Устройство для регистрации параметров дыхания

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик РСКО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву(2)2962214 5 28-13 л. присоединением заявки ЭЙ А 61 В 5/ Ьвударсикииый кеиит ПриоритетОпубликовано 23. 07. 82. бтоллетень вв делам извбретеяий и еткрытийДата опубликования описан 3.07.8(5 тт) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ Изобретение относится к области медицины, в частности к устройству для регистрации параметров дыхания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации параметров дыхания, включающее дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор, В известном устройстве имеется также ограничительная камера, при прохождении потока газа через которую перед и за обтекаемым телом образуются "мертвые" простран ства, причем скорость потока в заднем "мертвом" пространстве значительно меньне, чем в переднем, Нити термоанемометрических датчиков (тер мисторов), установленных вблизи "мертвых" пространств, взаимодействуют с потоком газа, при этом один регистрирует вдыхаемый, а другойвыдыхаемый воздух. Устройство позволяет с определенной точностью измерять частоту дыхания, скоростьи объем газа при вдохе и выдохе Г 1Недостатком известного устройст-ва является неопределенность величины и расположения "мертвых" зон, образующихся перед и за обтекаемым ,. телом в различные периоды дыхательного цикла, что влечет за собой снижение точности измерений. тв Другим недостатком известногоустройства является использование термистора, который являясь активным элементом, нагревается проходя" щим по нему током, выделяя тепло в окружающее пространство (газ), что приводит к искажению истинного температурного поля и, как следствие, к неточному измерению температурных колебаний в различные Фазы дыхания,Изменения терморассеивания тер"мистора в зависимости от скорости потока вызывают появление неуправляемого шумового сигнала в процес944537 3се регистрации вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, а значительная разница температур вдыхаемого и выдыхаемого воздуха приводит к тому,что изменения сопротивления термисторов становятся нелинейными,Укаэанные недостатки не позволяют рассчитывать. количество тепла,выделяемого при дыхании.Цель изобретения - повышение точности измерения вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и обеспечение воз"можности регистрации количества тепла, выделяемого при дыхании, в устловиях как ламинарного, так и турбулентного воздушных потоков.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для регистрации параметров дыхания, включающем дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор, термодатчики выполнены в виде набора термопар, вклю-ченных последовательно, расположенных равномерно по сечению коннектора и введенных в коннектор черезотверстие, выполненное вблизи дыхательной маски, и оснащенное электроизолирующим уплотнителем.При этом коннектор может быть30выполнен с теплоизолирующеи муфтои.На фиг.1 схематично изображеноустройство для регистрации параметров дыхания; на фиг.2 и 3 - коннекторы с теплоиэолирующей муфтой.Устройство (фиг,1) включает коннектор 1, термодатчики, дыхательнуюмаску (не показана), калибровочныйприбор 2, интегратор 3 и регистрирующий прибор 4.Термодатчики выполнены в виде40набора термопар 5, включенных последовательно. Термопары 5 расположе"ны равномерно по сечению коннектора1 и введены в последний через отверстие 6.Отверстие 6 оснащено электроизолирующим уплотнителем 7 и выполнено вблизи дыхательной маски.В устройстве имеется также сосуд8 Дьюара.Коннектор 1 может быть выполнен (Фиг.2) с теплоизолирующей муфтой 9 для обеспечения стабильной работы устройства в условиях изменения температуры наружного воздуха, 55например в полевых условиях, вмашине скорой помощи, и для предотвращения терморассеивания. фУстройство работает следующим образом,Вдох и выдох дыхательной смесипроисходит через коннектор 1, в кофторый через отверстие 6, расположенное вблизи дыхательной маски пациента, вводится набор термопар 5, которые генерируют сигнал, пропорциональный средней температуре потока газа. Этот сигнал поступает на калибровочный прибор 2 и далее черезинтегратор 3 на регистрирующий прибор4 (например, щлейфный осциллограф).На регистрирующем приборе 4 производится запись кривой изменениятемпературы вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в процессе самостоятельного или аппаратного дыхания.Предлагаемое устройство апробировано в клинических условиях,больная И. 48 лет ).поступила сдиагнозом ушиб головного мозга, множественные переломы ребер справа,перелом костей таза, разрыв мочевого пузйря. Шок 11. Пострадавшей произведена запись температурных изменений на вдохе и выдохе (во время ды"хательного цикла) вскоре после начала искусственной вентиляции легких воздушной кислородной смесью.Для этого в коннекторе 1, соединяющем эндотрахеальную трубку и аппаратдля искусственной вентиляции (непоказаны) легких, через. отверстие6 введен набор термопар 5, герметичность соединения обеспечиваетсяуплотнителем 7, до начала исследования холодный спай термопар 5 помещается в сосуд 8 Дьюара при температуре тающего льда. После калибровки шлейфного осциллографа и установки светового луча на условный"0" на самопроявляющейся ленте регистратора производится запись 1015 дыхательных циклов. При анализетермоосциллограммы рассчитываютсяследующие показатели. Частота дыхания определяется исходя из скорости движения ленты и количества дыхательных циклов на данном отрезке термоосциллограммы и составляет 18 дыхательных циклов за 1 мин. Соотношение времени вдоха и време. ни выдоха, которое рассчитывается путем сравнения длины участков термо944537 осциллограмм, сост вет ст вующих вдоху и выдоху, составляет2 8-4-:21,2Средняя температура выдоха опре-, деляется по данным интегратора и равняется 30,24 О С.Количество выделяемого тепла определяется по показаниям интегратора и составляет 0,8 кал. 0Статическая растяжимость рассчитывается путем математического анализа конечной части кривой и равняется 0,08 см вод.ст.Величина физиологического мерт ваго пространства рассчитывается путем математического анализа начальной части кривой и составляет 300 мл.Заключение по термоосциллограм ме. Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЕ 602164, кл. А 61 8 5/00, 1976,У пострадавшей И. отмечено значительное снижение температуры выдыхаемого воздуха, температуры "ядра" и уменьшение количества выделяе мого тепла, что свидетельствует о сокращении легочного объема крови и нарушении вентиляционно-перфузионных отношений в легких.Предлагаемое устройство позволяет с высокой степенью точности и воспроизводимости осуществлять запись кривых изменения температуры вдыхаемых и выдыхаемых газов. При применении устройства не затрудня 35 ется дыхание и не вносятся искажения в его процесс, так как аэродинамические сопротивление термопар в коннекторе очень мало, а тепловы- деление датчика отсутствует.Устройство дает воэможность существенно расширить число показателей, характеризующих функцию дыха-. ния, в частности позволяет измерять выделяемое при дыхании тепло, регистрировать и определять средние температуры в течение всего дыхательного цикла и точно измерять отношение длительности вдоха и выдоха. Все перечисленные показатели могут быть получены как при самостоятельном дыхании, так и при искусственной вентиляции легких, что позволяет применять устройство у пострадавших с тяжелой травмой, сопровождаюцейся шоком. Использование этих показателеи дает возможность объек- тивно оценить состояние теплообмена и вентиляционно-перфузионных отношений в легких, а также регуляции дыхания со стороны центральной нервной системы.С помощью предлагаемого устройства можно анализировать характер нарастания и спада температуры воздуха при вдохе и выдохе, что позволяет оценить статическую растяжимость легочной ткани и величину физиологического мертвого пространства. По наличию дополнительных волн на термоосциллограмне можно судить о появлении самостоятельного дыхания у пострадавших, находящихся на ис" кусственной вентиляции легких.. Применение предлагаемого устройства расширяет возможности диагностики легочной паталогии благодаря многофакторной интерпретации полученной термоосциллограммы. Перспективным является использование устройства при диагностике локальных повреждений в легких. 1. Устройство для регистрации параметров дыхания, включающее дыхательную маску, коннектор, термодатчики и интегратор, о т л и ч а юц е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерения температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха иобеспечения воэможности регистрации количества тепла, выделяемого при дыхании, в условиях как ламинарного, так и турбулентного воздушных потоков, термодатчики выполнены в виде набора термопар, включенных последовательно, расположенных равномерно по сечению коннектора и введен" ных в коннектор через отверстие, выполненное вблизи дыхательной маски и оснащенное электроизолирующим уплотнителем.2. Устройство по п.1, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что коннектор выполнен с теплоизолирующей муфтой,944537 Волкова Корректор И.Иуск ак одпи сно илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна 5 183/2 ВНИИПИ Госудэрст по делам изобр 113035, Иосква, Составитель А.бражникоТехред И. Рейвес Тираж 714енного комитета СССРтений и открытий