Переносной аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе

Переносной аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике для измерения физиологических параметров человека, а именно давления при выдохе и вдохе.

Известно устройство для определения емкости легких, содержащее стакан с загубником и клапаном на атмосферном конце, пневматически сообщенный с манометром, отградуированным в единицах объема, через подпружиненный клапан и седло нормально открытого тарельчатого клапана с мембраной, снабженной пружиной с винтовым механизмом и с дополнительной герметичной емкостью через седло нормально открытого тарельчатого клапана, и механизма распределения газа в виде штока с клапанами, стержня - защелки [1].

Устройство имеет сложную конструкцию и предназначено для определения емкости легких.

Известно устройство для определения параметров дыхания у больных с бронхолегочной патологией, содержащее дыхательную маску, поглотитель углекислоты, воздуходувку, бак, сильфон с регистратором и трубопроводы, образующие замкнутую дыхательную систему, преобразователь и счетчик объема, а также дозатор аэрозолей с компрессором, электромагнитный клапан, ингалятор, преобразователь давления в виде U-образного жидкостного манометра, через который проходит луч света [2].

Устройство имеет сложную конструкцию и его применение для определения максимального давления при вдохе и выдохе невозможно.

Известно устройство для регистрации дыхания у животного, содержащее камеру для животного, соединительную трубку, усилитель, регистратор, U-образный манометр, оптико-электронный преобразователь колебаний уровня жидкости в манометре, источник света, фокусирующую линзу, фотоприемник [3].

Это устройство также имеет сложную конструкцию, при помещении животного в камеру вообще параметры дыхания будут искажены и невозможно определение максимального давления при выдохе и максимального вакуума при вдохе.

Известен дыхательный тренажер Фролова, содержащий дыхательную трубку с мундштуком, стакан с крышкой, аэрозольную камеру со съемной емкостью для масел [4].

Тренажер Фролова предназначен для больных и им невозможно измерять давление, создаваемое дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе.

Известен также аппарат для тренировки дыхательной мускулатуры, содержащий воздуховод с радиальными отверстиями, цилиндрический золотниковый раствор с внутренней полостью с радиальными отверстиями, пружину возврата затвора, подвижной шарик, неполные упругие кольца и жесткие поворотные кольца [5].

Аппарат также имеет сложную конструкцию и подвижный золотник, который может заклинить, т.е. невысокую надежность.

Известен также аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой и ее тренировки, содержащий герметичную емкость с водой, к нижней части которой подключен U-образный жидкостный мановакуумметр, а в верхней - механический мановакууметр, выпускной трехходовой кран, загубник с воздуховодом [6].

Аппарат предназначен для стационарного исследования.

Цель изобретения - создание простого и надежного переносного аппарата для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе.

Эта цель достигается тем, что в аппарате, содержащем мановакуумметр, закрытую емкость, загубник со шлангами, мановакуумметр оборудован дополнительной фиксирующей максимальное давление и разрежение стрелкой и применен трехпозиционный пневмораспределитель с золотником квадратного сечения, причем в отверстиях золотника размещены клапаны, работающие на «выдох» и «вдох» в виде: плоской упругой эластичной пластины, подпружинных шариков или шариков, стянутых резинкой через центральное отверстие их.

На фиг.1 изображен переносной аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе; на фиг.2 - вид мановакуумметра с циферблатом в кПа; на фиг.3 - установка фиксирующей дополнительной стрелки в мановакуумметре; на фиг.4 - вид стрелок при работе; на фиг.5 - золотниковый пневмораспределитель в горизонтальном разрезе; на фиг.6 - нейтральное положение пневмораспределителя (вид А-А с фиг.5); на фиг.7 - положение золотника при выдохе; на фиг.8 - положение золотника при вдохе; на фиг.9 - вид шарикового клапана с пружиной; на фиг.10 - вид шарикового клапана с резиновой леской; на фиг.11 - сечение В-В на фиг.10.

Аппарат содержит мембранный мановакуумметр 1, тройник 2, жесткую воздушную емкость 3, пневмораспределитель 4, загубник 5, пневматически соединенные между собой шлангами 6. Мембранный мановакуумметр имеет циферблат 7, показывающий избыточное давление и вакуум в кПа и в центральное отверстие стекла 8 со втулкой 9 на оси 10 установлены дополнительная стрелка 11 с поводком 12, диск 13 и головка 14. Трехпозиционный пневмораспределитель 4 имеет корпус 15 с двумя штуцерами 16 и золотник 17 квадратного сечения. В корпусе около штуцеров выполнены пазы 18 прямоугольной формы, совпадающие по высоте с высотой золотника 17, вертикальное отверстие 19 для выпуска-впуска воздуха и отверстие для установки шарикового фиксатора, состоящего из шарика 20, пружины 21 и регулировочного винта - пробки 22, по центру золотника выполнено Г-образное отверстие 23 с двух сторон отверстия 24 и 25 с вертикальными пазами 26 для установки плоских обратных клапанов 27 и 28 из упругого эластичного материала (резины). Клапаны в верхней части прикреплены к золотнику. Обратные клапаны могут быть изготовлены в виде шарика 29, поджатые пружиной 30 или резинкой 31 в виде толстой нитки, пропущенной через отверстие шарика. Шарики от выпадания из золотника удерживаются фигурными гайками 32. Золотник от выпадания из корпуса удерживается проволочными фиксаторами 33.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат может изготавливаться в трех вариантах:

I - мановакуумметр оборудован дополнительной фиксирующей стрелкой без пневмораспределителя;

II - аппарат оборудован пневмораспределителем без переделки мановакуумметра;

III - аппарат имеет переоборудованный манометр и пневмораспределитель.

I. Мановакуумметр укладывают горизонтально на стол. Приподнимают за головку 14 дополнительную стрелку 11 и поводок 12 устанавливают слева от стрелки мановакуумметра, набирают полные легкие воздуха и с силой выдыхают в загубник и воздух идет в манометр 1 и емкость 3; стрелка манометра движется на повышение, увлекая за поводок дополнительную стрелку. После окончания опыта вынимается загубник изо рта, стрелка манометра возвращается на ноль, а дополнительная стрелка за счет своего веса остается на месте, фиксируя максимальное давление при выдохе, поскольку диск 13 опирается на втулку 8, и записывают показание. Затем дополнительную стрелку с поводком устанавливают справа от стрелки мановакуумметра и производят вдох, записывают показание.

II. Перемещают квадратный золотник 17 влево, при этом шарик 20 фиксатора входит в ямку корпуса, фиксируя положение «выдох». Через загубник 5 выдыхают воздух из легкого, открывается клапан 28 и воздух поступает в мановакуумметр 1 и емкость 3, стрелка мановакуумметра показывает давление. При прекращении выдоха клапан 28 закрывается, записывают показание. Затем золотник возвращают в нейтральное положение, воздух выходит из аппарата через Г-образное отверстие 23 золотника 17 и вертикальное отверстие 19 корпуса 15.

Для определения вакуума при вдохе золотник перемещают вправо. При вдохе открывается клапан 27 и воздух высасывается из мановакуумметра и емкости 3, стрелка мановакуумметра движется против часовой стрелки.

III. При наличии переоборудованного манометра и пневмораспределителя значения избыточного давления и разряжения (вакуума) показывают обе стрелки.

Мембранный манометр тонометра после переоборудования может применяться в аппарате. Аппарат следует применять для определения физиологических параметров спортсменов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1450824, МКИ А61В 5/08 «Устройство для определения емкости легких», 1989 г.

2. Авторское свидетельство СССР №884694, МКИ А61В 5/08 «Устройство для определения параметров дыхания», 1981 г.

3. Авторское свидетельство СССР №957858, МКИ А61В 5/08 «Устройство для регистрации дыхания у животного», 1982 г.

4. Дыхательный тренажер Фролова. Методические рекомендации. ООО фирма «Динамика», Новосибирск, 2005 г.

5. Авторское свидетельство СССР №1673050, МКИ А61В 5/08, А61М 16/10 «Аппарат для тренировки дыхательной мускулатуры», 1991 г.

6. Патент на полезную модель РФ №77538 «Аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой и ее тренировки», 19.03.2007.

1. Аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе, содержащий мембранный мановакуумметр, жесткую закрытую емкость, тройник, загубник, соединенные между собой шлангами, отличающийся тем, что мановакуумметр оборудован дополнительной фиксирующей стрелкой с поводком, ось которой имеет тормозящий диск и головку, и пропущен через отверстие стекла мановакуумметра со втулкой по оси стрелки мановакуумметра.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что между загубником и тройником установлен трехпозиционный пневмораспределитель, имеющий корпус с двумя штуцерами и пазами прямоугольной формы, золотник квадратного сечения, имеющий возможность перемещения и фиксации в положение выдоха, нейтральное и положение вдоха и снабженный по центру Г-образным отверстием для удаления воздуха и с двух сторон отверстиями с пазами, и два обратных клапана, установленные в упомянутых пазах золотника с возможностью открываться при осуществлении и закрываться при прекращении соответственно вдоха/выдоха.