RU2320375C2 - Controllable breathing exerciser - Google Patents
Controllable breathing exerciser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320375C2 RU2320375C2 RU2006106315/14A RU2006106315A RU2320375C2 RU 2320375 C2 RU2320375 C2 RU 2320375C2 RU 2006106315/14 A RU2006106315/14 A RU 2006106315/14A RU 2006106315 A RU2006106315 A RU 2006106315A RU 2320375 C2 RU2320375 C2 RU 2320375C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- breathing
- simulator
- carbon dioxide
- oxygen
- mixer
- Prior art date
Links
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 title claims abstract description 33
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 26
- 206010020591 Hypercapnia Diseases 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 5
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 4
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 2
- 108010064719 Oxyhemoglobins Proteins 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 208000023589 ischemic disease Diseases 0.000 description 2
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 1
- 206010006322 Breath holding Diseases 0.000 description 1
- 208000006545 Chronic Obstructive Pulmonary Disease Diseases 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 206010029113 Neovascularisation Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004099 anaerobic respiration Effects 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 238000009534 blood test Methods 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001631 hypertensive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001146 hypoxic effect Effects 0.000 description 1
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001050 pharmacotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000002644 respiratory therapy Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к клинической, космической и подводной медицине и предназначается для использования при лечении больных хроническими обструктивными болезнями легких, гипертонической и ишемической болезнями, а также для тренировок и испытаний здоровых людей к условиям жизнедеятельности в атмосфере с повышенным содержанием углекислого газа и пониженным содержанием кислорода.The invention relates to clinical, space and underwater medicine and is intended for use in the treatment of patients with chronic obstructive pulmonary diseases, hypertensive and ischemic diseases, as well as for training and testing healthy people to vital conditions in an atmosphere with a high content of carbon dioxide and a low oxygen content.
Аналогами изобретения являются дыхательный тренажер ТДИ-01 (Ингалятор Фролова) (1), а также капникатор Ненашева А.А., Мишустина Ю.Н. и Левкина С.Ф. (2).Analogs of the invention are the respiratory simulator TDI-01 (Frolov's inhaler) (1), as well as the capnicator Nenasheva A.A., Mishustina Yu.N. and Levkina S.F. (2).
Общими свойствами и задачами аналогов и предлагаемого тренажера являются создание методом возвратного дыхания гиперкапнического и гипоксического состава вдыхаемого воздуха, а тренажеров Фролова и дыхательного управляемого - сопротивление дыханию. Качественно эти задачи с помощью аналогов в какой-то мере решаются. Однако при дыхании в полуоткрытом контуре аналогов невозможно достичь необходимых для терапевтического или тренировочного эффектов повышения концентрации углекислого газа и понижения концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе. В полуоткрытом контуре вся эволюция газообмена происходит в течение одного дыхательного цикла без последовательного накопления изменений концентрации углекислого газа и кислорода.The common properties and tasks of the analogues and the proposed simulator are the creation of the hypercapnic and hypoxic composition of the inhaled air by the method of return breathing, and the Frolov and respiratory controlled simulators - breathing resistance. Qualitatively, these tasks with the help of analogues are to some extent solved. However, when breathing analogues in a semi-open circuit, it is impossible to achieve the necessary therapeutic or training effects to increase the concentration of carbon dioxide and lower the concentration of oxygen in the inhaled air. In a semi-open circuit, the entire evolution of gas exchange occurs during one respiratory cycle without successive accumulation of changes in the concentration of carbon dioxide and oxygen.
Это видно на примере капнограммы, полученной при дыхании через тренажер Фролова (фиг.1). Динамика содержания углекислого газа в течение дыхательного цикла мало отличается от таковой при дыхании чистым воздухом (фиг.2). Измеренное содержание кислорода при дыхании через тренажер Фролова колеблется в пределах 16-19 объемных процентов.This is illustrated by the example of a capnogram obtained by breathing through the Frolov simulator (Fig. 1). The dynamics of carbon dioxide during the respiratory cycle differs little from that when breathing clean air (figure 2). The measured oxygen content during breathing through the Frolov simulator ranges from 16-19 volume percent.
Капникатор Ненашева А.А. и соавторов no-существу является вариантом тренажера Фролова. Оба эти аналога несомненно полезны как средства обучения различным дыхательным методикам, при которых терапевтический эффект достигается за счет ограничения вентиляции легких задержкой дыхания, что не физиологично и обременительно для пациентов. Аналогами не в полной мере используются потенциальные возможности терапии и тренировки дозированным изменением содержания углекислого газа и кислорода во вдыхаемом воздухе. Предлагаемым тренажером эти задачи решаются.Kapnikator Nenasheva A.A. and co-authors no-essentially is a variant of the Frolov simulator. Both of these analogues are undoubtedly useful as a means of teaching various breathing techniques in which the therapeutic effect is achieved by limiting the ventilation of the lungs by holding the breath, which is not physiological and burdensome for patients. The analogues do not fully utilize the potential possibilities of therapy and training with a dosed change in the content of carbon dioxide and oxygen in the inhaled air. The proposed simulator solves these problems.
Сущность изобретения состоит в обеспечении в закрытом контуре возвратного дыхания задаваемых концентрации углекислого газа и сопряженного с ней уменьшения концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе при сохранении физиологичной структуры дыхательного акта.The essence of the invention is to provide in a closed loop of return breathing the specified concentration of carbon dioxide and the associated decrease in the concentration of oxygen in the inhaled air while maintaining the physiological structure of the respiratory act.
Эта задача решается дозированным подмешиванием в процессе возвратного дыхания к вдыхаемому воздуху свежего воздуха через дюзу со сменными колпачками с диаметром отверстия 4, 3, 2, 1 мм или колпачком без отверстия. Динамическое равновесие на задаваемом уровне концентраций углекислого газа и кислорода обеспечивается подбором диаметра отверстия дюзы и величиной дыхательного объема. Уменьшение диаметра отверстия дюзы и дыхательного объема приводят к увеличению концентрации углекислого газа и уменьшению концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе и, наоборот, увеличение диаметра отверстия дюзы и объема дыхания обеспечивают большую долю подмешиваемого свежего воздуха и, соответственно, меньшую концентрацию углекислого газа и большую - кислорода. Таким образом, в тренажере может создаваться концентрация углекислого газа до 6 объемных процентов (45 мм рт.ст.) и уменьшение концентрации кислорода до 14 объемных процентов (105 мм рт.ст.).This problem is solved by dosed mixing in the process of returning breath to the inhaled air of fresh air through the nozzle with interchangeable caps with a hole diameter of 4, 3, 2, 1 mm or a cap without a hole. Dynamic equilibrium at a given level of carbon dioxide and oxygen concentrations is ensured by the selection of the nozzle diameter and the size of the tidal volume. A decrease in the diameter of the nozzle orifice and tidal volume leads to an increase in the concentration of carbon dioxide and a decrease in the oxygen concentration in the inhaled air, and, conversely, an increase in the diameter of the nozzle orifice and the volume of breathing provide a greater proportion of fresh air mixed in and, accordingly, a lower concentration of carbon dioxide and a greater concentration of oxygen. Thus, the simulator can create a concentration of carbon dioxide up to 6 volume percent (45 mm Hg) and a decrease in oxygen concentration up to 14 volume percent (105 mm Hg).
Изменением высоты слоя водной суспензии активированного угля над уровнем отверстий колокола осуществляется дозированная нагрузка сопротивлением выдоху. При выдохе через водную суспензию активированного угля выдыхаемый воздух частично очищается от вредных примесей. В тренажере тракты вдоха и выдоха разъединены, что позволяет измерять концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе и углекислого газа в течение дыхательного цикла, капнограмму.By changing the height of the layer of an aqueous suspension of activated carbon above the level of the bell holes, a metered load is exhaled. When exhaling through an aqueous suspension of activated carbon, the exhaled air is partially purified from harmful impurities. In the simulator, the inspiratory and expiratory tracts are disconnected, which makes it possible to measure the concentration of oxygen in the inhaled air and carbon dioxide during the respiratory cycle, and a capnogram.
Биомеханика возвратного дыхания через тренажер состоит в следующем. Устанавливается исходный диаметр отверстия дюзы 4 мм. После глубокого свободного вдоха делается выдох через маску, клапанный тройник, выдыхательную трубку, отверстия колокола в смеситель и в дыхательный мешок. На последующем вдохе воздух из дыхательного мешка и смесителя проходит через вдыхательную трубку, ресивер, клапанный тройник и маску. Дыхательные циклы повторяются до установления динамического равновесия в смесителе концентраций кислорода и углекислого газа, которые определяются при прохождении воздуха через ресивер и датчик капнографа. Для определения концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе небольшое его количество отсасывается из ресивера в газоанализатор кислорода, а концентрация углекислого газа определяется непрерывно в течение дыхательных циклов (см. фиг.2). После установления динамического равновесия принимается решение о продолжении возвратного дыхания в этом режиме или о смене колпачка дюзы с меньшим диаметром отверстия для увеличения концентрации углекислого газа в смесителе и уменьшения концентрации кислорода. Таким образом, подбирается величина диаметра отверстия дюзы для проведения сеанса терапии или тренировки.The biomechanics of return breathing through the simulator is as follows. The initial nozzle hole diameter of 4 mm is set. After a deep free breath, an exhalation is made through the mask, valve tee, exhalation tube, bell holes in the mixer and in the breathing bag. On a subsequent inhalation, air from the breathing bag and the mixer passes through the inhalation tube, receiver, valve tee and mask. Respiratory cycles are repeated until a dynamic equilibrium is established in the mixer of oxygen and carbon dioxide concentrations, which are determined by the passage of air through the receiver and capnograph sensor. To determine the concentration of oxygen in the inhaled air, a small amount of it is aspirated from the receiver into the oxygen gas analyzer, and the concentration of carbon dioxide is determined continuously during the respiratory cycles (see figure 2). After the dynamic equilibrium has been established, a decision is made to continue breathing back in this mode or to change the nozzle cap with a smaller hole diameter to increase the concentration of carbon dioxide in the mixer and reduce the oxygen concentration. Thus, the diameter of the nozzle opening is selected for a therapy session or training.
На фиг.3 представлена схема дыхательного управляемого тренажера, а на фиг.8 - его общий вид. Тренажер состоит из следующих деталей:In Fig.3 presents a diagram of a respiratory controlled simulator, and in Fig.8 - its General view. The simulator consists of the following parts:
1 - смеситель выдыхаемого и примешиваемого свежего воздуха, изготовленный из емкости для сыпучих продуктов объемом 2,3 л;1 - a mixer of exhaled and mixed fresh air made from a container for bulk products with a volume of 2.3 l;
2 - маска для наркоза или от другого дыхательного устройства;2 - mask for anesthesia or from another respiratory device;
3 - вдыхательная и 4 выдыхательная трубки, применяемые в гипоксикаторе "Эверест-I";3 - inhalation and 4 exhalation tubes used in the Everest-I hypoxicator;
5 - клапанный тройник от дыхательной аппаратуры;5 - valve tee from breathing equipment;
6 - колокол с 15 отверстиями диаметром 1,5 мм по периметру, изготовленный из цилиндра небулайзера;6 - a bell with 15 holes with a diameter of 1.5 mm around the perimeter, made of a nebulizer cylinder;
7 - опорная трубка дыхательного мешка из одноразового шприца;7 - a supporting tube of a breathing bag from a disposable syringe;
8 - дыхательный мешок от гипоксикатора "Эверест-I";8 - a respiratory bag from the Everest-I hypoxicator;
9 - ресивер из цилиндра небулайзера;9 - receiver from the cylinder of the nebulizer;
10 - датчик концентрации углекислого газа от капнографа;10 - carbon dioxide concentration sensor from a capnograph;
11 - дозирующая дюза со сменяемыми колпачками с отверстиями в них диаметром 4, 3, 2, 1 мм и без отверстия, изготовлена из вентиля бескамерной шины автомобильного колеса;11 - a dosing nozzle with replaceable caps with holes in them with a diameter of 4, 3, 2, 1 mm and without a hole, made of a valve of a tubeless tire of a car wheel;
12 - в смеситель наливается водная суспензия из 10 г аптечного активированного угля.12 - an aqueous suspension of 10 g of pharmaceutical activated carbon is poured into the mixer.
В зависимости от задач и особенностей используемых дыхательных методик объем смесителя и дыхательного мешка может изменяться. Так, в режиме испытаний переносимости гиперкапнии объем смесителя увеличивается до 5 л, а дыхательного мешка - до 10 л.Depending on the tasks and characteristics of the respiratory techniques used, the volume of the mixer and the air bag may vary. So, in the test mode of tolerance of hypercapnia, the volume of the mixer increases to 5 l, and the breathing bag - up to 10 l.
Составляющие тренажер детали соединены в единый функциональный комплекс таким образом, что в нем обеспечивается круговая циркуляция вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, возвратное дыхание, с дозируемым подмешиванием свежего воздуха, дозируемое сопротивление выдоху и очищение выдыхаемого воздуха от вредных примесей.The components of the simulator are connected in a single functional complex in such a way that it provides circular circulation of the inhaled and exhaled air, return breathing, with dosed mixing of fresh air, dosed resistance to expiration and purification of exhaled air from harmful impurities.
В таблицах (фиг.4, 6) представлены физиологические показатели при сеансах дыхания через тренажер двух мужчин-испытателей. Испытатель А., 70 лет, ишемическая болезнь сердца и головного мозга. Испытатель К., 75 лет, гипертоническая болезнь 1 ст. Оба испытателя предварительно прошли курс дыхания через тренажер. Для наглядности те же данные представлены и на графиках (фиг.5, 7). Испытатель А. в сеансе дышал через тренажер при диаметре отверстия дюзы 3 мм, а испытатель К. - 1,5 мм. Из представленных данных видно, что с уменьшением диаметра отверстия дюзы возрастает напряженность кардиореспираторной системы. Наиболее значимым является повышение концентрации углекислого газа на вдохе с уменьшением диаметра отверстия дюзы, а следовательно, и величины подмешиваемого свежего воздуха. Тем самым подтверждается возможность дозирования гиперкапнии. В меньшей степени изменилось содержание кислорода во вдыхаемом воздухе и оставалось практически стабильным на протяжении всего сеанса. Наблюдалось близкое к исходному насыщение артериальной крови кислородом. Такую динамику кислорода можно объяснить включением анаэробного дыхания, чего авторы тренажеров-аналогов добиваются ограничением вентиляции легких, волевой задержкой дыхания. Высокой степени оксигенации артериальной крови в легких способствует создаваемое в тренажере сопротивление дыханию на выдохе, так называемое управляемое дыхание (3). Например, по собственным наблюдениям, при подъеме в барокамере здоровых летчиков и космонавтов на "высоту" 5000 м насыщение артериальной крови кислородом у них снижается в среднем до 75-80%, а при применении приема управляемого дыхания увеличивается до 90-95%, что равнозначно спуску до "высоты" 2500 метров.In the tables (Fig. 4, 6) physiological parameters are shown for breathing sessions through a simulator of two male test subjects. Tester A., 70 years old, coronary heart and brain disease. Tester K., 75 years old, hypertension 1 tbsp. Both testers previously underwent breathing through the simulator. For clarity, the same data are presented on the graphs (figure 5, 7). Tester A. in the session breathed through the simulator with a nozzle opening diameter of 3 mm, and tester K. - 1.5 mm. From the presented data it is seen that with a decrease in the diameter of the nozzle opening, the tension of the cardiorespiratory system increases. The most significant is the increase in the concentration of carbon dioxide on inspiration with a decrease in the diameter of the nozzle opening, and consequently, the amount of fresh air being mixed in. This confirms the possibility of dosing hypercapnia. To a lesser extent, the oxygen content in the inhaled air changed and remained practically stable throughout the entire session. Close to the initial saturation of arterial blood with oxygen was observed. Such dynamics of oxygen can be explained by the inclusion of anaerobic respiration, which the authors of analog simulators achieve by restricting ventilation of the lungs, volitional breath holding. The high degree of oxygenation of arterial blood in the lungs is facilitated by the resistance to breathing on the exhale created in the simulator, the so-called controlled breathing (3). For example, according to our own observations, when healthy pilots and astronauts rise to a “height” of 5000 m in the pressure chamber, their arterial blood oxygen saturation decreases to an average of 75-80%, and when using controlled breathing it increases to 90-95%, which is equivalent Descent to the "height" 2500 meters.
Поэтому из описанных особенностей динамики газообмена следует, что дозировать терапевтическую нагрузку по уровню насыщения гемоглобина крови кислородом (4) при дыхании через тренажер очевидно было бы некорректным. Более определенное значение имеет динамика концентраций углекислого газа в начале вдоха и в конце выдоха, что определяется по капнограмме.Therefore, it follows from the described features of the dynamics of gas exchange that it would obviously be incorrect to dose the therapeutic load by the level of blood hemoglobin oxygen saturation (4) when breathing through the simulator. The dynamics of carbon dioxide concentrations at the beginning of inspiration and at the end of exhalation, which is determined by the capnogram, has a more definite significance.
Таким образом, с помощью тренажера можно получать требуемые для терапии или тренировки концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе и управлять терапевтическим или тренировочным процессом. Меньшее значение имеет гипоксия, хотя содержание кислорода во вдыхаемом из смесителя воздухе и снижается до 16-14 об.%. Как указывалось выше, управляемое дыхание способствует высокой артериализации крови в легких, а сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо в условиях гиперкапнии способствует облегчению перехода кислорода от оксигемоглобина в ткани. Такая особенность динамики кислорода, создаваемой тренажером, имеет положительное значение для лечения чувствительных к гипоксии больных, например, ишемической болезнью сердца и головного мозга. Это же свойство тренажера делает возможным проведение испытаний переносимости гиперкапнии с помощью предлагаемого тренажера здоровыми лицами, которым по роду профессиональной деятельности приходится работать в герметических объектах. Известно, что при нарушении работы системы жизнеобеспечения таких объектов ведущее значение для состояния работоспособности имеет гиперкапния.Thus, with the help of a simulator, it is possible to obtain the concentration of carbon dioxide required for therapy or training in the inhaled air and control the therapeutic or training process. Hypoxia is less important, although the oxygen content in the air inhaled from the mixer decreases to 16-14 vol.%. As mentioned above, controlled respiration contributes to high blood arterialization in the lungs, and a shift of the oxyhemoglobin dissociation curve to the right under conditions of hypercapnia helps to facilitate the transfer of oxygen from oxyhemoglobin to the tissue. This feature of the oxygen dynamics created by the simulator is of positive importance for the treatment of hypoxia-sensitive patients, for example, coronary heart and brain diseases. The same property of the simulator makes it possible to conduct tolerance tests of hypercapnia with the help of the proposed simulator by healthy individuals who, by the nature of their professional activity, have to work in pressurized facilities. It is known that in case of disruption of the life support system of such objects, hypercapnia is of primary importance for the state of working capacity.
Существенным положительным отличием тренажера является создание дозированной нагрузки гиперкапнией, гипоксией и сопротивлением дыханию при возможности сохранения физиологичной структуры дыхательного акта, более полное использование потенциальных возможностей терапии и тренировки факторами дыхания.A significant positive difference of the simulator is the creation of a dosed load of hypercapnia, hypoxia, and respiratory resistance, while maintaining the physiological structure of the respiratory act, and making fuller use of the potential treatment options and training with respiratory factors.
Оснащение тренажера газоанализаторами и средствами оперативного медицинского контроля, проведение клинических и биохимических исследований крови позволяют объективно управлять терапевтическим и тренировочным процессом. В упрощенном варианте, без газоанализа, тренажер (фиг.9) под патронажем лечащего врача может использоваться в домашних условиях.Equipping the simulator with gas analyzers and means of operational medical control, conducting clinical and biochemical blood tests allows you to objectively control the therapeutic and training process. In a simplified version, without gas analysis, the simulator (Fig. 9) under the patronage of the attending physician can be used at home.
На фиг.10 и 11 представлен пример испытания переносимости гиперкапнии. Испытатель Д., здоровый мужчина 25 лет, дышал при герметичности дыхательных трактов и объемов тренажера и выдержал нагрузку гиперкапнией в течение 8 минут. Концентрация углекислого газа практически линейно повышалась и достигла во вдыхаемом воздухе 47,6 мм рт.ст. (6,3%) и 65,3 мм рт.ст. (8,7%) - в выдыхаемом. Причем разность между этими концентрациями с первой минуты экспозиции до восьмой уменьшилась с 29.1 до 17,7 мм рт.ст., что можно расценивать как показатель хорошего состояния буферных систем газообмена и, соответственно, хорошей переносимости гиперкапнии. Насыщение артериальной крови кислородом в легких оставалась на хорошем уровне, 86% при снижении концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе до 10,5 об.%, что свидетельствует о ведущем значении гиперкапнии в данном режиме испытания с помощью тренажера.Figure 10 and 11 presents an example of a tolerance test for hypercapnia. Test D., a healthy man of 25 years old, breathed with tightness of the respiratory tract and volumes of the simulator and withstood the load with hypercapnia for 8 minutes. The concentration of carbon dioxide almost linearly increased and reached 47.6 mm Hg in inhaled air. (6.3%) and 65.3 mmHg (8.7%) - in the exhaled. Moreover, the difference between these concentrations from the first minute of exposure to the eighth decreased from 29.1 to 17.7 mm Hg, which can be regarded as an indicator of the good condition of the buffer gas exchange systems and, accordingly, the good tolerance of hypercapnia. The saturation of arterial blood with oxygen in the lungs remained at a good level, 86% with a decrease in the oxygen concentration in the inhaled air to 10.5 vol.%, Which indicates the leading value of hypercapnia in this test mode using the simulator.
Безопасность и эффективность тренажера проверены на добровольцах здоровых людях, а также больных бронхиальной астмой, гипертонической и ишемической болезнями с положительным результатом.The safety and effectiveness of the simulator was tested on volunteers in healthy people, as well as patients with bronchial asthma, hypertension and ischemic diseases with a positive result.
Дыхательный управляемый тренажер является техническим средством, с помощью которого могут реализовываться самые различные дыхательные методики терапии и тренировки.A controlled breathing simulator is a technical tool with which a variety of respiratory therapy and training techniques can be implemented.
Литература:Literature:
1. Фролов В.Ф., Кустов Е.Ф. Индивидуальный дыхательный тренажер "ТДИ-01" (тренажер Фролова). Патент России № 1790417 от 22.09.1992 года.1. Frolov V.F., Kustov E.F. Individual breathing simulator "TDI-01" (Frolov simulator). Patent of Russia No. 1790417 dated 09/22/1992.
2. Ненашев А.А., Мишустин Ю.Н., Левкин С.Ф. Капникатор. Патент России № 21737334 от 27.12.2001 года.2. Nenashev A.A., Mishustin Yu.N., Levkin S.F. Kapnikator. Patent of Russia No. 21737334 dated December 27, 2001.
3. Малкин В.Б., Гиппенрейтер Е.Б. Острая и хроническая гипоксия. "Наука", М., 1977 г., с.72.3. Malkin VB, Hippenreiter E.B. Acute and chronic hypoxia. "Science", M., 1977, p.72.
4. Калакутский Л.И., Поляков В.А. Аппаратура для терапии в условиях гиперкапнической гипоксии. Всероссийская научная конференция "Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях", октябрь 2004 г. Санкт-Петербург.4. Kalakutsky L.I., Polyakov V.A. Equipment for therapy in hypercapnic hypoxia. All-Russian Scientific Conference "Pharmacotherapy of hypoxia and its consequences in critical conditions", October 2004, St. Petersburg.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106315/14A RU2320375C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Controllable breathing exerciser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106315/14A RU2320375C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Controllable breathing exerciser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006106315A RU2006106315A (en) | 2007-09-10 |
| RU2320375C2 true RU2320375C2 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=38597938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006106315/14A RU2320375C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Controllable breathing exerciser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320375C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2383361C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная компания "Карбоник" | Device for inducing dosed hypercapnic hypoxia |
| RU2428218C2 (en) * | 2009-09-09 | 2011-09-10 | Виталий Васильевич Калиниченко | Apparatus for generating therapeutic concentrations of carbon dioxide in return respiratory tract and lungs |
| RU2468833C1 (en) * | 2011-10-14 | 2012-12-10 | Юрий Александрович Шолин | Sholin's respiratory training device |
| WO2019164418A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Алексей Витальевич БОБРОВНИКОВ | Device for blocking cellular memory, apparatus for creating breathing gas mixture, and method of treating oncological, bacterial, and viral diseases and benign tumors using a mixture of oxygen and noble gases |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2373964C1 (en) * | 2008-09-22 | 2009-11-27 | Владимир Иванович Лихачёв | Storage capnicator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU365134A1 (en) * | 1971-01-05 | 1973-01-08 | DEVICE FOR DETERMINATION OF OXYGEN CONSUMPTION | |
| RU2183475C1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-06-20 | Цирельников Николай Иванович | Training device for performing respiratory exercises |
| RU45924U1 (en) * | 2005-02-11 | 2005-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Акела-Н" | ARTIFICIAL LUNG VENTILATION DEVICE |
-
2006
- 2006-03-01 RU RU2006106315/14A patent/RU2320375C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU365134A1 (en) * | 1971-01-05 | 1973-01-08 | DEVICE FOR DETERMINATION OF OXYGEN CONSUMPTION | |
| RU2183475C1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-06-20 | Цирельников Николай Иванович | Training device for performing respiratory exercises |
| RU45924U1 (en) * | 2005-02-11 | 2005-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Акела-Н" | ARTIFICIAL LUNG VENTILATION DEVICE |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2383361C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная компания "Карбоник" | Device for inducing dosed hypercapnic hypoxia |
| RU2428218C2 (en) * | 2009-09-09 | 2011-09-10 | Виталий Васильевич Калиниченко | Apparatus for generating therapeutic concentrations of carbon dioxide in return respiratory tract and lungs |
| RU2468833C1 (en) * | 2011-10-14 | 2012-12-10 | Юрий Александрович Шолин | Sholin's respiratory training device |
| WO2019164418A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Алексей Витальевич БОБРОВНИКОВ | Device for blocking cellular memory, apparatus for creating breathing gas mixture, and method of treating oncological, bacterial, and viral diseases and benign tumors using a mixture of oxygen and noble gases |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006106315A (en) | 2007-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nickerson et al. | Measuring ventilatory muscle endurance in humans as sustainable inspiratory pressure | |
| US5447165A (en) | Method for ascertaining prevailing lung condition and a device | |
| US8460202B2 (en) | Method of measuring cardiac related parameters non-invasively via the lung during spontaneous and controlled ventilation | |
| JP5415070B2 (en) | Method and apparatus for achieving and maintaining target end-tidal concentrations | |
| AU726570B2 (en) | Method and apparatus for breathing during anesthesia | |
| US20090137919A1 (en) | Lung volume monitoring method and device | |
| US20090308393A1 (en) | Medical diagnostic cart and method of use | |
| Watchie | Cardiovascular and pulmonary physical therapy: a clinical manual | |
| Mann et al. | Minimizing airflow turbulence in women lowers the work of breathing to levels similar to men | |
| Somogyi et al. | Precise control of end-tidal carbon dioxide levels using sequential rebreathing circuits | |
| US6544191B2 (en) | Process for determining the functional residual capacity of the lungs | |
| RU2320375C2 (en) | Controllable breathing exerciser | |
| Wilson et al. | Response to nasopharyngeal oxygen administration in horses with lung disease | |
| RU2345795C1 (en) | Universal respiratory trainer with biological feedback | |
| RU2029951C1 (en) | Method of determining diffusive capacity of lungs and apparatus for effecting same | |
| Lunn et al. | Effects of changes of frequency and tidal volume of controlled ventilation: Measurement at constant arterial pCO2 in dogs | |
| Wolff | The effects of breathing of alternate breaths of air and a carbon dioxide rich gas mixture in anaesthetized cats | |
| RU225670U1 (en) | Breathing simulator for treatment and rehabilitation | |
| WO2007012170A1 (en) | A new method and apparatus to attain and maintain target end tidal gas concentrations | |
| RU91765U1 (en) | BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR | |
| Olson et al. | Pulmonary ventilation, CO2 response and inspiratory drive in spontaneously breathing young infants during halothane anaesthesia | |
| Gravenstein et al. | Clinical perspectives | |
| Jansang et al. | Effect of Pursed-Lip Breathing using a Windmill Toy Model on Breathing Efficiency in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients | |
| CA2419622A1 (en) | A new method of measuring cardiac related parameters non-invasively with spontaneous and controlled ventilation | |
| RU2428218C2 (en) | Apparatus for generating therapeutic concentrations of carbon dioxide in return respiratory tract and lungs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100302 |