Результат интеллектуальной деятельности: Способ форсированного выдоха

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для проведения процедуры вентиляции легких.

Прототипом является способ включающий подачу через микрокатетер в легкие и вывод из них газовой смеси через дыхательные пути [А.с. СССР 1119698, МПК А61М, 16/00, 1984].

Недостатками прототипа являются:

- неудобство в эксплуатации, связанное с необходимостью подключения верхних дыхательных путей к шлангам, через которые движется газовая смесь, что вызывает у пациента неприятные ощущения;

- отсутствие активной работы нижней части легких, что отрицательно сказывается на их состоянии.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности газообмена в легких и эксплуатационных характеристик.

Задача решается тем, что в способе искусственной вентиляции легких, включающем подачу в легкие и вывод из них газовой смеси через дыхательные пути, вдох и выдох осуществляют естественным путем через ротовую и носовую полости, при этом выдох сопровождают форсированным этапом, который производят путем сжатия боковых отделов грудной клетки.

Форсированный этап выполняют заодно с нажатием на брюшную полость в области диафрагмы. Сжатие боковых отделов производят заодно с нажатием на подвздошные впадины. Сжатие боковых отделов грудной клетки производят пластиной, поверхность которой повторяет рельеф тела в области грудной клетки. Сжатие боковых отделов грудной клетки производят в течение 0,5-1 с. Чередуют сжатие левого и правого боковых отделов грудной клетки. Сжатие левого и правого боковых отделов грудной клетки осуществляют и одновременно. Поверхность пластины, повторяющую рельеф тела в области грудной клетки, формируют из легкоплавкого материала, из которого выполняют часть пластины, который разогревают до пластичного состояния и остужают после взаимодействия пластины с телом. Поверхность пластины, повторяющую рельеф тела в области грудной клетки, формируют из легкоплавкого материала, в качестве которого используют воск.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Осуществление вдоха и выдоха естественным путем через ротовую и носовую полости и сопровождение выдоха форсированным этапом, который производят путем сжатия боковых отделов грудной клетки, позволяют отказаться от шлангов, через которые осуществляются подача и отвод газовой смеси. Кроме того, форсированный выдох активирует работу легких, особенно их нижней части, и способствует увеличению скорости выхода отработавшего воздуха из ротовой полости, благодаря чему отработавший воздух быстро покидает зону ротовой и носовой полостей и не смешивается со свежим воздухом, который потом поступает в легкие. Все это улучшает эксплуатационные характеристики.

Выполнение форсированного этапа заодно с нажатием на брюшную полость в области диафрагмы позволяет еще больше форсировать выдох и активировать работу легких, что способствует эффективности газообмена. Кроме того, одновременно производится стимуляция работы желудочно-кишечного тракта.

Сжатие боковых отделов грудной клетки заодно с нажатием на подвздошные впадины также еще больше форсирует выдох и активирует работу легких. Обмен газов в легких проходит диффузионным путем за счет разности давления газов в легких и крови. Диффузионная способность легких зависит от площади газообмена, коэффициента диффузии и растворимости газов в жидкости альвеолярных мембран. Улучшить указанную способность легких мы можем посредством определенного увеличения площади контакта газов с легочной тканью и, возможно, повышением альвеолярно-капиллярного градиента по кислороду.

Постоянная работа мышц во время нажатия на боковые отделы грудной клетки способствует понижению парциального давления О₂ в тканях, благодаря чему кислород артериальной крови быстро переходит в ткани. Следует заметить, что величина утилизации кислорода тканями (коэффициент утилизации кислорода) величина непостоянная. Если в покое утилизируется артериальной кровью 35-40% кислорода, то при работе в условия кислородной недостаточности коэффициент утилизации кислорода повышается до 60-70%. Поэтому даже при небольшой вдыхаемой порции свежего воздуха артериальная кровь достаточно будет насыщаться кислородом.

Кроме того, работа мышц также усиливает кровоток, что также увеличивает поступление кислорода в кровь, хотя диффузионная способность легких не изменяется. Это является результатом увеличения альвеолярно-капиллярного градиента по кислороду - кратковременность контакта воздуха и крови (вследствие увеличения скорости последней) компенсируется увеличением скорости перехода кислорода в кровь. Все это улучшает газообмен.

Сжатие боковых отделов грудной клетки пластиной, поверхность которой повторяет рельеф тела в области грудной клетки, уменьшает локальное давление на тело пациента, т.е. давление равномерно распределяется по всей пластине и не вызывает у пациента болевых ощущений, что улучшает эксплуатационные характеристики.

Сжатие боковых отделов грудной клетки в течение 0,5-1 с позволяет сделать форсированный выдох за короткий промежуток времени, увеличивающий скорость выхода отработавшего воздуха (смеси) из ротовой и носовой полостей, и интенсивнее стимулирует работу мышц, что улучшает кровоток, газообмен и повышает эксплуатационные характеристики.

Чередование сжатия левого и правого боковых отделов грудной клетки уменьшает число механических воздействий на тело пациента, повышая комфорт и эксплуатационные характеристики. Такое чередование возможно, например, в случае, когда пациент самостоятельно дышит, и ему требуется только небольшая поддержка при дыхании.

Одновременное сжатие левого и правого боковых отделов грудной клетки позволяет увеличивать объем выдыхаемого и вдыхаемого воздуха. Это повышает эксплуатационные характеристики.

Формирование поверхности части пластины, повторяющей рельеф тела в области грудной клетки, из легкоплавкого материала, который разогревают до пластичного состояния и остужают после взаимодействия пластины с телом, позволяет относительно просто и быстро получать нужную кривизну поверхности для данного пациента. Это повышает эксплуатационные характеристики.

Использование воска в качестве легкоплавкого материала позволяет формировать нужную кривизну поверхности, не нанося пациенту термического ожога, что повышает эксплуатационные характеристики.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображено устройство для искусственной вентиляции легких. На фиг. 2 изображен вид А устройства. На фиг. 3 изображен разрез Б-Б.

Устройство для искусственной вентиляции легких содержит прижимную пластину 1, соединенную с помощью шарнира 2 со штоком 3 и имеющую контактирующую с грудной клеткой пациента 4 эластичную часть 5, заполненную легкоплавким материалом 6, например воском (парафином). Устройство может иметь шток 7 с опорой (подушкой) 8, имеющей возможность контакта с телом пациента в зоне диафрагмы.

Способ реализуют следующим образом.

Перед началом проведения процедуры искусственной вентиляции легких формируют кривизну поверхности части 6, повторяющую рельеф боковой части грудной клетки пациента 4 (фиг. 1). Для этого посредством включения нагревателя (не показан) расплавляют материал 6 (делают его пластичным) и прижимают (путем перемещения штока 3) пластину 1 к грудной клетке пациента (фиг. 2, 3). При этом для лучшего последующего воздействия на подвздошную впадину медицинский работник, осуществляющий процедуру формирования нужной кривизны поверхности, рукой нажимает на подвздошную впадину пациента, при этом в этой зоне на поверхности эластичной части 5 формируется больший выступ, по сравнению с тем, если бы подвздошная впадина не была нажата рукой. После этого нагреватель выключают, и материал 6 затвердевает, благодаря чему кривизна поверхности эластичной части 5 начинает соответствовать рельефу грудной клетки пациента. Аналогичную процедуру проводят с пластиной на другой стороне.

После этого по команде от датчика или таймера происходит с обеих сторон движение штоков 3 посредством приводов (не показаны). При этом усилие приводов через шарниры 2 соответственно передаются пластинам 1, и происходит сдавливание грудной клетки и нажим подвздошных впадин пациента. В результате у пациента происходит форсированный выдох естественным образом через дыхательные пути. При необходимости объем выдоха можно увеличить путем приведения в действие штока 7, действие которого через подушку 8 передается на диафрагму, смещение купола которой приведет к дополнительному объему выдоха. Заметим, что поверхность эластичной части 5 может быть покрыта мягким материалом для более нежного соприкосновения с кожей пациента.

Через некоторое время также по команде производится отвод штоков и пластин от грудной клетки (и штока 7 с подушкой 8, если он был задействован в работе). Грудная клетка расправляется под действием силы гравитации и упругих свойств мышечной ткани. Происходит естественный вдох, в процессе которого свежий воздух поступает через ротовую полость в легкие. Далее процесс повторяется.

Если пациент нуждается в меньшем объеме газообмена, то нажатие пластин 1 производят поочередно, при этом незадействованная в данном дыхательном цикле пластина 1 выполняет функцию упора и препятствует смещению пациента в поперечном направлении.

Внедрение изобретения позволит создать аппарат для искусственной вентиляции легких, позволяющей производить дыхательный цикл в естественном режиме и стимулирующий при этом дыхательные мышцы, особенно нижней части легких.