способ восстановления собственного дыхания пациента и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ восстановления собственного дыхания пациента при проведении искусственной вентиляции легких путем стимулирования усиления дыхательных попыток пациента, заключающийся в том, что при превышении заданного числа дыхательных попыток, амплитуда которых превышает установленный порог чувствительности аппарата искусственной вентиляции легких (АИВЛ), порог чувствительности повышают, отличающийся тем, что указанное повышение порога чувствительности осуществляют в зависимости от скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное повышение порога чувствительности осуществляют в зависимости от скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха в последнем дыхательном цикле.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что порог чувствительности повышают необходимое число раз до достижения заданного числа попыток вдоха, амплитуда которых достигает установленного максимального порога чувствительности, и при достижении установленного максимального порога чувствительности переводят пациента на самостоятельное дыхание.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в случае отсутствия очередной дыхательной попытки в течение заданного времени АИВЛ переключают на вдох и при отсутствии попытки в следующем дыхательном цикле порог чувствительности понижают.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что при превышении установленной допустимой частоты дыхательных циклов число эффективных дыхательных попыток уменьшают путем повышения порога чувствительности.

6. Устройство для восстановления собственного дыхания пациента, содержащее датчик дыхательных попыток, соединенный через устройство автоматического изменения порога чувствительности и реле времени со схемой включения АИВЛ на вдох; канал контроля количества дыхательных попыток, содержащий счетчик количества дыхательных попыток, вход которого подключен к выходу устройства автоматического изменения порога чувствительности, задатчик максимального количества дыхательных попыток и схему сравнения количества дыхательных попыток с установкой указанного задатчика количества, выход которой связан с управляющим входом устройства автоматического изменения порога чувствительности; канал контроля частоты дыхательных циклов, содержащий схему контроля частоты дыхательных циклов, вход которой подключен к выходу устройства автоматического изменения порога чувствительности, задатчик максимально допустимой частоты дыхательных циклов и схему сравнения частоты дыхательных циклов с установкой указанного задатчика частоты, выход которой подключен к управляющему входу устройства автоматического изменения порога чувствительности, и устройство сигнализации, соединенное с сигнальным выходом счетчика количества дыхательных попыток, отличающееся тем, что оно снабжено каналом контроля скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, содержащим схему измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, вход которой подключен к выходу схемы И, вход которой подключен к выходу датчика дыхательных попыток, задатчик максимальной скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, вход которого подключен к выходу другой схемы И, вход которой подключен к выходу устройства автоматического изменения порога чувствительности, и схему сравнения скорости потока дыхательной смеси с установкой указанного задатчика скорости, выход которой подключен к управляющему входу устройства автоматического изменения порога чувствительности; выход схемы сравнения канала контроля количества попыток подключен к другим входам указанных схем И; управляющие выходы устройства автоматического изменения порога чувствительности и схемы реле времени через схему ИЛИ подключены к схеме включения АИВЛ на вдох; а ко входам устройства сигнализации подключены сигнальные выходы устройства автоматического изменения порога чувствительности, схемы контроля частоты дыхательных циклов, схемы измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха и схемы реле времени.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что датчик дыхательных попыток пациента снабжен датчиком скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, который выполнен в виде ротаметра, снабженного закрепленными на его корпусе оптронными парами в количестве от 5 до 10, а выходы фотоприемников указанных оптронных пар соединены с входом устройства автоматического изменения порога чувствительности к дыхательной попытке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к методам и средствам восстановления собственного дыхания пациента после проведения искусственной вентиляции легких.

Известен способ восстановления собственного дыхания пациента после проведения искусственной вентиляции легких путем стимулирования усиления дыхательных попыток пациента, реализуемый устройством по авт. свид. №619183 и заключающийся в том, что при превышении установленного числа дыхательных попыток, амплитуда которых превышает установленный порог чувствительности аппарата искусственной вентиляции легких (АИВЛ), порог чувствительности повышают [1].

Порог чувствительности повышают необходимое число раз до достижения установленного числа дыхательных попыток, амплитуда которых превышает установленный максимальный порог чувствительности. При достижении установленного максимального порога чувствительности пациента переводят на самостоятельное дыхание.

В случае отсутствия очередной дыхательной попытки в течение заданного времени АИВЛ переключают на вдох и при отсутствии попытки в следующем дыхательном цикле порог чувствительности понижают.

При превышении установленной максимально допустимой частоты дыхательных циклов число эффективных дыхательных попыток уменьшают путем повышения порога чувствительности.

Недостатками описанного способа восстановления собственного дыхания пациента являются отсутствие измерения и оценки интенсивности отдельной попытки вдоха и вследствие этого недостаточный контроль за состоянием органов дыхания пациента, а также трудности, связанные с ускоренным восстановлением собственного дыхания пациента.

Предлагаемый способ восстановления собственного дыхания пациента свободен от указанных выше недостатков. Кроме того, этот способ по сравнению с прототипом обладает существенными достоинствами. Интенсивность отдельной попытки вдоха измеряется и оценивается непосредственно и оперативно, что дает возможность в любой момент времени оценить состояние органов дыхания пациента и его готовность к переходу на самостоятельное дыхание.

Преодоление недостатков прототипа и указанные выше достоинства обусловлены тем, что повышение порога чувствительности, стимулирующее усиление дыхательных попыток пациента (далее попыток), осуществляют в зависимости от скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха. При этом скорость потока дыхательной смеси измеряют в последнем дыхательном цикле.

Врач устанавливает низкий порог чувствительности АИВЛ (далее порог чувствительности), т.е. высокую чувствительность, и заданную скорость потока дыхательной смеси при попытке вдоха (далее скорость потока). Кроме того, задается максимально допустимая частота повторения дыхательных циклов.

Если заданное количество попыток, амплитуда которых выше установленного порога чувствительности, проходит, то при последней попытке измеряется скорость потока и, если она выше заданной, сигнал подается на схему изменения порога чувствительности и порог чувствительности повышается. Такая последовательность действий повторяется до достижения установленного максимального порога чувствительности.

Если при достигнутом максимальном пороге чувствительности заданное количество попыток опять проходит, появляется сигнализация о возможности перевода больного на самостоятельное дыхание. Решение об этом по комплексу показаний принимает врач.

При отсутствии попытки в течение заданного времени срабатывает реле времени, и сигнал с него переключает АИВЛ на вдох с соответствующей сигнализацией. В случае отсутствия попытки в следующем дыхательном цикле порог чувствительности понижается, что также сопровождается соответствующей сигнализацией.

При превышении установленной максимально допустимой частоты дыхательных циклов число эффективных дыхательных попыток уменьшается путем повышения порога чувствительности.

Известно устройство для управления АИВЛ по авт. свид. №619183, целью которого является ускорение восстановления собственного дыхания пациента после проведения искусственной вентиляции легких. Блок-схема этого устройства представлена на фиг.1.

Устройство содержит: датчик 1 дыхательных попыток пациента (ДДП); схему 2 автоматического изменения порога чувствительности АИВЛ (ИПЧ); схему 3 контроля частоты дыхательных циклов (ИЧЦ); пересчетную схему 4 (ПС), содержащую счетчик 5 с заданным коэффициентом пересчета (СЗКП) и реверсивный сдвиговый регистр 6 (РСР); реле времени 7 (РВ); устройство сигнализации 8 (УС) и аппарат искусственной вентиляции легких (АИВЛ) 9.

Устройство работает следующим образом. При появлении дыхательных попыток пациента, амплитуда которых превышает нижний порог чувствительности, установленный врачом, сигнал с датчика 1 дыхательных попыток через схему 2 автоматического изменения порога чувствительности подается на аппарат искусственной вентиляции легких 9 и одновременно на пересчетную схему 4 и схему 3 контроля частоты дыхательных циклов.

Если число дыхательных попыток пациента достигает определенной заранее заданной величины, определяемой коэффициентом пересчета счетчика 5, то сигнал с него через реверсивный сдвиговый регистр 6 подается на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности, при этом порог чувствительности автоматически повышается.

При прохождении заданного числа дыхательных попыток, амплитуда которых превышает вновь установленный порог чувствительности, сигнал с пересчетной схемы 4 снова подается на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности, и порог чувствительности снова автоматически повышается. Так повторяется до тех пор, пока не пройдет заданное число дыхательных попыток, амплитуда которых превышает заранее установленный максимальный порог чувствительности. При этом соответствующий сигнал поступает на устройство 8 сигнализации.

В случае отсутствия очередной дыхательной попытки аппарат искусственной вентиляции легких 9 переключается на вдох по сигналу со схемы реле времени 7. Если в следующем дыхательном цикле попытка вновь отсутствует, сигнал со схемы реле времени 7 поступает на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности и порог чувствительности автоматически понижается.

Если частота дыхательных циклов превысит максимально допустимый уровень, сигнал со схемы 3 контроля частоты дыхательных циклов подается на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности, при этом происходит повышение порога чувствительности, что приводит к искусственному уменьшению числа эффективных дыхательных попыток.

Описанное устройство по авт. с вид. №619183 обладает недостатками, присущими описанному выше способу восстановления собственного дыхания пациента. Недостатком указанного устройства является отсутствие измерения и оценки интенсивности отдельной попытки вдоха и вследствие этого недостаточный контроль за состоянием органов дыхания пациента, а также трудности, связанные с ускоренным восстановлением собственного дыхания пациента.

Предлагаемое устройство для восстановления собственного дыхания пациента свободно от указанных недостатков и, кроме того, обладает рядом достоинств реализуемого способа. Интенсивность отдельной попытки вдоха измеряется и оценивается непосредственно и оперативно, что дает возможность в любой момент времени оценить состояние органов дыхания пациента и его готовность к переходу на самостоятельное дыхание. Указанные достоинства обусловлены тем, что повышение порога чувствительности, стимулирующее усиление дыхательных попыток пациента, осуществляется в зависимости от скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, для измерения которой используется оригинальное устройство, выполненное на базе ротаметра, снабженного рядом оптронных пар.

Устройство по предлагаемому способу, свободное от недостатков прототипа, может быть реализовано в варианте, представленном на фиг.2, где:

1. Датчик дыхательных попыток пациента (ДДП).

2. Устройство автоматического изменения порога чувствительности (ИПЧ).

3. Реле времени (РВ).

4. Схема “ИЛИ” (ИЛИ).

5. Аппарат искусственной вентиляции легких (АИВЛ).

6. Счетчик количества дыхательных попыток (ИКП).

7. Схема сравнения количества попыток (СКП).

8. Задатчик количества дыхательных попыток (ЗКП).

9. Схема контроля частоты дыхательных циклов (ИЧЦ).

10. Схема сравнения частоты дыхательных циклов (СЧЦ).

11. Задатчик максимальной частоты дыхательных циклов (ЗЧЦ).

12. Устройство сигнализации (УС).

13. Схема измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха (ИСП).

14. Схема сравнения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха (ССП).

15. Задатчик скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха (ЗСП).

16. Датчик скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха (ДСП).

17. Схема И (И).

18. Схема И (И).

Устройство работает следующим образом. При появлении дыхательных попыток пациента, амплитуда которых превышает нижний порог чувствительности, установленный врачом, сигнал с датчика дыхательных попыток 1 через устройство 2 автоматического изменения порога чувствительности (с выхода 1), через схему 4 ИЛИ подается на аппарат искусственной вентиляции легких 5. Одновременно этот сигнал с выходов 2 и 3 устройства 2 автоматического изменения порога чувствительности подается соответственно на счетчик количества дыхательных попыток 6 и схему 9 контроля частоты дыхательных циклов.

Если число эффективных дыхательных попыток пациента достигает определенной заранее заданной величины, определяемой задатчиком 8 количества попыток, то сигнал со схемы сравнения 7 подается через схему И 18 на управляющий вход схемы 13 измерения скорости потока и далее через схему сравнения 14 на устройство 2 автоматического изменения порога чувствительности, при этом порог чувствительности автоматически повышается. Одновременно с выхода 4 устройства 2 автоматического изменения порога чувствительности через схему 17 И сигнал подается на схему 15 задатчика скорости потока и порог заданной скорости потока дыхательной смеси повышается. И так повторяется до тех пор, пока не пройдет заданное задатчиком 8 число дыхательных попыток, амплитуда которых превышает заранее установленный максимальный порог чувствительности. При этом соответствующий сигнал подается на устройство сигнализации 12.

В случае отсутствия очередной дыхательной попытки по сигналу с управляющего выхода схемы реле времени 3 через схему ИЛИ аппарат искусственной вентиляции легких 5 переключается на вдох. Если в следующем цикле попытка вновь отсутствует, то сигнал со второго управляющего выхода схемы реле времени 3 поступает на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности, при этом порог чувствительности автоматически понижается.

Если частота дыхательных циклов превысит установленный максимально допустимый уровень, сигнал со схемы 9 контроля частоты дыхательных циклов через схему сравнения 10 подается на схему 2 автоматического изменения порога чувствительности, при этом происходит повышение порога чувствительности, что приводит к искусственному уменьшению числа эффективных дыхательных попыток.

С помощью устройства автоматического изменения порога чувствительности 2 устанавливается исходный минимальный порог чувствительности. С помощью задатчика 15 устанавливается скорость потока дыхательной смеси при попытке вдоха. С помощью задатчика 11 устанавливается максимально допустимая частота повторения дыхательных циклов. С помощью задатчика 8 устанавливается количество дыхательных попыток, при прохождении которых порог чувствительности повышается.

Сигналы о дыхательных попытках с датчика дыхательных попыток пациента 1 поступают на вход устройства 2 автоматического изменения порога чувствительности и через схему И 18 - на вход схемы 13 измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха.

В процессе работы сигнал со счетчика 6 количества дыхательных попыток с помощью схемы сравнения 7 сравнивается с сигналом, установленным на задатчике 8, сигнал со схемы 13 измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха с помощью схемы сравнения 14 сравнивается с сигналом, установленным на задатчике 15, сигнал со схемы 9 контроля частоты повторения дыхательных циклов с помощью схемы сравнения 10 сравнивается с сигналом, установленным на задатчике 11.

Сигналы управления, образующиеся на выходах схем сравнения при равенстве заданных и измеряемых величин, подаются соответственно: с выхода схемы сравнения 7 через схему И 18 на управляющий вход схемы 13 измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, с выходов схем сравнения 10 и 14 - на соответствующие управляющие входы устройства 2 автоматического изменения порога чувствительности.

Сигналы с выходов схемы реле времени 3, счетчика 6 количества дыхательных попыток, схемы 9 контроля частоты повторения дыхательных циклов и схемы 13 измерения скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха подаются на устройство сигнализации 12, которое срабатывает и включает соответствующий индикатор при отсутствии попытки вдоха, при готовности пациента к переходу на самостоятельное дыхание, при достижении максимально допустимой частоты дыхательных циклов и т. п.

Датчик 1 дыхательных попыток пациента снабжен датчиком 16 скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха, который выполнен в виде ротаметра, снабженного необходимым количеством закрепленных на его корпусе оптронных пар, выходы фотоприемников которых соединены с устройством 2 автоматического изменения порога чувствительности к дыхательной попытке.

Предлагаемое устройство для восстановления собственного дыхания пациента обладает по сравнению с прототипом существенными достоинствами благодаря тому, что стимулировуание усиления дыхательных попыток пациента осуществляют в зависимости от скорости потока дыхательной смеси при попытке вдоха. Интенсивность отдельной попытки вдоха измеряется и оценивается непосредственно и оперативно, что дает возможность в любой момент времени оценить готовность пациента к переходу на самостоятельное дыхание.

Измерение и оценка интенсивности каждой отдельной попытки вдоха позволяют обеспечить более надежный контроль за состоянием органов дыхания пациента и преодолеть трудности, связанные с ускоренным восстановлением собственного дыхания пациента.

Предлагаемое устройство обеспечивает ускорение восстановления собственного дыхания пациента и найдет широкое применение как в реанимационной практике, так и для тренировки дыхательных мышц пациента.

источники информации

1. Техническое описание аппарата для искусственной вентиляции легких “РО-5”. 1972 год.

2. Описание изобретения к авт. свид. №619183.1978 год. Авторы Б.А. Березин и В.Л. Ваневский.