Аппарат искусственной вентиляции легких

 

ОП ИГРАНИ Е(971325 изов итвния ""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 30.04.81 (21) 3281973/28-13 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (.51)М. Кл.

А 61 Н 31/02

3Ъаударстеенкый коиктет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41 (53) УДК 615.472" (088.8) ео делам као4ретенкй и открытий

Дата опубликования описания 07.11.82 р

M. К. Сомс, Е. В. Бусыгина и В. И " Поляков

Г

f (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (7l ) Заявитель (4) АППАРАТ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственного дыхания.

Известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий генера- 5 тор вдоха, блок активного выдоха, управляемые клапаны, переключающее устройство, обратный клапан в линии выдоха, а также реле разрежения, срабатывающее от дыхательной попытки, и реле давления, обеспечивающее переключение аппарата со вдоха на выдох .по давлению. В качестве чувствительного элемента, воспринимающего давление (разрежение} в дыхательном контуре, используются мембраны; реле давления и разрежения выполнены в виде мембраных коробок с двумя соединенными между собой и отличающиго мися по площади мембранами, нагру" женными регулируемыми пружиными; одна из мембран является заслонкой пневматического контакта в виде устройства сойло-заслонка, связанного с переключающим устройством.

Однако выполнение в известном аппарате реле разряжения, в котором преодоление усилия пружины задатчика и замыкание пневматического контакта происходит под действием разрежения дыхательной попытки, не позволяет одновременно обеспечить высокую чувствительность, быстродействие и стабильность переключения. аппарата в ответ на слабую дыхательную попытку, характеризуемую очень малым разрежением - порядка 50-100 Па.

Единственная возможность повышения стабильности и чувствительности, заключающаяся в увеличении диаметра мемб» раны, не может быть использована, так как это сопровождается нежелателмв ным увеличением объема дыхательной попытки и постояной времени реле, а следовательно, и увеличением его инва ционности.

971325

Другим недостатком указанного реле разрежения является невозможность его использования в тех случаях, когда давлЕние конца выдоха отличается от нулевого, то есть при положи- 5 тельном давлении конца выдоха и при активном выдохе. Реле срабатывает лишь при снижении давления в дыхательном контуре ниже нулевого, таким образом, срабатывание при положи- 10 тельном давлении полностью исключается. При активном выдохе реле разрежения приходится отключать, так как оно срабатывает в ответ на любое разрежение, как- развиваемое пациентом при дыхательной попытке, так и при активном выдохе.

Отключение реле, производимое с помощью крана, усложняет и сам аппарат и управление им. 20

Целью изобретения является повышение чувствйтельности к дыхательной попытке пациента, быстродействия и стабильности действия при вспо25 могательной вентиляции легких независимо от знака давления в конце выдоха.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате искусственной

30 вентиляции легких, содержащем генератор вдоха, блок активного выдоха, управляемые клапаны, переключающее устройство, реле давления и разрежения, обратный клапан линии выдоха, отличительной особенностью является то, что реле разрежения выполнено в виде соединенных между собой дополнительного реле давления и инверсного усилителя дыхательной попытки, включающего в себя эжектор с соплом и трехкамерную мембранную коробку, образованную четырьмя мембранами разных диаметров, жестко связанными штоком, при этом две мембраны имеют одинаковый средний диаметр и расположены по обе стороны большой мембраны, а .образованные ими камеры подключены к обратному клапану линии выдоха, малая мембрана является заслонкой сопла эжектора, линия отсо- 50 са которого соединена с дополнительным реле давления и с камерой, образованной малой и средней мембранами.

На чертеже изображена структурная схема аппарата искусственной 55 вентиляции легких.

Аппарат содержит генератор 1 вдоха, блок 2 активного выдоха, управляемый клапан 3 вдоха управляемый клапан 4 выдоха, обратный клапан 5, герметизирующий линию выдоха дыхательного контура в момент дыхательной попытки, реле 6 давления вдоха, переключающее устройство 7, клапан

8 сброса давления, клапан 9 положительного давления выдоха и реле раз-у режения. Последнее выполнено в виде дополнительного реле EO давления, одинакового с реле 6 давления вдоха и инверсного усилителя, который состоит из эжектора ll и трехкамерной мембранной коробки 12, камеры которой образованы четырьмя мембранами разных диаметров: большой мембраной 13, малой мембраной Е4 и двумя одинаковыми мембранами 15 и 16 среднего диаметра, жестко связанны". ми штоком 17.

Коэффициент усиления определяется главным образом, соотношением размеров мембран. Мембраны 15 и 16 среднего диаметра, расположенные по обе стороны большой мембраны 13, а образованные ими камеры 18 и 19 подключены к линии выдоха дыхательного контура по обе стороны обратного клапана 5. Камера 20, образованная малой и средней мембранами 14 и 15, соединена с линией 21 отсоса эжектора 11 и дополнительным реле 10 давления. Малая мембрана 14 служит-заслонкой сопла 22, являющегося одновременно выходным отверстием эжектора 11.

Мембранная коробка 12 снабжена упором 23, который опраничивает, перемещение мембран вправо, с его помощью устанавливается нулевой сигнал в линии 21, то есть на выходе усилителя. На линии питания эжектора

lE расположен дроссель 24, посредством которого устанавливается расход газа через эжектор 11. !

Аппарат работает следующим образом.

Во время вдоха открыт клапан 3 вдоха, закрыт клапан 4 выдоха .. Газ из генератора 1 поступает в легкие пациента. При достижении в дыхательном контуре заданного давления срабатывает реле 6 давления вдоха, а затем - переключающее устройство 7. В результате клапан 3 вдоха закрывается, клапан 4 выдоха открывается.

Пациент через клапаны 5, 4, и 8 выдыхает в атмосферу. Давление в ды325 реле. Благодаря использованию эжектора обеспечивается нулевой выход1 ной сигнал, увеличивается крутизна статической характеристики усилителя (зависимость выходного сигнала от хода мембран). Уменьшение хода мембран в свою очередь снижает объем дыхательной попытки, а следовательно, инерционность реле. Инверсия входно0 го сигнала, наряду с коэффициентом усиления порядка 10, создает предпосылки для унификации обоих реле давления, которые и переключают аппарат со вдоха на выдох и обратно с выдоха на вдох.

Таким образом, конструкция аппа. рата обеспечивает повышение чувствительности его к дыхательной попытке пациента, быстродействие и стабильность действия при вспомогательной вентиляции легких независимо от знака давления в конце выдоха.

5 971 хательном контуре и в легких паци" ента снижается до нуля при пассивном выдохе, остается положительным при соответствующей установке клапана 9 и снижается ниже нуля при активном выдохе за счет отсасывания газа блоком 2. При этом во всех случаях давление в камере 18 больше, чем в камере 19, на величину, определяемую сопротивлением клапана 5, благодаря че-> му мембраны 13-16 стремятся переместиться вправо в направлении упора 23,, чему соответствует нулевой сигнал в линии 21 на выходе усилителя.

Во время дыхательной попытки вслед- ствие расширения грудной клетки снижается давление в легких пациента и прилегающей к ним части дыхательного контура, включающий камеру 18 и ограниченную клапанами 3 и 5. Результирующее усилие на мембране 13, обусловленное перепадом давления в камерах 18 и 19, направлено влево. Благодаря этому прикрывается сопло 22 и повышается давление в линии 21 на выходе усилителя и в камере 20. Повышение давления происходит до тех пор

У пока оно не уравновесит силы, возникшей на мембране 13 под действием дыхательной попытки. При достижении М выходным сигналом заданного значения срабатывает дополнительное реле 10 давления, затем — переключающее устройство 7, в результате чего открывается клапан 3 вдоха и закрывается клапан 4 выдоха; далее повторяется акт вдоха.

Таким образом, подключение к дыхательному контуру двух камер мембранной коробки по обе стороны обратного клапана позволяет реле разоежения сра- батывать под действием перепада давления, возникающего на клапане в момент дыхательной попытки, независимо от давления в дыхательном контуре, то есть при пассивном выдохе при активном выдохе и при положительном давлении в конце выдоха. Выполнение реле разрежения в виде двух звеньев-усилителя и реле давления позволяет перенести функции преодоления усилия задатчика и формирования переключающего сигнала с малого разрежения слабой дыхательной попытки на усиленный сигнал, и, благодаря этому, существенно повысить чувствительность формула изобретения

Аппарат искусственной вентиля, ции легких, содержащий генератор вдоха, блок активного выдоха, управляе мые клапаны, переключающее устройство, реле давления и разрежения, обратный клапан линии выдоха, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его чурствительности к дыхательной попытке пациента, быстродействия и стабильности действия при вспомогательной вентиляции легких независимо от знака давления в конце выдоха, реле разрежения выполнено в виде соединенных между собой допол. нительного реле давления и инверсного усилителя дыхательнои попытки включающего в себя эжектор с соплом и трехкамерную мембранную коробку, образованную четырьмя мембранами разных диаметров, жестко связанными штоком, при этом две мембраны имеют одинаковый средний диаметр и расположены по обе стороны большой мембраны, а образованные ими камеры подключены к обратному клапану линии выдоха, малая мембрана является заслонкой сопла эжектора, линия отсоса которого соединена с дополнительным реле давления и с камерой, образованной ма лой и средней мембранами.

12

Составитель Л, Соловьев

Редактор,Г. Прусова Техред Т.Иаточка Корректор Н. Король

Заказ 8770/11 Тираж 714 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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