Устройство для подкожного введения газов

 

(72) Авторы

М.A. Карагезян, А.Г. Бринев и А.С. Левинсон (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКОЖИОГО ВВЕДЕИИЯ ГАЗОВ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для субкутанного введения газов пациентам в лечебных целях, и может быть использовано в дерматологической1 хирургической, терапевтической и чсихоневрологической практике.

Известно устройство для подкожного введения газов, которое содержит корпус с установленным в нем баллоном со сжатым газом, понижающий редуктор, манометр высокого давления и инъекционную иглу. К выходному штуцеру редуктора присоединен регулятор давления с манометром и кран, к выходным штуцерам которых присоединен штуцер отбора давления (1).

Однако в известном устройстве невозможно точное дозирование заданного объема газа, поскольку дозирование осуществляется по времени без учета давления в подкожном газовом пузыре. Кроме того, в известном устройстве невозможна корректировка режима введения газа в зависимости от давления в подкожном газовом пузыре.

Цель изобретения - повышение точности дозирования газа.

Цель достигается тем, что устройство для подкожного введения газов, содержащее баллон со сжатым газом, манометр высокого давления, пони10 жакяций редуктор и инъекционную иглу, снабжено зарядной емкостью, двумя пневмоклапанами, датчиком давления газа, соединительными магистралями

15 и блоком управления, причем зарядная емкость соединена с понижающим редуктором через разьыканнций пневмоклапан и с инъекционной иглой через замыкающий пневмоклапан, управляющие входы которых подсоединены к блоку управления, при этом блок управления включает генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер с раздельными входами и

9109 пневмокнопку, управляющий вход генератора прямоугольных импульсов, включающего трехмембранное реле, соединенное через пневмоемкость и дроссель с двухмембранным клапаном, подсоединен к выходу датчика давления газа, установленного в магистрали, соединяющей замыкающий клапан и инъекциоиную иглу, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, включающего операционный усилитель, три пневмоклапаиа и сумматор, представляющий собой пятимембранный элемент сравнения, выход которого подсоединен через первый пневмоклапан к входу операционного усилителя, вы-, ход которого соединен с управляющим входом второго пневмоклапана, который вместе с третьим пневмоклапаном образует цепь обратной связи сумматоga, кроме того, выход операционного усилителя соединен с первым управляющим входом триггера с раздельными входами, выход которого подсоединен к питающему входу генератора прямоугольных импульсов, а второй вход триггера подсоединен к пневмокнонке. .На чертеже изображена принципиальная схема устройства для подкожного введения газов.

Устройство содержит зарядную емкость 1, служащую для запасания части газа, вводимого пациенту. На входе зарядной емкости 1 установлен размыкающий пневмоклапан 2, на вход которого от баллона с манометром высокого давления (на чертеже не показан) поступает сжатый газ через понижающий редуктор 3.

На установлен замыкающий пневмоклапан

4, выполненный на трехмембраниом подпружиненном реле, выход которого соединен с инъекционной иглой 5.

Управляющие камеры размыкающего и замыкающего пневмоклапанов связаны с выходом генератора прямоугольных импульсов, выполненного на трехмембранном реле 6, пневмоемкости

7, переменном дросселе 8 и двухмембранном пневмоклапане 9, служащем для изменения скважности импульсов по сигналу от датчика 10 давления газа, выход которого связан с управляющим входом двухмембранного пневмоклапана 9, а вход — с инъекционной иглой 5. Датчик 10 установлен в магистрали, соединяющей замыкающий

l0

1S

ЗО

4$

8

4 пневмоклапан 4 и инъекционную иглу 5, и его выход соединен со вторым управляющим входом замыкающего пневмоклапана 4.

Выход генератора прямоугольных импульсов связан со входом счетчика импульсов, выполненном. на сумматоре

11, построенном на пятимембранном элементе сравнения, на выходе которого установлены два двухмембранных пневмоклапана 12 и 13, а в цепи обратной связи имеется трехмембранный пневмоклапан 14, служащи для сброса счетчика импульсов. УправляЬщая камера пневмоклапана 14 связана с выходным каналом операционного усилителя 15, вход которого подключен к выходам двухмембранных пневмоклапанов 12 и 13. Выходной сигнал операционного усилителя 15 кроме того, подключен к- выключающему входу триггера 16 с раздельными входами, построенном на трехмембранном подпружиненном пневмореле и служащим для подачи питания в генератор импульсов. На выключающий вход триггера 16 с раздельными входами подключена пневмокнопка 17. Причем генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер l6 с раздельными входами и пневмокнопка 17 образуют блок управления. На входы сумматора 11 операционного усилителя

15 постугают постоянные давления соответственно „ и Д, определяющие емкость счетчика импульсов. 3арядная емкость 1 и вся схема управления питается от баллона со сжатым газом (на чертеже не показан), Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы ннъекционную иглу 5 вводят под кожу пациента, В зарядную емкость 1 через открытый контакт размыкающего пневмоклапана

2 и редуктор 3 поступает сжатый гаэ от баллона (на чертеже не показан) .

При этом контакт замыкающего пневмоклапана 4 под действием пружины закрыт, что препятствует попаданию газа из зарядной емкости 1 в инъекционную иглу 5.

Для пуска устройства нажимают пневмокиопку 17, кратковременный единичный сигнал от которого взводит триггер 16 с раздельными входами и на его выходе появляется сигнал в виде давления сжатого газа, посту-" пающего на питательный вход генерато891098 ра прямоугольных импульсов, Это, в свою очередь, приводит к появлению на выходе трехмембранного реле

6 единичного сигнала, который поступает на управляющие входы размыкающего и замыкающего клапанов, При этом контакт размыкающего пневмоклапана 2 закрывается, а контакт замыкающего пневмоклапана открывается, и воздух иэ зарядной емкости

1 через открытый контакт замыкающего пневмоклапана 4 и инъекционную иглу 5 поступает к пациенту. Одновременно с этим выходное давление реле 6.поступает через открытый контакт двухмембранного пневмоклапана 9 на вход апериодического звена, образованного переменным дросселем

8 и пневмоемкостью 7, давление на выходе которого изменяется по экспоненциальному закону. В тот момент, когда давление в пневмоемкости 7 достигнет величины давления подпора, мембранный блок реле 6 перебросится в верхнее положение, и на выходе реле 6 давление упадет до нуля. Это приведет к открытию контакта замыкающего пневмоклапана 4. При этом зарядная емкость 1 вновь заряжается следующей порцией газа.

Общее количество rasa, вводимого пациенту, в устройстве определяется числом циклов заполнения и опорожнения зарядной емкости 1. Для автоматизации дозирования необходимого количества газа выходной сигнал генератора прямоугольных импульсов поступает на вход счетчика импульсов. При этом двухмембранный пневмоклапан 12 открывается, а двухмембранный пневмоклапан 13 закрывается и давление 41 со входа сумматора 11 проходит на выход двухмембранного пневмоклапана

12 и на вход операционного усилителя

15. Величина давления 41 выбирается меньшей давления 4, поэтому в первом такте на выходе операционного усилителя давление равно нулю.

При изменении выходного сигнала генератора прямоугольных импульсов с "1" на "0" двухмембранный пневмоклапан 12 закрывается, а двухмембранньп пневмоклапан 13 открывается и давление 41 с выхода двухмембранного пневмоклапана 12 через открытые двухмембранный пневмоклапан 13 и трехмембранный пневмоклапан 14, находящийся в обратной связи сумматора ll поступает на вход последнего, 15

Если при введении газа пациенту

50 давление в подкожном пузыре превысит допустимое значение, то на выходе датчика IO давления газа появится единичный сигнал, который перебросит замыкающий пневмоклапан 4 в нижнее 5 положение, а двухмембранный пневмоклапан 9 в верхнее положение. При этом зарядная емкость 1 отсекается от инъекционной иглы 5, а в генераторе прекращается процесс нарастания давления в пневмоемкости 7, и длительность единичного сигнала, имеющегося на выходе реле 6, увеличивается. Так как поступление rasa из зарядной емкости I в инъекционную иглу

5 прекращено, то прошедшая перед этим порция газа рассасывается под кожей пациента, и давление в подкож" ном пузыре падает ниже допустимого. При этом на выходе датчика 10 давления сигнал становится равным нулю, замыкающий пневмоклапан 4 и двухмембранный пневмоклапан 9 открываются, процесс введения газа пациенту возобновляется а в пневмоемкости

7 продолжает нарастать давление до величины, необходимой для переброса мембранного блока реле 6 в верхнее положение и появления на его

f0

; складывается с постоянным давлением

41, и на выходе сумматора 11 сигнал становится равным 2 Ь . В последующем цикле работы генератора сигнал, равный давлению 2 4„, проходит на

t вход операционного усилителя 15.

Таким образом, через циклов работы генератора на выходе операционного усилителя 15 давление будет равным п4 . При выполнении условия 4„< д„

4. на выходе операционного усилителя появится единичный сигнал, служащий командой для окончания работы. При этом триггер 16 с раздельными входами отключается1 прекращается подвод питания к генератору, а трехмембранный пневмоклапан 14 ыа некоторое время перебрасывается в верхнее положение и конкурирует линию цепи обратной связи сумматора 11 с атмосферой, обеспечивая тем самым сброс счетчика импульсов.

Величина давлений b „и 4 выбирается, исходя из необходимого объема вводимой пациенту дозы газа и объема зарядной емкости (I j . выходе нулевого сиrнала.

891098

Формула изобретения

Далее цикл повторяется. Общая доза

rasa вводимая пациенту, может регулироваться либо изменением количества газа, вводимого за один цикл (изменение давления после редуктора 3 или объема зарядной емкости 1), либо изменением количества циклов работы устройства (изменение частоты работы генератора с помощью переменного дросселя 8 или емкости счетчика с помощью изменения величины давлений 3.1и

ay)

Такое многообразие настроечных параметров устройства обеспечивает удобство его применения в зависимости от индивидуальных особенностей кожи пациентов (различная элластичность,, механическое сопротивление и выраженность подкожной жировой клетчатки) .

Наличие в устройстве системы, автоматически предупреждающей превышение давления в подкожном пузыре више допустимого значения, позволяет проводить инъекции с максималь но возможной скоростью и защищает пациента от возможных ошибочных действий персонала при выборе режима и параметров инъекции. Порционное дозирование газа, регулированное в устройстве, позволяет повысить точность дозирования и обеспечить мягкий, щадящий режим инъекции.

Использование устройства позволяет полностью автоматизировать процесс введения rasa и освободить обслуживающий персонал от утомительной, малопроизводительной работы.

Устройство для подкожного введения газов, содержащее баллон со сжа- тым газом, манометр высокого давления, понижающий редуктор и инъекционную иглу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности доэирования rasa, оно снабжено заряд10

Э5

40 ной емкостью, двумя пневмоклапанами датчиком давления газа, соединительными магистралями и блоком управления, причем зарядная емкость соединена с понижающим редуктором через раэMHK H BHeBMOKJIGIIBH H c. HHüåêöHoíной иглой через замыкающий пневмоклапан, управляющие входы которых подсоединены к блоку управления; при этом блок управления включает генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, триггер с раздельными входами и пневмокнопку, управляющий вход генератора прямоугольных импульсов, включающего трехмембранное реле, соединенное через пневмоемкость и дроссель с двухмембранным клапаном, подсоединен к выходу датчика давления газа, установленного в магистрали, соединяющее замыкающий клапан и инъеКционную иглу, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, включающего операционный усилитель, три пневмоклапана и сумматор, представляющий собой пятимембранный элемент сравнения, выход которого подсоединен через первый пневмоклапан к входу операционного усилителя, выход которого соединен с управляюшим входом второго пневмоклапана, который вместе с третьим пневмоклапаном образует цепь обратной связи сумматора, кроме того, выход операционного усилителя соединен с первым управляющим входом триггера с раздельными входами, выход которого подсоединен к питающему входу генератора прямоугольных импульсов, а второй вход триггера подсоединен к пневмокнопке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 594982, кл. А 61 М 1/00, 1972.

891098

Составитель Л. Соловьев

Редактор Л. Гратилло Техред W. Кастелевич

Корректор С Щомак

Заказ 11067/5 Тираж 690

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раунская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП ™Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4