Реанимационный аппарат принудительного искусственного дыхания "рапид-2"

 

Использование: для проведения искусственного дыхания с принудительным вдохом и принудительным или самопроизвольным выдохом. Сущность изобретения: устройство содержит соединенные посредством системы пневмопроводов и запорных элементов средство подачи газовой смеси пациенту; дыхательный резервуар и золотниковый газораспределитель. Резервуар выполнен в виде жесткого корпуса и мембранной перегородки. Золотниковый газораспределитель снабжен пневматическим переключающим механизмом. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Реанимационный аппарат принудительного искусственного дыхания является газораспределительным устройством, сконструированным в виде легкого, компактного и малогабаритного приспособления, относящегося к медицинской технике и работающего только от дыхания спасателя, поэтому он может быть использован любым человеком для проведения искусственной вентиляции легких при оказании в экстремальных условиях первой медицинской помощи для спасения пострадавших, находящихся в терминальном состоянии непосредственно в очаге массового поражения ("Медицина катастроф"), а также в повседневных условиях на начальных этапах медицинской эвакуации для производства ИВЛ в полевой обстановке, на фельдшерско-акушерских пунктах, машинах скорой помощи, геологических партиях, водных станциях, при горноспасательных операциях и т.д.

В основу изобретения поставлена задача создать надежное и простое механическое устройство, работающее только за счет дыхания спасателя и не требующее других видов энергии, с помощью которого можно производить искусственную вентиляцию легких пострадавшего с принудительной подачей в его легкие как воздуха выдоха спасателя, так и атмосферного воздуха (или другой газовой смеси), а также принудительную или самопроизвольную эвакуацию воздуха выдоха из его легких с выбросом в атмосферу, а также надежную изоляцию выдыхаемого ими воздуха при вдохе спасателя и повышения надежности переключения фаз вдоха и выдоха пострадавшего.

Указанная цель достигается тем, что аппарат содержит средство подачи дыхательной смеси с линией ее подачи, дыхательный резервуар с камерами вдоха и выдоха, разделенными герметично установленной мембранной перегородкой, сообщенными линиями подачи и вывода атмосферного воздуха и линиями вдоха и выдоха через газораспределитель, выполненный в виде золотника двойного действия соответственно с атмосферой и средством для подсоединения пострадавшего, основной регулируемый мембранный переключающий механизм, подсоединенный к газораспределителю и сообщенный с линией подачи дыхательной смеси, а также дополнительно снабжен четырьмя трехходовыми кранами, выполненными в едином поворотном сердечнике и дополнительным переключающим механизмом, аналогичным основному и подсоединенным к основному газораспределителю, выполненному в виде единого корпуса и единого золотника, к одному концу которого жестко прикреплена мембрана дополнительного переключающего механизма, при этом линии вдоха, выдоха, подачи и отвода атмосферного воздуха снабжены дополнительными аналогичными пневмолиниями, сообщенными с полостью корпуса и подключенными параллельно к основным посредством соответствующих трехходовых кранов, причем дополнительная линия подачи смеси сообщена с дополнительным переключающим механизмом, а основная линия подачи смеси с линией вдоха пациента посредством одного из упомянутых трехходовых кранов, при этом средство подачи смеси выполнено в виде элемента подсоединения реаниматора, а линия выдоха пострадавшего снабжена отсасывающим патрубком с запорным краном. Аппарат снабжен также шестью лепестковыми клапанами, три из которых являются запорными клапанами, при этом два из них установлены с возможностью сообщения соответственно линии выдоха и дополнительной линии подачи смеси с атмосферой, а третий установлен в линии вдоха.

Устройство реанимационного аппарата принудительного искусственного дыхания и его принцип работы в двух функционально различных режимах поясняется чертежом. На фиг. 1 представлен аппарат в положении выдоха реаниматора и принудительного вдоха пострадавшего с доставкой в его легкие воздуха выдоха реаниматора; на фиг. 2 то же в положении вдоха реаниматора и принудительного выдоха пострадавшего в камеру выдоха аппарата; на фиг. 3 то же в положении повернутого блока трехходовых кранов и переключения аппарата в режим работы вдох реаниматора через клапан вдоха из атмосферы и одновременный самопроизвольный выдох пострадавшего в атмосферу через клапан его выдоха в атмосферу; на фиг. 4 то же в положении выдоха реаниматора в камеру выдоха и принудительной подачи атмосферного воздуха (или кислорода, либо другой газовой смеси, поданной на заборный патрубок) из камеры вдоха в легкие пострадавшего.

Реанимационный аппарат принудительного искусственного дыхания содержит загубник 1 спасателя (лицевую маску) и маску 2 пострадавшего, дыхательный резервуар 3 с камерой 4 вдоха и камерой 5 выдоха, разделенными герметично установленной в жестком корпусе мембранной перегородкой 6, газораспределитель, выполненный в виде единого корпуса 7 с восьмью сквозными, соосно расположенными каналами 8 15 и соответственно прикрепленными снаружи штуцерами для присоединения линий газопроводов, указанных ниже, причем внутри корпуса 7 расположен золотник 16 со сквозными поперечными каналами-проточками 17 20.

На концах золотникового корпуса 7 имеются золотниковая камера 21 дополнительного переключающего механизмами и камера 22 основного переключающего механизма с закрепленными к стенкам камер и жестко прикрепленными своими центрами к концам золотника мембранами 23 основного и 24 дополнительного переключающих механизмов. При этом подмембранное пространство камеры 21 и мембранно-золотниковое пространство камеры 22 имеют декомпрессионные отверстия 25 и 26.

Регулировка длины поступательного движения золотника 16 для совмещения каналов корпуса золотника 8 15 с каналами золотника 17 20 производится регулировочными винтами 27 и 28.

Общий воздуховод (входа и выдоха спасателя) 29 соединяет загубник 1 (или лицевую маску) через трехходовой кран 30 с клапанной коробкой 31, в которой расположен общий запорный клапан 32 вдоха. От штуцера клапанной коробки 31 линия подачи дыхательной смеси, представленная газопроводом 33, ведет к каналу 14 корпуса 7, где расположен клапан 34, отсекающий обратное движение воздуха от пострадавшего к реаниматору.

От газопровода 33 отходит воздуховод 35, соединяющий линию подачи дыхательной смеси 33 с подмембранным пространством золотниковой камеры 22.

Боковой штуцер трехходового крана 30 дополнительной пневмолинией 36 соединен со штуцером канала 15 корпуса 7, а на противоположной стороне канал 15 открывается в клапанную коробку клапана 37 вдоха реаниматора из атмосферы. От этой же пневмолинии 36 идет газопровод 38, ведущий в мембранно-золотниковое пространство золотниковой камеры 21 и газопровод 39 выдоха реаниматора, ведущий к штуцеру канала 12 корпуса 7 золотника. От противоположного штуцера канала 12 идет параллельный пневмопровод 40 к боковому штуцеру трехходового крана.

Линия 41 подачи атмосферного воздуха соединяет камеру 4 вдоха через трехходовой кран 42 со штуцером канала 8 корпуса 7.

От бокового штуцера трехходового крана 42 идет дополнительная пневмолиния 43 впуска атмосферного воздуха к штуцеру канала 9 корпуса 7, а с противоположной стороны корпуса 7 каналы 8 и 9 объединены общей коробкой впускного патрубка 44. Выпускной газопровод 45 соединяет коробку выпускного (стравливающего) клапана 46 через трехходовой кран 47 со штуцером канала 10 корпуса 7. От бокового штуцера трехходового крана 47 идет параллельная (основная и дополнительная) линия вывода 48, соединяющая трехходовой кран 47 со штуцерами каналов 10 и 11 корпуса 7. С противоположной стороны каналы 10 и 11 объединены общей коробкой выпускного патрубка 49.

Газопровод 50 линии выдоха через клапан 51 выдоха соединяет камеру 5 выдоха через трехходовой кран 52 и клапанную коробку клапана 53 самопроизвольного выдоха пострадавшего в атмосферу со штуцером канала 13 корпуса 7 газораспределителя.

Газопровод 54 вдоха пострадавшего соединяет маску 2 пострадавшего со штуцером канала 14 корпуса 7, а газопровод 55 выдоха пострадавшего соединяет маску 2 со штуцером канала 13 корпуса. В газопроводе 55 выдоха имеется отсасывающий патрубок 56 с запорным краном 57 для стока жидкости.

Реанимационный аппарат принудительного искусственного дыхания работает следующим образом.

При первом варианте режима работы, когда общий сердечник блока трехходовых кранов повернут до упора (на чертеже по часовой стрелке, фиг. 1 и 2), носоротовая наркозная маска 2 плотно закрепляется на лице пострадавшего с помощью шейного резинового пояска, имеющегося при маске. Загубник 1 реаниматор берет в рот, (или надевает лицевую резиновую маску с загубником типа легководолазной при оказании помощи в загазованной атмосфере).

При выдохе спасателя (фиг. 1) воздух его выдоха по основной линии подачи смеси газов, а именно по газопроводу 29 прямому каналу трехходового крана 30 поступает в клапанную коробку 31, при этом клапан 32 вдоха закрывается и воздух выдоха поступает по газопроводу 33, через клапан 34 к каналу 14 корпуса 7 и, если в это время золотник 16 находится в положении, когда канал 14 корпуса разобщен с каналом 20 золотника, тогда воздух выдоха спасателя устремится по воздуховоду 35 в золотниковую камеру 22, надавит на мембрану 24, которая прогнется и отодвинет золотник 16 до совмещения каналов 14 корпуса и 20 золотника и далее по газопроводу 54 поступит в маску 2 пострадавшего и далее принудительно пойдет в его дыхательные пути, ибо по газопроводу 55 пути для воздуха нет разобщены каналы 13 корпуса и 19 золотника.

В момент выдоха реаниматора при нахождении золотника 16 в крайнем (на чертеже левом) положении совмещаются также и каналы 8, 10, 12 корпуса с каналами 17 19 золотника, в результате чего происходит газообмен в камере 4 вдоха и камере 5 выдоха в силу упругости мембраны 6.

При вдохе реаниматора по причине повышенного давления в газопроводах аппарата золотник 16 не может сразу прийти в правое положение и воздух выдоха пострадавшего может частично поступать в легкие реаниматора, что недопустимо. Чтобы исключить обратный поток воздуха, в линию подачи дыхательной смеси поставлен клапан 34, который закрывается в самом начале вдоха реаниматора, и в подмембранном пространстве золотниковой камеры 22 создается отрицательное давление, золотник 16 передвинется (на чертеже вправо) до упора в регулировочный винт 28 (фиг. 2), при этом совместятся каналы 9, 11, 13 (и 15) корпуса с каналами соответственно 17, 18, 19 (и 20) золотника. Но по газопроводам 36, 43, 48 пути воздуху нет, так как они перекрыты соответственно трехходовыми кранами 30, 42, 47. Тогда воздух из камеры 4 вдоха будет отсасываться и поступать через клапан 32 вдоха в клапанную коробку 31 и оттуда по прямому каналу трехходового крана 30 поступит на загубник 1 реаниматора. В это время в камере 4 вдоха создается разрежение, эластическая (резина) мембранная перегородка будет прогибаться в сторону камеры 4 и в камере 5 выдоха будет создаваться отрицательное давление, за счет чего воздух выдоха поступать принудительно будет из дыхательных путей пострадавшего через маску 2, газопровод 55, совмещенные каналы 13 корпуса и 19 золотника, по прямому каналу трехходового крана 52, клапан выдоха 51. Клапан 46 выдоха в это время закрыт. При последующем выдохе реаниматора вновь произойдет газообмен в камерах 4 и 5, как было сказано выше, т.е. камера 4 наполнится атмосферным воздухом для вдоха спасателя, а камера 5 опростается.

Переключение аппарата в другой режим работы принудительной подачи атмосферного воздуха (или кислорода, либо любой другой газовой смеси, поданной на впускной патрубок 44) в легкие пострадавшего и самопроизвольный его выдох производится поворотом сердечника блока трехходовых кранов на 90 градусов до упора (на чертеже против часовой стрелки) (см. фиг. 3 и 4). Переключение желательно производить после выдоха реаниматора, хотя соблюдение этого правила не обязательно. Для удобства рассмотрим вариант, что аппарат переключен после выдоха, тогда при вдохе спасателя в газопроводах 29, 36, 38 и 39 создастся отрицательное давление, либо золотник 16 находится в левом положении, как на фиг. 1, и каналы 15 корпуса и 20 золотника разобщены, воздух из камеры 5 поступать не может, либо его там нет, а если и будет, то путь ему перекрывает клапан 51, тогда в мембранно-золотниковом пространстве золотниковой камеры 21 также создастся отрицательное давление, вследствие чего мембрана 23 прогнется и передвинет золотник 16 вправо до упора винта 28 (фиг. 3). Каналы 9, 11, 13, 15 корпуса совместятся соответственно с каналами 17 20 золотника, и в результате этого атмосферный воздух через клапан 37, каналы 15 и 20, газопровод 36, трехходовой кран 30, газопровод 29 и загубник 1 поступит на вдох реаниматору. В это время в результате совмещения каналов 9 и 17 и каналов 11 и 18 произойдет наполнение камеры 4 атмосферным воздухом и выброс из камеры 5 воздуха выдоха. В результате совмещения каналов 13 корпуса и 19 заслонки-золотника воздуха выдоха из легких пострадавшего в силу эластичности легкой ткани и спадения грудной клетки выйдет наружу через клапан 53 выдоха.

Газообмен в камере 4 вдоха и камере 5 выдоха будет происходить всякий раз при вдохе спасателя с той лишь разницей, что функциональные роли камер 4 и 5 поменялись с поворотом сердечника блока трехходовых кранов: теперь камера 4 стала камерой вдоха пострадавшего, а не реаниматора, и камера 5 стала камерой выдоха реаниматора, а не пострадавшего, как было до переключения.

При выдохе реаниматора путь воздуху в атмосферу закроет клапан 37, в газопроводах 29, 36, 38 давление поднимется, мембрана 23 прогнется и передвинет золотник 16 влево, каналы 12 корпуса и 19 золотника, а также каналы 14 и 20 совместятся и воздух выдоха реаниматора через кран 52, клапан 51 поступит в камеру 5 выдоха, но ввиду того, что выход воздуху через клапан 46 закрыт, ибо каналы 11 и 18 разобщены (фиг. 4), мембрана-перегородка 6 будет прогибаться и вытеснять атмосферный воздух из камеры 4, который через клапан по линии подачи смеси и линии вдоха пациента принудительно поступит в его легкие, по воздуховоду 35 поступит в камеру 22 и поддержит золотник.

Переключение аппарата в начальный режим работы (принудительного вдоха пострадавшего с подачей в его легкие воздуха выдоха реаниматора и принудительного его выдоха) производится поворотом сердечника блока трехходовых кранов в обратном направлении до упора (на чертеже по часовой стрелке). Это обратное переключение желательно производить после вдоха реаниматора, хотя несоблюдение переключений относительно фаз дыхания не влечет никаких особых последствий: реаниматор просто чувствует затруднение вдоха или выдоха и сменит фазу дыхания, произведя вдох или выдох не через загубник, а через нос.

При производстве ИВЛ настоящим аппаратом рекомендуется через несколько дыхательных циклов (10 12) переключать аппарат с одного режима на другой - это дает лучший реанимационный эффект.

Аппарат может быть использован для отсоса жидкости из легких при оказании помощи утопающему. Для этого аппарат устанавливается в режим работы принудительного вдоха и выдоха пострадавшего, на концевой патрубок двухходового крана 57 надевается недлинная прочная армированная резиновая трубка (должна быть в ЗИПе), другой конец которой надевается на горлышко бутыли, двухходовоой кран 57 устанавливается в положение "открыто", на пострадавшего надевается и плотно крепится пояском носоротовая наркозная маска, спасатель берет в рот загубник и производит несколько активных глубоких вдохов. Жидкость из легких пострадавшего отсасывается и стекает в бутыль, которая должна быть ниже головы пострадавшего, повернутого на бок или вниз лицом.

Аппарат может также быть использован для оказания помощи и эвакуации пострадавших из очага поражения в загазованной атмосфере (авария в шахте, на химзаводе). В этом случае спасатель должен иметь лицевую маску, на впускной патрубок 44 крепится противогазный фильтр, аппарат должен работать только в режиме принудительного вдоха и выдоха.

При оказании помощи детям реаниматор должен иметь определенный опыт и помнить об особенности детского дыхания, постоянно наблюдать за экскурсией грудной клетки ребенка, дышать чаще и не делать глубоких вдоха и выдоха. "Недостачу" своего дыхания восполнять "дыханием для себя", дыша носом, а не в загубник.

Формула изобретения

1. Реанимационный аппарат принудительного искусственного дыхания, содержащий средство подачи дыхательной смеси с линией ее подачи, дыхательный резервуар с камерами вдоха и выдоха, сообщенными линиями подачи и вывода атмосферного воздуха и линиями вдоха и выдоха через газораспределитель, выполненный в виде двух золотников, соответственно с атмосферой и средством для подсоединения пострадавшего, основной регулируемый мембранный переключающий механизм, подсоединенный к газораспределителю и сообщенный с линией подачи дыхательной смеси, отличающийся тем, что он снабжен четырьмя трехходовыми кранами и дополнительным переключающим механизмом, аналогичным основному и подсоединенным к газораспределителю, выполненному в виде единого корпуса и единого золотника, при этом линии вдоха, выдоха, подачи и отвода атмосферного воздуха снабжены дополнительными аналогичными пневмолиниями, сообщенными с полостью корпуса и подключенными параллельно к основным посредством соответствующих трехходовых кранов, причем дополнительная линия подачи смеси сообщена с дополнительным переключающим механизмом, а основная линия подачи смеси с линией вдоха пациента посредством одного из упомянутых трехходовых кранов, при этом средство подачи смеси выполнено в виде элемента подсоединения для реаниматора.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что камеры вдоха и выдоха образованы посредством герметично установленной в жестком корпусе мембранной перегородки.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что центр мембраны дополнительного переключающего механизма жестко связан с одним из концов золотника.

4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что линия выдоха пострадавшего снабжена отсасывающим патрубком с запорным элементом-краном.

5. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен тремя запорными клапанами, два из которых установлены с возможностью сообщения соответственно линии выдоха и дополнительной линии подачи смеси с атмосферой, а третий установлен в линии выдоха,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4