Аппарат искусстбенного дыхания

 

37I939

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. А 6lh 31/02

Заявлено 04.Ч.1971 (№ 1659542/31-16) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01Л!!.1973. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 14 Ч1,1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 612.216.3(088,8) Авторы изобретения

Г, Д. Воробьев, Ю. В. Киянский, Б, С. Лешуков, И. Я. Гуревич, В. Ф. Филиппов, H. А. Ульянов и А. Я. Коробов

Ленинградское производственное объединение «Красногвардеец»

Заявитель

АППАРАТ ЙСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ

Йзобретение относится к медицинскому прй= боростроению и касается аппаратов искусственного дыхания для управляемой и вспомогательной вентиляции легких.

Известны аппараты искусственного дыхания, содержащие мех вдоха и выдоха, электродвигатель, редуктор схему управления скоростью электродвигателя, механизм преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение меха и устройства плавного регулирования частоты и дыхательного объема.

Однако в указанных аппаратах значительную трудность представляет регулирование частоты дыхания и соотношения вдоха и выдоха с помощью управления режимом приводного двигателя.

Целью предлагаемого изобретения является повышение стабильности и точности работы аппарата при независимом от соотношения времени вдоха и выдоха регулировании частоты минутной вентиляции, упрощение конструкции аппарата, а также управление режимом вспомогательного дыхания.

Поставленная цель достигается тем, что схема управления скоростью электродвигателя снабжена жесткой следящей системой и отрицательной обратной связью в виде многоступенчатого делителя напряжения, подключенного ко входу схемы сравнения следящей сйстемь| через логическую схему, образованную контактами переключателя датчика положения меха и переключа геля отношения вре. мени вдоха и выдоха.

Кроме того, усилитель следящей системы может быть оснащен дополнительным запирающим входом, к которому подключена логическая схема «ИЛИ», содержащая реле задерж ки вдоха и реле попытки вдоха.

10 На чертеже изображена приципиальная схема предлагаемого устройства.

Аппарат искусственного дыхания содержит электропривод 1, состоящий из схемы сравнения 2, усилителя 3 сигнала рассогласования и

15 электродвигателя 4; ручку 5 регулировки частоты дыхания; многоступенчатый делитель 6 напряжения тахометрпческой обратной связи; переключатель 7 отношения времени вдоха и выдоха; датчик положения меха в виде кулач20 ка 8 на валу редуктора; переключатели 9 и 10 датчика положения; поводок 11 кривошипнокулисного механизма с центром перемещения

12; механизм 18 перемещения центра вращения кулисы; ручку 14 установки дыхательного

25 объема; вал 15; направляющий подшипник 16; меха 17; реле времени 18; датчик попытки вдоха 19. К выходам мехов подключается линия связи с пациентом.

На схему сравнения 2 следящей системы

30 поступает управляющий сигнал, который срав371ИО

15

45 нивается с сигналом тахометрической обратной связи, снимаемым с одной из ступеней делителя напряжения 6. На выходе схемы формируется сигнал рассогласования между управляющим сигналом, определяемым положением ручки частоты дыхания, и сигналом обратнои связи, определяемым скоростью приводного электродвигателя 4 и поло>кением переключателей 7 и 9.

Сигнал рассогласования подается на вход усилителя 8, выходное напряжение которого управляет скоростью вращения приводного электродвигателя 4, который через редуктор вращает нижний конец поводка 11 кривошипно-кулисного механизма и кулачок 8.

Кулачок выполнен в виде полукругов разных радиусов, причем места изменения конфигурации кулачка соответствуют окончанию вдоха и началу выдоха и наоборот. Поэтому в конце фазы вдоха (положение указано на чертеже) переключатель 9 срабатывает, а в конце фазы выдоха — отпускает.

Таким образом, коэффициент обратной связи определяется состоянием логической схемы, образованной контактами переключателей 9 и 7.

В результате изменения коэффициента обратной связи форсированно изменяется скорость вращения приводного электродвигателя, так что продолжительность фазы вдоха и выдоха оказываются различными и определяются положением переключателя 7.

Раздельная регулировка ступеней делителя напряжения позволяет получить различные соотношения длительности фаз вдоха и выдоха при постоянстве длительности полного цикла, чем достигается независимая от соотношения длительности фаз вдоха и выдоха частота дыхания. При вращении кулачка 8 происходит колебательное движение относительно центра вращения l2 верхнего конца кулисы, связанного с валом 15. Вал совершает в направляющих подшипниках 16 возвратно-поступательное движение, а вместе с ним и меха для вдоха и выдоха.

Установка необходимого дыхательного объема осуществляется с помощью механизма 18 поворотом рукоятки 14. При этом центр вращения кулисы смещается и изменяется соотношение ее плеч, что в свою очередь вызывает изменение длины хода вала.

Направление оси выбрано таким образом, чтобы величина «мертвого» объема оставалась минимальной при любой величине дыхательного объема.

При включении режима вспомогательного дыхания в момент окончания фазы выдоха срабатывает переключатель 10 и запускает реле времени, которое своим сигналом запирает усилитель 8 и тем самым вызывает остановку электродвигателя 4. По истечении времени задер>кки вдоха сигнала запирания снимается с усилителя и происходит цикл вдоха.

Если в процессе задер>кки приходит сигнал от датчика попытки вдоха, то он снимает с блокировки реле и усилитель открывается, обеспечивая фазу вдоха.

Предмет изобретения

1. Аппарат искусственного дыхания, содержащий мех вдоха и выдоха, электродвигатель, редуктор, схему управления скоростью электродвигателя, механизм преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение меха и устройства плавного регулирования частоты и дыхательного объема, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и точности работы при независимом от соотношения времени вдоха и выдоха регулирования частоты минутной вентиляции и упрощения конструкции, схема управления скоростью электродвигателя снабжена жесткой следящей системой с отрицательной обратной связью в виде многоступенчатого делителя напряжения, подключенного к входу схемы сравнения следящей системы через логическую схему, образованную контактами переключателя датчика положения меха и переключателя отношения времени вдоха и выдоха.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью управления режимом вспомогательного дыхания, усилитель следящей системы оснащен дополнительным запирающим входом, к которому подключена логическая схема

«ИЛИ», содержащая реле задержки вдоха и реле попытки вдоха.

Редактор Т. Каранова

Составитель С. Щенева

Техред Т. Ускова

Корректоры: В. Петрова и Л. Луковцева

Заказ 1608)3 Изд. Хо 334 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2