Устройство управления аппаратом искусственной вентиляции легких

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИ 1 Н 31/02 МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) П. С. Кантор, 14аучно-исследовательскийого приборостроенияВ. В. Глухов и А. А. ТыкУПРАВЛЕНИЯ АПП ВЕННОЙ ВЕНТИЛ(54) УСТРОЙСТВО РАТОМ ИСКУСС ЦИИ ЛЕГКИХ (57) Изобретение п ления аппаратами и легких (ИВЛ) в а ции и интенсивной т печить высокую точ частотном диапазон упрощении констр едназначено для управкусственной вентиляции естезиологии, реанимарапии и позволяет обесость управления во всем е проведения ИВЛ при кции устройства. ОноВЪ 53) 615.472 (088.8)56) Заявка ГДР245762, кл. А 61 М 11/публик. 1982. содержит генератор 1, формирователи 2 - 5. Генератор 1 содержит интегратор, выполненный на базе операционного усилителя, и триггер Шмитта, что позволяет плавным изменением напряжения в цепи интегратора ограничивать амплитуду выходного напряжения. Формирователь 2 управляет периодическим чередованием фаз вдоха и выдоха с заданными частотой и длительностью. Формирователь 3 управления режимом Искусственный вздох управляет постоянной времени генератора 1, которая задает периоличность работы - через каждые 80 - 100 дыхательных циклов. Формирователь 4 осуществляет режим Вспомогательную вентиляцию, т. е. осуществляет синхронное переключение аппарата ИВЛ при дыхательной Я попытке пациента с выдоха на вдох. Формирователь 5 управляет режимом Пауза на вдохе, что расширяет возможность аппарата ИВЛ. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение для управления аппаратами искусственной вентиляции легких (ИВЛ), используемых в отделениях анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии.Целью изобретения является обеспечение высокой точности управления во всем частотном диапазоне проведения искусственной вентиляции легких при упрошении конструкции устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блоксхема генератора прямоугольных импульсов.Устройство содержит (фиг. 1) генератор 1 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя 2 сигналов управления частотой переключения фаз дыхательного цикла. Г 1 ервый выход формирователя 2 соединен с входом формирователя 3 сигнала управления режимом Искуссвенный вздох, выходы которого подключены к входам генератора 1. Второй выход формирователя 2 соединен с входом формирователя 4 сигнала управления режимом Вспомогательная вентиляция, выход которого соединен с вторым входом формирователя 2. Устройство снабжено также формирователем 5 сигнала Запрет вдоха, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, второй вход соединен с первым выходом формирователя 2, а выход - с третьим входом формирователя 2.Генератор 1 содержит (фиг. 2) интегратор 6, выполненный на базе операционного усилителя и триггер Шмитта 7, В цепь отрицательной обратной связи интегратора 6 включены сопротивление 8 и основной конденсатор 9, образуюшие врем язадаюгцую цепь генератора 1. В цепь положительной обратной связи интегратора 6 включен потенциометр 1 О. Параллельно конденсатору 9 подключен дополнительный конденсатор 11, емкости обоих конденсаторов равны.Выполнение генератора 1 по указанной схеме позволяет плавным изменением напряжения в цепи положительной обратной связи интегратора 6 ограничивать амплитуду его выходного напряжения, что приводит к плавному изменению с любой точностью частоты прямоугольных импульсов на выходе генератора 1.Формирователь 2 сигналов управления частотой переключения фаз дыхательного цикла предназначен для осуществления основного режима работы аппарата И ВЛ, заключающегося в периодическом чередовании фаз вдоха и выдоха с заданной частотой переключения и заданным отношением длительностей выдоха и вдоха Включение в состав формирователя 2 трех последовательно включенных двоичных четырехразрядных счетчиков позволяет получить на выходых двух последних счетчиков последоваО 5 20 25 30 35 40 45 50 55 2тельностей двоичного счета от 0 до 256. Время прохождения этих последовательностей принято за длительность дыхательного цикла и пропорционально частоте прямоугольных импульсов на выходе генератора 1.Формирователь 3 сигнала управления режимом Искусственный вздох предназначен для управления в этом режиме постоянной времени генератора 1, периодически осугцествляя подклк)чение дополнительного конденсатора 11 параллельно основному конденсатору 9 генератора 1 и тем самым вдвое увеличивая ее за счет единства емкостей основного и дополнительного конденсаторов. Включение в состав формирователя 3 счетчика-делителя позволяет управлять периодичностьк работы аппарата в режиме Искусственный вздох в соответствии с медицинскими требованиями, т. е. через каждые 80 - -100 дыхательных циклов.Применение формирователя 4 сигнала управления режимом Вспомогательная вентиляция позволяет осуществить синхронное с дыхательной попыткой пациента переключение аппарата ИВЛ с выдоха на вдох, а при отсутствии подобной попыткипо сигналу с выхода счетчика времени, расположенного в формирователе 4.Применение формирователя 5 сигнала Запрет вдоха позволяет за счет получения на выходах внутреннего счетчика двоичной последовательности 0 15 и в соответствии с входной последовательностью получить сигнал О и осуществить управление режимом Пауза на вдохе для чего сигнал О подается на вход формирователя 2.Устройство работает следуюшим образом.В основном режиме (управление переключением фаз дыхательного цикла с заданной частотой и отношением длительностей выдоха и вдоха) перед включением аппарата ИВЛ устанавливают с помощью движка потенциометра 10 вью ранное значение частоты переключения фаз дыхательного цикла, а с помощью формирователя 2 заданное отношение длительностей выдоха и вдоха. В момент включения аппарата ИВЛ на выходе интегратора 6 генератора 1 появляется пилообразное напряжение, амплитуда которого определяется напряжением на движке потенциометра 10 (+.Ь, .), а на выходе генератора 1 появляются прямоугольные импульсы, полученные в соответствии с работой триггера Шмитта 7. Частота сле. дования прямоугольных импульсов пропорциональна напряжению на движке потенцио. метра 10.В этот же момент состояние элементов схемы формирователя 2 обеспечивает наличие на выходе сигнала О, а на другом выходе - сигнала , что приводит исполнительные механизмы аппарата ИВЛ в со. стояние, соответствующее началу фазы вдоха. Инверсия сигналов на выходах приводит1303161 25 Формула изобретения огожанский Коррект Годни 1 нм изо 01)етен 1 нав., д. 4 5Составитель Ф. РРедактор Т. Парфенова Техред И. ВерееЗаказ 1239/6 Тираж 59611 ИИПИ Государственного комитета СССР по дс113035, Москва, Ж - 35, Рау пискаПроизводственно-полиграфическое предприятие,ор С. Черни оеи и огк 1 нгпни 1 нгектная, 4 к изменению состояния исполнительных механизмов аппарата ИВЛ, вызывая переключение с вдоха на выдох.Использование параметров управления основным режимом аппарата ИВЛ для формирования сигналов управления режимами Искусственный вздох, Вспомогательная вентиляция и Пауза на вдохе позволяет существенно расширить возможности аппарата ИВЛ за счет одновременного осуществления управления несколькими режимамиО ИВЛ с помощью одного и того же генератора импульсов, что позволяет использовать аппарат с подобным устройством управления в различных клинических случаях проведения ИВЛ.Плавное регулирование частоты прямоугольных импульсов с помощью потенциометра 10, выполненного в виде, например, многооборотного резистора, и преобразование этой частоты в последовательность двоичного счета позволяет управлять основным режимом работы аппарата ИВЛ во всем диапазоне (0,1 - 5 Гц) проведения ИВЛ, обеспечивая при этом задание частоты переключения фаз дыхательного цикла с шагом, не превышаюгцим 1 мин 1. Устройство управления аппаратом искусственной вентиляции легких, содержащее генератор импульсов и формирователь сигналов управления режимом вспомогательной вентиляции, отлачающееся тем, что, с целью проведения искусственной вентиляции легких при упрощении конструкции устройства, генератор выполнен в виде интегратора на базе операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи интегратора включены последовательно соединенные резистор и конденсатор в цепь положительной обратной связи интегратора включен потенциометр, средняя точка которого соединена с вторым входом интегратора, а выход интегратора через триггер Шмитта соединен с входом формирователя.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит формирователи сигналов управления частотой переключения фаз дыхательного цикла сигналов управления режимом Искусственный вздох и сиг. налов Запрет вдоха, причем вход формирователя сигналов управления режимом Искусственный вздох соединен с первым выходом формирователя сигналов управления частотой переключения, а выходы соединены с входами генератора импульсов, выход формирователя сигналов Запрет вдоха соединен с третьим входом формирователя сигналов Запрет вдоха соединен с третьим входом формирователя сигналов управления частотой переключения фаз, а первый вход формирователя сигналов управления частотой переключения фаз и вход формирователя сигнала Запрет вдоха соединены с триггером Шмитта, генератора и м пульсов.