189048. lajstromszámú szabadalom • Automatikus lélegeztető berendezés
1 189 048 2 A találmány tárgya automatikus lélegeztető berendezésre vonatkozik, amely a lélegeztetés folyamán automatikusan viszonylag minimális értéken tartja a tüdő alveoláris átlagnyomást és célszerűen számítástechnikai úton segített igen rugalmas, kézi parancsadószerv-beállítást tesz lehetővé. A technika mai szintjén az automatikus lélegeztető berendezések sokféle paraméter beállítását és állandó monitorizálását teszik lehetővé, van olyan berendezés is, amely a tüdő egyszerűsített szimulációjával segíti a helyes beállítást. (Pulmosystem Z-800 tip. Manufacturas Medicas S. A. Calle de la Solana, 11 Torrejon de Ardoz, Madrid, Spain). A Siemens Ventilator 900 C tip. (Siemens Elema AB S 17195 Solna Sweden) számos paraméter kézi beállíthatósága mellett biztosítja a pácienskörben mért paraméterek szoros visszacsatolhatóságának lehetőségét. Ebben az iparilag még meg nem valósított visszacsatolt állapotban a működés teljesen automatikus volna. A CPU-1 tip. (BOC Medishield Elizabeth Way, Harlow, Essex, CM 19 5 AB) a monitorizálásban nyújt igen sokat. Az Engström Erica (Engström Medical AB, Box 20109, S- 161.20 Bromma, Sw.) abban igen korszerű, hogy különféle üzemmódokat tesz lehetővé anélkül, hogy a már egyszer beállított paraméter kombinációt az üzemmódváltás érintené. A gépi lélegeztetés egyik eddig megoldatlan problémája, hogy különösen súlyos légúti, illetve tüdő betegségek esetén a lélegeztető berendezés a szükségesnél erősebben igénybe veszi a beteget, a tüdő alveoláris átlagnyomás nagyobb az indokoltnál, illetve a szükségesnél, ami áttételes komplikációkhoz vezethet a beteg egészségi állapotát illetően. A szükségesnél nagyobb nyomás egyrészt mechanikai károsodást okozhat a tüdőben, másrészt a vérkeringést gátolja. A megfeszülő tüdőszövetek szűkítik a tüdőt behálózó érkoszorú kis erecskéinek átmérőjét és nyomást fejtenek ki magára a szívre is, csökkentvFézáital a szív teljesítőképességét és a tüdőn átáramló vér mennyiségét. Ezen probléma megoldására, és így a gépi lélegeztetés egyik káros hatásának csökkentésére számos erőfeszítés történt. A megoldási törekvések azonban főleg csupán elvi tanulmány jellegűek. A berendezésekben közvetett úton, az említett jó monitorizálás és sokrétű paraméter-, valamint üzemmódbeállítás ad lehetőséget az orvosnak arra, hogy egyebek mellett a tüdő alveoláris átlagnyomás minimalizálásának szempontját is érvényre juttassa. Az automatikus visszacsatolási lehetőségekből is hiányzik az a műszaki, számítástechnikai eszköz, amellyel az oxigénnek és a széndioxidnak véráram segítségével való továbbítását akadályozó, kelleténél nagyobb tüdő alveoláris átlagnyomást optimalizálni lehetne. Elméleti vizsgálatok kimutatták, hogy meghatározott belélegeztetési jelalak mellett létezik egy a fenti szempontból optimális paraméter kombináció, amely minimális tüdő alveoláris átlagnyomáson biztosítja valamely lélegeztetési térfogat átszellőztetését a tüdőn. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az említett elméleti vizsgálat fordítottjaként, adott paraméter kombinációhoz kiszámítható egy közel optimális belélegeztetési jelalak, amely mellett viszonylagosan minimális tüdő alveoláris átlagnyomáson biztosítható valamely előírt térfogat átszellőztclése a tüdőn. A számítás elvégezhető egy optimalizáló alegység által, amely egy jelfeldolgozó blokkba illesztve automatikusan működik, a belélegeztetési jelalakot pedig megfelelő függvénygenerátor előállíthatja. Célszerű a számítás korlátjainak meghatározása, előkészítő számítások elvégzése egy ugyancsak a jelfeldolgozó blokkba illesztett előkészítő alegységben, tevábbá a paramétereket meghatározó kézi parancsadö szervek beállítását számítástechnikai úton elősegítő , ugyancsak a jelfeldolgozó blokkba illesztett tanácsadó alegység alkalmazása. Végül célszerű az optimalizáló alegység és a függvénygenerátor közé átment ti alegység beiktatása, amely rutin számítástechnikai úton simítja a valamely beállított paraméter kombináció megszabta működésből egy másikba való átm metet. Ezen felismerés alapján a találmány szerinti b’erendt zés minden eddiginél jobb megoldást ad az abból er ;dő problémára, hogy a lélegeztetés folyamán a tüdő alveoláris áílagnyomás általában a kelleténél n; gyobb. Az elvi megoldás a technika mai szintjén műszakilag megbízhatóan, megfelelő kubaturában valósítható meg a mikroprocesszor, illetve számítástechnika adta lehetőségek következtében. A találni íny szerinti megoldás lényege, hogy az ismert mikroprocesszoros automatikus lélegeztető berendezések ki lönféle softwareben és hardwareben elhatárolt, rutit ként kezelhető blokkjaiba speciális alegységek vanna k beillesztve, amelyek révén az ismert megoldások álial nyújtott lehetőségek köre kibővül a tüdő alveoláris nyomás-átlag minimalizálásainak eszközével. A kitűzött feladatot olyan automatikus lélegeztető berendezéssel oldottuk meg, amelynek energia és légzőgáz csatlakozói, pácicnsköre, lélegeztetőgenerátora és ehhez csatlakoztatott, buszrendszerrel, start-stop eg/séggel, kézi parancsadó és riasztó blokkal rendelkező mikroprocesszoros vezérlő egysége, valamint a pácienskörhöz illesztett elsődleges paraméterek (pl. légzési ellenállás, szájnyomás, áramlás) mérésére szolga ó első érzékelő blokkja és célszerűen másodlagos paraméterek (pl. oxigénkon'centráció, széndioxidkoncentráció) mérésére szolgáló második érzékelő blokkja van, és amelyben a mikroprocesszoros vezérlő egységhez jelfeldolgozó, memória és monitor blokkok kapcsolódnak. A továbbfejlesztés, azaz: maga a találmány abban áll. hogy a jelfeldolgozó-blokkba optimalizáló-alegység: van beillesztve oly módon, hogy első optimalizáló be nenete és kritérium bemenete közvetlenül vagy közvetve a kézi parancsadó-blokkhoz van kapcsolva, második optimalizáló bemenete az első érzékelőblokk elsődleges kimenetéhez, optimalizáló kimenete pedig közvetlenül vagy közvetve függvénygenerátor alegység első függvénygenerátor bemenetéhez van hozzákapcsolva. A találmány szerinti berendezés célszerű kiviteli alakja értelmében az optimalizáló-alegység és a függvénygenerátor-alegység közé átmeneti alegység van közvetlenül, illetve közvetve kapcsolva. További előnyös kiviteli alak szerint az optimalizáló- ilegység és az átmeneti alegység, illetve az átmeneti alegység és a függvénygenerátor-alegység közé optimum memória-alegység, illetve függvénymemóriaalegység van kapcsolva. Előnyös az a lehetséges kiviteli alak, melynél gázmr nitor-alegység van rákapcsolva a második érzékelő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
