способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси пациенту путем дозирования и смешивания подаваемых газов с подогревом и введением ингалирующих веществ и обработки их после использования в рециркуляционном режиме, заключающийся в очистке от микрофлоры, примесей, углекислого газа и обогащении кислородом, отличающийся тем, что лечебную газовую смесь подают в виде смеси ингалирующих веществ с атмосферным воздухом, или с кислородом, или с одним из заранее приготовленных составов, содержащих кислород и гелий в следующих соотношениях, %:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 60 - 90

или кислород, гелий и аргон в следующих соотношениях, %:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 55 - 65

Аргон - 5 - 25

или кислород, аргон и азот в следующих соотношениях, %:

Кислород - 10 - 40

Азот - 30 - 85

Аргон - 5 - 30

при этом ввод ингалирующих веществ осуществляют путем продувания подогретого воздуха, или кислорода, или одного из приготовленных выше указанных составов через ингалирующие вещества с последующим использованием полученной лечебной газовой смеси в виде дыхательной газовой смеси в маске для дыхания или в виде газовой среды в шлеме, или в камере интенсивной терапии, или под локальным колпаком.

2. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что подачу лечебной газовой смеси пациенту осуществляют в принудительном режиме.

3. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что при подаче пациенту лечебной газовой смеси поддерживают ее постоянную температуру.

4. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что использованную пациентом лечебную газовую смесь частично или полностью сбрасывают в атмосферу.

5. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что при принудительной подаче лечебной газовой смеси пациенту дозируют разовый объем подачи смеси.

6. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что при принудительной подаче лечебной газовой смеси пациенту регулируют частоту подачи смеси.

7. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.1, отличающийся тем, что при принудительной подаче лечебной газовой смеси пациенту регулируют скорость подачи разового объема смеси.

8. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси, содержащее источник газа, основной газовый канал с входным приспособлением, подогреватель газов, смесительную камеру, ингалятор-испаритель лекарственных препаратов и лечебную емкость с выходным клапаном, отличающееся тем, что ингалятор встроен в смесительную камеру, которая расположена в основном газовом канале между лечебной емкостью и подогревателем газов, выполненным в виде регулируемого проходного теплообменника, а лечебная емкость выполнена в виде дыхательной маски, или шлема, или локального колпака, или камеры интенсивной терапии.

9. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что входное приспособление выполнено в виде соединенного с атмосферой клапана вдоха.

10. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что входное приспособление основного газового канала соединено с дополнительным баллоном с газовой смесью, снабженным понижающим переходником и дросселем.

11. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что в основной газовый канал между баллоном с газовой смесью и теплообменником вмонтированы меха принудительного дыхания или компрессор с ресивером периодического действия и редуктором предельного давления.

12. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что входное приспособление основного газового канала соединено с дополнительным баллоном с кислородом, снабженным понижающим переходником и дросселем.

13. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по пп.8, 10 или 12, отличающееся тем, что в основном газовом канале установлен многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллон с газовой смесью или на баллон с кислородом.

14. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по пп.8, 9 или 13, отличающееся тем, что в основном газовом канале установлен многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны с газовой смесью или кислородом или на клапан вдоха.

15. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что теплообменник запитан от электросети, или от аккумулятора, или от химического генератора тепла.

16. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8 или 14, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено рециркуляционным каналом отработанной газовой смеси, соединяющим выходное отверстие лечебной емкости и многоходовой кран, смонтированный на основном газовом канале с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны с кислородом или с газовой смесью или на клапан вдоха.

17. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что рециркуляционный канал отработанной газовой смеси снабжен газоанализатором содержания в смеси кислорода, связанным с дросселем подачи кислорода из баллона.

18. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что в рециркуляционном канале смонтировано устройство для поглощения примесей, обезвоживания и очистки от микрофлоры отработанной газовой смеси.

19. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что в рециркуляционном канале смонтировано устройство для полного или частичного удаления углекислого газа из отработанной газовой смеси, установленное с возможностью его шунтирования.

20. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что теплообменник снабжен датчиком-регулятором температуры.

21. Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси по п.8, отличающееся тем, что меха принудительного дыхания или компрессор снабжены дозатором разовой подачи газовой смеси и регуляторами частоты и скорости его срабатывания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в домашних условиях, в больницах, санаториях и в полевых условиях в качестве оборудования медицины катастроф.

Известен ингаляционный дозатор, снабженный регулятором времени начала распыления в дыхательном цикле, и регулятором скорости вдыхаемого потока воздуха; кроме того, дозатор может быть снабжен счетчиком дыхательных циклов. Регулятор давления расположен между распылителем и трубопроводом подачи сжатого газа (СССР патент 1679968 от 1985 г. МКИ A 61 M 15/00).

Известно также устройство для проведения искусственного дыхания, содержащее воздуховод с фильтрующей камерой, снабженной клапанами входа и выхода. Устройство содержит также разделительную камеру с ингаляционной кассетой и камеру выдоха, сообщающуюся с атмосферой посредством клапана выдоха (РФ патент 2066205 от 1996 г., МКИ A 61 M 16/00).

Недостатком указанных аналогов является отсутствие подогрева ингалируемого вещества, что снижает эффективность лечебного процесса.

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленного изобретения, является способ формирования лечебной газовой смеси и аппарат для его осуществления по патенту РФ 2072241 от 1997 г., МКИ A 61 M 16/00, по которому газовую смесь подают циркуляционным потоком и дыхательной маске. В процессе подготовки газовой смеси ее смешивают из необходимых составляющих компонентов, дозируют, нагревают, добавляют необходимые ингалирующие вещества и по основному к газовому каналу подают пациенту. Отработанную газовую смесь пропускают в рециркуляционном режиме через аппараты очистки ее от микрофлоры, поглотитель примесей, частичный поглотитель углекислого газа и влаги, а затем по сигналу газоанализатора вновь доводят до требуемой кондиции и подают к дыхательной маске.

Устройство для подготовки и подачи дыхательной газовой смеси содержит источник газов, основной газовый канал с входным устройством, подогреватель газов, смесительную камеру, ингалятор лекарственных препаратов и дыхательную маску с выходным клапаном.

Способ и устройство по прототипу не предусматривают, во-первых, возможность проведения искусственного дыхания пациента, во-вторых, отсутствует возможность регулирования частоты дыхания, разового объема подаваемой воздушной смеси, скорости подачи смеси на вдохе, и, в-третьих, ингалируемое вещество попадает в газовый канал в не разогретом состоянии.

Задача предлагаемого изобретения заключается в том, чтобы расширить область применения способа и устройства для его осуществления и использовать его с атмосферным воздухом, с баллонами со сжатым газом, с рециркулируемыми отработанными газами при создании возможности регулировать принудительную частоту и интенсивность дыхания, а также повысить эффективность процедуры ингаляции при лечении различных заболеваний, при проведении послеоперационной терапии, при искусственном дыхании при оказании первой медицинской помощи и в других случаях.

Эта задача решается тем, что способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси пациенту осуществляют путем дозирования и смешивания подаваемых сжатых газов с подогревом и введением ингалирующих веществ и после использования их обработки в рециркуляционном режиме, заключающейся в очистке от микрофлоры, примесей и частично от углекислого газа и обогащении кислородом. Лечебную газовую смесь подают в виде атмосферного воздуха или в виде заранее приготовленного состава, содержащего:

кислород и гелий в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 60 - 90

кислород, гелий и аргон в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 55 - 65

Аргон - 5 - 25

кислород, аргон и азот в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Азот - 30 - 85

Аргон - 5 - 30

или чистый кислород. Ввод ингалирующих веществ производят путем продувания подогретой лечебной газовой смеси через ингалирующие вещества. Приготовленный состав используют в виде дыхательной газовой смеси в маске для дыхания или в виде газовой среды в шлеме, или в камере интенсивной терапии или под локальным колпаком. Подачу газовой смеси пациенту осуществляют в принудительном режиме. Газовую смесь и ингалирующие вещества подают пациенту постоянной температуры. Использованную пациентом газовую смесь частично или полностью сбрасывают в атмосферу. При принудительной подаче газовой смеси пациенту дозируют разовый объем подачи смеси, а также регулируют частоту и скорость подачи ее разового объема.

Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси содержит источник газов, основной газовый канал с входным приспособлением, подогреватель газов, смесительную камеру, ингалятор лекарственных препаратов и лечебную емкость с выходным клапаном.

Ингалятор встроен в смесительную камеру, которая расположена в газовом канале между лечебной емкостью и подогревателем газов, выполненным в виде регулируемого проходного теплообменника, а лечебная емкость выполнена в виде дыхательной маски, или шлема, или локального колпака, или камеры интенсивной терапии. Входное приспособление выполнено в виде соединенного с атмосферой клапана вдоха. Входное приспособление основного газового канала соединено с дополнительным баллоном с газовой смесью, снабженным понижающим переходником и дросселем. В основной газовый канал между баллоном с газовой смесью и теплообменником вмонтированы меха принудительного дыхания или компрессор с ресивером периодического действия и редуктором предельного давления. Входное приспособление основного газового канала соединено с дополнительным баллоном с кислородом, снабженным понижающим переходником и дросселем. В основном газовом канале установлен многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллон с газовой смесью или на баллон с кислородом. В основном газовом канале установлен многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны с газовой смесью или кислородом или на клапан вдоха. Теплообменник запитан от электросети, или от аккумулятора, или от химического генератора тепла. Устройство дополнительно снабжено рециркуляционным каналом отработанной газовой смеси, соединяющим выходное отверстие лечебной емкости и многоходовой клапан, смонтированный на основном газовом канале с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны с кислородом или с газовой смесью или на клапан вдоха. Рециркуляционный канал отработанной газовой смеси снабжен газоанализатором содержания в смеси кислорода, связанным с дросселем подачи кислорода. В рециркуляционном канале смонтировано устройство для поглощения примесей, обезвоживания и очистки от микрофлоры отработанной газовой смеси. В рециркуляционном канале смонтировано устройство для частичного удаления углекислого газа из отработанной газовой смеси, установленное с возможностью его шунтирования. Теплообменник снабжен датчиком и регулятором температуры. Меха принудительного дыхания или компрессор снабжены дозатором разовой подачи газовой смеси и регуляторами частоты и скорости его срабатывания. Лечебная емкость выполнена в виде дыхательной маски, или шлема, или локального колпака, или камеры интенсивной терапии.

Сопоставительный анализ заявленной полезной модели с прототипом показывает, что она отличается тем, что лечебную газовую смесь подают в виде атмосферного воздуха или виде заранее приготовленного состава, содержащего,:

кислород и гелий в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 60 - 90

Кислород, гелий и аргон в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 55 - 65

Аргон - 5 - 25

Кислород, аргон и азот в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Азот - 30 - 85

Аргон - 5 - 30

или чистый кислород, а ввод ингалирующих веществ производят путем продувания подогретой лечебной газовой смеси через ингалирующие вещества. Приготовленный состав используют в виде дыхательной газовой смеси в маске для дыхания, или в виде газовой среды в камере интенсивной терапии, или под локальным колпаком. Подачу газовой смеси пациенту могут осуществлять в принудительном режиме. Газовую смесь и ингалирующие вещества подают пациенту постоянной температуры. Использованную пациентом газовую смесь могут частично или полностью сбрасывать в атмосферу. При принудительной подаче газовой смеси пациенту могут дозировать разовый объем подачи смеси, регулировать частоту и скорость подачи ее разового объема.

Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси отличается тем, что ингалятор встроен в смесительную камеру, которая расположена в газовом канале между лечебной смесью и подогревателем газов, выполненным в виде регулируемого проходного теплообменника, а лечебная емкость выполнена в виде дыхательной маски, или шлема, или локального колпака, или камеры интенсивной терапии. Входное приспособление может быть выполнено в виде соединенного с атмосферой клапана вдоха или может соединяться с дополнительным баллоном с газовой смесью, снабженным понижающим переходником и дросселем или с дополнительным баллоном с кислородом, также снабженным понижающим переходником и дросселем. В основной газовый канал между баллоном с газовой смесью и теплообменником могут быть вмонтированы меха принудительного дыхания или компрессор с ресивером периодического действия и редуктором предельного давления, снабженные дозатором подачи газовой смеси и регуляторами частоты и скорости его срабатывания. В основном газовом канале может быть установлен многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллон с газовой смесью или на баллон с кислородом, а также многоходовой кран с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны или на клапан вдоха. Теплообменник может быть запитан от электросети, или от аккумулятора, или от химического генератора тепла. Устройство может быть дополнительно снабжено рециркуляционным каналом отработанной газовой смеси, соединяющим выходное отверстие лечебной емкости и многоходовой клапан, смонтированный на основном газовом канале с возможностью переключения лечебной емкости на баллоны с кислородом или с газовой смесью или на клапан вдоха. Рециркуляционный канал может быть снабжен газоанализатором содержания в отработанной газовой смеси кислорода, связанным с дросселем подачи кислорода. Кроме того, в рециркуляционном канале может быть смонтировано устройство для поглощения примесей, обезвоживания и очистки от микрофлоры отработанной газовой смеси, а также устройство для частичного удаления углекислого газа из отработанной газовой смеси, установленное с возможностью его шунтирования. Теплообменник может быть снабжен датчиком и регулятором температуры.

Этот анализ указывает на наличие новизны в заявленном изобретении.

Сравнение заявленного изобретения с другими известными техническими решениями аналогичного назначения показывает, что введение в газовую смесь ингалирующих веществ путем продувания газовой смеси через эти вещества, а также использование лечебной газовой смеси с ингалирующими веществами в зависимости от характера заболевания пациента либо в качестве дыхательной смеси, либо в виде газовой среды повышает интенсивность лечения. Возможность подачи газовой смеси в принудительном режиме с дозированием разового объема и регулированием частоты и скорости подачи смеси пациенту расширяет сферу применения устройства: в простейшем варианте его выполнения - в быту, в более сложном варианте - в качестве мобильного устройства в полевых условиях для оказания первой помощи пострадавшим, при полной комплектации всеми заявленными приспособлениями - в больницах, в частности при проведении лечения в условиях гипероксии, нормоксии и гипоксии, в том числе при лечении локальных ожоговых поражений кожного покрова.

Таким образом, можно сделать вывод, что заявленное устройство превышает известный уровень техники.

Изобретение поясняется на примере выполнения. На чертежах изображено:

- на фиг. 1 - принципиальная схема устройства в варианте использования атмосферного воздуха;

- на фиг. 2 - то же в варианте использования баллона с газовой смесью;

- на фиг. 3 - то же в варианте использования мехов принудительного дыхания;

- на фиг. 4 - то же в варианте рециркуляционного режима использования отработанной газовой смеси;

- на фиг. 5 - вариант компоновки мобильного устройства.

Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси в простейшем виде (фиг. 1) выполнено в виде основного газового канала 1, в начале которого установлено входное приспособление в виде клапана входа 2, соединенного с теплообменником 3. Теплообменник подключен к блоку электропитания 4, связанному разъемом 5 с источником электроэнергии, в качестве которого может быть использована электрическая сеть или аккумуляторные батареи (на чертежах не показано). Далее на газовом канале смонтирована смесительная камера с емкостью для ингаляционного состава 6, соединенная с лечебной емкостью, выполненной в виде дыхательной маски 7 с выходным клапаном 8.

В более сложном виде (фиг. 2) вместе с клапаном вдоха 2, соединяющего устройство с атмосферой, может быть установлен баллон 9 с заранее приготовленной газовой смесью запрограммированного состава. Баллон в этом случае снабжается понижающим давление переходником 10 с манометром 11, дросселем расхода газа 12 и автоматом дыхания 13. Для оказания первой помощи при травмах в основном газовом канале 1 между автоматом дыхания 13 и теплообменником 3 могут быть установлены меха принудительного дыхания 14 или компрессор с ресивером периодического действия и редуктором предельного давления (на чертежах не показаны), позволяющие производить искусственное дыхание пострадавшему (фиг. 3). Если на газовом канале установлен многоходовой кран 15, соединенный с баллоном с газовой смесью 9 и с клапаном вдоха 2, то появляется возможность в зависимости от ситуации путем переключения многоходового крана использовать при проведении процедуры либо атмосферный воздух, либо газовую смесь из баллона 9.

Проходной теплообменник может быть снабжен датчиком температуры и ее регулятором (на чертежах не показана), что позволяет устанавливать и поддерживать определенную заданную температуру в процессе приема процедуры. Теплоносителем в теплообменнике может, наряду с электроэнергией, служить химический генератор тепла. Кроме того, меха принудительного дыхания 14 могут быть оборудованы дозатором подачи газовой смеси и частоты 16 срабатывания мехов, что позволяет регулировать частоту принудительного дыхания, объем разовой подачи газовой смеси и интенсивность вдувания ее в легкие пациента.

Благодаря тому, что газовая смесь, поступающая от баллона 9 или из атмосферы, подвергается нагреву до определенной температуры в теплообменнике 3, при прохождении ее через ингалятор процесс ингаляции интенсифицируется, а использование дозатора 16 позволяет управлять интенсивностью дыхания пациента или пострадавшего.

Помимо баллона с газовой смесью устройство может (фиг. 4) иметь дополнительный баллон с кислородом 17, снабженным понижающим переходником 18 с манометром 19 и электромагнитным клапаном 20, соединенным электрическими цепями с блоком управления 21. Для полного перемешивания газовой смеси и подаваемого кислорода установлена смесительная емкость 27. В основном газовом канале 1 установлен многоходовой кран 15 с возможностью переключения лечебной емкости на газовые баллоны 9, 17 или на воздух. Устройство может быть дополнительно снабжено рециркуляционным каналом 22 отработанной газовой смеси, соединяющим выходное отверстие лечебной емкости 7 с устройством 23 для поглощения примесей и очистки от микрофлоры и устройством для обезвоживания 24 отработанной газовой смеси. Кроме того, в рециркуляционном канале установлено устройство 25 для частичного удаления углекислого газа из отработанной газовой смеси. Для контроля состава дыхательной газовой смеси установлен газоанализатор кислорода 26, связанный с блоком управления 21, выдающим электрический сигнал на открытие электромагнитного клапана 20 и подачу кислорода в дыхательную смесь.

Способ подготовки и подачи дыхательной газовой смеси осуществляют следующим образом:

Лечебную газовую смесь подают в виде заранее приготовленного состава, содержащего,%:

кислород и гелий в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 60 - 90

или кислород, гелий и аргон в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Гелий - 55 - 65

Аргон - 5 - 25

или кислород, аргон и азот в следующих соотношениях,%:

Кислород - 10 - 40

Азот - 30 - 85

Аргон - 5 - 30

Эта газовая смесь содержится в баллоне 9.

Кроме нее в установке используется баллон 17 со сжатым кислородом. Компоненты, составляющие лечебную газовую смесь, поступают из баллонов 9 и 17 через понижающие давление переходники 10 и 18, автомат дыхания 13 и электромагнитный клапан 20 (если он открыт) в смесительную камеру 27. В подогреватель 3 может подаваться либо газовая смесь, либо воздух в зависимости от положения крана 15. Если же пациент находится на искусственном дыхании газовый поток от источника газоснабжения (смесительная камера 27 или воздух) через меха принудительного дыхания 14 направляют через дозатор разовой подачи газовой смеси 16 к теплообменнику 3. Дозатор 16 отмеряет объем газовой смеси на один вдох пациента. В процессе пропускания газовой смеси через теплообменник 3 происходит ее разогрев до температуры, контролируемой датчиком, который при необходимости посылает сигнал на блок управления 21. Разогретая газовая смесь поступает в емкость 6, где происходит насыщение газовой смеси ингаляционным составом и окончательное перемешивание всех ее составляющих. Благодаря постоянной прокачке нагретой газовой смеси через емкость 6 процесс поступления ингаляционных составов в газовую смесь интенсифицируется.

Отработанная лечебная газовая смесь из лечебной емкости 7 либо выбрасывается в атмосферу через выходной клапан 8 (фиг. 1 - фиг. 3), либо поступает в рецируляционный канал 22, пройдя по которому, очищается от микрофлоры, примесей и влаги в устройствах 23, 24 и от части или всего углекислого газа в устройстве 25. Затем очищенная отработанная смесь подается вновь в основной газовый канал 1 для повторного использования. Если отработанная газовая смесь оказывается обедненной кислородом, газоанализатор 26 дает сигнал на блок управления 21, а тот в свою очередь на электромагнитный клапан 20, увеличивая подачу кислорода в смесительную камеру 27 до необходимой величины. Приготовленный состав используют в виде дыхательной газовой среды в шлеме, в камере интенсивной терапии или под локальным колпаком (на чертежах не показаны).

Возможность использования смесей из различных газов, а также различных форм их применения (дыхательная маска, шлем, локальный колпак, камера) позволяют разнообразить оказываемое на пациента воздействие в зависимости от характера заболевания или поражения: составы с гелием применимы при переохлаждении организма, закись азота снимает боль при ранении, применима в качестве наркоза при хирургических операциях, а содержание кислорода в смеси обеспечивает лечение в условиях гипероксии, нормоксии или гипоксии.

Устройство для подготовки и подачи лечебной газовой смеси может быть выполнено в мобильном варианте, когда все узлы и части, его составляющие, смонтированы в двух чемоданах - такой вариант его исполнения особенно удобен для использования в чрезвычайных ситуациях: на пожаре, при спасении людей, попавших в снежные лавины, при землетрясениях и т.п. ситуациях.