Устройство для определения степени негерметичности легкого или культи бронха

 

Изобретение относится к медицинской технике. Сущность: устройство для определения степени негерметичности легкого или культи бронха содержит вакуумный насос 1, поплавковую камеру 2 с поплавком 3 и чувствительным элементом 4 в виде мембраны, задатчик 5 степени разряжения, включающий, в частности, подвижной бачок 6 и шкалу 7, предохранительную банку 8 с фильтром и банку - сборник 10. В цепь питания насоса 1 включены предохранитель 20, выключатель 21, кинематически связанный с чувствительным элементом 4, и датчик 22 тока. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения степени негерметичности поврежденного легкого или культи бронха у больных пневмотораксом, пиопневмотораксом, эмпиемией плевры с бронхоплевральными свищами и легочноплевральными сообщениями.

Известно, что для определения степени негерметичности легкого или культи бронха может использоваться пневмотораксный аппарат, содержащий отсасыватель и манометр. С помощью известного устройства определение негерметичности осуществляется следующим образом. Через пункционную иглу или дренаж с помощью отсасывателя в виде двух сообщающихся сосудов из плевральной полости аспирируется весь воздух. После чего пункционная игла или конец дренажа путем поворота двухходового крана подключается к манометру, по которому следят за изменением давления в полости. По характеру этого изменения судят о степени негерметичности легкого. Недостатком известного устройства является низкая точность определения степени негерметичности легкого из-за невозможности количественной оценки расхода воздуха.

Известно также устройство, позволяющее косвенно судить о степени негерметичности легкого или культи бронха и являющееся наиболее близким к предлагаемому. Это устройство содержит вакуумный насос, вход которого через поплавковую камеру, предохранительную банку и банку-сборник соединен с дренажной трубой, задатчик степени разрежения, выполненный в виде подвижного бачка с водой, соединенного с поплавковой камерой с помощью соединительной трубки, и шкалы, выключатель, включенный в цепь питания вакуумного насоса и кинематически связанный с чувствительным элементом поплавковой камеры, выполненной в виде гибкой мембраны. Известное устройство позволяет откачивать воздух и жидкость, скапливающиеся в плевральной полости больного, ориентировочно по времени работы откачивателя судить о степени негерметичности легкого или культи бронха. Недостатком известного устройства является низкая точность определения степени негерметичности легкого или культи бронха.

С целью устранения указанного недостатка в устройство для определения степени негерметичности легкого или культи бронха, содержащее вакуумный насос, вход которого через поплавковую камеру и предохранительную банку соединен с банкой-сборником, задатчик степени разрежения, соединенный с поплавковой камерой, выключатель, соединенный с источником питания вакуумного насоса и кинематически связанный с чувствительным элементом поплавковой камеры, введены датчик тока, ротаметр, соединенный с выходом вакуумного насоса, последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, первый счетчик, регистр и индикатор расхода воздуха, последовательно соединенные формирователь временных интервалов, второй счетчик и индикатор времени, а также последовательно соединенные формирователь импульсов, элемент задержки, второй элемент И и элемент ИЛИ, при этом вход формирователя импульсов соединен с выходом формирователя временных интервалов, его выход подключен к входу "Запись" регистра, второй вход элемента ИЛИ, входы "Установка нуля" регистра, формирователя временных интервалов и второго счетчика соединены с первым контактом кнопки "Сброс", второй контакт которой соединен с источником напряжения единичного уровня и через переключатель "Режим" с вторым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом "Установка нуля" первого счетчика, входы датчика тока соединены с источником питания и вакуумным насосом, а выход с вторым входом первого элемента И. Кроме этого, в предлагаемом устройстве генератор импульсов может быть выполнен регулируемым.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 пример выполнения схемы датчика тока; на фиг. 3 пример выполнения схемы формирователя временных интервалов; на фиг. 4 схема подключения устройства; на фиг. 5 временные диаграммы.

Предлагаемое устройство содержит вакуумный насос (ВН) 1, поплавковую камеру 2 с поплавком 3 и чувствительным элементом 4 в виде мембраны, задатчик 5 степени разрежения, включающий в частности, подвижной бачок 6 и шкалу 7, предохранительную банку 8 с фильтром 9 и банку-сборник 10, с которой соединена дренажная трубка 11. Банка 8 соединена гибкой соединительной трубкой 13 с поплавковой камерой 2. Камера 2 с помощью гибкой соединительной трубки 14 и запорного клапана 15 соединена с насосом 1, на выходе которого установлен запорный клапан 16 и ротаметр 17. Задатчик 6 соединен гибкой трубкой 18 с камерой 2. Для соединения с сетью питания устройство содержит штепсельную вилку 19 с заземляющим контактом. В цепь питания насоса 1 включены предохранители 20, выключатель 21, кинематически связанный с чувствительным элементом 4, и датчик 22 тока.

Устройство содержит также последовательно соединенные генератор 23 импульсов (ГИ), первый элемент 24 И (И₁), первый счетчик (СЧ₁) 25, регистр (РГ) 26 и индикатор 27 расхода воздуха (Инд.рв.), последовательно соединенные формирователь 28 временных интервалов (ФВИ), второй счетчик (СЧ₂) 29 и индикатор 30 времени (Инд.в.), последовательно соединенные формирователь 31 импульсов (ФИ), элемент 32 задержки (ЭЗ), второй элемент 33 и (И₂) и элемент 34 ИЛИ. Кроме того устройство содержит замыкающую кнопку 35 "Сброс" и переключатель 36 "Режим". Датчик 22 тока содержит, в частности трансформатор 37, двухполупериодный детектор на диодах 38, 39, конденсатор 40, балластный резистор 41 и стабилитрон 42 (см. фиг. 2). Формирователь 28 временных интервалов выполнен, в частности, в виде последовательно соединенных задающего генератора (ЗГ) 43 и делителя (Дел.) 44 частоты (см. фиг. 3). Датчик 22 тока и формирователь 28 в общем случае могут быть выполнены и по другим схемам.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Отсасыватель устанавливают, как правило, непосредственно у постели пациента 45. При этом поплавковую камеру 2 устанавливают преимущественно на высоте 1-2 м, банку-сборник 10 крепят непосредственно на кровати пациента 45, а предохранительную банку 8 устанавливают на более низком уровне (на полу) (см. фиг. 4).

После заливки в бачок 6 жидкости 46 (обычно подкрашенной дистиллированной воды), перемещая подвижной бачок 6, задают необходимый уровень разрежения. Включают питание электронного блока и включают вилку 19 в сеть 220 В, 50 Гц.

Вакуумный насос 1 начинает выкачивать воздух из поплавковой камеры 2, предохранительной банки 8 и банки-сборника 10 до тех пор, пока жидкость 46 из подвижного бачка 6 не поднимется в поплавковую камеру 2 и поплавок 3 не нажмет через гибкую мембрану 4 на выключатель 21, который отключит питание насоса 1. По мере поступления воздуха из легкого пациента 45 в банку-сборник 10 разрежение в элементах 10, 12, 8, 13, 2, 14 падает, поплавок 3 опускается и выключатель 21 вновь включает насос 1. Насос 1 отключается, когда поплавок 3 поднимется вверх и опять нажмет на выключатель 21. Таким образом, насос 1 непрерывно включается и выключается.

Для уменьшения утечки воздуха, когда насос 1 выключен, последовательно с его камерами поставлены запорные клапаны 15 и 16. Разрежение, создаваемое устройством, определяется разностью высот уровней жидкости в камере 2 и подвижном бачке 6.

Установка величины автоматически поддерживаемого разрежения производится посредством перемещения бачка 6 и его фиксации на заданной отметке шкалы 7. При этом величина расхода воздуха аспирируемого из легкого, определяется ротаметром 17.

Определение степени негерметичности легкого или культи бронха производится в двух режимах. В первом режиме устройство определяет объем аспирируемого воздуха за фиксированный небольшой промежуток времени, как правило, за 1 мин. В этом случае переключатель 36 "Режим" устанавливают в положение, при котором его контакты замкнуты (фиг. 1). После нажатия кнопки 35 "Сброс" единичный сигнал (диаграмма 47 на фиг. 5) устанавливает в нулевое состояние счетчики 25, 29 и формирователь 28 временных интервалов. После отпускания кнопки 35 формирователь 28 вырабатывает первый минутный интервал времени (диаграмма 48). Выработка минутного интервала производится путем деления частоты, вырабатываемой задающим генератором 43, на заданное число, определяемое коэффициентом деления делителя 44. Формирователь 31 по переднему фронту импульса, вырабатываемого блоком 28, формирует короткий импульс записи (диаграмма 49), по которому регистр 26 записывает состояние счетчика 25. В данном случае счетчик 25 находится в нулевом состоянии, поэтому все разряды регистра 26 будут находиться в нулевом состоянии, а индикаторы 27 и 30 покажут на своих табло нулевые показания. В течение первого минутного промежутка времени схема 24 И в интервалы времени, когда течет ток через датчик 22, т. е. когда включен насос 1 (диаграмма 51) пропускает на счетчик 25 импульсы, вырабатываемые генератором 23 (диаграмма 53). Количество этих импульсов подсчитывает счетчик 25. При этом нулевые состояния регистра 26 и счетчика 29 не изменяются, а индикаторы 27 и 30 продолжают показывать нули на своих табло. После окончания первого минутного интервала формирователь 28 вырабатывает следующий импульс (диаграмма 48), счетчик 29 изменяет свое состояние, а индикатор 30 показывает время "00 ч 01 мин". Одновременно формирователь 31 вырабатывает импульс записи, по которому содержание счетчика 25 переписывается в регистр 26. При этом индикатор 27, проградуированный в единицах объема, показывает расход воздуха из легкого за одну минуту при данной степени разрежения. После задержки на время, превышающее длительность выходного импульса формирователя 30 (диаграмма 50) и прохождения его через схемы 33 И и 34 ИЛИ, происходит обнуление счетчика 25, который затем подсчитывает количество импульсов за следующий минутный интервал. После окончания второго минутного интервала все процессы повторяются, индикатор 27 показывает расход воздуха из легкого пациента за вторую минуту, а индикатор 29 показывает время "00 ч 02 мин". Далее показания индикаторов 27 и 29 будут изменяться через каждую минуту. Причем индикатор 29 будет показывать время в часах и минутах, прошедшее с начала исследования, а индикатор 27 расход воздуха за минуту, указанную на табло индикатора 29. При необходимости начать исследование сначала, нажимают кнопку 35. При этом счетчики 25, 26, регистр 26 и индикаторы 27, 29 обнуляются и все процессы начинаются сначала.

Во втором режиме определяется расход воздуха из легкого пациента за длительный промежуток времени. Для этого переключатель 36 переводят в разомкнутое состояние. При этом сигнал на второй вход схемы 33 И не поступает. После нажатия кнопки "Сброс" счетчики 25, 29 и регистр 26 переходят в нулевое состояние, а табло индикаторов 27 и 29 показывают нули. Через каждую минуту начиная с первой индикатор 29 будет изменять показания на 1 мин, а индикатор 27 через каждую минуту будет указывать объем аспирированного воздуха за количество целых минут, прошедших после нажатия кнопки 35 "Сброс". Выполнение генератора 23 импульсов регулируемым позволяет производить подстройку устройства под различные показания ротаметра.

Таким образом, в результате использования предлагаемого устройства достигается технический эффект, заключающийся в повышении точности измерения степени негерметичности легкого или культи бронха за счет исключения влияния флуктуаций показаний ротаметра на результаты измерения.

Был изготовлен и испытан образец предлагаемого устройства на основе отсасывателя послеоперационного ОП-1 5А6.469.011. ТО, ротаметра РМ-А-1 и электронного блока, в котором формирователь 28 временных интервалов выполнен на микросхемах типа К176ИЕ12, счетчик на микросхемах типа К176ИЕ13 с дешифратором на микросхеме типа К176ИД3, генератор импульсов на микросхеме типа 1108ПП1, остальные узлы на микросхемах серий К176, К561 и других широко распространенных элементах. Испытания устройства подтвердили достижение указанного технического эффекта. Предлагаемое устройство может быть изготовлено в производстве, что характеризует объект изобретения как промышленно применимый.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ НЕГЕРМЕТИЧНОСТИ ЛЕГКОГО ИЛИ КУЛЬТИ БРОНХА, содержащее вакуумный насос, вход которого через поплавковую камеру и предохранительную банку соединен с банкой-сборником, задатчик степени разрежения, соединенный с поплавковой камерой, выключатель, соединенный с источником питания вакуумного насоса и кинематически связанный с чувствительным элементом поплавковой камеры, отличающееся тем, что в него введены датчик тока, ротаметр, соединенный с выходом вакуумного насоса, последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент и первый счетчик, регистр и индикатор расхода воздуха, последовательно соединенные формирователь временных интервалов, второй счетчик и индикатор времени, а также последовательно соединенные формирователь импульсов, элемент задержки, второй элемент И и элемент ИЛИ, при этом вход формирователя импульсов соединен с выходом формирователя временных интервалов, его выход подключен к входу "Запись" регистра, второй вход элемента ИЛИ, входы "Установка нуля" регистра формирователя временных интервалов и второго счетчика соединены с первым контактом кнопки "Сброс", второй контакт которой соединен с источником напряжения единичного уровня и через переключатель "Режим" с вторым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом "Установка нуля" первого счетчика, входы датчика тока соединены с источником питания и вакуумным насосом, а выход с вторым входом первого элемента И.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор импульсов выполнен регулируемым.

РИСУНКИ

Рисунок 1