементов преграждения потока и элементе в сопряжении, подвергаемом изменяющемуся сжатию, причем конфигурация уплотнения обеспечивает уменьшение величины нежелательной протечки текучей среды в сопряжении, подвергаемом изменяющемуся сжатию. Уплотнение содержит фильтрующий материал, сформированный из нетканого материала, имеющего электростатический заряд, при этом конфигурация фильтрующего материала обеспечивает улавливание нежелательных частиц, пытающихся пройти через сопряжение, подвергаемое изменяющемуся сжатию. Раскрыты блок тепловлагообмена для использования в дыхателном контуре и дыхательный контур для применения пациентом. Технический результат состоит в обеспечении улавливания загрязнений в подвергаемом изменяющемуся сжатию сопряжении. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к медицине. Система поддержания давления для генерирования и подачи потока дыхательного газа в дыхательные пути пациента содержит генератор давления; датчик давления газа; датчик расхода газа и контроллер, подключенный с возможностью взаимодействовать с датчиками давления и расхода и управления работой генератора давления. Контроллер автоматически идентифицирует устройство интерфейса путем подачи множества давлений к устройству интерфейса с использованием системы поддержания давления и определения множества скоростей потока выходящего потока из устройства интерфейса, определения нулевого или минимального изменений скорости выходящего потока, соответствующих изменениям уровня подаваемых давлений, когда множество давлений выше заданного начального давления, и сравнения конкретной скорости выходящего потока и заданного начального давления с множеством заранее определенных скоростей выходящего потока и точек давления для идентификации устройства интерфейса. Конкретная скорость потока соответствует одному из множества давлений, которое выше конкретного заданного начального давления. Контроллер выполнен с возможностью регулировать рабочие параметры системы поддержания давления или обеспечения возможности функционирования системы поддержания давления на основе идентификации типа устройства интерфейса. Раскрыт способ идентификации устройства интерфейса. Технический результат состоит в минимизации непреднамеренной утечки дыхательного газа с учетом типа интерфейса. 2 н. и 15 з.п.ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство для создания постоянного носового положительного давления содержит инспираторные трубки, сообщающиеся с носовыми канюлями; экспираторные трубки и корпус генератора, соединенный с инспираторными и экспираторными трубками. Корпус генератора содержит насадки, выполненные в конфигурации для получения газа из упомянутых инспираторных трубок и направления струйным потоком упомянутого газа к носовым канюлям и усилитель потока, выполненный с возможностью перенаправления упомянутого струйного потока. Усилитель потока содержит устройство управления газом, выполненное с возможностью канализирования упомянутого струйного потока к точке столкновения струй по путям струй; переключатель струйного отражения, выполненный с возможностью переключения струйного отражения канализированного газа обратно к упомянутым экспираторным трубкам и устройство управления отдельным путем. Раскрыты вариант устройства, усилитель потока для применения в устройстве и способ подвода постоянного носового положительного давления. Изобретения направлены на снижение работы дыхания пациента. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система для обнаружения перехода пациента от бодрствования ко сну содержит генератор давления для подачи в дыхательные пути пациента, датчик для формирования выходных сигналов, передающих информацию о давлении или расходе газовой смеси внутри или вблизи дыхательных путей пациента, процессор для исполнения программных модулей. Программные модули содержат управляющий модуль для управления генератором с целью создания дыхательных стимулов для сознательного изменения пациентом начала вдоха, расхода при выдохе или дыхательного объема, модуль согласования для определения согласования дыхания пациента с дыхательными стимулами. Упомянутое определение основано на выходных сигналах, сформированных датчиком, и дыхательных стимулах, создаваемых нагнетаемым потоком дыхательной газовой смеси. Модуль сна выполнен с возможностью определения, бодрствует или спит пациент. Определение основано на определении согласования дыхания пациента с дыхательными стимулами для пациента, выполненном модулем согласования. Раскрыты вариант системы и способ обнаружения перехода пациента ко сну. Изобретения обеспечивают снижение дискомфорта при засыпании. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Генератор потока дыхательного газа содержит электропривод с электронным блоком управления и дыхательный мех с впускным и выпускным обратными клапанами. Груз герметично прикреплен к верхней кромке дыхательного меха. Нижняя кромка дыхательного меха прикреплена к корпусу генератора. Груз посредством гибкой связи соединен с валом электропривода. Гибкая связь выполнена с возможностью многократного наматывания на вал электропривода. Блок управления электроприводом выполнен с возможностью обеспечивать реверсивное вращение вала электропривода с контролируемой угловой скоростью в обоих направлениях. Изобретение позволяет упростить конструкцию генератора потока дыхательных газов, а также повысить его надежность. 1 ил.

Наверх