188587. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés zárt cirkulációs rendszerű légzésvizsgálóból fogyó oxigén pótlására és mennyiségi mérésére
1 188 587 2 A találmány tárgya elrendezés zárt cirkulációs rendszerű légzésvizsgálóból fogyó oxigén pótlására és menynyiségi mérésére, valamint a momentán oxigénfogyasztás képzése alapján terhelő' berendezéseken lefolytatott mérések vezérlésére, amelyet az orvosi gyakorlatban és egyéb területeken lehet alkalmazni, például tüdőfunkciós vizsgálatok, anyagcsere és más belgyógyászati vizsgálatok, edzettség és állóképesség vizsgálatok elvégzésére betegeknél, sportolóknál vagy rehabilitált betegeknél. Kétféle típusú légzésvizsgáló berendezések ismertek: nyílt és zárt cirkulációs rendszerűek. A nyílt rendszerű készülékek előnye, hogy a páciens a megszokott környezetének megfelelő minőségű és állapotú gáztérből kapja a levegőt. Hátrányuk viszont, hogy az oxigénfogyasztás mérése és számítása csak közvetett módon lehetséges, emiatt a berendezések költségesek és pontatlanok. Ilyen nyílt rendszerű készülék ismerhető meg pl. a 4.078.554 sz. amerikai szabadalmi leírásból. A zárt cirkulációs rendszerű légzésvizsgálók szintén kétfélék lehetnek, egy vagy kétharangosak. Az egyharangos légzésvizsgáló berendezések mérőharangot, állandó levegőcirkulációt fenntartó ventilátort, a kilélegzett levegőben lévő szén-dioxidot elnyelő abszorbert és a levegőt állandó hőmérsékleten tartó hűtőegységet magábafoglaló zárt cirkulációs rendszert tartalmaznak, ahol a fogyó oxigénnel arányos térfogatváltozásokat a mérőharanggal összekapcsolt és azzal együtt elmozduló írótoll egy kiinográf egységen rögzíti. Ezeknek a készülékeknek a hátránya, hogy — mivel nincs biztosítva a megfelelő oxigénutántöltés —, csak 1-2 percig tartó mérések végzésére alkalmasak, hosszabb ún. terheléses mérésre nem. Az oxigén utántöltésére Malomski: Gyakorlati spiroergometria c. könyvében (Medicina, Budapest, 1979, 49—51. old.) ismertetett megoldás szerinti kézi állítasd tűszelepet alkalmaznak, és hitelesített rataméter segítségével mérik az oxigénfogyasztást. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a légzésfunkciós vizsgálathoz szükséges 21 %-os 02 stabilizálása hosszadalmas és nehézkes. Ezenkívül nem alkalmas a hélium-hígulás elvén működő ún. residual-volumen elvégzésére sem.- A kétharangos légzésvizsgáló berendezéseknél a fogyó oxigén pótlása egy második harangból történik, ahol a fogyasztást a második harangban lévő oxigén térfogatcsökkenésével mérik (a nyomás állandó). Ennek az elrendezésnek a hátránya, hogy a mérés folyamán a berendezést működtető kezelőszemélynek állandó közbeavatkozása szükséges, mivel az oxigént tartalmazó második harangot a nagy oxigénfogyasztással járó terheléses vizsgálatoknál egy páciens esetén is gyakran után kell tölteni, ami 100 %-os oxigént tartalmazó nagynyomású palackból történik. További hátránya, hogy az oxigén utántöltésére szolgáló második harangot az első harang cirkulációs körével egyenértékű, ventilátort tartalmazó második cirkulációs kört kell kiépíteni, ami bonyolult és költséges. A fentiekben ismertetett egyharangos készülékek például az amerikai Gould-Godart cég Expirograph 1600, Pulmonet III, a holland M-jnhardt cég Volutest VT-3, a Medicor cég VO-11 típusú készülékei, kétharangos készülékek például a Gould-Godart Pulmotest, a Medicor PT-400, ill. PT-400 L típusú készülékei. Állandóan azonos anyagmennyiség, pl. gáz továbbítására és mérésére alkalmas megoldás ismerhető meg a 173.021 sz. szabadalmi leírásból, amely azonban nem alkalmas légzésfunkciós vizsgálatokra, egyrészt a kis teljesítmény (90 1/h), másrészt az elérhető pontosság miatt. Az i.555.674 sz. angol szabadalmi leírásban nyílt; rendszerű, spirométerrei kombinált respirátort (légzés 5 támogatására alkalmas berendezést) ismertetnek. A berendezés előnye, hogy a páciens által légvételenként egy percre vonatkoztatott megmozgatott levegőmennyiséget, nagy pontossággal meg lehet határozni a kényszerlégzés időtartama alatt is. Hátránya viszont, hogy oxigén- 10 fogyasztás mérésére nem alkalmas. Csordás: Pneumatikus irányítástechnika (Műszaki Könyvkiadó, Bp., 1966) c. könyvéből ismerhető meg például, hogy nagynyomású gázpalackból milyen módon lehet állandó nyomású gázt utánadagolni. 15 A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölésével olyan elrendezés létrehozása, amely az ismert megoldások előnyeit egyesíti magában. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha egy megfelelő méretű kisnyomású kamrában állandó nyo- 20 mású oxigént hozunk létre, majd azt állandó értékű pneumatikus ellenálláson át szakaszosan működtetett nágnesszelepen keresztül juttatjuk a pácienscsatlakozóval ellátott zárt cirkulációs rendszerbe, és a mágnesszelepet a nyugalmi légzési középértékek eltolódásának meg- 25 felelően vezéreljük, akkor az oxigénfogyasztás mértéke a mágnesszelep nyitvatartási időivel arányos. A fenti felismerés alapján a kitűzött célt olyan elrendezés létrehozásával értük el, ahol a zárt cirkulációs rendszer mérőharangból, ventilátorból, abszorberből és, 30 levegőhűtőből áll, amelyhez egymással összekötött jel-; képző és vezérlőegység, valamint kimográf van csatlakoztatva és a mérőharang és a levegőhűtő között pácienscsatlakozóval van ellátva. A találmány szerinti újdonság abban van, hogy a ven- 35 tilátor és az abszorber közé mágnesszelepen keresztül oxigénpalack van csatlakoztatva, ahol az oxigénpalack önmagában ismert módon reduktoron, nagynyomású kamrán, kisnyomású- nyomásszabályozón, ill. kisnyomású kamrán keresztül van összekötve a mágnesszelep- 40 pel, melynek vezérlőbemenete teljesítményfokozaton keresztül a vezérlőegység kimenetével van összekötve; hogy az abszorberrel hélium gázelemző van párhuzamosan kapcsolva, amelynek kimenete a vezérlőegység és a jelképző kimeneteivel együtt adatfeldolgozó egység, elő- 45 nyösen mikroszámítógép bemeneteire van kapcsolva, amelynek kimenetére terhelő berendezés van csatlakoztatva. A találmány szerinti zárt cirkulációs rendszerű légzésvizsgálóból fogyó oxigén pótlására és mérésére alkalmas 50 elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán az elrendezés tömbvázlata látható, mely az alábbi egységeket tartalmazza: 55 2 mérőharangból, légszállító 3 ventilátorból, 4 abszorberből és 5 levegőhűtőből álló 1 zárt cirkulációs kört, amelyhez a 2 mérőharang és az 5 levegőhűtő között 6 pácienscsatlakozó van kapcsolva, a 2 mérőharanghoz 7 kimográf és 14 jelképző van csatlakoztatva. A 14 jelképző kimene- 60 téré 15 vezérlőegység csatlakozik, amely 16 teljesítmény fokozaton keresztül 13 mágnesszelep vezérlőbemenetére van csatlakoztatva. A 13 mágnesszelep kimenete a 3 ventilátor és a 4 abszorber között csatlakozik az 1 zárt cirkulációs körbe, bemenete pedig 12 kisnyomású kamrán, 65 11 kisnyomású nyomásszabályozón, 10 nagynyomású 2
