Кювез для новорожденных

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к неонатологии, и может найти применение в работе перинатальных центров, отделений для выхаживания недоношенных новорожденных. Кювез для новорожденных с системой регулирования температуры и влажности воздуха содержит систему автоматического регулирования подачи кислорода. Система содержит устройство обратной связи, а именно оксиметр, вспомогательное устройство, включающее в себя задатчик, усилитель и устройство сравнения. Регулятор подачи кислорода выполнен в виде электромагнитного клапана в составе электромагнита управляющей части клапана и непосредственно клапана, вход которого связан с источником свежего кислорода - баллоном, а выход - с кювезом. Изобретение позволяет осуществлять автоматическое регулирование уровня насыщения кислородом капиллярной крови новорожденного. 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и может найти применение в работе перинатальных центров, отделений для выхаживания недоношенных новорожденных.

Известно достаточно много устройств, предназначенных для выхаживания маловесных детей. В настоящее время для этой цели используются инкубаторы (кувезы) открытого и закрытого типов, обеспечивающие режим влажности и температурного комфорта в воздушной среде. Данные устройства имеют одинаковый принцип работы. Это системы регулирования с возможностью ручной и/или автоматической регулировки, поддерживающей необходимую температуру, влажность воздуха и концентрацию кислорода в воздушной камере инкубатора. Продолжительность пребывания новорожденного в инкубаторе определяется его степенью зрелости и адаптивными способностями, то есть способностью удерживать тепло, стабильностью жизненно важных функций и т.д. Примерами таких устройств являются наиболее популярные модели, такие как ИДН-03 (Екатеринбург), AMEDA Пульсар (AMECARE), Caleo (DRAGER) и др.

Известен также способ подачи кислорода в изолированный от внешней атмосферы кювез за счет стенок и кислородного баллона (патент США №4321913, 1982). В данном случае подача кислорода автоматически не регулируется, а задается вручную медицинским персоналом.

Наиболее близким техническим решением является изолированный от внешней атмосферы кювез с возможностью автоматического регулирования температуры и влажности воздуха (патент США №5797833, 1998). В данном случае контролируются и поддаются автоматическому регулированию только температура и влажность воздуха, однако содержание кислорода задается вручную медицинским персоналом.

Задачей заявляемого изобретения является создание простого, надежного и удобного кювеза для новорожденных с системой автоматического регулирования подачи кислорода, позволяющей контролировать и регулировать уровень насыщения гемоглобина крови кислородом в капиллярной крови новорожденного с определенной патологией.

Техническим результатом изобретения является возможность автоматического регулирования уровня насыщения кислородом капиллярной крови новорожденного.

Поставленная задача решается с помощью кювеза для новорожденных, снабженного системой автоматического регулирования подачи кислорода, представляющей собой вспомогательное устройство, которое содержит последовательно соединенные задатчик, усилитель, устройство сравнения и регулятор. Регулятором является электромагнитный клапан, содержащий электромагнит управляющей части клапана и непосредственно клапан, вход которого соединен с баллонами, наполненными кислородом, а выход соединен с кювезом, в котором расположены новорожденный и оксиметр, причем оксиметр связан с устройством сравнения, обеспечивающим отрицательную обратную связь.

На фиг.1 показана структурная схема системы автоматического регулирования подачи кислорода.

Кювез для новорожденных с автоматически регулируемыми температурой и влажностью воздуха, содержащий систему автоматического регулирования подачи кислорода в виде вспомогательного устройства, включающего в себя последовательно соединенные задатчик, устройство сравнения (условно изображенные на фиг.1) и усилитель 1, который соединен с регулятором подачи кислорода, выполненным в виде электромагнита управляющей части клапана 2 и непосредственно клапана 3. Вход клапана 3 соединен с источником свежего кислорода, а именно баллоном 4, а выход подсоединен к кувезу, в котором расположен новорожденный 5 и оксиметр 6. При этом оксиметр 6 связан отрицательной обратной связью с устройством сравнения.

Кювез для новорожденных с системой автоматического регулирования подачи кислорода работает следующим образом.

Сигнал задания g(t) с задатчика поступает на сравнивающее устройство, которое сравнивает сигнал с оксиметра 6 y(t) и формирует сигнал рассогласования (ошибку) x(t). Этот сигнал усиливается усилителем 1, на выходе превращаясь в сигнал Uy(t). Усиленный сигнал поступает на электромагнит управляющей части клапана 2, которая формирует сигнал s(t) открытия клапана 3 (положение заслонки или плунжера), и из баллона 4 поступает кислород со скоростью r(t) в кювез с новорожденным 5. Оксиметр 6 измеряет содержание кислорода в капиллярной крови y(t). Таким образом, осуществляется связь «новорожденный-прибор». Известно, что уровень сатурации изменяется через 10-15 секунд после изменения подачи кислорода. Далее эта информация в виде напряжения, измеренного оксиметром 6 и усиленного усилителем 1, сравнивается при помощи отрицательной обратной связи, а именно сравнивающего устройства с заданным уровнем, и в случае рассогласования изменяет положение заслонки/плужнера, т.е. открывает (закрывает) электромагнитный клапан 3 посредствам подачи напряжения рассогласования на управляющий блок.

Целесообразно, чтобы регулятор подачи кислорода был выполнен в виде плунжерного электромагнитного клапана, который содержит электромагнит управляющей части клапана и непосредственно клапан, с линейной характеристикой, вход которого соединен с кислородным баллоном, а выход - с кювезом. Для клапанов с линейной характеристикой изменение пропускной способности пропорционально перемещению плунжера, независимо от его положения. Такие клапаны используются в системах, где на клапан приходится основная часть перепада давления в системе.

Целесообразно в качестве задатчика использовать потенциометр (делитель напряжения) со шкалой, соответствующей заданному уровню сатурации (шкала может быть выполнена в виде круглой шкалы с шагом задания в 1%).

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет осуществлять автоматическое регулирование уровня насыщения кислородом капиллярной крови новорожденного, находящегося в кювезе.

Кувез для новорожденных с автоматически регулируемыми температурой и влажностью воздуха, отличающийся тем, что дополнительно содержит систему автоматического регулирования подачи кислорода, выполненную в виде задатчика, с помощью которого выставляют требуемый уровень содержания кислорода в крови, устройства сравнения, сравнивающего текущее содержание кислорода в крови, полученное при помощи оксиметра, с требуемым, а именно выставленным на задатчике, и усилителя, а также регулятора подачи кислорода, выполненного в виде электромагнита управляющей части клапана и непосредственно клапана, вход которого соединен с баллоном, содержащим кислород, а выход - с кювезом, в котором расположен оксиметр, причем выход оксиметра соединен с устройством сравнения, образуя обратную связь.