Устройство искусственной вентиляции легких с датчиком разности давлений

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству (1) искусственной вентиляции легких и способу эксплуатации аппарата искусственной вентиляции легких. Устройство содержит воздуходувку (12), которая приводится в действие двигателем (16) воздуходувки, и двигатель (16) воздуходувки по меньшей мере частично установлен на опорном элементе (14). Опорный элемент (14) дополнительно содержит проводящую структуру, которая принудительно направляет в области радиатора (15) охлаждающий воздух, перемещаемый с помощью воздуходувки (12). Опорный элемент изготовлен из силикона и реализует проводящую структуру для охлаждающего воздуха таким образом, что охлаждающий воздух направляется согласованно со структурой радиатора (15). Способ заключается в том, что в устройстве (1) искусственной вентиляции легких используют воздуходувку (12), причем у нее двигатель (16) воздуходувки установлен на опорном элементе (13, 14), и во включенном состоянии устройства (1) искусственной вентиляции легких непрерывно выпускают охлаждающий воздух. Техническим результатом является создание воздуходувки устройства искусственной вентиляции легких, нечувствительной к ударам. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Данное изобретение касается устройства искусственной вентиляции легких, а также способа искусственной вентиляции легких. В частности, имеется в виду применение в мобильных аппаратах для экстренной искусственной вентиляции легких.

В случае недостаточности или отсутствия самостоятельного дыхания у нуждающегося в кислороде живого существа, работа дыхания как мера по сохранению жизни должна производиться третьим лицом либо вручную, например, путем искусственного дыхания «рот-в рот» или с помощью дыхательных мешков, либо аппаратно - с помощью аппарата искусственной вентиляции легких, чтобы обеспечить газообмен в легких и таким образом обеспечивать органы кислородом, а также чтобы выводить CО₂.

Одним надежным методом согласно уровню техники является аппаратная искусственная вентиляция легких, которая в форме аппаратов искусственной вентиляции легких относится к оснащению служб спасения и персонала клиник медицинской техникой.

Современные аппараты и методы искусственной вентиляции легких с их важными функциями контроля объема и/или давления предлагают эффективную и одновременно щадящую искусственную вентиляцию легких пациента. Слишком высокое давление может повредить легочную ткань, тогда как слишком маленький объем легочной вентиляции сопровождается недостатком кислорода. Частота искусственной вентиляции легких в известных аппаратах искусственной вентиляции легких тоже может быть точно согласована с международными нормами, которые должны гарантировать эффективную искусственную вентиляцию легких также и в случае реанимационных мероприятий.

Что касается мобильных аппаратов искусственной вентиляции легких, то они при использовании часто подвергаются толчкам, вызываемым неосторожной установкой, погрузкой, или ударам в случае падения. Силы, внезапно возникающие при таких ударах, могут также появиться внутри аппарата искусственной вентиляции легких в критических местах, которые могут при определенных обстоятельствах повреждаться этими внезапно возникающими силами. Одним критическим местом является, например, воздуходувка, в частности, подшипник и вал воздуходувки, которые могут повреждаться поперечным усилием.

Далее, воздуходувки известных устройств искусственной вентиляции легких зачастую производят корпусный шум и в сочетании с проводящими структурами устройств искусственной вентиляции легких создают турбулентные потоки, которые, с одной стороны, могут приводить к акустической эмиссии и к вибрациям устройства искусственной вентиляции легких, а с другой стороны, оказывают негативное влияние на проводимое зачастую измерение объемного расхода газовой дыхательной смеси.

Согласно уровню техники, охлаждающий воздух выпускается из мобильных аппаратов искусственной вентиляции легких для отведения тепла только во время искусственной вентиляции легких пациента. В некоторых случаях это ведет к тому, что в этом аппарате искусственной вентиляции легких во включенном состоянии тепло отводится недостаточно, и могут возникать повреждения компонентов или по меньшей мере может сокращаться срок службы отдельных компонентов.

Одна задача данного изобретения заключается в том, чтобы сделать воздуходувку устройства искусственной вентиляции легких нечувствительной к ударам.

Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что двигатель воздуходувки опирается по меньшей мере на одну специальную деталь из силикона.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы снизить влияние помех от воздуходувки на измерение объемного расхода устройства искусственной вентиляции легких.

Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что воздуходувка опирается по меньшей мере на одну специальную деталь из силикона, и поток воздуха в области повышенного давления успокаивается за счет принудительного направления.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы постоянно отводить тепло из устройства искусственной вентиляции легких во включенном состоянии путем продувки (выпуска) охлаждающим воздухом.

Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что воздуходувка работает и во включенном состоянии устройства искусственной вентиляции легких, когда вентиляция легких не производится.

В одном предлагаемом изобретением варианте выполнения устройство искусственной вентиляции легких имеет по меньшей мере одну воздуходувку, посредством которой окружающий воздух может всасываться через фильтр в камеру воздуходувки внутри корпуса устройства искусственной вентиляции легких. Воздуходувка реализована в виде модуля воздуходувки, который наряду с крыльчаткой вентилятора содержит по меньшей мере один радиатор и двигатель воздуходувки. Модуль воздуходувки согласно изобретению опирается с помощью по меньшей мере одной детали из силикона по меньшей мере на двух концах , так что могут демпфироваться эмиссии модуля воздуходувки и, соответственно, и эмиссии (вредные воздействия) на него, в частности, в смысле корпусного шума, соответственно, вибраций и ударов.

В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения модуль воздуходувки установлен в корпусе с помощью двух деталей из силикона, которые образуют первый опорный элемент и второй опорный элемент.

Область детали из силикона, на которую опирается модуль воздуходувки в области радиатора, или соответственно, соответствующий опорный элемент имеют по меньшей мере одно выпускное отверстие и, кроме того, выполнены как проводящая структура для воздуха таким образом, что воздух, нагнетаемый воздуходувкой в камеру воздуходувки, может принудительно направляться через радиатор, чтобы реализовать эффективный теплообмен.

Охлаждающий воздух может выдуваться из корпуса через диафрагму охлаждения, имеющую по меньшей мере один выпуск. За счет диаметра выпуска или, соответственно, выпусков в сочетании с внутренним давлением в области диафрагмы охлаждения и с возвращающим усилием обратного клапана, установленного в области выпуска, может регулироваться объемный поток выходящего охлаждающего воздуха.

В одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемое изобретением устройство искусственной вентиляции легких имеет диафрагму охлаждения с двумя выполненными в виде цилиндрических трубок выпусками, которые имеют диаметр от 1,5 мм до 3,5 мм, и с помощью которых может быть реализован поток охлаждающего воздуха между 25 л/мин и 75 л/мин.

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения данного изобретения предлагаемое изобретением устройство искусственной вентиляции легких имеет диафрагму охлаждения с двумя выполненными в виде цилиндрических трубок выпусками, которые имеют диаметр от 2 мм до 3 мм, и с их помощью может быть реализован поток охлаждающего воздуха примерно 50 л/мин.

В одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого изобретением способа искусственной вентиляции легких окружающий воздух поступает в прибор через гигиенический фильтр. Оттуда он попадает в область всасывания камеры воздуходувки, всасывается воздуходувкой и через отверстие в крышке воздуходувки нагнетается в область нагнетания камеры воздуходувки. Отсюда принудительно направляемый воздух течет через опорный элемент воздуходувки, выполненный по меньшей мере частично из силикона, через ребра охлаждения радиатора воздуходувки к клапану охлаждения. При этом деталь из силикона выполняет двойную функцию: во-первых, она служит амортизатором при ударе и вибрации, соответственно, при падении прибора, а, во-вторых, она служит для принудительного направления воздуха, который отводит через ребра охлаждения радиатора тепло воздуходувки.

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения предлагаемого изобретением способа искусственной вентиляции легких принимаемое на радиаторе воздуходувки тепло непрерывно отводится наружу, в том числе и в отсутствии выдачи газовой дыхательной смеси пациенту.

Далее, в одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого изобретением устройства искусственной вентиляции легких опорный элемент, реализующий проводящую структуру для воздуха в области повышенного давления, выполнен таким образом, что поток воздуха успокаивается, так что снижается возмущающее влияние на проводимое в области предлагаемого изобретением устройства измерение объемного расхода. Согласно изобретению, это реализуется, например, за счет того, что указанный опорный элемент в области радиатора воздуходувки имеет несколько однотипно выполненных выпускных отверстий, которые в сочетании со структурой радиатора успокаивают поток воздуха.

В области радиатора указанная деталь из силикона, соответственно, соответствующий опорный элемент в одном предпочтительном варианте осуществления данного изобретения выполнены по типу кожуха, так что он подобно гильзе по меньшей мере в отдельных областях может насаживаться на радиатор воздуходувки и охватывать его, огибая в радиальном направлении.

Дополнительно к демпфированной установке воздуходувки такая деталь из силикона или, соответственно, эти опорные элементы в одном предпочтительном варианте выполнения данного изобретения реализуют герметизацию друг от друга различных областей нагнетания в окружении воздуходувки. Такая герметизация реализуется благодаря структуре детали из силикона или, соответственно, опорных элементов в сочетании со структурой окружающего воздуходувку корпуса, например, таким образом, что указанная деталь из силикона, соответственно, указанный опорный элемент в области всасывающего отверстия воздуходувки герметизируют его от первой области повышенного давления в зоне радиатора воздуходувки посредством структуры, выполненной по типу паз-гребень.

Различные примеры осуществления и варианты выполнения данного изобретения отображены на прилагаемых чертежах. На них показано следующее.

Фиг. 1: изображение в перспективе предлагаемого изобретением устройства искусственной вентиляции легких,

Фиг. 2: горизонтальное сечение предлагаемого изобретением устройства искусственной вентиляции легких, имеющего ударопоглощающую опору воздуходувки,

Фиг. 3: вертикальное сечение предлагаемого изобретением устройства искусственной вентиляции легких, имеющего ударопоглощающую опору воздуходувки,

Фиг. 4: вид в перспективе предлагаемого изобретением модуля воздуходувки устройства искусственной вентиляции легких,

Фиг. 5: подетальное изображение предлагаемого изобретением модуля воздуходувки в горизонтальном разрезе, и

Фиг. 6: вид в перспективе предлагаемого изобретением модуля воздуходувки устройства искусственной вентиляции легких с несколькими разрезами.

На Фиг. 1 показано изображение в перспективе предлагаемого изобретением устройства (1) искусственной вентиляции легких. Это устройство (1) искусственной вентиляции легких интегрировано в корпус (2), который в одном предпочтительном варианте выполнения изготовлен из ударопрочного полимерного материала. В правой области верхней стороны корпуса устройства (1) искусственной вентиляции легких расположены присоединительные устройства.

В представленном варианте выполнения устройство (1) искусственной вентиляции легких имеет дыхательный шланг (3), кислородный шланг и систему (4) измерительных шлангов, а также напорный патрубок (5) для подключения к источнику кислорода.

В качестве операторских интерфейсов устройство (1) искусственной вентиляции легких имеет дисплей (6) и элемент (7) управления, выполненный в виде поворотной ручки.

На правой стороне корпуса (2) устройства (1) искусственной вентиляции легких в нижней области расположен впуск (8) воздуха, а на передней стороне корпуса (2) в нижней области расположен выпуск (9) воздуха.

На Фиг. 2 представлен вид в перспективе предлагаемого изобретением устройства (1) искусственной вентиляции легких с несколькими горизонтальными сечениями. В нижней части (2a) корпуса устройства (1) искусственной вентиляции легких на правой стороне можно видеть впуск (8) воздуха. Через впуск (8) воздуха окружающий воздух через фильтр (10), особенно предпочтительно выполненный как гигиенический фильтр, может всасываться воздуходувкой (12) через область (11) всасывания.

Воздуходувка (12) выполнена предпочтительно как центробежная воздуходувка и имеет крыльчатку (12а) вентилятора, вал (12b) воздуходувки и крышку (12с) воздуходувки, охватывающую крыльчатку (12а) вентилятора и вал (12b) воздуходувки.

На стороне области (11а) всасывания воздуходувка (12) установлена в первом опорном элементе (13), который согласно изобретению по меньшей мере частично изготовлен из силикона. К тому же первый опорный элемент (13) реализует уплотнение между областью (11а) всасывания и первой областью (11b) повышенного давления, в которую воздух попадает через отверстие в крышке (12с) воздуходувки.

Эта первая область (11b) повышенного давления пространственно ограничена структурой корпуса и вторым опорным элементом (14) и охватывает радиатор (15) воздуходувки (12). По центру в радиатор (15) интегрирован двигатель (16) воздуходувки, который приводит в действие вал (12b) воздуходувки. Второй опорный элемент (14) поддерживает радиатор (15) и соединенную с ним воздуходувку (12) в корпусе (2) и согласно изобретению по меньшей мере частично изготовлен из силикона, так что удары и корпусный шум демпфируются. Кроме того, во втором опорном элементе (14) размещено выпускное отверстие (17) таким образом, что в дополнение к размещению в опорах воздуходувки (12) реализовано принудительное направление воздуха, так что воздух внутри первой области (11b) повышенного давления течет через ребра охлаждения радиатора (15), прежде чем он через выпускное отверстие (17) во втором опорном элементе (14) потечет во вторую область (11с) повышенного давления.

В зоне второй области (11с) повышенного давления расположена диафрагма (18) охлаждения, которая имеет две цилиндрические трубки (18a), которые через обратный клапан ведут к выпуску (9) для воздуха устройства (1) искусственной вентиляции легких.

В левой области нижней части (2a) корпуса расположен энергонакопительный элемент (19), который выполнен как аккумулятор и в представленном варианте выполнения имеет шесть ячеек (19a).

На Фиг. 3 показан вид в перспективе вертикального сечения предлагаемого изобретением устройства (1) искусственной вентиляции легких. Дополнительно на Фиг. 3 показаны, в частности, различные области (11) нагнетания в зоне воздуходувки (12).

Область (11а) всасывания лежит в области, примыкающей справа к воздуходувке (12), и с помощью первого опорного элемента (13) отграничена и герметизирована от первой области (11b) повышенного давления. В первую область (11b) повышенного давления воздух попадает под действием воздуходувки (12), которая отсасывает его из области (11а) всасывания и нагнетает в первую область (11b) повышенного давления.

Опорный элемент (14) отделяет первую область (11b) повышенного давления от второй области (11с) повышенного давления и реализует принудительное направление воздуха от первой области (11b) повышенного давления во вторую область (11с) повышенного давления таким образом, что этот воздух течет вдоль радиатора (15), и происходит теплообмен между воздухом и радиатором (15).

На Фиг. 4 представлены в перспективе существенные элементы для иллюстрации проводящих структур в области воздуходувки (12). Воздуходувка (12) связана с соответствующим радиатором (15). Справа рядом с воздуходувкой (12) показан первый опорный элемент (13), в котором воздуходувка может быть установлена в области всасывающего отверстия. На своей внутренней стороне первый опорный элемент (13) имеет ответную структуру, которая согласована с формой воздуходувки (12) в области всасывающего отверстия. На своей внешней стороне первый опорный элемент (13) имеет огибающий в радиальном направлении паз, посредством которого первый опорный элемент (13) может вставляться, насаживаясь на выполненную соответственно гребнеобразно ответную структуру в корпусе (2) устройства (1) искусственной вентиляции легких.

Слева рядом с радиатором (15) расположен второй опорный элемент (14), посредством которого воздуходувка (12) установлена в области радиатора (15). На обращенной к радиатору (15) стороне второй опорный элемент (14) имеет усиленное утолщение, которое может вставляться в соответствующую ответную структуру в корпусе (2). Далее, выпускное отверстие (17) во втором опорном элементе (14) реализовано в виде системы из нескольких маленьких отверстий, которые по своей величине и положению согласованы со структурой радиатора (15).

Под представленным вырезом в нижней части (2a) корпуса в области диафрагмы (18) охлаждения показана мембрана (18b) обратного действия, которая с цилиндрическими трубками (18a) и локальной структурой нижней части (2a) корпуса реализует обратный клапан, так что в области выпуска (8) для воздуха в устройство (1) искусственной вентиляции легких никакой воздух поступать не может.

Внутри корпуса (2) устройства (1) искусственной вентиляции легких воздуходувка (12) покрыта кожухом (2c).

На Фиг. 5 показана в разрезе подетально часть представленного на Фиг. 4 предлагаемого данным изобретением устройства (1) искусственной вентиляции легких.

На Фиг. 6 представлено под другим углом изображение в перспективе с несколькими разрезами показанных на Фиг. 4 и Фиг. 5 элементов в области воздуходувки (12) предлагаемого изобретением устройства искусственной вентиляции легких.

1. Устройство (1) искусственной вентиляции легких, содержащее по меньшей мере одну воздуходувку (12), которая приводится в действие двигателем (16) воздуходувки, и по меньшей мере упомянутый двигатель (16) воздуходувки по меньшей мере частично установлен на по меньшей мере одном опорном элементе (14), и по меньшей мере один опорный элемент (14) дополнительно содержит проводящую структуру, которая принудительно направляет в области радиатора (15) охлаждающий воздух, перемещаемый с помощью воздуходувки (12), отличающееся тем, что упомянутый по меньшей мере один опорный элемент изготовлен из силикона и упомянутый по меньшей мере один опорный элемент реализует проводящую структуру для охлаждающего воздуха таким образом, что охлаждающий воздух направляется согласованно со структурой радиатора (15).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет два опорных элемента (13, 14), из которых первый опорный элемент (13) удерживает воздуходувку (12) на стороне области (11а) всасывания, а второй опорный элемент (14) удерживает воздуходувку (12) в области радиатора (15).

3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит модуль воздуходувки, включающий в себя по меньшей мере один радиатор (15), один двигатель (16) воздуходувки, одну крыльчатку (12а) вентилятора, один вал (12b) воздуходувки и одну крышку (12с) воздуходувки, причем модуль воздуходувки установлен в устройстве (1) искусственной вентиляции легких посредством двух опорных элементов (13, 14) из силикона.

4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один второй опорный элемент (14) выполнен с возможностью насаживаться на радиатор (15) и охватывает его по меньшей мере в отдельных областях с огибанием в радиальном направлении.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один опорный элемент (13, 14) отделяет друг от друга и герметизирует различные области нагнетания.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно выполнено как аппарат для экстренной искусственной вентиляции легких.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно выполнено как мобильный аппарат для экстренной искусственной вентиляции легких.

8. Способ эксплуатации аппарата искусственной вентиляции легких, отличающийся тем, что в устройстве (1) искусственной вентиляции легких по п. 1 используют по меньшей мере одну воздуходувку (12), причем у нее по меньшей мере двигатель (16) воздуходувки установлен на по меньшей мере одном опорном элементе (13, 14), и во включенном состоянии устройства (1) искусственной вентиляции легких непрерывно выпускают охлаждающий воздух.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что охлаждающий воздух выпускают с непрерывным объемным расходом от 25 л/мин до 75 л/мин.