Рефераты. Разработка процессорного модуля аппарата искусственной вентиляции лёгких

Для выполнения требований вступившего в дей­ствие ГОСТа Р ИСО 10651.1—99 к точности изме­рения действительного дыхательного объема и к калибровке соответствующего канала аппарата ИВЛ рекомендуется:

1.В качестве действительного значения дыхательного объёма использовать объем, рассчитанный как произведение растяжимости модели лег-
ких и разности  максимального и минимального давлений дыхательного цикла, измеренных внутри модели.

Для моделирования растяжимости легких пациента применять только пневматические модели легких,   обеспечивая   изотермические  характери­
стики колебаний давления в них и корректировку растяжимости в соответствии с атмосферным дав­лением в момент применения моделей.

Для обеспечения воспроизводимости и ста­бильности  моделирования  сопротивления дыха­тельных путей пациента использовать нелинейные
дроссели,  изготовленные  с  необходимой  точно­стью и откалиброванные на верхнем пределе диа­пазона скоростей газа для каждой возрастной груп­пы пациентов.

Ввиду  значительного   влияния   внутренней растяжимости аппарата ИВЛ на действительный дыхательный объем применять схемные и конст­руктивные приемы для всемерного снижения вели­чины этой характеристики аппарата, указывать ее в эксплуатационной документации.

Дополнять режимы проверки погрешности измерения   дыхательного   объема,   указанные   в ГОСТе Р ИСО 10651.1—99, проверкой на несколь­
ких других комбинациях установленных значений дыхательного объема и частоты вентиляции, а так­же при изменении на этих режимах растяжимости
и сопротивления модели легких в пределах, харак­терных для пациентов данной возрастной группы.

6.       Учитывать, что внутреннее сопротивление ап­
парата и его инерционные свойства могут снизить
положительное влияние задержки на вдохе на выравнивание давления в участках легких с различ­ными постоянными времени, а также привести к появлению непреднамеренного внутреннего ПДКВ; вероятность и величина этого влияния воз­растает при росте отношения Са/Сn, т. е. при вен­тиляции подростков и детей.

7. Высокочастотные выбросы, нередко фикси­руемые на функциональных кривых давления и скорости газа, объясняются главным образом след­ствием инерционных свойств аппарата ИВЛ в мо­мент резкого изменения величины и (или) направ­ления движения газа и проявляются в виде высо­кочастотных затухающих колебаний, возникающих в момент резкого изменения состояния системы и моменты смены фаз дыхательного цикла (вдува­ние, пауза, выдох).


Перспективы развития аппаратов ИВЛ

Будут продолжать   расширяться   функцио­нальные возможности аппаратов наиболее высо­кого класса. К режимам управляемой (во всех ее разновидностях),   вспомогательной  и  периодиче­ской вентиляции и самостоятельного дыхания с постоянно положительным уровнем давления бу­дут добавлены   те   новые  режимы,   показания  к применению и реализация которых уже установ­лены и которые не требуют значительного техни­ческого усложнения, а именно, поддержки давле­ния и вентиляции с двумя фазами положительно­го давления.

Будут продолжаться обеспечиваться работа аппаратов без подачи извне сжатого воздуха и ис­пользование сжатого кислорода только для оксигенации вдыхаемого воздуха. Для аппаратов наи­более высокого класса будет преимущественно ис­пользоваться более гибкая схема с управляемыми
клапанами в линиях вдоха и выдоха. В ней найдут применение электромагнитные устройства, позво­ляющие управлять не только временными харак­теристиками, но и расходом газа.

В более простых аппаратах, видимо, будет пре­имущественно применяться схема с управляемым электродвигателем и мехом, а также схема с нако­пительной емкостью. В этих моделях перспектив­но применение встроенного аккумулятора для обеспечения 20—30 мин работы аппарата после нарушения электропитания.

По-прежнему будет применяться микропроцессорное  управление   с   использованием  совре­менной элементной  базы  и  обеспечиваться разборность   дыхательного   контура.   Еще   большее
внимание будет уделено упрощению управления аппаратами, в том числе путем использования ав­томатической стабилизации заданных оператором характеристик.

Особенно быстро будет развиваться оснаще­ние аппаратов встроенными и придаваемыми мо­ниторами с измерением показателей давления и объемных характеристик ИВЛ и с сигнализацией
о выходе основных характеристик вентиляции из заданного диапазона. В аппаратах высокого клас­са, по-видимому, станет обязательным вывод информации, в том числе функциональных кривых
на экран.

3.2. Принцип работы аппарата по структурной схеме

Рассмотрим принцип работы аппарата по структурной схеме пред­ставленной на рисунке 3.1.

Аппарат состоит из рабочего блока, блока питания, блока управления и дополнительного оборудования (увлажнителя, блока дозиметров, отстой­ника конденсата ), которые, с помощью дыхательных шлангов, включаются в дыхательный контур.

Дыхательный контур аппарата нереверсивный, т.е. при выдохе смесь поступает через тройник пациента на клапан выдоха.

Так как при выдохе в дыхательном контуре смесь охлаждается, то пре­дусмотрен отстойник для сбора конденсата.

Рабочий блок обеспечивает формирование газового потока и состоит из воздушного компрессора и системы газораспределительных электромагнит­ных клапанов (клапан вдоха и клапан выдоха). Для контроля текущего и среднего значения давления установлены два манометра, показывающие значения давления в тройнике пациента и среднее давление.

Для измерения среднего давления используется интегрирующая цепь, состоящая из пневмосопротивления и пневмоемкости.

Для предотвращения разрыва легких, в случае превышения давления дыхательной смеси выше допустимого предусмотрен предохранительный клапан, который, если давление выше допустимого, открывается и страв­ливает избыток давления.

В аппарате имеется возможность регулировать максимальное давление вдоха от 1 до 6 кПа.

Блок питания преобразует поступающий на него переменный ток на­пряжением 220В в требуемый для других устройств аппарата постоянный ток (напряжением 5, 9, 12, 27, 36 В ), а также осуществляет коммутацион­ные функции электропитания.

Блок управления состоит из двух модулей:

-     процессорный модуль;

-     модуль индикации и клавиатуры.

Процессорный модуль обеспечивает управление режимами работы ап­парата, а также осуществляет управление работой увлажнителя и системы аврийно-предупредительной сигнализации.

Модуль индикации и клавиатуры обеспечивает ввод параметров ИВЛ, выбор режимов ИВЛ и обеспечивает отображение установленных парамет­ров.

Увлажнитель предназначен для подогрева и увлажнения дыхательной смеси.

Увлажнитель состоит из следующих составных частей:

-     блок подогрева воды в емкости увлажнителя;

-     блок подогрева дыхательного газа в шланге вдоха;

-     блока датчика температуры газа перед тройником пациента.

В качестве дыхательной смеси в аппарате ИВЛ используется либо ат­мосферный воздух, либо смесь воздуха с кислородом , либо смесь воздуха с закисью азота N2О. В ряде случаев при ИВЛ необходима длительная и ста­бильная анальгезия. Эффективным средством является закись азота, для по­дачи которой предусмотрен специальный ротаметр на дозиметрическом блоке.

Баллоны с закисью азота либо с кислородом подключаются к аппарату через блок дозиметров, что дает возможность регулировать расход газа.

Блок дозиметров имеет два стеклянных ротаметра: один измеряет по­ток кислорода в диапазоне от 0,2 до 2 л/мин, а второй — от 2 до 10 л/мин. К блоку дозиметров обязательно присоединяют дыхательный мешок.

Компрессор создает требуемое давление вдоха и через клапан вдоха дыхательная смесь поступает на  увлажнитель, где нагревается до темпера­туры тела человека и увлажняется. Если этого не делать, то при длительной вентиляции легких в организме больного могут произойти необратимые па­тологические изменения, а также это может привести к целому ряду заболе­ваний.

Увлажненная и нагретая смесь поступает через тройник пациента к больному. По завершению цикла вдоха клапан вдоха закрывается и откры­вается клапан выдоха, и давление в легких снижается до атмосферного.

Параметры дыхания устанавливаются и отображаются на блоке управ­ления, а также определяются программой управления микропроцессором и выбранным режимом работы аппарата.

Для контроля, за параметрами дыхания используются датчик давления и датчик температуры у тройника пациента и датчик температуры в увлаж­нителе. Сигналы от датчиков поступают в устройство сопряжения с датчи­ками, а затем преобразованные сигналы выдаются в микропроцессор, рас­положенный в блоке управления.

Микропроцессор выдает сигналы управления, которые через схему управления исполнительными устройствами, выдаются на соответствующие исполнительные устройства (электропривод компрессора, клапан вдоха, клапан выдоха нагреватель в увлажнителе и нагреватель в шланге вдоха).

3.3. Режимы работы аппарата

Режим   CMV (Control  Mecanical  Ventilation) —управляемая   ис­кусственная   вентиляция   легких.

Сущность   данного режима    в том, что во время   вдоха в   ды­хательном    контуре   аппарата   создается давление дыхательного  газа, превосходящее   давление   окружающей  среды, и под  воздействием разности   давлений   газ   вдувается   в легкие   пациента. При   достиже­нии   заданного   значения   дыхательного объема   газа в контуре    аппа­рата   происходит   переключение    с   фазы   вдоха   на    выдох,   при котором    давление   в контуре   аппарата,   а следовательно    и   в лег­ких  пациента,   свободно падает   до уровня  атмосферного.

В   этом    режиме   заданными   величинами   являются:

•      дыхательный   объем;

•      частота дыхания;

•      отношение   времени   вдоха и выдоха.

Указанные величины   устанавливаются   на  аппарате   врачом   в   зави­симости   от состояния   пациента.

Режим применяется  в том случае,   когда  пациент  не в состоянии поддерживать собственное   дыхание.

Режим   CMV+S   (Control  Mecanical  Ventilation +Sign) -управляемая   искусственная   вентиляция   легких   с периодическим раздуванием легких .

CMV+S  является   подрежимом    классического режима CMV  и   от­личается   от  него тем ,   что   периодически   аппарат выдает  удвоен­ный   объем   вдоха   для   раздувания  легких.

Режим    SIMV (Sinchronizet Intermittent Mandatory Ventilation) - синхронизированная прерывистая   принудительная   вентиляция.

Сущность этого режима состоит   в том, что при восстановлении самостоятельного   дыхания   больной может   самостоятельно   спонтанно дышать через  дыхательный  контур аппарата, однако  для  поддержа­ния гарантированного   объема  вентиляции   аппарат   периодически включается   для  проведения   одного "принудительного" цикла  после нескольких    циклов   спонтанного дыхания . Указанные   циклы   синхро­низированы   во времени   со   вдохами пациента с помощью   триггерно-го    блока  аппарата .

Частоту   таких включений определяет оператор путем   установки   вели­чины   дыхательного   объема, времени   вдоха   и   выдоха.

Этот  режим позволяет  тренировать дыхательную   мускулатуру пациента.

Режим   A+CMV (Assistant Control Mecanical Ventilation) — (триггерный   режим) вспомогательная управляемая   искусственная вентиляция   легких.

Этот режим   осуществляется   с помощью   триггерного   устройства аппарата, предназначенного   для переключения   распределительного устройства   аппарата   на   вдох   вследствие   дыхательного усилия паци-

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.