HomePage
Карта сайта
Как со мной связаться?
Отправить мне E-mail
Анкетные данные автора
Кафедра анестезиологии и реаниматологии СПб МАПО
Специализация автора
Профессиональное увлечение автора
Научные публикации автора
Личный политический опыт автора
Культура, язык, история СССР
Технические идеи, до окторых пока не дошли руки
Кое-что о Лебединских...

АППАРАТЫ РЕСПИРАТОРНОЙ ПОДДЕРЖКИ:

ВОЗМОЖНОСТИ БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ КОМПОНОВКИ

К.М. Лебединский, О.В. Сероштанова, Д.А. Захаров

Кафедра анестезиологии–реаниматологии и неотложной педиатрии с курсом ФПК и ПП (зав. – профессор В.И. Гордеев) Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии

Структурно-функциональный анализ позволяет выделить три постоянных элемента, присущих любому аппарату механической респираторной поддержки (МРП): (а) генератор потока газа, представленный камерой объемного вытеснения и/или прецизионными клапанами, (б) дыхательный контур пациента с линиями вдоха и выдоха и (в) блок управления и контроля , обеспечивающий выдерживание заданного режима работы, измерение и расчет параметров потока и их производных величин и, возможно, те или иные формы обратной связи. Вытекающий из такого анализа принцип блочно-модульной компоновки ранее доказал свои преимущества в десятках различных областей: везде, где конструкцию начинали строить из вариабельных взаимозаменяемых узлов, резко повышались технологичность, ремонтопригодность и функциональные возможности изделий. Применительно к аппаратуре МРП этот подход означал бы прежде всего возможность самой широкой унификации и взаимозаменяемости блоков между разными классами респираторов – аппаратами «первой линии», транспортного этапа и стационара.

В то же время известно, что вплоть до середины 1980-х гг. аппаратура МРП представляла собой исключительно моноблочные конструкции, развивавшиеся прежде всего в функциональном, но не структурном аспекте. Преодоление «моноблочности» было не только трудноосуществимо, но, более того, не казалось необходимым: идея четкого структурного разделения элементов аппарата не имела ясно осмысленных клинических мотивов, в то время как гибридные электро-пневмо-механические конструктивные схемы делали ее почти нереальной технически.

В восьмидесятые годы картина стала меняться под давлением двух принципиальных факторов. С одной стороны, в самых разнообразных областях техники качество управления в реальном времени, достигнутое внедрением микропроцессора, позволило предельно упростить исполнительные механизмы, исключив или сведя к минимуму все неэлектрические стыковки функциональных блоков. С другой стороны, проблема ВИЧ-инфекции в решающей степени стимулировала «революцию single use » в медицинских технологиях и, в частности, потребовала внедрения полностью извлекаемых из аппарата для стерилизации или просто одноразовых контуров пациента.

Однако в силу инженерных традиций и статичности лечебно-тактических подходов даже в сегодняшней аппаратуре эти новые тенденции и возможности, на наш взгляд, пока не нашли завершенного воплощения. Так, в аппаратах Siemens Servoventilator 300 и Nellcor Puritan Bennett 840 генератор потока конструктивно интегрирован с блоком управления, а в отдельный узел, располагаемый на удобном удалении от пациента, выделен лишь терминал ввода–вывода. Новейшие версии Drager Evita и вовсе хранят верность моноблочной компоновке.

Между тем возможность создания унифицированной гаммы аппаратов МРП, построенной по блочно-модульному принципу, технически открыта уже сегодня. Единственным неизменным блоком таких аппаратов может являться генератор потока, тогда как контур пациента и блок управления на пути от места происшествия до стационара трансформируются соответственно от маски и простейшего генератора прямоугольных импульсов до многофункционального накрозно-дыхательного контура и ПЭВМ со специальным интерфейсом. Отметим, что такая трансформация предполагает перекомпоновку работающего аппарата, но не требует переключения больного с одного аппарата на другой со всеми вытекающими отсюда неудобствами.

Последовательно оптимизируя изложенную схему в конкретных технических решениях, мы в 1988–90 гг. предложили принципиально новую конструкцию блочно-модульного аппарата МРП на основе бесклапанного генератора потока в виде осевого турбокомпрессора с электрическим приводом (Патент РФ №2108084). Предварительный этап разработки аппарата (НИОКР) показал, что потребные критические параметры его главных узлов вполне реализуемы на современном уровне техники. Речь идет прежде всего о массо-габаритной отдаче электропривода и разгонно-инерционных характеристиках («приемистости») турбонагнетателя в целом, а также о метрологической стабильности и механической прочности датчиков давления и потока. В ходе НИОКР для генератора потока были подобраны серийные компоненты отечественного производства, в частности, малогабаритный высокооборотный электродвигатель с ротором на печатных платах, предназначенный для специальной аппаратуры связи и отличающийся крайне низкой инерционностью, и расходомер переменного перепада, изготовленный по гетероэпитаксиальной технологии на основе системы «кремний–сапфир».

По известным экономическим условиям последнего десятилетия создание в нашей стране подобного аппарата оказалось нереальным. Однако даже в том случае, если наша очередная попытка разработки вновь окажется неудачной, изложенная концепция может стать отправной точкой интересной дискуссии о векторе развития данной области медицинской техники.

 

© К.М. Лебединский и соавт., 2001

 

Комментарии на злобу дня
Page with essential information in English
Свежие и обновленные материалы сайта