Трансформируемая барокамера

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах гипербарической оксигенации с целью лечения и профилактики пациентов. Задачей изобретения является создание трансформируемой гибкой барокамеры повышенной надежности и обладающей возможностью легкой трансформации в полевых условиях. Трансформируемая барокамера содержит осесимметричную емкость с герметичной внутренней оболочкой из эластичной ткани и охватывающей ее силовой оболочкой, по краям которых размещены торцевые крышки, одна из которых выполнена с герметичным узлом для ввода ложемента внутрь емкости. Силовая оболочка выполнена из конструкционной ткани с краями в форме замкнутых кольцеобразных петель, внутрь которых помещено по меньшей мере по одному закладному элементу с возможностью соединения с торцевой крышкой. Закладной элемент выполнен профилированным, образованным двумя цилиндрическими поверхностями, сопряженными с одной стороны по полусфере, а с другой - по конической поверхности. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах гипербарической оксигенации с целью лечения и профилактики пациентов.

Известные в медицинских центрах стран мира системы гипербарической оксигенации построены на основе жестких барокамер и, как правило, выполнены из металлов. Такие барокамеры очень громоздки и неудобны при транспортировке.

Известны попытки создать аналогичные системы с использованием мягких барокамер (Пат. РФ №2076676). В такой системе мягкая барокамера содержит место (ложемент) для пациента, соединенное с опорной конструкцией, герметичную мягкую емкость из тонкой пленки с многоячеистой сеткой из гибкого шнура, ленты или проволоки, изолирующей место для пациента от окружающего пространства. Данная конструкция использует консольное закрепление ложемента, помещение пациента в нее затруднено. Усложнена визуализация внутреннего объема из-за наличия ячеек и практически отсутствует возможность надежной установки аппаратуры медицинского и аварийного контроля и сигнализации.

Известна также гибкая трансформируемая барокамера, содержащая осесимметричную емкость, состоящую из герметичной внутренней оболочки из эластичной ткани и охватывающей ее силовой оболочки, по краям которых размещены торцевые крышки, одна из которых выполнена с герметичным разъемом для ввода ложемента внутрь емкости (Пат. США 5738093, 1998 г.). Конструкция камеры такова, что внутренняя эластичная оболочка соединена с торцевыми крышками через переходной узел герметизации по сферической поверхности, что не позволяет обеспечить достаточное натяжение ткани, из которой выполнена оболочка, и плотное ее прилегание. Это приводит к сложности выполнения узла герметизации и к возможному механическому разрушению ткани в месте ее ввода в этот узел.

Силовая оболочка выполнена из отдельных продольных элементов, пропущенных своими концами сквозь прорези, выполненные в сферической поверхности деталей кольцевой формы, расположенных со стороны крышек. Выведенные концы этих элементов пришиты соответственно к своему элементу, обеспечивая тем самым крепление оболочки по торцам камеры. Трение этих элементов в прорезях может привести к ослаблению и даже разрушению в этом месте элемента, что также снижает надежность всей камеры. Также конструкция камеры не позволяет ее легко трансформировать в компактную структуру с целью удобства транспортировки.

Задачей изобретения является создание трансформируемой гибкой барокамеры повышенной надежности, обладающей возможностью легкой трансформации в полевых условиях.

Задача решается тем, что в трансформируемой барокамере, содержащей осесимметричную емкость с герметичной внутренней оболочкой из эластичной ткани и охватывающей ее силовой оболочкой, по краям которых размещены торцевые крышки, одна из которых выполнена с герметичным разъемом для ввода ложемента внутрь емкости, силовая оболочка выполнена из конструкционной ткани с краями в форме замкнутых кольцеобразных петель, внутрь которых помещено по меньшей мере по одному закладному элементу с возможностью соединения с торцевой крышкой, при этом закладной элемент выполнен профилированным с поперечным сечением, образованным двумя цилиндрическими поверхностями, сопряженными с одной стороны по полусфере, а с другой - по конической поверхности

Задача решается также тем, что торцевые крышки выполнены с обечайками, на цилиндрических поверхностях которых выполнены отверстия, через которые введены крепежные элементы, служащие для соединения силовой оболочки с закладными элементами, причем в закладных элементах могут быть выполнены резьбовые отверстия, в которые ввинчены крепежные элементы.

Для решения поставленной задачи барокамера может быть снабжена амортизаторами, размещенными в направляющих, закрепленных на наружной поверхности силовой оболочки.

Силовая оболочка барокамеры может быть выполнена многослойной в радиальном направлении, а ее слои могут быть выполнены из материалов с различными механическими свойствами. При этом слои могут быть выполнены из отдельных полотен, соединенных по образующей, и размещены так, что линии соединения полотен смещены в пространстве друг относительно друга.

Задача изобретения решается также тем, что направляющие с амортизаторами прикреплены к наружному слою многослойной силовой оболочки. Кроме того, емкость снабжена формообразующими элементами, размещенными внутри гибкой герметичной оболочки и выполненными в виде упругих колец, дискретно установленных по длине оболочки.

Задача решается также тем, что по меньшей мере в одной торцевой крышке размещены средства аудио- и видеомониторинга и средства жизнеобеспечения, а для размещения ложемента в крышках выполнены дополнительные опоры. Кроме того, барокамера снабжена пневматическим устройством для приведения барокамеры в рабочее состояние, причем пневматическое устройство выполнено в виде охватывающего силовую оболочку и соединенного с обечайками рукава из эластичной ткани, в котором выполнена кольцевая герметичная полость, соединенная со средствами подачи в нее сжатого газа.

Изобретение поясняется чертежами (Фиг.1-5). На Фиг.1 изображен продольный разрез барокамеры со стороны ввода ложемента (фрагмент). На фиг.2 и 3 изображен общий вид барокамеры с визуализацией внутренней полости. На фиг.4 изображено поперечное сечение А-А барокамеры (см. Фиг.1). На фиг.5 изображена барокамера в сложенном виде.

Согласно изобретению барокамера выполнена (Фиг.1) в виде осесимметричной емкости 1, содержащей внутреннюю герметичную оболочку 2 из эластичной ткани и охватывающую ее силовую оболочку 3, по краям которых размещены торцевые крышки 4 и 5, одна из которых выполнена с герметичным разъемом для ввода пациента внутрь емкости 1. При этом крышка 5 является головной частью для размещения пациента и состоит из эллиптического днища 6 с двумя прозрачными иллюминаторами 7 для визуального наблюдения за пациентом, освещения внутреннего объема дневным и электрическим светом, и цилиндрической обечайки 8, сваренной с эллиптическим днищем 6. К крышке 5 подсоединены коммуникационные шланги 9, в которых размещены быстроразъемные штуцеры 10 для подвода газов и электрические герморазъемы 11.

Крышка 4 выполнена в виде разъемного герметизирующего узла, содержащего цилиндрическую обечайку 12, на торце которой выполнен фланец 13, и центральную съемную крышку 14 с фланцем эллиптической формы, соединенным через кольцевое резиновое уплотнение 15 с фланцем 13.

В крышке 4 установлен предохранительный клапан 16. Крышка 4 также снабжена рукояткой 17, служащей для установки и демонтажа крышки 4.

Силовая оболочка 3 в рабочем состоянии имеет форму цилиндра и выполнена из высокопрочной негорючей ткани с петлевыми карманами 18 на торцах емкости. В карманы 18 (фиг.1) помещен один или более закладной элемент 19 в виде специально спрофилированного кольца или нескольких сегментов для обеспечения прочного соединения силовой оболочки 3 с цилиндрическими обечайками 8 и 12 крышек 4 и 5 барокамеры. Наружная ветвь петлевых карманов размещается и прочно закрепляется между внутренней поверхностью цилиндрических обечаек 8, 12 и наружной поверхностью закладного элемента 19 с помощью, например, резьбового соединения. Внутренняя ветвь петлевых карманов 18 свободно размещена на внутренней поверхности закладного элемента 19 и под углом α плавно выходит из обечайки, при этом угол α выхода обеспечивается специальной фаской, выполненной на закладном элементе 19, позволяющей существенно уменьшить концентрации напряжений на границе «металл-ткань». Благодаря этому осевое усилие от рабочего давления в барокамере наиболее благоприятно распределяется между ветвями петлевых карманов, увеличивая прочность силовой оболочки.

На наружной поверхности силовой оболочки 3 выполнены амортизаторы 20, размещенные в направляющих 21.

Емкость 1 также выполнена с формообразующими элементами 22, размещенными внутри гибкой герметичной оболочки 2 и выполненными в виде колец, дискретно установленных по длине оболочки.

Силовая оболочка 3 выполнена многослойной в радиальном направлении, при этом ее слои 23 могут быть выполнены из материалов с различными механическими свойствами. Для повышения надежности слои 23 выполняют из отдельных полотен, соединенных по образующей цилиндрической поверхности слоя и размещенных так, что линии 24 соединения полотен смещены в пространстве друг относительно друга на угол β.

Гибкая герметичная оболочка 2, имеющая в рабочем состоянии цилиндрическую форму, закреплена на внутренней поверхности силовой оболочки 3 эластичными фиксаторами 25, ее свободные концы соединены герметично с внутренней поверхностью обечаек 8 и 12. В рабочем состоянии гибкая герметичная оболочка 2 прижимается к силовой оболочке 3 внутренним избыточным давлением, не подвергаясь при этом воздействию растягивающих усилий.

На фиг.4 показано выполнение силовой оболочки 3 многослойной на примере трехслойной оболочки. Каждый слой 23 выполнен с одним продольным силовым соединением 24 в виде шва.

Направляющие 21 выполнены из того же материала, что и силовая оболочка 3, и при рабочем давлении в барокамере они выполняют функцию дополнительных силовых кольцевых бандажей, увеличивающих общую прочность силовой оболочки. Внутренние слои 23 силовой оболочки 3 выполнены с такими же продольными силовыми швами, что и наружный слой. Для формирования многослойной оболочки слои вставляются таким образом, чтобы продольные швы 24 каждого слоя были разнесены по окружности с равным угловым шагом β друг относительно друга. Затем на торцах многослойной оболочки формируют петлевые карманы 18, выполненные с отверстиями для ввода в них крепежных элементов и производят окончательную сборку барокамеры в целом.

Для транспортировки и перемещения вручную барокамера снабжена транспортировочными стропами 25 (Фиг.3). Стропы 25 устанавливаются и закрепляются на цилиндрических обечайках 8 и 12, а при необходимости и на силовой оболочке 3.

Наполнение барокамеры сжатым воздухом, кислородом и другими газами осуществляют из баллонов сжатого воздуха 26, кислорода 27 или из не показанных на чертеже баллонов с другими газами через редуктор 28 по гибким шлангам 9. Воздух, кислород или другие газы сначала поступают в замкнутый объем (не показан), заполненный шумопоглощающим наполнителем, и далее в барокамеру. Для удобства обслуживания барокамера оснащена переносным пультом управления 29, в котором смонтированы органы управления газоснабжением 30, манометр 31, прибор контроля параметров микроклимата 32, портативный монитор 33 для непрерывного видеонаблюдения за пациентом и переговорное устройство (не показано). Пульт управления 29 оснащен световыми и звуковыми сигнальными устройствами, а также кнопками управления электрооборудованием.

Внутри емкости 1 барокамеры установлен складной ложемент 34 для размещения пациента. В нижней части ложемента 34 закреплен агрегат 35 очистки дыхательной газовой смеси от углекислого газа СО₂, состоящий из блока вентиляторов и кассеты с поглотителем марки ХП-И. Для видеонаблюдения за пациентом и аудиосвязи с ним в головной части барокамеры в верхней ее части установлена миниатюрная цветная видеокамера 36 в защитном корпусе, а также переговорное устройство типа микрофон-динамик (на чертеже не показан).

Освещение внутреннего объема барокамеры осуществляется через смотровые иллюминаторы 7 дневным светом либо с помощью светильников 37, установленных снаружи на смотровых иллюминаторах в защитных откидывающихся плафонах.

Для приведения барокамеры из сложенного состояния (фиг.5) в рабочее последняя снабжена эластичным герметичным кольцевым пневматическим устройством (фиг.3), выполненным в виде охватывающего силовую оболочку 3 и соединенного с обечайками 8, 12 рукава 38 из эластичной ткани, в котором выполнена герметичная кольцевая полость 39, соединенная со средствами подачи в нее сжатого газа.

При подаче сжатого газа в кольцевую полость 39 рукава 38 под избыточным давлением барокамера из «гармошки» превращается в гладкий вытянутый цилиндр, и таким образом сложенная оболочка расправляется в рабочее состояние, позволяющее свободно закрывать крышку 4 после размещения в барокамере пациента.

Кроме того, пневматическое устройство выполняет еще и функцию защиты силовой оболочки 3 от механических повреждений, воздействия атмосферных факторов, а также от вибрации при транспортировке пострадавшего в барокамере.

Устройство работает следующим образом. Барокамера располагается горизонтально в сложенном состоянии. После снятия крышки 4 в головную часть барокамеры на ложемент 34 помещают пациента головой вперед и затем включают пневматическое устройство путем подачи сжатого воздуха в кольцевую герметичную полость 39. При этом ложемент поддерживают на весу до полного расправления барокамеры и затем опускают на дополнительную опору 40. Затем включают в работу агрегат 35 очистки газовой смеси от углекислого газа и закрывают крышку 4. Затем в емкость 1 подают сжатый воздух до рабочего давления и начинают процесс лечения и/или транспортировки. После завершения необходимой процедуры процесс открывания осуществляют в обратном порядке. Сбрасывают давление, открывают крышку, извлекают ложемент с пациентом и барокамеру в сложенном виде помещают в контейнер.

Заявляемое изобретение позволяет обеспечить оказание оперативной помощи пациентам сразу на месте, буквально в полевых условиях, а также транспортировку пациента, нуждающегося в системе оксигенации, до медицинского центра с проведением лечебной рекомпрессии и других действий при транспортировке.

Изобретение найдет широкое применение в качестве берегового рекомпрессионного и реабилитационного устройства для заболевших декомпрессионной болезнью подводников, водолазов, а также может использоваться на спасательных судах, учебно-тренировочных комплексах и станциях специального медицинского назначения.

1. Трансформируемая барокамера, содержащая осесимметричную емкость с герметичной внутренней оболочкой из эластичной ткани и охватывающей герметичную внутреннюю оболочку силовой оболочкой, по краям которых размещены торцевые крышки, одна из которых выполнена с герметичным разъемом для ввода ложемента внутрь емкости, отличающаяся тем, что силовая оболочка выполнена из конструкционной ткани с краями в форме замкнутых кольцеобразных петель, внутрь которых помещено по меньшей мере по одному закладному элементу с возможностью соединения с торцевой крышкой.

2. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что закладной элемент выполнен профилированным, образованным двумя цилиндрическими поверхностями, сопряженными с одной стороны по полусфере, а с другой - по конической поверхности.

3. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что торцевые крышки выполнены с обечайками, на цилиндрических поверхностях которых выполнены отверстия, через которые введены крепежные элементы, служащие для соединения силовой оболочки с закладными элементами.

4. Барокамера по п.2 или 3, отличающаяся тем, что в закладных элементах выполнены резьбовые отверстия, внутрь которых ввинчены крепежные элементы.

5. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что емкость снабжена амортизаторами, размещенными в направляющих, закрепленных на наружной поверхности силовой оболочки.

6. Барокамера по п.4, отличающаяся тем, что направляющие выполнены из материала, прочностные характеристики которого равны или превышают прочностные характеристики материала силовой оболочки.

7. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что силовая оболочка выполнена многослойной в радиальном направлении.

8. Барокамера по п.7, отличающаяся тем, что слои выполнены из материалов с различными механическими свойствами.

9. Барокамера по п.1 или 7, отличающаяся тем, что слои выполнены из отдельных полотен, соединенных по образующей, и размещены так, что линии соединения полотен смещены в пространстве относительно друг друга.

10. Барокамера по п.7, отличающаяся тем, что направляющие с амортизаторами прикреплены к наружному слою.

11. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что емкость снабжена формообразующими элементами, размещенными внутри гибкой герметичной оболочки.

12. Барокамера по п.11, отличающаяся тем, что формообразующие элементы выполнены в виде колец, дискретно установленных по длине оболочки.

13. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере в одной торцевой крышке размещены средства аудио-видео мониторинга и средства жизнеобеспечения.

14. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что для размещения ложемента в крышках выполнены дополнительные опоры.

15. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена пневматическим устройством приведения барокамеры в рабочее состояние.

16. Барокамера по п.3 или 15, отличающаяся тем, что пневматическое устройство выполнено в виде охватывающего силовую оболочку и соединенного с обечайками рукава из эластичной ткани, в котором выполнена герметичная кольцевая полость, соединенная со средствами подачи в нее сжатого газа.