Аппарат для искусственного дыхания

Союз Советских Социалистических РеспубликИЬЛ Зависимое от явт видетельства чс явлено 15.И,1964 (Лс 905841/31-16 Кл, 301, 13 трпсосдиненисм яявки М Пр паритет Комитет по делам забретеиий и открытий при Совете Миииатрав СССРМПК А 61 гп пуб;шковацо 18.Х 11,1965, Бюллетень3,1 К 61 э.81 э, 8( Дата оп овация описания 15.11.1966 Авторы зобретепия Ш, Гальперин, М, К. Сомс, Н, М. Вардиер, И, К, Горл и Л. Н, Петрова льский институт медицинскихоборудования СЕСОЮЗНЫИ ИаУЧНО-ИССЛЕДОВ инструментовЗаявитель СТВЕННО АППАРАТ ДЛЯ И ХАН ИЯ Для экон искусственно теме в аппар рясположенн регулировки общаться с На фнг. 1 изображена принципиальнаяпневматическая схема предлагаемого аппарата; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока вспомогательного дыхания,Аппарат содержит мехи 1 и 2 вдоха и выдоха, расположенные, например концентрически, под колоколом 3, На колоколе имеется передвижной упор 4, зякрепляемый в нужном положении стопорной гайкой 5. Ня упоре имеется стрелка 6, показывающая установленный объем по шкале 7. С пространством под колоколом связана мембранная коробка 8. Для 20 быстрого переходя мембраны 9 и сьязяццых снеи золотников 10 и 11 воздуходвкп и пациента пз положения вдох в положение выдох и обратно служит пружинный рычажный механизм 12, Натяжение пружины 13 опреде ляет величина давления н рязреженпя в пространстве под колоколом соответственно в конце вдоха и в конце выдоха.Давление ц разрежение под колоколом создаются при работе воздуходувки 14, работа ющей от электродвигателя 15. Аппараты искусственного дыхания, содержащие приводную воздуходувку, мембоанную коробку, мехи выдоха и вдоха, увлажнительподогреватель, блок дозиметров с эластичным мешком и систему трубопроводов с кранами, вентилями и клапанами, известны.Ы предлагаемом аппарате, в отличие от известных, установлена мембранная коробка с контактным устройством, управляющая прц дыхательных попытках пациента электромагнитным клапаном в линии отсасывания воздуходувки, и крап, который может отключать пациента от меха выдоха и одновременно соединять мехи выдоха с атмосферой. Это обеспечивает проведение вспомогательного дыхания, а также искусственного дыхания с активным вдохом и пассивным выдохом.С целью упрощения настройки на заданный режим работы, вентиль установки времени выдоха механически связан с вентилем установки величины минутной вентиляции.Быстрый переход от искусственного дыхания к спонтанному и обратно обеспечивается сдвоенным краном, установленным в линиях вдоха и выдоха.В аппарате установлены также клапан для подсоединения блока дозиметров и вентиль для повышения сопротивления выдоху. Это позволяет расширить функциональные возможности устройства. омин кислорода прц проведении го дыхания по полуоткрытой сцсате установлен трехходовой кран, ый последовательно с клапаном разрежения, который может сотмосферой.С целью стабилизации соотношений между временем вдоха и временем выдоха и тем самымм непосредствепОЙ уста повкп . нутно вентиляции вентиль 16, определяюнпп Время выдоха, механически связан с вентилем 17, определяющим минутную вентиляцию (какдому положению Вентиля 1/ соответствует такое положение вентиля 16, которое позволяет получить постоянное соотношение времеш вдоха и времени выдоха при д Иной минутной вентиляции).Для прохокдения воздуха в момент выдоха через вентиль 16, определяющий время выдоха, установлен клапан 18. Для остановки аппарата в момент, соответствующий концу выдоха, в линии отсасывания воздуходуькп установлен электромагнитный клапан 19.Мех вдоха в зависимости от положения золотника 11 линии пациента связан или с тройником 20 пациента через увлажпптель-подогреватель 21, или с впускным клапаном 22. С целью обогащения подаваемого пациенту воздуха кислородом и (ли) закисью азота без присоединения дополнительно наркозного аппарата имеется блок дозиметров 23, соединенный с впускным клапаном, содержащий ротаметры 24 и 25 на кислород и на закись азота. Для изменения подачи газа установлены соответственно ьентили 26 и 27. С блоком дозиметров соединен резиновый мешок 28, для предотвращения чрезмерного наполнения и разрыва резинового мешка в блоке дозиметров предусмотрен предохранительный клапан 29, для изменения процентного соотношения в подаваемой пациенту газовой смеси воздуха с кислородом и (или) закисью азота и для предотвращения нарушения работы аппарата в случае прекращения подачи кислорода и (или) закиси азота предусмотрен клапан 30.Мех выдоха, аналогично, в зависимости от положения золотника 11 (иа линии пациента) связан или с тройником пациента через измеритель вентиляции 31, или с выпускным клапаном 32.С целью осуществления пассивного выдоха линия выдоха пациента отсекается от меха выдоха краном 33, который одновременно соединяет мех выдоха с атмосферой (это полокение указано на чертеже). С целью регулирования разрежения во Время выдоха между линней выдоха и линией вдоха установлен клапан 34, нагруженный прукиОй 35, изменяя натяжение которой меняют разрежение в конце выдоха. С целью экономии кислорода и (или) закиси азота прп работе по полуоткрытой системе, а также для предотвращения искажения дозировки наркотпческон смеси при работе по полузакрытой системе наркоза с указанным выше клапаном последовательно соединен кран 36. С целью быстрого и непосредственного перехода к спонтанному дыханию и обратно в липин вдоха и лиши выдоха устаноьлеп сдвоенный кран 37, имеющий рукоятку 38. Для предохранения пациента от создания в его легких чрезмерно г 1 О 15 0 25 зо 35 до 45 5 О 55 60 65 бОльшого давления или разрежения в линии вдоха и в линии выдоха соответственно устанюв;епы предохранительные клапаны 39 и 40. С целью увеличения сопротивления выдоху пациента в необходимых случаях в линии выдоха предусмотрен вентиль 41.С целью контроля давления и разрежения в линии вдоха и выдоха пациента предусмотрен маповакуумметр 42, вкгпочаемый при накатни на кюпку 43.Для управления системой откликания при вспомогательном дыхании с линией пациента с помощью трубопровода связана мембранная коробка 44, с мембраной 45 связаны две пары контактов 46 и 47.С целью проведения вспомогательного дыхания в аппарате предусмотрена электрическая система откликания (с. фиг, 2), включенная тумблером 48 и содержащая блок питания 49, параллелыю которому подключена обмотка 50 электромагнитного клапана 19, последовательно этой обмотке включен нормально замкнутый контакт 51 реле 52; в цепь обмотки последнего включено регулируемое реле времени, необходимое для проведешгя дыхательного цикла в случае прекращения дыхательных попыток пациента и состоящее пз емкости конденсатора 53, газоразрядной лампы 54 и потенциометра 55 Для спикения величины тока через контакты 46 и 47 последовательно с гпми Вк.ючены сопротнв,Сипя соответствеппо 5 би 57,Для увеличения времени разряда лампы 54 во время срабатывания реле времени последовательно с лампой установлено сопротивление 58.Аппарат работает следующим образом.Мехи 1 и 2 приводятся в движение с помощью попеременно создаваемого в пространстве под колоколом 3 давления и разрежешя, получающихся прп соединении этого пространства с линиями нагнетания илп отсасывания воздуходувки 14. С пространством под колоколом свзана также мсморапная коробка 8. Пружинно-рычажный механизм 12 позволяет .ембрпе 9 и связанными с ней золотниками 10 и 11 находиься только в Одном пз дв х крайних положений. В акте вдоха линия нагнетания воздуходувки соединяется через золотик 10 с прострИством ГОд колоколом 3, и мехи 1 и 2 сжимаются. 1(огд; .",ех полностью сожмутся, давлепе в этой линии резко повысится. Натяжение пружины 13 выбрано таким, что при этом мембрана 9 н золотники 10 и 11 перейдут в новое положение - положение выдоха. При этом к пространству под колоколом присоединяется лпшя отсасывания воздуходувки, что вызывает расширение ме. хов 1 и 2. Верхняя крышка мехов поднимается и, когда опа дойдет до упора 4, под колоколом резко увеличится разрежение. Это, в свою Очередь, Вьзывает нерехйд ебраны 9 и золотников 10 и 11 в полокение вдоха. Таким образом, обеспечивается непрерывная смена циклов дыхания, причем положение передвижиого упора 4 определяет амплитуду лви)ксция мехов, я с;еловдтельно, и дыхательнь 1;" объем. Связанная с упором стрелка 6 и шкала объемов 7 позволяют установить треб,емую Величину ль 1 хательного Ооъема. Когда с пространством пол колоколом соединены линии Нагнетания воздуходувки, то линия отсасывания через золотник 10 соединена с атмосферой, при отсасывашш газа из-под колокола с атмосферой соединена линия нагнетания.Скорость подачи газа пол колокол опрелел)1 стся положенс)1 вецтцля 17, д Олаголаря наличию кляпяцд 1" цд скорость отсасываия газа из-пол колокола оказывает влияние положение Вецтлей 16 ц 17. Таим Образо)1, начальная регулировка соотцошеня межлу временем вдоха и выдоха осуществляется вентилем 16. 1 хаждому поло)кению гецтиля 17 соответствует определенное положение вентиля 16, поскольку оци механически связаны между собой. Профиль вентиля 16 выбран таким образом, что обеспечивается точное Выдерживание заданного соотношения ме (лу временем вдоха и вь)лоха при люоой минут- НОЙ ВЕЦТИЛЯЦИИ,Поскольку при постоянно., соотношении между временем вдоха и выдоха минутная вентиляция зависит только от скорости вдувания, то рукоятку вентиля 17 можно устанавливать непосредственно по шкале, выражающей минутную вентиляцию.В липин отсасывания воздуходувки иямеется калиброванное отверстие, открываемое электромагнитцым клапаном 19. 1 хогда по обмотке клапана идет ток, это отверстие открывается, что вызывает сни)кение разрежения под колоколом.Диаметр отверстия выбран таки ооразом, что разрежение стацовится несколько меньше, чсм Разрежение, при котором пр 01 сходгт переключение с выдоха на вдох. Таким оорязом, включение электромагнитного клапана вызывает остановку аппарата в положении, соответствующем концу выдоха.Золотник 11 осуществляет необходимую коммутацию в лицин пациента: во время сжатия мехов (вдох) мех вдоха 1 через золотник 11 соединяется с тропшком пациента 20,В 1.доха 2 газовая смесь Выорясывается через выпускной клапан 32.1 хогда крышка мехов идет вверх (выдох), мех вдоха 1 набирает новую порцию гязогой смеси через впускной клапан 22, д мех выдоха 2 соединен с тройником пациента 20, и осуществляет выдох. В начальной части выдоха, когда давление в легких еще положительное, некоторый объем газа выходит из них, минуя мех выдоха 2, непосредственно через клапан 32.В тот момент, когда разрежение в мехе станет достаточцым, чтобы преодолеть действие пружины 35, клапан 34 откроется, и остальную часть выдоха разрежение в легких будет полдерживаться ца лаццом уровне. Итак, меняя с помощью специальной рукоятки натяже 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 цце пружины 35, мо)кцо изменять разре)кение в легких в конце выдоха. Треххоловой крдц 33 позголяет получить пассивный выдох (т. е. выдох пол действием естественной эластичцост 1 лсг(Их ц стенок грмлцой кчетки). В по) казанном цд )иг. 1, лаццый (рац отключдет от меха выдоха 2 линшо пациента, тдк что весь вылыхдемый газ выходит через 1(лдпя 32, д ыех Выдоха соединен с атмосферой. 1(,огля проводится искусственное дыхание с активным Выдохом, то крдц 33 соединяет мех выдоха с лшцей пациента.Поскольку в мех выдоха в конце каждого акта гылохд через кляпдц 34 полсясьвдется гяз, который в течение следующего вдоха будет вывечен из аппарата через выпускной клапан 32, то при проведении искусственного дыхания во время наркоза по полуоткрытой системе или же оез цдркозд прц обогащешш глыхдемого воздуха кислородом и (или) закисью азота для экономии этих газов целесообразно в мех гылохд подсасывать атмосферный воздух, В то же время во время проведения искусственного дыхания по полузакрытой системе лля предотвращения разбавления изордццой наркотической смеси воздухом (т. е. сцп)кения концентрации наркотического газа или пара) в мех выдоха необходимо подсасывать наркотическую смесь.Необходимое переключсцие достигается при помощи краца 36 (нд фиг, 1 он показан в положении. соответствующем подсосу в мех выдоха атмосферного воздуха).Для быстрого перехода от искусственного дыхания к самостоятельному и обратно, что бывает нужно, например в начальной и заключительной части наркоза, используется слвосцпый краи 37 На фиг, 1 оц показан в положении Искусственного лыхания, При его поьороте цд 90 пациент окажется связанным непосрелственцо с впх скным и выпускным клапанами 22 и 32, что позволяет ему дышать самостоятельно, а мехи 1 п 2 от пациента тем же крагОх 37 будут отклОчены.Пациенту полается газ, вхолящиц в аппарат через клапан 22. В аппарате предусмотрен блок дозиметров, устанавливаемый на патрубок, связацныи с клапаном 22. С помощью блока дозиметров можно обогащать вды.(аемый воздух кислородом и (или) закисью азота в необходимом количестве. Блок дозиметров выключает ротяметры 24 и 25 соответственно ца кислород и закись азота с регулирующими вентилями, резиновый мешок 28, гле происходит смешение газов. Предохрани- тельцы клапан 29 це допускает чрезмерного повышения давления газов в мешке в случае ошибочной установки, слишком большой поддчц газов через дозиметры.Если суммарная подача газов меньше минутной веитиляц ш, установле 1 шой цд аппарате, то в .ех 1 булсг зясасывдться воздух через клдпдц 30, Такая конструкция и место установки блока дозиметров позволяет точно дозцрОВдть коццецтряцц 10 кислорода ц (или) зя 17759750 55 60 б 5 киси азота во вдыхаемой газовой смеси, причем изменение подачи газов це влияет ця установленный на аппарате режим искусственного дыхания.Для проведения искусственного дыхания во время наркоза с использованием смеси, создаваемой в наркозном аппарате любой марки, выходной патрубок последнего соедцшец с клапаном 30 (или клапаном 22, если блок дозиметров це используется). Чтобы в этих условиях вести наркоз по полузакрытой системе, достаточно соединить шлангом выпускной клапан 32 с входным пятрубком наркозного аппарата.Вдыхаемая газовая смесь увлажняется и подогревается, проходя через увлажнительподогреватель 21. В случае вызванного какими-то причинами повышения давления в линии пациента выше 30 сл вод. ст, сработает предохранительный крап давления 33. Лналогично предохранительный клапан разрежения 40 не допускает увеличения разрежения в линии пациента выше 15 сл вод. ст.С помощью измерителя вентиляции 31, включенного в линию выдоха, можно измерять дыхательный объем и минутную вентиляцию.Давление и разрежение в тройнике пациента 20 измеряются при помощи мановакуумметра 42, включаемого при нажатии на кнопку 43.В некоторых случаях, во время легочных операций, бывает необходимо раздуть легкие, то есть временно увеличить фуцкциоцяль. ную остаточную емкость легких или увеличить среднее легочное давление. Для осуществления этого в линии выдоха предусмотрен вентиль 41 Если его закрывать, то увеличивается сопротивление выдоху, что вызовет снижение разрежения в конце выдоха до О, и даже в конце выдоха в легких пациента может существовать давление, Тем самым и осуществляется раздуванпе легких,С линией пациента связана мембранная коробка 44. Во время вдоха под действием давления резиновая мембрана 45 прогибается влево, замыкая контакты 47. При попытке пациента вдохнуть мембрана 45 замыкает контакты 46. Для проведения вспомогательного дыхания, т. е. искусственного дыхания, синхронизированного со слабыми дыхательными попытками пациента, кран 33 ставят в положение пассивного выдоха и включают тумблер 48 (см. фиг, 2).При замыкании контактов 47 постоянный ток от блока питания 49 проходит по обмотке 50 электромагнитного клапана 19 через нормально замкнутые контакты 51 реле 52.За счет этого открывается отверстие в линии отсасывания воздуходувки 14, и аппарат останавливается в положении конца вдоха. Открытие данного отверстия пе нарушает работу аппарата в акте вдоха поскольку в этом акте линия отсасывания воздуходувки 14 и так соедицсця золотивом 10 с атмосферой,5 10 15 20 25 30 35 40 А 5 Г 1 рц слабой попытке пациента вдохнуть в дыхательных нллацгях и и связанной с цимц коробке 44 разовьется разрежение. Когда оцо достигает определенной величины (0,5 - 1 сл вод. ст,), резиновая мембрана 45 замкнет контакты 46, При этом ток пройдет через обмотку реле 52, реле сработает и разомкнет контакты 51, так что под действием прркицы электромагнитный клапан перекроет отверстие в линии отсасывания воздуходувки, что приведет к быстрому нарастанию разрежешля в пространстве под колоколом 3 и в мембранной коробке 8 до величины, при которой золотники 10 и 11 займут положение вдоха. Кяк только произойдет отпускание реле, снова замкнутся контакты 51 реле, и аппарат опять остановится после осуществления одного дыхательного цикла. Следующая попытка повторит весь процесс ц т, д.Однако не исключена возможность внезапного прекращения дыхательных попыток. В этом случае необходимо все же обеспечить срабатывание через опредеченцое время реле 52. Это достигается следующим образом. По окончании каждого вдоха размыкаются контакты 47 и емкость конденсатора Я начипает заряжаться от блока питания 49. Когда потенциал на емкости конденсатора Я станет равным напряжению зажигания газоразрядцой (неоновой) лампы 54, через цее пойдет ток, что вызовет срабатывание реле 52 даже и в отсутствии замыкания контактов 46 (т. е. в отсутствии дыхательной попытки пациента). Время выдержки, как известно, определяется постоянной времени цепи, в данном случае произведением емкости конденсатора 53 на сопротивление потенциометра 55, причем время выдержки можно менять с помощью потенциометра 55, Когда потенциал на конденсаторе Я снизится до напряжения погасания лампы 54, то ток через нее, а следовательно, и через обмотку ре.че 52 прекратит идти. Для увеличения времени срабатывания клапана 19 применено реле 52 с замедленным временем отпускания. Той же цели служит сопротивление 58. Чтобы возвратить схему к начальному положению, т, е. для полного разряда емкости конденсатора 53, используются контакты 47, замыкающиеся во время вдоха, который осуществляется аппаратом, Сопротивления 56и 57 уменьшают ток соответственно через контакты 46 и 47. Во время проведения искусственного дыхания желаемую вентиляцию устанавливают по шкале вентилем 17 (см. фиг. 1), а дыхательный объем - упором 4 по шкале 7. После этого задают необходимое разрежение ца клапане 34; если же требуется пассивцыл гыдох, то устанавливают в соответствующее положение кран 33. Кран 36 устанавливается в зависимости от избранной схемы наркоза (полуоткрытой или полузакрытой) При необходимости перевести пациента пя спонтанное дыхание поворачивают пукояткой 38 кран 37,9Для раздувания легких используется измеритель вентиляции Зг,Чтобы перевести к осуществлению вспомогательного дыхания, достаточно включить тумблер 48 (см. фиг. 2). Дыхательный объем в этом случае также определяется положением упора 4, а частота дыхания определяется самим пациентом. Необходимо также установить кран ЗЗ в положение пассивного выдоха и с помощью потенциометра 55 установить время выдержки (обычно это время устанавливается несколько большим, чем время выдоха).Предмет изобретения1. Аппарат для искусственного дыхания, содеркащий приводную воздуходувку, мембранную коробку, мехи вдоха и выдоха, увлажнитель-подогреватель, блок дозиметров с эластичным мешком и систему трубопроводов с кранами, вентилями и клапанами, отличающийся тем, что, с целью проведения вспомогательного дыхания, а также искусственного дыхания с активным вдохом и пассивным выдохом, в нем установлены мембранная коробка с контактным устройством, управляющая177597 10 при дыхательных попытках пациента электромагнитным клапаном в линии отсасываниявоздуходувки, и кран, который может отключать пациента от меха выдоха и одновремен 5 но соединять мех выдоха с атмосферой.2, Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что,с целью упрощения настройки на заданныйрежим работы, вентиль установки временивыдоха механически связан с вентилем уста 10 новки величины минутной вентиляции.3. Аппарат по п, 1, отлгяающийся тем, что,с целью осуществления быстрого перехода отискусственного к спонтанному дыханию и обратно, в линиях вдоха и выдоха установлен15 сдьоенный кран.4. Аппарат по п. г, отличающийся тем, что,с целью расширения функциональных возможностеи устройства, в нем установлен клапан для подсоединения блока дозиметров, а20 также вентиль для повышения сопротивлениявыдоху.5. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что,с целью экономии кислорода при проведенииискусственного дыхания по полуоткрытой сис 25 теме, в нем установлен трехходовой кран, расположенньш последовательно с клапаном регулировки разрежения, который может сообщаться с атмосферои, 177597Составитель Е. Я. Ланцбург Л. И. Пименова Тсхред Т. П. Курилко Корректоры: Л. В. Тюнясва и Е, Д. Курдюмова каз 13/14 Тираж 600 1 ормат бум, 60 Х 90/8 Объем 0,64 изд. л. ПодписноеНИИПИ Комитета по дслам изобретений и открытий при Совстс Мппиестров СССРМосква, Центр, пр. Серова, 4Гппография, пр. Сапуцова,