Аппарат искусственной вентиляции легких

Союз Советски Социалистимески Веслублик. К ПА 1 1) ополнительный к па(22) Заявлено 27.09,74 ( 3) 11 риоритет - (3 ударстаенный комитетвата Министров СССРо делам иэооретенкйи открытий(088,8 Иностр внерж Кеннет Рвс Т 2) Автор изобретены(США) Инострвннвя фирмавндос АГ (Швейцврия) 1) Заяви 54) АППАРАТ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯБИИ ЛЕГК пускной клепано носится к медици зобретенинике,чиввегисданной коне и нцентмкостью, упрввляй с нвгнетвтельным еющий вентильныйм мультивибрвтором очн вязанный емый затвор, соединенныклапаном смешения, и ивход, управляемый жоуш Известен аппарат искусственной вентиляции легких, содержвший устройства для соединения с источником кислорода, регуляторы объема вдоха, минутной вентиляции,колокол с нвходяшимся в нем сильфоном с грузом, клвпвн переключения высокого давления, дыха тельный шланг для пвциентв, пневматическую логическую схему управлении, включающую ждуший мультивибрвтор с двумя устойчивыми положениями, соответственно с двумя вь- ходами и несколькими противоположными входами, двв реле времени соответственно вдохв и выдохе с герметичными камерами, име к юшие считыватели, уствновленные с возможностью перемещения, для образования выходного сигнала, выходы которых соединены с входами ждущего мультивибрвторв, регулируемые перепускные клвпвны, подключенные к герметичной квмере, и сбрвсыввюшие управляемые клвпвны, блок вспомогательной вентиляции, устройства ограничения давления и объема вдоха с регулягорвми чувствительнсн. - ги. переключатель режимов работы аппарате,управляемые и свмодействуюшие ввыпускной клапаны, соединенныепереключения высокого дввления.Однако такой аппврвгиеобеспекусственного дыхвния с любой звцентрвцией киспорода,Бель изобретения - обеспеченивенного дыхвния с любой заданнорвцией кислорода. Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен смесительным краном, уствновленным между впускным клапаном силь- фона и сильфоном, причем смесительный кран соединен с окружвюшей атмосферой, в через впускной клапан - с источником кислорода, устройством обрвзоввния положительного конечног: давления выдоха с выходомэ соединенным с входом блокв вспомогвтельной вентиляции, имеющим поточнуюемкость, регулируемый нвгнетвтельный клапан смещения, 3Причем реле времени вдоха и выдоха выполнены в вице герметичной емкости й сильфона, находящегося внутри герметичной емкости, а устройство перемещения считывателей этих реле выполнено в виде стержня спарой кулачков, установленных на нем,При этом блок вспомогательной вентиляции и устройство ограничения давления вдо=ха включают по три пропорциональных усилителя, включенных последовательно, и три 10струйных ждущих мультивибратора, включенных последовательно, и с выходом усилителей,Кроме того, аппарат снабжен ручными переключателями с выдоха на вдох и обратно, Ясоединенными с противолежащими входамиждущего мупьтивибрвтара, и тремя индикаторами, подключенными соответственно к выходу блока вспомогательной вентиляции, выходу устройства ограничения давления и к реле времени вдоха,Нв фиг, 1 изображена функциональная схема аппарата искусственной вентиляции легкихнв фиг. 2 - Ьжщионвльная пневматическаялогическая схема, на фиг, 3 - реле временивдоха и выдоха; вид спереди с частичнымразрезом; на фиг, 4 - то же, вид сбоку.,Аппарат искусственной вентиляции легкихсодержит устройства 1 для соединения с источником кислорода, регулятор 2 обьема вдо-зОха, регулятор 3 минутной вентиляции, колокол 4 с находящимся в нем сильфоном 5 сгрузом 6, клапан 7 переключения высокогодавления, дыхательный шланг 8 длч пациента.Пневматическая логическая схема 9 упрввле-,З 5ния включает ждущий мультивибратор 10 сдвумя устойчивыми положениями, соответственно с двумя выходами н несколькими противоположными входами, два реле 11 и 12времени соответственно вдоха и выдоха с 10герметичными камерами 13 и 14, имеющиесчитыватели 15 и 16, установленные с возможностью перемещения для образования выходного сигнала, выходы которых соединеныс входами ждущего мультивибрвтора 10, ре- д 5гулируемые перепускные клапаны 17, подключенные к герметичной камере, и сбрвсыввюшие управляемые клапаны 18,Кроме того, аппарат содержит блок 19вспомогательной вентиляции, устройство 20 ьнограничения давления, устройство 2 1 ограничения объема вдоха соответственно с регуляторами 22 и 23 чувствительности," переключатель 24 режимов работы вппврвтв, управляемые самодействующие впускной 25 и выпускной 26 клапаны, соединенные с клапаном7 переключения высокого давления.Аппарат снабжен смесительным краном27, установленным между впускным клвпанол.25 си. афона н снльфоном 5, причем смеси тельный кран соединен с окружающей атмос-ферой, а через впускной клапан - с источником кислорода; устройством 28 образованияположительного конечного давления выдохас выходом 29, соединенным с входом блока19 вспомогательной вентиляции, имеющимпоточную емкость 30, регулируемый нагнетвтельный клапан 31 смещения, связанныйс поточной емкостью, управляемый затвор32, соединенный с нвгнетательным клапаном33 смещения и имеющий вентильный вход 34.,управляемый ждущим мультивибрвтором 10,Репе 11 и 12 времени вдоха и выдохавыполнены в виде герметичных камер 13 и14 и сильфона 35, находящегося внутри герметичной емкости, а устройство перемещения считывателей этих реле выполнено в виде стержня 36, на котором установлена пара кулачков 37,Блок 19 вспомогательной вентиляции иустройство 20 ограничении давления вдохавключают по три пропорциональных усилитетля .38-40, включенных последовательно, итри струйных ждущих мультивибратора 4143. включенных последовательно, и с выходом усилителей,Аппарат также снабжен ручными переключателями 44 и 45 с выдоха на вдох и обратно, соединенными с противолежащими входами ждущего мультивибратора 10, и тремяиндикаторами 46-48, подключенными соответственно к выходу блока 19 вспомогательнойвентиляции легких, выходу устройства 20ограничения давления и, к реле 11 временивдоха.Аппарат работает следующим обрезом, Втечение цикла вдохе воздух нз сильфонногоустройства подается в дыхательный шлангпациента через выпускной клапан 26, Сильфон 5 окружен ограниченным пространствомколокола и освобождается от воздуха в результате подачи под давлением кислорода в3это ограниченное пространство, вследствиечего сильфон сжимается. Груз 6 расположенна свободном нйзшем конце сильфонного устройства твх, что с ослаблением давлениякислорода в пространстве, окружающем сильфон, он автоматически действует на это устройство, Под действием груза сильфон расширяется и в результате выжимает кислородиз ограниченного пространства и через смесительный кран 27, где кислород либо выходит в атмосферу, либо смешивается с подаваемым воздухом окружающей среды и затем нагнетается в расширяющееся сильфонное устройство для использования при последующем цикле вдоха, Через впускной клапан25 смесительный кран сообщается с ограниченным пространством, окружающим сильфон,1причем впускной и выпускной клапаны силь 579853фонного устройства приводятся в действие попеременно во время цикла вдоха или цикла выдоха соответственно логической схемойнагнетательного клапана 33 смешения, вход которой связан с одним выходом ждущегомультивибратора 10, Последний, в свою очередь, по одному входу управляется сигналомреле 12 времени выдоха и автоматическимсигналом блока 19, а по другому входу сигналом реле 11 времени вдоха, сигналом устройства 20 ограничения давления и сигналом устройства 21 ограничения объема вдоха, связанным с сильфоиным устройством.Аппарат может действовать по трем раз- ным режимам работы (помощь и/или конт15 роль), которые включаются вручную пневма- тическим выключателем. При режиме Помощь дыханию переключатель 24 соединен, для приведения в действие с блоком 19 вспомогательной вентиляции, которая вместе с о устройством 20 ограничения давления реаги рует на давление в контрольной линии 49 пациента так, что ждуший мультивибратор10 переключается на положение для регулирования циклов вдоха и выдоха сильфонного . 25 устройства в соответствия с потребностями, дыхания пациента, Тек, например, когда дав- ление воздуха в контрольной линии 49 пациента падает до уровня, показывающего конец цикла вдоха, этот уровень обнаруживается З 0 блоком 19, который затем запускает глав-ный ждущий мультивибратор 10, чтобы он вызвал цикл вдоха сильфонного устройства, Затем в течение действия режима Помощь устройство 20 ограничения давления посыла-З 5 ет триггерный сигнал к главному ждущему мультивибратору 10, чтобы он прекратил цикл вдоха, если давление в контрольной ли нии пациента превысит заданное значение, В это же время устройство 21 ограничения 40 объема вдоха и сильфонном устройстве также посылает триггерный сигнал главному,ждущему мультивибратору 10, чтобы он закончил цикл вдоха после поступления в организ, пациента из сильфонного устройства заданного максимального количества воздуха, или же репе времени посылает триггерный сигнал главному ждущему мультивибратору, чтобы он закончил цикл вдоха после заданного периода времени, Следовательно, первый из 50 сигналов давления, объема или времени, постигающих своего заавнного мвксимумв, запускает ждуший мупьтиеибрагор, чтобы онзакончип цикп вдоха; команда от блока 19прекращает цикл выдоха. 55При включении переключателя па режим "Помощь" возбуждается еле времени выдоха, блок 19 возбуждается так, что ждуший мультивибратор 10 нв опием входе регулируется выходом реле времени выдоха, а на пругом 60 6диоде - реле времени вдоха и устройством ограничения объема вдоха. В соответствии с этим при режиме "Помощь" цикл выдохарегулируется автоматически, как и цикл вдоха, но последний, кроме того, прекращается до выходного сигнала реле времени вдоха, если сигнал устройства ограничения давления или сигнал устройства ограниченияобъема достигнул своих заданных максимальных значений.Объем сильфона 5, предназначенного для подачи воздуха пациенту, регулируется и ограничивается передвижной пластиной 50, которая также способствует ограничению окружакицего сильфон пространства.Во время цикла вдоха ждущим мультивибратором 10 управляется клапан 17, нагнетающий кислород в ограниченное пространство, вызывая тем самым сжатие сильфона 5, Затем при спадании давления в этом пространстве сильфон начинает расширяться под действием на него груза 6; при этом из этого пространства выжимается кислород, который проходит через клапан 17, переключенный в открытое положение посредством схемы 9. Смесительный кран 27, через который проходит кислород из кланана 17, регулируется для лропускания необходимого количества кислорода через сильфон с одновременной частичной подачей фильтрованного ком.натного воздуха. Комнатнь 1 й воздух поступает под нормальным давлением и засасывается в сильфон вследствие вакуума, обусловленного расширением последнего, Однако кислород подается под давлением из ограниченного пространства под нагнетанием так, чтосмесительный кран регулирует содержание кислорода в подаваемом в сильфон газе в пределах 21-100%.Каждое реле времени включает сильфон 5, помещенный е камеру с впускным отверстием, для поступления кислорода под заданным давлением для того, чтобы вызвать временное сжатие сильфона. Стержень 51 одним концом прикрецпен к подвижному концу сипьфона 5, в то время как другим концом перекрыеает отверстие в устройстве 21 ограничения объема вдоха. Каждая камера 13 и 14 окружающая сильфон 35, снабжена установленными в ней сбра-. сывающими клапанами 18, поддающимися р , гулировке противолежащими выходами ждущего мультивибратора 10 так, что как только детектор противопавления посыпает выходной сигнал для переключения ждущего мультивиГ ратора, образовавшийся сигнал на выхопе ждущего мупьтквибраторв дает обратную связь с этой снльфонной камерой с целью сброса в ней давления и попготовкм пля слеауюшо го цикла отсчета времени. Оба сильфона икамеры установлены смежно, а их элементыиндикации противодавлевия - с возможностью.передвижении на пружинах. При вращении .стержня вращаются и кулачки, а также обачувствительных элемента. Таким образом,это движение чувствительных элементов ме, няет периоды отсчета времеви выдоха и вдоха, которые могут быть настроены одновременно путем вращении стержня. 1 Кроме 1 пэтого, параллельно с входным отверстием вреле .времени вдоха включен перепускнойклапан 17, который может открываться длясокращения времеви вдоха с целью настройки вдоха/выдоха (соотношения В/В). В реле времени соотношение В/В не превышаетединицы.Блок 19 вспомогательной вентиляции иустройство 20 ограничения давления имеютаналогичные конструкции причем каждая включает более универсальную триггервую схемудля автоматического режима в кислородномустройстве для болыих, В зависимости отвходных соединений она может образоватьвыходной сигнал в качестве реакции на не большую разность давлений на ее выходах,выходной сигнал в качестве реакции на давление, немного ниже внешнего, обусловленного дыхательными усилиями пациента, выходной сигнал в качестве реакции на уровни дав-)0ленин выше или виже атмосферного давлениявепри этом устройство автоматически смещается так, что его можно применять в соединении с сигналами давления выдыхания), выходной сигнал в качестве реакции на входные сигналы давления воздуха, указывающиена максимальные уровни, выходной сигнал вкачестве реакции на сигналы потока или скорость изменения давления, что иногда бывает необходимо, 0В соответствии с применением универсальных триггервых схем, частично регулируемых сигналами конечного давления выдыхания, схемы применяют для образования сигнала в качестве реакции на небольшую разность давлений. Для того, чтобы положительные конечные давления выдыхания (ПКДВ),применяемые при режиме "Помощь дыханиюбез необходимости дыхательных усилий со стороны пациента позволили вернуть давление в 50дыхательном шланге пациента к внешнему давлению, давление ПКЦВ пропускают через мембранный клапан на блок 19 вспомогательнойвентиляции с целью смещения этого модулятак, чтобы его можно было бы запускать 55при давлении в контрольной линии 49 пациента выше уровня внешнего давления,Формула изобретения1, Аппарат искусственной вентиляции легких, содержащий устройства для соединения 60 с источником кислорода, регуляторы объема вдоха, минутной вентиляции, колокол с находящимся в нем сильфоном с грузом, клапан переключения высокого давления, дыхательный шланг для пациента, пневматическую логическую схему управления, включающую ждуший мультивибратор с двумя .устойчивыми положениями, соответственно с двумя выходами и несколькими противоположными входами, два реле времени соответственно вдоха и выдоха с герметичными камерами, имеющие считыватели, установленные с возможностью перемещения, дця образовании выходного снгнала, выходы которых соединены с входами жцущего мультивибратора, регулируемые перепускные клапаны, подключенные к герметичной камере, и сбрасывающие управляемые клапаны; блок вспомогательной вентиляции, устройства ограничения давления и объема вдоха с регуляторами чувствительности, переключатель режимов работы аппарата, управляемые самодействующие впускной и выпускной клапаны, соединенные с клапаном перекпючения высокого давления, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью обеспечения искусственного дыхания с любой заданной концентрацией кислорода, он снабжен смеси тельным краном, установленным между впускным клапаном сильфона и сильфоном, причем смесительный кран соединен с окружающей атмосферой, а через впускной клапан, с источником кислорода устройством образования положительного конечного давления выдоха с выходом, соединенным с входом блока вспомогательной вентиляции, имеющим поточную емкость, регулируемый нагнетатепь ный клапан смещения, связанный с поточной емкостью, управляемый затвор, соединенный с нагне тате льным клапаном смешения и имеющий вентильный вход, управляемый ждущим мультивибратором.2, Аппарат по и, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что реле времени вдоха и выдоха выполнены в виде герметичвой емкости и сильфона, находящегося внутри герметичной емкости, а устройство перемещения считывателей этих реле выполнено в виде стержня с парой кулачков, установленных на нем,3, Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок вспомогательной вентиляции и устройство ограничения давления входа включают по три пропорциональных усилителя, включенных последовательно, и три струйных ждущих мультивибратора, включенных последовательно, и с выходом усилителей. 4, Аппарат по п, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что он снабжен ручными переклю чателями с выдоха на вдох и обратно, соеди579853 пенными с противолежащими входами ждущего мультнвибратора, и тремя индикаторами,подкшоченными соответственно к выходу бло 1 1 1 ка вспомогательной вентипяции, выходу устройства ограничения давления и к реле времени вдоха.Заказ 3613/51 Тираж 677 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4