Дыхательный аппарат для проведения физиотерапевтических процедур

 

Использование в медицинской технике в аппаратах для воздействия на дыхательную систему пациента, например, в дыхательных аппаратах для проведения физиотерапевтических процедур и касается усовершенствования в них конструкции клапанной системы. Технический результат заключается в обеспечении безотказности и повышении надежности. Дыхательный аппарат содержит разъемный корпус из двух частей, имеющих каналы, эластичную мембрану с конусообразным типа клина клапаном, направляющее сопло, и опорный фланец. Основание клапана на поверхность направляющего сопла при выходе. Замембранная полость через отверстия в корпусе сообщается с атмосферой. 9 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской технике и может быть использовано в устройствах для воздействия на дыхательную систему пациента, например, в дыхательных аппаратах для проведения физиотерапевтических процедур и касается усовершенствования в них конструкции клапанного средства.

Известны дыхательные аппараты с использованием дисковых или лепестковых клапанов, выполненные из эластомерных материалов, см. авторские свидетельства СССР N 339288, кл. А 62 В 7/04, 1972; N 324034, кл. А 62 В 9/02, 1971; N 419227, кл. А 62 В 9/02, 1974; N 812300, кл. А 62 В 9/02, 1981; N 186100, кл. А 61 М 16/20, 1966; N 577038, кл. А 61 М 16/20, 1977; N 442218, кл. А 61 М 16/20, 1988.

Указанные аппараты обладают простотой изготовления, но требуют обязательной регулировки сопротивления вдоху и выдоху в процессе дыхания или проведения физиотерапевтических процедур посредством соответствующего натяга лепестка клапана, что усложняет их обслуживание.

Известны дыхательные аппараты со сменными антимикробными фильтрами или наконечниками, см. авт.свид. СССР N 1833745, кл. А 61 М 16/00, 1993, Европейский патент N 0299481, кл. А 61 М 16/00, 1990.

Недостатками этих дыхательных аппаратов являются дополнительные затраты времени на их обслуживание в тот период, когда требуется максимально возможное использование аппарата при экстремальных ситуациях и необходимо непрерывное проведение процедуры.

По сравнению с описанными дыхательными аппаратами известны дыхательные аппараты со смыкающимися клапанами, см. авт.свид. СССР N 812299, кл. А 61 В 9/02, 1981; N 1382479, кл. А 61 М 16/00, 1988; заявка ФРГ N 3416350, кл. А 61 М 16/00, 1988.

Наиболее близкими аналогами являются аппараты с эластичной мембраной со смыкающимся клапаном, представленные в Европейской заявке N 0139363, кл. А 61 М 16/00, 1985 и заявке ФРГ N 2915683, кл. А 61 М 16/00, 1980 (приоритет Финляндии 1978).

Общим их недостатком является прохлопывание клапанов эластичных мембран при выдохе пациента, что создает скачок подаваемого потока воздуха, неблагоприятно воздействующего на самочувствие пациента.

В качестве прототипа принята заявка ФРГ N 2915683, в которой описан дыхательный аппарат для физиотерапевтических процедур, содержащий разъемный корпус с подающим и нагнетающим каналами, эластичную мембрану с внешним кольцевым пояском и выпуклым полым клинообразным смыкающимся клапаном со сквозным щелевым разрезом на конце в ее центральной части, направленным в нагнетательный канал, сообщенный его замембранной полостью через отверстия в корпусе с атмосферой.

Кроме перечисленных недостатков аппарата при выполнении его с эластичной мембраной с клапаном из материала более эластичного возможно не только прохлопывание клапана при выдохе, но и его раскрытие в обратную сторону в подаваемый канал, что ухудшает его стерильные качества и надежность.

Основной задачей изобретения является создание дыхательного аппарата для проведения физиотерапевтических процедур с эластичной мембраной с выпуклым полым клинообразным смыкающимся клапаном такой конструкции, которая обеспечивала бы высокоэффективное проведение физиотерапевтических процедур, исключала бы прохлопывание клапана.

Цель изобретения обеспечение безотказности и повышение надежности.

Поставленная задача и указанная цель изобретения достигнуты за счет обеспечения направленного действия нагнетательного потока воздуха и поджатия его при вдохе в клапан, заневоливание эластичной мембраны и основания клапана при его смыкании в процессе выдоха.

Для этого в дыхательном аппарате для физиотерапевтических процедур, содержащем разъемный корпус с подающим и нагнетающим каналами, эластичную мембрану с внешним кольцевым пояском и выпуклым полым клинообразным смыкающимся клапаном со сквозным щелевым разрезом на конце в ее центральной части направленным в нагнетательный канал, сообщенный его замембранной полостью через отверстия в корпусе с атмосферой, клинообразный смыкающийся клапан эластичной мембраны снабжен центрально расположенным с ним направляющим соплом, установленным в корпусе на выходе подающего канала, выполненным с укороченным конфузором с возможностью подачи потока воздуха в нагнетательный канал через полость клапана, опорным фланцем, закрепленным у разъема корпуса с опиранием на внешний кольцевой поясок эластичной мембраны, и наружной конусообразной поверхностью для распора основания клапана при его захлопывании с длиной образующей, выбранной в пределах 0,25-0,35 длины боковой образующей клинообразного клапана при угле его заострения, выбранном в пределах 63-67 причем направляющее сопло выполнено с формоустойчивым профилем из материала менее эластичного, чем мембрана, например из материала, что и корпус аппарата.

Отличительными особенностями предложенного дыхательного аппарата для проведения физиотерапевтических процедур являются следующие признаки: снабжение клинообразного клапана эластичной мембраны центрально расположенным с ним направляющим соплом; установленным в корпусе на выдохе подающего канала; выполненным с укороченным конфузором; с возможностью подачи потока воздуха в нагнетательный канал через полость клапана; с опорным фланцем, закрепленным у разъема корпуса с опиранием на внешний кольцевой поясок эластичной мембраны; и наружной конусообразной поверхностью для распора основания клапана при его захлопывании; с длиной образующей, выбранной в пределах 0,25-0,35 длины боковой образующей клинообразного клапана при угле заострения, выбранном в пределах 63-67o; выполнение сопла с формоустойчивым профилем из материала, что и корпус аппарата.

Указанные отличительные признаки являются существенными, каждый из них в отдельности и совместно направлены на решение поставленной задачи и достижение нового положительного эффекта в соответствии с целью изобретения. Исключение какого-либо из них не позволяет решить поставленную задачу. Так, например, исключение направляющего сопла, выполненного с указанными особенностями, характеризует дыхательный аппарат существенными признаками прототипа.

Сравнительный анализ существенных отличительных признаков дыхательного аппарата показывает их отсутствие в данной области техники, их использование в других аналогах и прототипе не обнаружено, что характеризует предложенное техническое решение новизной указанных признаков и соответствием критерию "Новизна".

Единая совокупность новых и общих существенных признаков предложенного технического решения позволяет решить поставленную задачу и достичь цель изобретения посредством снабжения полого клинообразного клапана эластичной мембраны направляющим соплом с новыми существенными особенностями, что характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Предложенное техническое решение является результатом научно-исследовательской работы и творческого вклада, получено без использования известных проектировочных решений и рекомендаций справочно-нормативного характера и соответствует критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен общий вид дыхательного аппарата для проведения физиотерапевтических процедур; на фиг. 2 верхняя часть корпуса с подающим каналом; на фиг. 3 направляющее сопло, на фиг.4 эластичная мембрана с выпуклым полым смыкающимся клапаном; на фиг: нижняя часть корпуса с нагнетательным каналом; на фиг. 6 сечение А-А на фиг.1; на фиг.7 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 8 схема работы эластичной мембраны при подаче потока воздуха через подающий канал; на фиг. 9 схема работы эластичной мембраны при обратном выдохе воздуха через нагнетательный канал.

Дыхательный аппарат для проведения физиотерапевтических процедур содержит разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей 1 и 2 соответственно с подающим и нагнетательным каналами 3 и 4, эластичную мембрану 5 с внешним кольцевым пояском 6 и выпуклым полым клинообразным смыкающимся клапаном 7 со сквозным щелевым разрезом 8 на конце в ее центральной части, направленным в нагнетательный канал 4, сообщенный его замембранной полостью 9 через отверстия 10 в нижней части 2 корпуса с атмосферой, выполненной с нагубником 11.

Клинообразный клапан 7 эластичной мембраны 5 снабжен центрально расположенным с ним направляющим соплом 12, установленным в корпусе на выходе подающего канала 3, выполненным с укороченным конфузором 13 с возможностью подачи потока воздуха в нагнетательный клапан 4 через полость 14 клапана 7, опорным фланцем 15, закрепленным у разъема 16 корпуса между его верхней частью 1 и эластичной мембраной 5 с опиранием на ее внешний кольцевой поясок 6, поджатый с противоположной стороны нижней частью 2 корпуса, и наружной конусообразной поверхностью 17 для распора основания 18 клапана 7 при его захлопывании с длиной образующей, выбранной в пределах 0,25-0,35 длины боковой образующей клинообразного клапана 7 при угле его заострения, выбранном в пределах 63-67o, причем направляющее сопло 12 выполнено с формоустойчивым профилем из материала менее эластичного, чем мембрана 5, например из материала, что и корпус аппарата, его верхняя и нижняя части 1 и 2 например из термопласта.

Корпус аппарата, состоящий из верхней и нижней частей 1 и 2, является его несущей основой, верхняя часть 1 корпуса предназначена для подсоединения к ней либо реаниматора, либо автономного источника периодической подачи воздуха через ее подающий канал 3, нижняя часть 2 корпуса предназначена для установки в ротовую полость пациента и фиксации на нем нагубником 11 для подачи через нагнетательный канал 4 свежего потока воздуха и выдоха через него в замембранную полость 9 и через отверстия 10 в атмосферу.

Эластичная мембрана 5 является самым важным элементом дыхательного аппарата и выполняет несколько функций, основной из которых является разделение подаваемого выдыхаемого потоков воздуха, своевременное перекрытие каналов 3 и 4 и отверстий 10 и герметизация разъема 16. Перекрытие каналов 3 и 4 достигается захлопыванием клапана 7 при выдохе пациента, подача воздуха из канала 3 в канал 4 обеспечивается раскрытием разреза 8 клапана 7. При подаче потока воздуха из канала 3 в канал 4 эластичная мембрана 5 натягивается и перекрывает отверстия 10 Направляющее сопло 12 предназначено для поджатия подаваемого потока воздуха по каналу 3 посредством выполненного в нем укороченного конфузора 13, имеющего длину, определяемую наличием на сопле 12 конусной поверхности 17. Конфузор 13 обеспечивает направление подачи поджатого потока воздуха непосредственно в щелевой разрез 8 смыкающегося клапана 7 и раскрытие клапана 7 без вибрации его эластичной стенки, подачу концентрированного потока воздуха в канал 4. Канал конфузора может быть выполнен как коническим, так и ожевальной формы, то есть с плавным переходом от канала 3 к концевой кромке конфузора 13.

Длина образующей конусообразной поверхности 17 направляющего сопла 12 определена опытно-экспериментальным путем с учетом значения угла заострения клапана 7, обеспечивающего свое совместно с эластичной мембраной 5 функциональное назначение мгновенно раскрываться при подаче потока воздуха и мгновенно закрываться при его выдохе пациентом.

Выполнение конусообразной поверхности 17 длиной меньше 0,25 длины образующей клинообразного клапана 7 приводит к его прохлопыванию в конфузор 13, при новой подаче потока воздуха под влиянием упругих сил мембраны наблюдается вторичный хлопок и вибрация потока, что недопустимо из-за влияния на изменения равномерности нарастания подаваемого потока.

Выполнение конусообразной поверхности 17 длиной больше 0,35 длины образующей клинообразного клапана 7 приводит к увеличению процента его незакрытия при выдохе пациента, что недопустимо из-за попадания обратного потока воздуха в канал 3.

Предельные соотношения длин указанных элементов наиболее эффективно реализуются при угле заострения клинообразного клапана 7 в пределах 63-67o. При угле заострения больше 67o наблюдается аналогичная картина с прохлопыванием клапана 7 в сопло 12 при выдохе и образованием хлопка при подаче свежего потока воздуха в канал 3, что недопустимо. При угле заострения меньше 63o может возникать залипание клапана 7 вдоль щелевого разреза 8, вызванное осаждением влаги на стенках клапана, загиб его в одну из сторон при выдохе, что также приводит к хлопку.

Для практической реализации приняты наиболее эффективные соотношения и углы: 0,3 длины образующей клинообразного клапана 7 для длины направляющего сопла 12 вдоль его образующей и 65o угол заострения клапана 7.

Через фланец 15, являющийся опорным, производится поджим внешнего кольцевого пояска 6 верхней частью 1 корпуса к нижней его части 2 и соответствующая регулировка замембранной полости 9 между эластичной мембраной 5 и нижней частью 2 корпуса для обеспечения соответствующего подпора и истечения воздуха через отверстия 10 корпуса при выдохе. При этом внешний кольцевой поясок 6 может быть выполнен как сплошным, так и гофрированным в зависимости от эластичности материала, из которого изготовлена мембрана 5.

Функционирование дыхательного аппарата для проведения физиотерапевтических процедур состоит в следующем.

После освобождения из упаковки аппарат нижней частью 2 корпуса устанавливается в ротовую полость пациента с фиксацией нагубником 11, и через его верхнюю часть 1 и по каналу 3 подается реаниматором или циклически действующей автономной установкой поток воздуха, который в конфузоре 13 поджимается, своим напором мгновенно раскрывает клапан 7 и поступает в канал 4. При прекращении подачи и выдохе щелевой разрез 8 смыкается, и клапан 7 захлопывается и основанием 18 оседает на конусообразную поверхность 17 направляющего сопла 12 и находится на нем в сомкнутом положении до тех пор, пока обратный поток воздуха не истечет при выдохе по каналу 4 в замембранную полость 9 и через нее и отверстия 10 в атмосферу. Затем следует следующий цикл подачи и выдоха воздуха до тех пор, пока не будет проведена физиотерапевтическая процедура в полном объеме. После чего аппарат извлекается, дезинфицируется, просушивается и помещается в стерильную упаковку.

На основе нового технического решения были изготовлены опытные образцы дыхательного аппарата, их испытания при проведении физиотерапевтических процедур показали положительные результаты, эффективность и целесообразность промышленного производства и использования в медицине.

Таким образом, новое техническое решение соответствует и критерию "Промышленная применимость", то есть уровню изобретения.


Формула изобретения

Дыхательный аппарат для проведения физиотерапевтических процедур, содержащий состоящий из двух частей разъемный корпус с подсоединенными к ним подающим и нагнетательным каналами, размещенную в корпусе эластичную мембрану с внешним кольцевым пояском и центральным сквозным щелевым отверстием, перекрытым клинообразным смыкающимся клапаном, выпуклая часть которого направлена в нагнетательный канал, и отверстия, выполненные в корпусе для сообщения замембранной части внутренней полости с атмосферой, отличающийся тем, что в него введены соосное клапану направляющее сопло, установленное в корпусе на выходе подающего канала, выполненное в виде усеченного конфузора и изготовленное из менее эластичного, чем мембрана, материала, и опорный фланец, закрепленный по месту разъема корпуса и опирающийся на внешний кольцевой поясок эластичной мембраны, при этом опорный фланец имеет наружную конусную поверхность для распора основания клапана при его захлопывании, а длина его образующей составляет 0,25 0,35 длины образующей клапана при угле его конусности 63 67o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам для искусственной вентиляции легких (ИВЛ)

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ), и найдет применение в отделениях анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии при замещении временно утраченной вентиляционной функции организма

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам искусственной вентиляции легких [ИВЛ] работающим по частоте, с регулируемыми параметрами дыхания и применяемым для проведения ИВЛ и ингаляции в условиях скорой помощи, спасательных служб и больницы

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам ингаляционного наркоза

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для искусственной вентиляции легких (аппараты ИВЛ) с активными вдохом и выдохом, и может быть использовано в стационарных и полевых условиях, а также на различных транспортных средствах скорой медицинской помощи

Изобретение относится к реаниматологии

Изобретение относится к области медицинской техники и найдет применение в отделениях реанимации и интенсивной терапии, а также при транспортировке пациентов

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственной вентиляции легких (ИВЛ)

Изобретение относится к медицине, в частности, к реаниматологии и может быть использовано при проведении искусственного дыхания пострадавшему широким кругом реаниматоров и спасателей в несчастных случаях, чрезвычайных ситуациях, при авариях и т.п

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и найдет применение в отделениях хирургии, анестезиологии и интенсивной терапии

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам для проведения искусственной вентиляции легких

Изобретение относится к медицинской технике и используется для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) в отделениях хирургии, анестезиологии и интенсивной терапии

Изобретение относится к медицине и может быть применено в транспортных средствах скорой помощи медицины катастроф, в полевых условиях и в стационаре
Наверх