RU2626305C1 - Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626305C1 RU2626305C1 RU2016124910A RU2016124910A RU2626305C1 RU 2626305 C1 RU2626305 C1 RU 2626305C1 RU 2016124910 A RU2016124910 A RU 2016124910A RU 2016124910 A RU2016124910 A RU 2016124910A RU 2626305 C1 RU2626305 C1 RU 2626305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- respiratory
- output
- pneumatic
- circuit
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims description 7
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 title claims description 6
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 100
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002106 pulse oximetry Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 abstract description 38
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 206010061688 Barotrauma Diseases 0.000 description 1
- 241001631457 Cannula Species 0.000 description 1
- 206010001053 acute respiratory failure Diseases 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 201000004192 neonatal respiratory failure Diseases 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 201000004193 respiratory failure Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к реаниматологии. Используют дыхательный контур, содержащий устройство сопряжения с пациентом и пневмоэлемент СРАР, в соответствии с которым составляют и подают в дыхательный контур увлажненную воздушно-кислородную дыхательную смесь. Задают требуемое значение постоянного избыточного давления дыхательной смеси на выходе дыхательного контура, измеряют фактическое значение давления дыхательной смеси на выходе этого контура, сравнивают измеренное и заданное значения давлений, определяют величину рассогласования этих значений, после чего непрерывно формируют сигналы управления расходом дыхательной смеси и выдают их для управления расходом вплоть до устранения упомянутого рассогласования. При этом обеспечивают частоту следования сигналов управления существенно выше частоты следования дыхательных циклов пациента. При этом он дополнен следующими новыми операциями: для конкретного взаимодействующего дыхательного контура автоматически тестируют этот контур и в процессе тестирования вычисляют и запоминают значения двух поправочных коэффициентов: первого коэффициента, характеризующего постоянную времени пневмоэлемента СРАР, и второго коэффициента, характеризующего пневмосопротивление дыхательного контура. Затем, с учетом вычисленных значений поправочных коэффициентов, уточняют и запоминают требуемое значение постоянного избыточного давления на выходе дыхательного контура исходя из требования, что в течение всего дыхательного цикла, в том числе и при вдохе пациента, оно не должно опускаться ниже значения атмосферного давления, после чего регулируют расход дыхательной смеси таким образом, чтобы значение избыточного давления на выходе дыхательного контура сохранялось по существу постоянным и равным по величине уточненному заданному значению в течение всего дыхательного цикла. Устройство для осуществления способа включает модуль регулирования расхода дыхательной смеси, содержащий первый управляемый клапан, блок управления, модуль ввода и отображения информации, нагнетательный пневмоканал с увлажнителем дыхательной смеси, а также первый и второй датчики давления, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом блока управления. Причем модуль регулирования расхода дыхательной смеси снабжен пневмоканалом для подачи воздуха, пневмоканалом для подачи кислорода и пневмовыходом, подключенным к входу нагнетательного пневмоканала, выход которого предназначен для подсоединения к дыхательному контуру. При этом первый датчик давления снабжен пневмовходом для подключения к выходу дыхательного контура, а выход блока управления подключен к управляющему входу первого управляемого клапана, а модуль ввода и отображения информации и блок управления соединены между собой двунаправленной информационной линией связи. При этом в состав блока управления дополнительно введены модуль стабилизации давления, содержащий схему стабилизации и ячейку памяти заданных значений давления, подключенную к этой схеме, и модуль поправочных коэффициентов, содержащий первый и второй вычислители, соединенные со схемой стабилизации информационными линиями связи. Пневмовход второго датчика давления подключен к выходу нагнетательного пневмоканала, а электрический выход этого датчика соединен с соответствующим входом блока управления. Способ и устройство позволяют использовать для процедуры ИВЛ любые виды дыхательных контуров с различными пневмоэлементами СРАР и устройствами сопряжения с пациентом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области медицинского приборостроения и может быть использовано в реаниматологии для оказания респираторной поддержки новорожденным с острой дыхательной недостаточностью.
Известны и считаются наиболее эффективными в терапии дыхательной недостаточности новорожденных способы неинвазивной искусственной вентиляции легких (далее - ИВЛ) с использованием устройств, предназначенных для сопряжения с пациентом, а также пневмоэлементов, способствующих созданию избыточного, по сравнению с атмосферным, давления в дыхательных путях пациента (Continuous positive airway pressure), обозначаемого широко распространенной аббревиатурой CPАР (см., например, WO 2012047903, 2012.04.12; WO 2012047900, 2012.04.12; US 2009165799, 2009.07.02). Эти пневмоэлементы (далее - пневмоэлементы СРАР) представляют собой разнообразные пневматические устройства, пневмосопротивление которых в направлении к пациенту существенно меньше, чем в противоположном направлении. Их размеры колеблются от весьма миниатюрных до крупногабаритных, а конструкции - от пневмоаккамуляторов дыхательной смеси, до обратных неплотных пневмоклапанов и несимметричных трубок Вентури.
В известных способах неинвазивной ИВЛ могут использоваться миниатюрные пневмоэлементы СРАР, встроенные непосредственно в устройства сопряжения с пациентом, например в носовые канюли, назальные маски, и т.п., и применяться либо в качестве составной части аппарата ИВЛ, либо в качестве взаимодействующего с ним элемента, в том числе - одноразового.
Известен способ неинвазивной ИВЛ и устройство, предназначенное для его осуществления (см. US 2012304995 А1, 2012. 12. 06), взаимодействующее с дыхательным контуром, включающим пневмоэлемент СРАР и устройство сопряжения с пациентом.
Известный способ основан на создании постоянного расхода дыхательной смеси в дыхательном контуре, а осуществляющее его устройство содержит нагнетательный пневмоканал, модуль регулирования расхода дыхательной смеси, снабженный пневмоканапом для подачи кислорода, пневмоканалом для подачи воздуха и пневмовыходом для подсоединения к нагнетательному пневмоканалу, модуль ввода и отображения информации, блок управления, электрически связанный с управляющим входом модуля регулирования расхода дыхательной смеси и с модулем ввода и отображения информации, увлажнитель дыхательной смеси, а также датчик давления, установленный на выходе дыхательного контура и электрически соединенный с блоком управления. В соответствии с известным способом в блоке управления запоминают введенное в него значение заданного избыточного давления и сравнивают фактическое значение давления, измеренное датчиком давления, с заданным значением, а при их расхождении вычисляют соответствующую поправку, и затем, на основании фактического значения давления и вычисленной поправки, рассчитывают величину постоянного расхода дыхательной смеси, требуемую для поддержания заданного избыточного давления, и непрерывно выдают соответствующий управляющий сигнал в модуль регулирования расхода дыхательной смеси. В этом модуле формируют поток дыхательной смеси, необходимый для поддержания требуемой величины постоянного расхода и подают сформированный поток по нагнетательному каналу в дыхательный контур пациента.
Недостаток известных способа и устройства заключается в том, что создание постоянного расхода дыхательной смеси не может гарантировать постоянное избыточное давление в дыхательном контуре пациента, в результате чего возможны как повышение давления выше требуемого значения с предпосылкой к баротравме легких, так и недостаточность, вызывающая слипание альвеол.
Этот недостаток устранен в наиболее близком к заявляемому изобретению и принятому за прототип способе неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных с контролем давления в дыхательном контуре и устройстве для его осуществления (см. US 20022078958 А1, 2002.06.27). Известный способ основан на создании и поддержании постоянного значения заданного избыточного давления дыхательной смеси на выходе дыхательного контура, а осуществляющее его устройство взаимодействует с дыхательным контуром, включающим пневмоэлемент СРАР, встроенный в устройство сопряжения с пациентом, может также взаимодействовать с пульсоксиметрическим датчиком и содержит нагнетательный пневмоканал с увлажнителем дыхательной смеси, модуль регулирования расхода дыхательной смеси, снабженный пневмоканалом для подачи кислорода, пневмоканалом для подачи воздуха и управляемым клапаном для регулирования расхода дыхательной смеси, подсоединенный своим пневмовыходом ко входу нагнетательного пневмоканала, выход которого предназначен для подсоединения к дыхательному контуру, модуль ввода и отображения информации, снабженный входом для подключения к пульсоксиметрическому датчику, не менее одного датчика давления, хотя бы один из которых установлен на выходе дыхательного контура, и блок управления, соответствующие входы которого соединены, каждый, с соответствующим электрическим выходом одного из упомянутых датчиков давления, а выход - с управляющим входом модуля регулирования расхода дыхательной смеси. В соответствии с известным способом в блоке управления этого устройства сравнивают фактическое значение давления на выходе пневмоэлемента СРАР, измеренное датчиком давления, с заданным значением избыточного давления, введенным в этот блок по двусторонней информационной линии связи из модуля ввода и отображения информации, и непрерывно формируют управляющие сигналы на управляющий вход модуля регулирования расхода этой смеси, предназначенные для непрерывного регулирования расхода с целью поддержания практически постоянного значения заданного избыточного давления в дыхательных путях новорожденного в течение всей процедуры ИВЛ.
Недостатком известных способа и устройства является невозможность измерения пневмопараметров взаимодействующего с устройством конкретного дыхательного контура таких, например, как перепад давления между входом и выходом пневмоэлемента СРАР, постоянная времени этого пневмоэлемента и пневмосопротивление дыхательного контура, что затрудняет, а в отдельных случаях делает невозможным взаимодействие с определенными видами дыхательных контуров. Например, неучет постоянной времени пневмоэлемента СРАР может привести к асинхронной по отношению к циклу вдох-выдох пациента подаче дыхательной смеси в дыхательные пути новорожденного. Еще одним недостатком прототипа является неэффективность использования информации, вырабатываемой пульсоксиметрическим датчиком, которая служит только для отображения на дисплее модуля ввода и отображения информации и не используется для автоматического регулирования состава дыхательной смеси с целью повышения безопасности новорожденных.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности использования для неинвазивной ИВЛ новорожденных любых видов дыхательных контуров, содержащих различные пневмоэлементы СРАР и различные устройства сопряжения с пациентом, повышение безопасности новорожденных при использовании взаимодействующих дыхательных контуров, а также повышение эффективности использования пульсоксиметрической информации.
Решение поставленной задачи достигается тем, что способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных с использованием дыхательного контура, содержащего устройство сопряжения с пациентом и пневмоэлемент СРАР, в соответствии с которым составляют и подают в дыхательный контур воздушно-кислородную увлажненную дыхательную смесь, определяют и задают значение постоянного избыточного давления на выходе дыхательного контура, измеряют значение фактического давления дыхательной смеси на входе дыхательного контура, сравнивают измеренное значение фактического давления с заданным значением, определяют величину рассогласования между фактическим и заданным значениями давления, в зависимости от величины рассогласования непрерывно формируют соответствующие сигналы управления расходом дыхательной смеси и выдают их вплоть до устранения упомянутого рассогласования, обеспечивая при этом частоту выдачи сигналов управления существенно выше частоты следования дыхательных циклов, дополнен следующими операциями: для конкретного взаимодействующего дыхательного контура автоматически тестируют этот контур, в процессе тестирования вычисляют и запоминают значения двух поправочных коэффициентов: первого коэффициента, характеризующего постоянную времени пневмоэлемента СРАР, и второго коэффициента, характеризующего пневмосопротивление дыхательного контура, затем, с учетом вычисленных значений поправочных коэффициентов, уточняют, задают и запоминают значение постоянного избыточного давления на выходе дыхательного контура исходя из условия, что в течение всего дыхательного цикла, в том числе при вдохе пациента, оно должно превышать значение атмосферного давления, после чего регулируют расход дыхательной смеси таким образом, чтобы давление на выходе дыхательного контура оставалось по существу постоянным и равным заданному значению в течение всего дыхательного цикла.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что устройство для осуществления заявляемого способа, предназначенное для взаимодействия с дыхательным контуром пациента и с пульсоксиметрическим датчиком, содержащее модуль регулирования расхода дыхательной смеси, блок управления, модуль ввода и отображения информации, соединенный с блоком управления двунаправленной информационной линией связи, нагнетательный пневмоканал с увлажнителем дыхательной смеси, а также первый и второй датчики давления, причем модуль регулирования расхода дыхательной смеси снабжен пневмоканалом для подачи воздуха, пневмоканалом для подачи кислорода, первым управляемым клапаном, предназначенным для регулирования расхода дыхательной смеси, и пневмовыходом для подключения ко входу нагнетательного пневмоканала, выход которого предназначен для подсоединения к дыхательному контуру, при этом первый датчик давления снабжен пневмовходом для подсоединения к выходу дыхательного контура и содержит электрический выход, соединенный с соответствующим входом блока управления, электрический выход которого подключен ко входу модуля регулирования расхода дыхательной смеси и, затем, - к управляющему входу первого управляемого клапана, а модуль ввода и отображения информации снабжен входом для подключения к пульсоксиметрическому датчику, дополнено новыми элементами и связями.
Согласно изобретению в состав блока управления предлагаемого устройства дополнительно введены ячейка пульсоксиметрии, модуль поправочных коэффициентов, содержащий первый и второй вычислители, и модуль стабилизации давления, содержащий схему стабилизации, ячейку памяти заданных значений давления, подключенную к этой схеме, причем оба вычислителя модуля поправочных коэффициентов соединены со схемой стабилизации модуля стабилизации давления информационными линиями связи, а в состав модуля регулирования расхода дополнительно введен второй управляемый клапан, установленный в пневмоканале для подачи кислорода, а пневмовход второго датчика давления подключен к выходу нагнетательного пневмоканала, при этом блок управления, модуль регулирования расхода, модуль ввода данных, нагнетательный пневмоканал и оба датчика давления расположены в общем корпусе предлагаемого устройства.
Оба упомянутых вычислителя предназначены для вычисления и хранения значений поправочных коэффициентов, характеризующих пневмопараметры взаимодействующего с предлагаемым устройством дыхательного контура, которые автоматически определяются упомянутыми вычислителями при тестировании дыхательного контура до начала процедуры ИВЛ.
Первый вычислитель предназначен для определения и хранения значения первого поправочного коэффициента, характеризующего постоянную времени пневмоэлемента СРАР, равную промежутку времени, за которое при заданном значении постоянного расхода дыхательной смеси на выходе этого пневмоэлемента достигается заданное значение постоянного избыточного давления. Второй вычислитель предназначен для определения и хранения значения второго поправочного коэффициента, характеризующего пневмосопротивление дыхательного контура в прямом направлении потока дыхательной смеси, пропорциональное перепаду давления между входом и выходом этого контура, равного разности показаний второго и первого датчиков давления.
Схема стабилизации, входящая в состав модуля стабилизации давления, предназначена для вычисления величины расхода дыхательной смеси, требуемой для создания и поддержания заданной величины постоянного избыточного давления на выходе дыхательного контура в течение всей процедуры вентиляции легких и непрерывного формирования управляющих сигналов для подачи на управляющий вход первого управляемого клапана модуля регулирования расхода. Вычисление величины требуемого расхода производится на основе показаний первого датчика давления с учетом хранящегося в ячейке памяти заданного значения давления, а также значений первого и второго поправочных коэффициентов, поступающих в модуль стабилизации давления из модуля поправочных коэффициентов по информационной линии связи. Ячейка пульсоксиметрии предназначена для обработки показаний пульсоксиметрического датчика и формирования на их основе сигнала, поступающего на управляющий вход второго управляемого клапана для изменения доли кислорода в составе дыхательной смеси в зависимости от значений параметров, характеризующих артериальный пульс пациента и содержание кислорода в крови.
Благодаря предложенному техническому решению в дыхательных путях новорожденного при использовании любых типов дыхательных контуров устанавливается по существу постоянное избыточное давление, соответствующее заданному значению, необходимому для эффективной респираторной поддержки пациента, а парциальное содержание кислорода в дыхательной смеси объективно соответствует параметрам пульсоксиметрии, что надежно обеспечивает защиту новорожденного при выполнении процедуры ИВЛ.
Работа предлагаемого устройства во взаимодействии с дыхательным контуром и пульсоксиметрическим датчиком поясняется чертежом, на котором введены следующие обозначения:
1 - модуль регулирования расхода, 2 - пневмоканал для подачи кислорода, 3 - пневмоканал для подачи воздуха, 4 - нагнетательный пневмоканал, 5 - дыхательный контур, 6 - устройство сопряжения, 7 - пневмоэлемент СРАР, 8 - первый датчик давления, 9 - блок управления, 10 - модуль ввода и отображения, 11 - модуль поправочных коэффициентов, 12 - первый вычислитель, 13 - второй вычислитель, 14 - модуль стабилизации давления, 15 - ячейка памяти, 16 - схема стабилизации, 17 - второй датчик давления, 18 - увлажнитель, 19 - ячейка пульсоксиметрии, 20 - пульсоксиметрический датчик, 21 - первый управляемый клапан, 22 - второй управляемый клапан, 23 - корпус.
Модуль регулирования расхода 1 снабжен пневмоканалом для подачи кислорода 2, пневмоканалом для подачи воздуха 3 и пневмовыходом, подключенным ко входу нагнетательного пневмоканала 4. Выход нагнетательного пневмоканала 4 предназначен для подсоединения к дыхательному контуру 5, взаимодействующему с предлагаемым устройством и включающему устройство сопряжения 6 и пневмоэлемент СРАР 7. Первый датчик давления 8 снабжен пневмовходом для подсоединения к выходу дыхательного контура 5 и электрическим выходом, соединенным с соответствующим входом блока управления 9. Блок управления 9 своим соответствующим выходом подключен к управляющему входу первого управляемого клапана 21, входящего в состав модуля регулирования расхода 1, и соединен двунаправленной информационной линией связи с модулем ввода и отображения 10. В состав блока управления 9 входят модуль поправочных коэффициентов 11, содержащий первый и второй вычислители 12, 13, соответственно, и модуль стабилизации 14, содержащий схему стабилизации 16 и ячейку памяти 15, подключенную к этой схеме, причем оба вычислителя 12, 13 соединены со схемой стабилизации 16 информационными линиями связи. Пневмовход второго датчика давления 17 подключен к выходу нагнетательного пневмоканала 4, а электрический выход этого датчика соединен с соответствующим входом блока управления 9. Нагнетательный пневмоканал 4 содержит увлажнитель 18, а в состав блока управления 9 входит ячейка пульсоксиметрии 19, вход которой предназначен для подключения к пульсоксиметрическому датчику 20. Выход схемы стабилизации 16 модуля стабилизации давления 14 подключен к управляющему входу первого управляемого клапана 21, а выход ячейки пульсоксиметрии 19 соединен с управляющим входом второго управляемого клапана 22; выход пульсоксиметрического датчика 20 подключен также ко входу модуля ввода и отображения 10. Блок управления 9, модуль регулирования расхода 1, модуль ввода данных 10, нагнетательный пневмоканал 4 и оба датчика давления 8 и 17 предлагаемого устройства расположены в общем корпусе 23.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Перед началом процедуры ИВЛ выход нагнетательного пневмоканала 4 подключают ко входу дыхательного контура 5, пневмовход первого датчика давления 8 подсоединяют к выходу дыхательного контура 5, а пневмоканалы 2 и 3 модуля регулирования расхода 1 подключают к источникам сжатого газа: кислорода O2 и воздуха В, соответственно, после чего задают и вводят с помощью модуля ввода и отображения 10 в блок управления 9 предварительное значение избыточного давления на выходе дыхательного контура, которое запоминается в ячейке памяти 15 модуля стабилизации давления 14.
После выполнения перечисленных предварительных операций первый и второй вычислители 12, 13, соответственно, модуля поправочных коэффициентов 11 автоматически вычисляют значения первого и второго поправочных коэффициентов, характеризующих пневмопараметры подсоединенного к предлагаемому устройству дыхательного контура 5. Для вычисления значения первого коэффициента в первом вычислителе 12 модуля поправочных коэффициентов 11 автоматически измеряется время установления требуемого давления на входе в дыхательный контур, необходимое для получения заданного предварительного значения избыточного давления на его выходе, с учетом измеренной величины определяется постоянная времени пневмоэлемента СРАР 7 и по значению постоянной времени вычисляется численное значение первого коэффициента. Для определения значения второго коэффициента во втором вычислителе 13 модуля поправочных коэффициентов 11 на основе разности показаний второго 17 и первого 8 датчиков давления автоматически измеряется перепад давления между входом и выходом дыхательного контура 5 и по величине этого перепада во втором вычислителе 13 вычисляется численное значение второго коэффициента, после чего каждое из двух найденных значений запоминается в соответствующем вычислителе 12, 13.
После окончания автоматической настройки устройство сопряжения 6 дыхательного контура 5 подсоединяют к дыхательным путям пациента, при необходимости, в зависимости от глубины вдоха-выдоха, уточняют предварительное значение заданного избыточного давления и приступают к процедуре ИВЛ.
При работе предложенного устройства дыхательная смесь, увлажненная в увлажнителе 18 нагнетательного канала 4, непрерывно подается в дыхательный контур 5. При этом в модуле стабилизации давления 14 с использованием схемы стабилизации 16 непрерывно в течение каждого цикла вдох-выдох автоматически определяется величина расхода дыхательной смеси, необходимая для создания и поддержания заданного избыточного давления, откорректированная с учетом первого и второго поправочных коэффициентов, характеризующих подсоединенный дыхательный контур. Значения этих коэффициентов поступают в модуль стабилизации давления 14 из модуля поправочных коэффициентов 11 по соединяющим их информационным линиям связи. Модуль стабилизации давления 14 непрерывно в течение всего дыхательного цикла выдает соответствующие управляющие сигналы в модуль регулирования расхода 1 на управляющий вход первого управляемого клапана, регулирующего расход дыхательной смеси.
В результате из модуля регулирования расхода 1 в дыхательный контур 5 через нагнетательный пневмоканал 4 подается поток увлажненной дыхательной смеси, расход которой определяется упомянутыми управляющими сигналами. В процессе дыхания новорожденного давление в дыхательном контуре циклично изменяется: во время вдоха - понижается, а во время выдоха - повышается. Первый датчик давления 8 фиксирует изменения давления на выходе дыхательного контура 5 и с высоким быстродействием выдает информационные сигналы в блок управления 9, который вырабатывает и непрерывно выдает соответствующие управляющие сигналы в модуль регулирования расхода 1 на управляющий вход первого управляемого клапана 21 для изменения расхода дыхательной смеси таким образом, чтобы значение избыточного давления на выходе дыхательного контура оставалось по существу постоянным и равным уточненному заданному значению. В процессе проведения процедуры ИВЛ параметры пульсоксиметрии пациента, измеренные пульсоксиметрическим датчиком 20, отображаются по вызову на дисплее модуля ввода и отображения 10. При необходимости автоматического регулирования парциального содержания кислорода в дыхательной смеси выход пульсоксиметрического датчика 20 подключают ко входу пульсометрической ячейки 19, которая автоматически регулирует долю кислорода в дыхательной смеси, формируя управляющий сигнал, поступающий на управляющий вход второго управляемого клапана 22.
Сохранение постоянного значения избыточного давления, в точности соответствующего заданному значению давления на выходе любого взаимодействующего с предлагаемым устройством дыхательного контура, существенно повышает безопасность процедуры ИВЛ, а регулирование парциального содержания кислорода в дыхательной смеси делает ее более эффективной.
Таким образом, задача изобретения, состоящая в обеспечении возможности использования для неинвазивной ИВЛ новорожденных любых видов дыхательных контуров и в повышении безопасности новорожденных, успешно решена с помощью предложенных технических решений.
Claims (4)
1. Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных с использованием дыхательного контура, содержащего устройство сопряжения с пациентом и пневмоэлемент СРАР, в соответствии с которым составляют и подают в дыхательный контур увлажненную воздушно-кислородную дыхательную смесь, задают требуемое значение постоянного избыточного давления дыхательной смеси на выходе дыхательного контура, измеряют фактическое значение давления дыхательной смеси на выходе этого контура, сравнивают измеренное и заданное значения давлений, определяют величину рассогласования этих значений, после чего непрерывно формируют сигналы управления расходом дыхательной смеси и выдают их для управления расходом вплоть до устранения упомянутого рассогласования, при этом обеспечивают частоту следования сигналов управления существенно выше частоты следования дыхательных циклов пациента, отличающийся тем, что он дополнен следующими новыми операциями: для конкретного взаимодействующего дыхательного контура автоматически тестируют этот контур и в процессе тестирования вычисляют и запоминают значения двух поправочных коэффициентов: первого коэффициента, характеризующего постоянную времени пневмоэлемента СРАР, и второго коэффициента, характеризующего пневмосопротивление дыхательного контура, затем, с учетом вычисленных значений поправочных коэффициентов, уточняют и запоминают требуемое значение постоянного избыточного давления на выходе дыхательного контура исходя из требования, что в течение всего дыхательного цикла, в том числе и при вдохе пациента, оно не должно опускаться ниже значения атмосферного давления, после чего регулируют расход дыхательной смеси таким образом, чтобы значение избыточного давления на выходе дыхательного контура сохранялось по существу постоянным и равным по величине уточненному заданному значению в течение всего дыхательного цикла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют значение параметров пульсоксиметрии пациента и используют их для регулирования парциального содержания кислорода в дыхательной смеси, изменяя его в зависимости от значений упомянутых параметров.
3. Устройство для осуществления способа по п. 1, предназначенное для взаимодействия с дыхательным контуром пациента, включающее модуль регулирования расхода дыхательной смеси, содержащий первый управляемый клапан, блок управления, модуль ввода и отображения информации, нагнетательный пневмоканал с увлажнителем дыхательной смеси, а также первый и второй датчики давления, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом блока управления, причем модуль регулирования расхода дыхательной смеси снабжен пневмоканалом для подачи воздуха, пневмоканалом для подачи кислорода и пневмовыходом, подключенным к входу нагнетательного пневмоканала, выход которого предназначен для подсоединения к дыхательному контуру, при этом первый датчик давления снабжен пневмовходом для подключения к выходу дыхательного контура, а выход блока управления подключен к управляющему входу первого управляемого клапана, а модуль ввода и отображения информации и блок управления соединены между собой двунаправленной информационной линией связи, отличающееся тем, что в состав блока управления дополнительно введены модуль стабилизации давления, содержащий схему стабилизации и ячейку памяти заданных значений давления, подключенную к этой схеме, и модуль поправочных коэффициентов, содержащий первый и второй вычислители, соединенные со схемой стабилизации информационными линиями связи, пневмовход второго датчика давления подключен к выходу нагнетательного пневмоканала, а электрический выход этого датчика соединен с соответствующим входом блока управления.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для взаимодействия с пульсоксиметрическим датчиком в состав блока управления дополнительно введена ячейка пульсоксиметрии, а в пневмоканале для подачи кислорода дополнительно установлен второй управляемый клапан, причем вход модуля ввода и отображения информации и вход ячейки пульсоксиметрии выполнены с возможностью подключения к выходу пульсоксиметрического датчика, а выход ячейки пульсоксиметрии соединен с управляющим входом второго управляемого клапана.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124910A RU2626305C1 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124910A RU2626305C1 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626305C1 true RU2626305C1 (ru) | 2017-07-25 |
Family
ID=59495709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016124910A RU2626305C1 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626305C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11839587B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-12-12 | RightAir, Inc. | Systems, devices, and methods for ambulatory respiration assistance |
| RU2840039C1 (ru) * | 2023-12-06 | 2025-05-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020078958A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Sensormedics Corporation | Infant CPAP system with airway pressure control |
| US20120304995A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Previous Set Up Mode Parameter Retention |
| RU2535072C2 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Завод Электромедоборудование" | Устройство респираторной поддержки |
-
2016
- 2016-06-21 RU RU2016124910A patent/RU2626305C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020078958A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Sensormedics Corporation | Infant CPAP system with airway pressure control |
| US20120304995A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Previous Set Up Mode Parameter Retention |
| RU2535072C2 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Завод Электромедоборудование" | Устройство респираторной поддержки |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| МАЗМАНЯН П. А. Эффективность CPAP как метода первичной респираторной поддержки у недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом. Анестезиология и реаниматология.2013, N1, C.31-34. БОРИСЕВИЧ О.А. Оптимизация терапии респираторных нарушении у новорожденных детей. Авто диссертации на соиск. уч. степ. КМН, Москва, 2010, с. 36. * |
| МАЗМАНЯН П. А. Эффективность CPAP как метода первичной респираторной поддержки у недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом. Анестезиология и реаниматология.2013, N1, C.31-34. БОРИСЕВИЧ О.А. Оптимизация терапии респираторных нарушении у новорожденных детей. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ. КМН, Москва, 2010, с. 36. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11839587B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-12-12 | RightAir, Inc. | Systems, devices, and methods for ambulatory respiration assistance |
| RU2840039C1 (ru) * | 2023-12-06 | 2025-05-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Аппарат газожидкостной искусственной вентиляции легких |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE50219E1 (en) | Method and apparatus for controlling a ventilator | |
| US4686974A (en) | Breath synchronized gas-insufflation device and method therefor | |
| RU2567461C2 (ru) | Автоматическая идентификация устройства интерфейса пациента в ситеме поддержания давления | |
| US20250082879A1 (en) | Respiratory assistance device and a method of controlling said device | |
| CA2265586C (en) | Method and apparatus for breathing during anesthesia | |
| RU2656528C2 (ru) | Система и способ управления параметрами газа в дыхательных путях во время высочастотной вентиляции с положительным давлением | |
| US20120090611A1 (en) | Systems And Methods For Controlling An Amount Of Oxygen In Blood Of A Ventilator Patient | |
| JPH10505765A (ja) | 圧力制御式呼吸補助装置 | |
| CA2788859A1 (en) | Spontaneous breathing trial manager | |
| CN114042216A (zh) | 一种麻醉机及系统 | |
| KR20180008435A (ko) | 산소공급 및/또는 co2 제거를 위한 방법 및 장치 | |
| CN114733024B (zh) | 一种带有二氧化碳补偿功能的呼吸装置 | |
| US20210228832A1 (en) | Continuous positive airway pressure device for neonates | |
| WO2015069302A1 (en) | Respiratory tubing set | |
| CN105530981A (zh) | 提供呼吸支持的设备 | |
| WO2018185714A1 (en) | Flow therapy system and method | |
| WO2017213556A1 (ru) | Способ ингаляционного воздействия на организм и аппарат для его осуществления | |
| RU2626305C1 (ru) | Способ неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных и устройство для его осуществления | |
| US12318547B2 (en) | Apparatus for supplying therapeutic gas to a patient, with control of the pressure at the mask | |
| EP4126145B1 (en) | Modular ventilation system for time controlled adaptive ventilation of one or more patients or lungs | |
| Donn et al. | Mechanical ventilation | |
| RU167390U1 (ru) | Аппарат неинвазивной искусственной вентиляции легких новорожденных | |
| CN110520181A (zh) | 持续气道正压装置 | |
| RU2665624C2 (ru) | Способ осуществления искусственной вентиляции легких и аппарат искусственной вентиляции легких, в котором реализован этот способ | |
| CN113842528B (zh) | 一种压差控制的高流量通气方法和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210421 Effective date: 20210421 |