Устройство для измерения параметров искусственной вентиляции легких

Устройство для измерения параметров искусственной вентиляции легких

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 608523

Союз Советских

Социалистических

Республик

>(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.10.76 (21) 2413034/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 09.0б.78 (51) М. Кл.2 А 61В 5/08

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 615.471(088,8) (72) Авторы изобретения

И. С. Гринберг и Ю. Ш. Гальперин (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к измерительным пульманологическим приборам и аппаратам искусственной вентиляции легких.

Известно устройство для измерения параметров искусственной вентиляции легких, содержащее преобразователь скорости потока воздуха, дифференциальный электроманометр, датчик давления, интегратор, блок управления интегратором, клапан, делительное устройство и индикатор. Блок управления интегратором выполнен в виде компаратора, вход которого связан с выходом дифференциального электроманометра, а выход соединен с интегратором (1).

Однако выполнение в аппарате блока управления интегратором в виде реле или компаратора, связанного с выходом дифференциального электроманометра приводит к тому, что при наличии артефактов и шумов происходят сбои интегратора, а малые сигналы скорости потока не интегрируются, что в конечном итоге приводит к увеличению погрешности измерения дыхательного объема.

Целью изобретения является повышение точности измерения дыхательного объема при искусственной вентиляции легких.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве блок управления интегратором выполнен в виде последовательно включенных преобразователя давления воздуха в электрический сигнал, дифференциатора, компаратора, одновибратора и ключевой схемы, причем преобразователь давления воздуха в электрический сигнал пневматически соединен с преобразователем скорости потока воздуха, ключевая схема электрически соединена с интегратором, а второй вход компаратора подключен к дополнительно введенному источнику

10 постоянного напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для измерения параметров искусственной вентиляции легких; на фиг. 2 показаны диаграммы.

15 Устройство содержит преобразователь 1 скорости потока воздуха, дифференциальный электроманометр 2, интегратор 3 с блоком 4 управления и индикаторный прибор 5.

Преобразователь 1 скорости потока представляет собой пневматическое сопротивление, на выходах которого возникает разность давления, пропорциональная скорости потока газа, протекающего через него. Это пневматическое сопротивление может быть выполнено, например, в виде пакета пластин, трубок или диафрагмы.

Дифференциальный электроманометр 2 выполнен в виде камеры с двумя входами, разделенной мембраной с наклеенными на нее

30 тензорезисторами, образующим мостовую схе608523

60 му. Интегратор 3 образован операционным усилителем с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и резистором, присоединенным к инвертирующему входу. В качестве индикаторного прибора может быть использован любой аналоговый или цифровой вольтметр.

Входы дифференциального электроманометра 2 пневматически соединены с выходами преобразователя 1 скорости потока, а выход— электрически — с входом интегратора 3, выход которого в свою очередь подключен к индикаторному прибору 5 и блоку 4 управления интегратором.

Блок 4 управления интегратором содержит преобразователь 6 давления воздуха в электрический сигнал, дифференциатор 7, компаратор 8, одновибратор 9 и ключевую схему 10.

Преобразователь 6 давления представляет собой камеру с пневматическим входом, внутри которой имеется мембрана с наклеенными тензорезисторами, образующими мостовую схему.

Дифференциатор 7 образован операционным усилителем с резистором в цепи отрицательной обратной связи и конденсатором, присоединенным к инвертирующему входу. Компаратор 8 выполнен в виде операционного усилителя с разомкнутой цепью обратной связи, на один из входов которого подается измеряемый сигнал, а на другой — определенный уровень напряжения. Одновибратор 9 представляет собой логическую микросхему, а ключевая схема 10 сброса — полевой транзистор.

При этом вход преобразователя 6 давления пневматически связан с преобразователем 1 скорости потока, а выход — электрически— с входом дифференциатора 7, выход которого соединен с одним из входов компаратора 8.

Выход компаратора 8 подключен к входу одновибратора 9, соединенного с ключевой cvcмой 10, управляющей работой интегратора 3.

Устройство работает следующим образом.

Во время выхода пациента поток газа проходит через преобразователь 1 скорости потока, создавая между его выходами перепад давления ХР, пропорциональный скорости потока V. Дифференциальным электроманометром 2 этот перепад давления преобразуется в электрический сигнал. Последний интегрируется интегратором 3 для получения значения дыхательного объема. Для управления интегратором 3 газ одновременно подается на вход блока 4 управления интегратором 3, а именно на вход преобразователя 6 давления, который преобразует давление в системе в электрический сигнал. Этот сигнал подается на вход дифференциатора 7, который выделяет из него сигнал первой производной Р. Далее сигнал первой производной Р поступает на один из входов компаратора 8, который производит сравнение сигнала P с определенным уровнем напряжения. При достижении сигналом первой производной этого уровня на выходе компаратора 8 появляется отрицательный фронт напряжения, приходящийся на начало вдоха. От этого фронта запускается одновибратор 9, формирующий импульс, длительностью порядка 100 мсек. Этим импульсом открывается схема 10, которая сбрасывает до нуля сигнал дыхательного объема, накомпленный интегратором 3 в течение предыдущего выдоха. После этого интегратор 3 готов к работе в следующем цикле дыхания.

Значения, пакапливаемые интегратором 3 за выдох, воспроизводятся индикаторным прибором 5.

Устройство позволяет получить точную информацию о фактическом значении дыхательного объема и тем самым обеспечить соответствие режима искусственной вентиляции потребностям пациента. Одновременно обеспечивается и контроль подлежащей работы аппаратуры искусственной вентиляции легких по ее важнейшему параметру. Все это позволяет улучшить качество и эффективность анестезиологических и реанимационных процедур.

Устройство может найти применение в медицинской практике, в частности в анестезиологических и реанимационных отделениях, в палатах интенсивной терапии — во всех случаях применения искусственной вентиляции легких для лечения дыхательной недостаточности различного происхождения, Формула изобретения

Устройство для измерения параметров искусственной вентиляции легких, содержащее преобразователь скорости потока воздуха, дифференциальный электроманометр, интегратор, блок управления интегратором и индикаторный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения дыхательного об.ьема при искусственной вентиляции легких, в нем блок управления интегратором выполнен в виде последовательно включенных преобразователя давления воздуха в электрический сигнал, дифференциатора, компаратора, одновибратора и ключевой схемы, причем преобразователь давления воздуха в электрический сигнал пневматически соединен с преобразователем скорости потока воздуха, ключевая схема электрически соединена с интегратором, а второй вход компаратора подключен к дополнительно введенному источнику постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ ¹ 2337061, кл. А 61В 5/08, опублик. 1972.

608523

Ðèã. 2

Составитель Л. Соловьев

Редактор М. Дмитриева

Тсхред Н. Рыбкина Корректор Л. Котова

Заказ 101372 Изд. ¹ 469 Тираж 708 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2