аппарат для абдоминальной декомпрессии

Формула изобретения

1. Аппарат для абдоминальной декомпрессии, содержащий гермокамеру, оснащенную герметизирующими манжетой и гибкими рукавами для контактирования с телом пациента, вакуумную систему, подключенную к гермокамере и оснащенную вакуум-насосом, и блок контроля и управления разрежением в гермокамере, включающий вакуумметр, регулирующий вентиль, установленный на дренажной магистрали, соединяющей гермокамеру с атмосферой, и ступенчатый импульсный прерыватель, первый выход которого связан с управляющим входом вакуум-насоса, отличающийся тем, что блок контроля и управления разрежением дополнительно содержит регулятор, выполненный с элементом сравнения на входе, коммутатор, компаратор, первый и второй задатчики, схему ИЛИ и первый и второй дренажные клапаны, установленные с возможностью соединения гермокамеры с атмосферой, при этом управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом ступенчатого импульсного прерывателя, выходы вакуумметра и первого задатчика подключены к дифференциальным входам элемента сравнения регулятора, первый вход компаратора связан с выходом вакуумметра, второй вход компаратора связан с выходом второго задатчика, первый вход схемы ИЛИ соединен с выходом первого задатчика, второй вход схемы ИЛИ соединен с выходом компаратора, выход схемы ИЛИ соединен с первым входом коммутатора, выход регулятора связан со вторым входом коммутатора, управляющий вход первого дренажного клапана подключен к первому выходу коммутатора, управляющий вход второго дренажного клапана подключен ко второму выходу ступенчатого импульсного прерывателя, а управляющий вход регулирующего вентиля соединен со вторым выходом коммутатора.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что гермокамера выполнена в виде комбинезона и оснащена ребрами жесткости, выполненными для образования области разрежения по месту проведения декомпрессии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и касается конструкции аппарата для осуществления абдоминальной декомпрессии (АД). Использование аппарата возможно в акушерстве и гинекологии, а также при профилактике и лечении токсикозов различной этиологии, в том числе вызванных употреблением алкоголя и других наркотических средств.

Для проведения АД может использоваться аппарат, содержащий жесткий колпак, снабженный штуцером для подключения к вакуумной системе с помощью шланга, и укрепленную по периметру колпака эластичную мембрану, служащую для контактирования с телом человека по месту декомпрессии (FR 2115529, А 61 М 9/00, 1972). Такой аппарат оказывает на пациента в большей степени массажирующее воздействие нежели декомпрессионное. Поэтому для усиления эффекта декомпрессии и воздействия различной степенью разрежения на разные участки контактирующей с эластичной мембраной поверхности тела пациента указанная мембрана перфорирована отверстиями с диаметром, уменьшающимся по направлению к ее центру (SU 1227195, А 61 Н 9/00, 1986).

Использование данных аппаратов в целях АД неэффективно, так как, во-первых, они оказывают механическое, а значит травматическое воздействие на пациента, что особенно нежелательно при лечении беременных женщин. Во вторых, здесь имеет место подведение вакуума лишь к приповерхностным участкам тела (непосредственно находящимся под мембраной), что не обеспечивает усиления кровотока, т.е. главного действия АД. В-третьих, существенно затрудны настройка и поддержание режима вакуума, который, как отмечено в (RU 2145859, А 61 К 31/715, А 61 Н 9/00, 2000), крайне важен и подбирается индивидуально для каждой из указанных категорий женщин.

С целью уменьшения травмирования в аппарате для АД, содержащем корпус в виде полусферы с перфорированной перегородкой и источником разрежения, перфорированная перегородка расположена в верхней части корпуса, образуя рабочую и защитную камеры с соотношением объемов 5:1. Аппарат снабжен пневмотумблером, присоединенным к штуцеру сброса давления защитной камеры в атмосферу, а по периметру рабочей камеры выполнен фигурный вырез и установлен уплотнительный элемент для герметизации по месту контакта аппарата с телом пациента (RU 2058770, А 61 Н 9/00, 1996).

Однако такой аппарат не обеспечивает эффективного усиления кровотока из-за локального характера воздействия вакуума. Поэтому дальнейшее развитие данного вида медицинской техники направлено на увеличение объема воздействия вакуума на тело пациента.

С этой целью сконструирован аппарат, содержащий станину, подъемный механизм, гермокамеру, выполненную с возможностью размещения в ней участков тела пациента, начиная от груди и вплоть до нижних конечностей. Гермокамера снабжена герметизирующей манжетой для контактирования с телом пациента и подключена к вакуумной системе, оснащенной блоком контроля и управления разрежением в гермокамере (Лечение изменяемым воздушным давлением. В кн.: "Диагностическая и терапевтическая техника, "Медицина", М., 1969, с.93-94; Длигач Д.Л., Иоффе Л.А. Локальная декомпрессия и работоспособность, "Наука", Л., 1982, с.4-5).

Однако нахождение нижних конечностей под вакуумом, обусловленное использованием данного аппарата, провоцирует варикозное расширение вен нижних конечностей.

Отмеченный недостаток устранен а аппарате для АД, содержащем станину, подъемный механизм, подушку для расположения головы пациента, гермокамеру с подключенной вакуумной системой и блоком контроля и управления разрежением в гермокамере и герметизирующую манжету для контактирования с телом пациента, где станина шарнирно связана с плитой, свободный конец которой связан с подъемным механизмом, гермокамера установлена с возможностью перемещения вдоль плиты, снабжена передним и задним фланцами, к которым прикреплены гибкие герметизирующие рукава, выполненные из воздухонепроницаемого материала, и фиксатор ее рабочего положения, при этом герметизирующая манжета установлена на свободном конце рукава, прикрепленного к переднему фланцу, а свободный конец рукава заднего фланца закреплен на плите посредством пластины. Для регулирования режима вакуума в гермокамере блок контроля и управления разрежением оснащен вакуум-насосом, управляемым ступенчатым импульсным прерывателем (СИП), мановакуумметром и регулирующим вентилем, установленным на магистрали стравливания вакуума из гермокамеры в атмосферу (дренаж). При помещении в гермокамеру нижней половины туловища нижние конечности пациента обжаты гибкими герметизирующими рукавами, выполненными из воздухонепроницаемого материала, свободный конец которых подключен к гермокамере, что создает компенсирующее давления на нижние конечности в период подачи вакуума в гермокамеру. Под действием вакуума гибкие рукава присасываются к конечностям и давят на них, причем давят тем сильнее, чем большее разрежение установлено в гермокамере. Это приводит к существенному перераспределению циркулирующей крови - значительно усиливается венозный отток из нижних конечностей, причем часть крови депонируется в мезентериальных сосудах, а удаление крови из поверхностных вен голени и бедра усиливается за счет компенсирующего воздействия положительного давления атмосферного воздуха на ноги, расположенные в матерчатых герметизирующих рукавах, присоединенных к гермокамере. Наряду с непосредственным воздействием на гемодинамические процессы при проведении АД осуществляется значительное системное воздействие, направленное на улучшение реологических свойств крови - увеличение кровенаполнения мезентериальных сосудов приводит к освобождению некоторого количества биологически активных веществ из тучных клеток, локализованных в стенке кишечника. При этом наиболее благотворное воздействие обеспечивают гистамин, снимая сосудистые спазмы и улучшая регионарный кровоток, а также гепарин, снижая свертываемость крови и снимая тем самым опасность тромбофлебитов (Комплект абдоминальной декомпрессии КАД-01-АКЦ «Надежда». В кн.: Абдоминальная декомпрессия в медицине: теория и практика, СПб, Фирма АКЦ, 2004; с.51; RU 2143257, А 61 Н 9/00, 1999).

Недостатками указанного прототипного устройства являются низкая надежность регулирования режима разрежения, а также громоздкость конструкции гермокамеры.

Главная техническая задача изобретения заключается в повышении надежности управления режимом разрежения. Другой задачей является уменьшение громоздкости конструкции.

Решение главной технической задачи заключается в том, что в конструкцию аппарата для АД, содержащего гермокамеру, оснащенную герметизирующими манжетой и гибкими рукавами для контактирования с телом пациента, вакуумную систему, подключенную к гермокамере и оснащенную вакуум-насосом, и блок контроля и управления разрежением в гермокамере, включающий вакуумметр, регулирующий вентиль, установленный на дренажной магистрали, соединеняющей гермокамеру с атмосферой, и ступенчатый импульсный прерыватель, первый выход которого связан с управляющим входом вакуум-насоса, вносятся следующие изменения:

1. Блок контроля и управления разрежением дополнительно содержит регулятор вакуума, выполненный с элементом сравнения на входе, коммутатор, компаратор, первый и второй задатчики, схему ИЛИ, первый и второй дренажные клапаны, установленные с возможностью соединения гермокамеры с атмосферой.

2. Управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом СПИ.

3. Выходы вакуумметра и первого задатчика подключены к дифференциальным входам элемента сравнения регулятора.

4. Первый вход компаратора связан с выходом вакуумметра.

5. Второй вход компаратора связан с выходом второго задатчика.

6. Первый вход схемы ИЛИ соединен с выходом первого задатчика.

7. Второй вход схемы ИЛИ соединен с выходом компаратора.

8. Выход схемы ИЛИ соединен с первым входом коммутатора.

9. Выход регулятора связан со вторым входом коммутатора.

10. Управляющий вход первого дренажного клапана подключен к первому выходу коммутатора.

11. Управляющий вход второго дренажного клапана подключен ко второму выходу СИП.

12. Управляющий вход регулирующего вентиля соединен со вторым выходом коммутатора.

Причинно-следственная связь внесенных изменений с достигнутым повышением надежности управления режимом разрежения заключается в автоматизации этого режима с использованием средств программного управления и регулирования, а также аварийной защиты пациента от возможности нахождения под разрежением, превышающем пороговое значение. Это дает возможность, в частности, использовать переносные конструкции гермокамеры, в наибольшей степени подвергаемые действию статических и динамических помех в отношении заданного уровня разрежения.

В переносных (складных) вариантах гермокамера может быть выполнена в виде воздухонепроницаемого комбинезона, оснащенного ребрами жесткости, закрепленными внутри комбинезона с образованием области разрежения по месту проведения декомпрессии.

На фиг.1 и 2 приведены схемы переносных вариантов гермокамеры; на фиг.3 приведена функциональная схема вакуумной системы и блока контроля и управления разрежением в гермокамере.

Аппарат для абдоминальной декомпрессии содержит гермокамеру 1 (фиг.1 и 2), оснащенную контактирующими с телом пациента герметизирующими манжетой 2 и облегающими его нижние конечности гибкими рукавами 3, и вакуумную систему (фиг.3), подключенную к гермокамере 1, оснащенную вакуум-насосом 4, и блок контроля и управления разрежением, включающий вакуумметр 5, регулирующий вентиль 6, установленный на дренажной магистрали, соединеняющей гермокамеру с атмосферой, ступенчатый импульсный прерыватель (СИП) 7, регулятор 8, выполненный с элементом сравнения (ЭС) 9 на входе, коммутатор 10, компаратор 11, первый и второй задатчики (поз.12 и 13 соответственно), схему 14 ИЛИ и первый и второй дренажные клапаны (поз.15 и 16 соответственно), установленные с возможностью соединения гермокамеры с атмосферой. Первый выход СИП 7 связан с управляющим входом вакуум-насоса 4 через пусковой элемент 17, управляющий вход коммутатора 10 соединен с первым выходом СИП 7, выходы вакуумметра 5 и первого задатчика 12 подключены к дифференциальным входам ЭС 9 регулятора 8, первый вход компаратора 11 связан с выходом вакуумметра 5, второй вход компаратора 11 связан с выходом второго задатчика 13, первый вход схемы 14 ИЛИ соединен с выходом первого задатчика 12, второй вход схемы 14 ИЛИ соединен с выходом компаратора 11, выход схемы 14 ИЛИ соединен с первым входом коммутатора 10, выход регулятора 8 связан со вторым входом коммутатора 10, управляющий вход первого дренажного клапана 15 подключен к первому выходу коммутатора 10, управляющий вход второго дренажного клапана 16 подключен ко второму выходу СИП 7, а управляющий вход регулирующего вентиля 6 соединен со вторым выходом коммутатора 10.

Все элементы схемы фиг.3 являются стандартными. В ней в качестве регулятора 8 может быть установлен любой стандартный регулятор (предпочтительно пропорционально-интегрального действия), вплоть до его общеупотребительного исполнения на базе контроллера.

СИП 7 используют из расчета возможности настройки длительностей импульса и паузы в пределах от 0,5 до 15 мин и длительности сеанса декомпрессии от 10 до 90 мин. Задатчики 12 и 13 устанавливают из расчета настройки заданного значения Р_з и предельного (аварийного) Р_min значений разрежения в гермокамере 1 в диапазоне от -0,7 до -7 кПа.

Дренажные магистрали, на которых установлены регулирующий вентиль 6, а также клапаны 15 и 16, могут быть подведены непосредственно к гермокамере 1, как это изображено на фиг.3, или подключены к магистрали подключения гермокамеры 1 к вакуумной системе.

Гермокамера 1 может быть выполнена как в прототипе (патент RU 2143257). Возможно также переносное (складное) исполнение гермокамеры 1 в вариантах, приведенных на фиг.1 и 2, для расположения пациента в лежачем положении на кушетке 18 или сидя в кресле 19 соответственно. При переносном исполнении гермокамера 1 выполнена в виде воздухонепроницаемого комбинезона, оснащенного гибкими герметизирующими рукавами 3 и ребрами 20 жесткости для образования области разрежения по месту проведения декомпрессии. Ребра 20 жесткости могут быть выполнены из прутков или надувных шпангоутов. Концы ребер 20 жесткости закреплены внутри комбинезона с помощью фиксаторов, распорок и т.п. Наиболее целесообразно использовать комбинезоны и/или комплекты ребер 20 жесткости различных размеров для обеспечения их соответствия антропометрическим размерам пациента.

При подготовке к использованию гермокамеру и элементы, контактирующие с телом пациента, обрабатывают дезраствором.

Пациента размещают в гермокамере и герметизируют с помощью манжеты 2 нижнюю часть тела пациента, включая область абдоминальной декомпрессии. При этом нижние конечности пациента, включая ступни, располагаются в гибких герметизирующих рукавах 3.

Далее включают вакуумную систему и блок контроля и управления разрежением. При этом СИП 7 путем включения и выключения вакуум-насоса 4 устанавливает импульсный режим разрежения в гермокамере 1 с характеристиками длительности и скважности импульсов подачи вакуума, настраиваемыми в зависимости от физиологического состояния организма и этиологии заболевания. В период импульса сигнал с выхода СИП 7, поступая на управляющий вход коммутатора 10, включает систему автоматического регулирования разрежения, разрешая прохождение выходного сигнала регулятора 8 вакуума на управляющий вход регулирующего вентиля 6, работающего в качестве регулирующего органа, изменяя сечение проходного отверстия соответствующей дренажной линии вакуумной системы в зависимости от рассогласования Р между текущим значением разрежения Р в гермокамере и его заданным значением Р_з, установленным задатчиком 12. В этом режиме при работе в диапазоне низких заданных значений разрежения Р_з сигнал с выхода задатчика 12 через схему ИЛИ 14 и коммутатор 10 открывает первый дренажный вентиль 15, обеспечивающий возможность плавного регулирования разрежения в данном диапазоне. Схема ИЛИ 14 обеспечивает также открытие дренажного вентиля 15 в динамическом режиме регулирования разрежения в случае, если оно превысит установленное задатчиком 11 пороговое значение Р_min, подаваемое на компаратор 11 от задатчика 13. В данном случае элемент 15 выполняет функцию аварийного клапана.

В период паузы СИП 7 отключает вакуум-насос 4 и контур автоматического регулирования разрежения. При этом со второго (инверсного) выхода СИП 7 подает сигнал на включение второго дренажного вентиля 16, проходное сечение которого меньше, чем у первого вентиля 15, чем обеспечивается плавное стравливание вакуума при переключении аппарата в режим паузы.

При работе аппарата статическая и динамическая точность поддержания заданного режима разрежения не ниже ±0,1 кПа.

Использование предложенного технического решения повышает точность и надежность регулирования разрежения в гермокамере и предотвращает глубокое аварийное вакуумирование пациента, что наиболее важно при использовании переносных гермокамер. Техническим результатом, производным от достигнутого, является улучшение самочувствия пациентов, особенно беременных женщин. Кроме того, достигнутая возможность изготовления переносной камеры снижает громоздкость конструкции аппарата.