[go: up one dir, main page]

RU2221597C2 - Device for producing hypoxic hypercapnia - Google Patents

Device for producing hypoxic hypercapnia Download PDF

Info

Publication number
RU2221597C2
RU2221597C2 RU2002105438/14A RU2002105438A RU2221597C2 RU 2221597 C2 RU2221597 C2 RU 2221597C2 RU 2002105438/14 A RU2002105438/14 A RU 2002105438/14A RU 2002105438 A RU2002105438 A RU 2002105438A RU 2221597 C2 RU2221597 C2 RU 2221597C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
concentration
air
labyrinth
dead
Prior art date
Application number
RU2002105438/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002105438A (en
Inventor
В.П. Куликов
А.Г. Беспалов
Original Assignee
Алтайский государственный медицинский университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алтайский государственный медицинский университет filed Critical Алтайский государственный медицинский университет
Priority to RU2002105438/14A priority Critical patent/RU2221597C2/en
Publication of RU2002105438A publication Critical patent/RU2002105438A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2221597C2 publication Critical patent/RU2221597C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has labyrinth canals produced as partitions movable relative to each other to vary additional dead space volume and the resulting gas concentration in alveolar air. Deflectors are mounted in the labyrinth canals to reduce turbulence of exhaled air and improve its stratification into portions to enable one to increase carbon dioxide concentration and oxygen deficiency in alveolar air. EFFECT: controllable carbon dioxide concentration. 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, неврологии и пульмонологии, и может быть использовано для изучения реакции организма на дозированную гипоксическую гиперкапнию, в частности для оценки реактивности мозговых сосудов и перфузионного резерва мозгового кровообращения, а также для проведения гиперкапнических тренировок, направленных на увеличение сопротивляемости (резистентности) организма к неблагоприятным стрессорным факторам, тренировку адаптивных систем, подготовку к оперативным вмешательствам с временным прекращением кровотока по артериям, питающим мозг, и лечения заболеваний, в частности нарушений мозгового кровообращения, нарушений коронарного кровообращения, гипертонической болезни, дыхательной недостаточности и др. The invention relates to medicine, namely to cardiology, neurology and pulmonology, and can be used to study the body's response to dosed hypoxic hypercapnia, in particular to assess the reactivity of cerebral vessels and perfusion reserve of cerebral circulation, as well as to carry out hypercapnic training aimed at increasing resistance (resistance) of the body to adverse stress factors, training of adaptive systems, preparation for surgical interventions with temporary cessation of blood flow through the arteries that feed the brain, and the treatment of diseases, in particular cerebrovascular disorders, coronary circulation disorders, hypertension, respiratory failure, etc.

Известно устройство (а. с. СССР 1123692), которое содержит последовательно соединенный корпус с емкостью мертвого пространства, смеситель с диафрагмой для подачи атмосферного воздуха, золотниковый узел, патрубок с дополнительной емкостью "мертвого" пространства и загубник, обеспечивающее дозирование углекислого газа в диапазоне 1-5% за счет регулирования подачи воздуха из окружающего пространства. A device is known (A.S. USSR 1123692), which contains a series-connected housing with a dead space tank, a mixer with a diaphragm for supplying atmospheric air, a spool assembly, a nozzle with an additional dead space capacity and a mouthpiece that provides carbon dioxide dosing in the range 1 -5% due to the regulation of air supply from the surrounding space.

Недостатками известного устройства являются следующее. The disadvantages of the known device are the following.

1. Невозможность создания концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе более 5%, что является необходимым для оценки перфузионного резерва мозгового кровообращения и проведения эффективных гиперкапнических тренировок. 1. The inability to create a concentration of carbon dioxide in the inhaled air of more than 5%, which is necessary for assessing the perfusion reserve of cerebral circulation and conducting effective hypercapnic training.

2. Устройство имеет сложную конструкцию и не позволяет достигнуть максимального расслоения выдыхаемого воздуха на порции, что ведет к снижению эффективной концентрации углекислого газа. 2. The device has a complex structure and does not allow to achieve maximum stratification of exhaled air in portions, which leads to a decrease in the effective concentration of carbon dioxide.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату является устройство (а. с. СССР 747474), состоящее из прямоугольного корпуса с емкостью "мертвого" пространства в виде параллельно расположенных лабиринтных каналов, образованных перегородками, установленными внутри корпуса. При этом стенки корпуса имеют отверстия с пробками. Загубник выполнен съемным. The closest in technical essence and the achieved positive result is a device (a. USSR 747474), consisting of a rectangular casing with a dead space capacity in the form of parallel labyrinth channels formed by partitions installed inside the casing. In this case, the housing walls have holes with plugs. The mouthpiece is removable.

Недостатками известного устройства являются следующее. The disadvantages of the known device are the following.

1. Невозможность плавной регулировки объема "мертвого" пространства и соответственно дозирования концентрации углекислого газа. 1. The inability to smoothly adjust the volume of the "dead" space and, accordingly, dosing the concentration of carbon dioxide.

2. Неудобства при работе с пробками. 2. Inconvenience when working with traffic jams.

Положительным результатом заявляемого устройства является создание эффективной концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе с возможностью ее дозирования. Положительный результат заявляемого устройства достигается тем, что лабиринтные каналы выполнены в виде перегородок с возможностью перемещения относительно друг друга, что позволяет изменять дополнительный объем "мертвого" пространства и соответственно концентрацию газов в альвеолярном воздухе; в лабиринтных каналах установлены обтекатели, снижающие турбулентность выдыхаемого воздуха и улучшающие его расслоение на порции, что позволяет увеличить в альвеолярном воздухе концентрацию углекислого газа и дефицита кислорода. A positive result of the claimed device is the creation of an effective concentration of carbon dioxide in the alveolar air with the possibility of dosing. A positive result of the claimed device is achieved by the fact that the labyrinth channels are made in the form of partitions with the ability to move relative to each other, which allows you to change the additional volume of the "dead" space and, accordingly, the concentration of gases in the alveolar air; fairings are installed in the labyrinth channels to reduce the turbulence of exhaled air and improve its separation into portions, which allows increasing the concentration of carbon dioxide and oxygen deficiency in the alveolar air.

Заявляемое устройство (фиг.1) для дозирования гипоксической гиперкапнии выполнено из медицинского пластика и представлено корпусом 1 с емкостью "мертвого" пространства в виде параллельно расположенных лабиринтных каналов 2 с площадью поперечного сечения, близкой к площади поперечного сечения трахеи. За счет смещения подвижных перегородок "а" и "b", закрепленных на поперечных пластинах 3, установленных внутри корпуса, относительно фиксированных перегородок "с" при помощи рукояток 4 плавно изменяется объем "мертвого" пространства в диапазоне от 500 до 1500 мл. Для лучшего расслоения и снижения турбулентности потоков выдыхаемой газовой смеси в лабиринтных каналах установлены обтекатели 5, фиксированные к подвижным перегородкам "а" и "b". Устройство оснащено съемным загубником 6 и трубкой 7. The inventive device (Fig. 1) for dosing hypoxic hypercapnia is made of medical plastic and is represented by a housing 1 with a dead space capacity in the form of parallel labyrinth channels 2 with a cross-sectional area close to the cross-sectional area of the trachea. Due to the displacement of the movable partitions "a" and "b", mounted on the transverse plates 3 mounted inside the housing, relative to the fixed partitions "c", the volume of the "dead" space in the range from 500 to 1500 ml gradually changes with the help of the handles 4. To better exfoliate and reduce the turbulence of the exhaled gas flow in the labyrinth channels, fairings 5 are installed, fixed to the movable partitions "a" and "b". The device is equipped with a removable mouthpiece 6 and tube 7.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Дыхание осуществляют через загубник 6, а носовое дыхание отключают. На фиг. 2 показан принцип регулирования дополнительного объема "мертвого" пространства. Дополнительный объем "мертвого" пространства (ДОМП) устанавливают на нужном уровне от 500 до 1500 мл (фиг.1 - 500 мл, фиг.2 - 1500 мл). В течение 1 минуты дыхания через устройство в альвеолярном воздухе устанавливается концентрация углекислого газа в диапазоне 5-6% в зависимости от избранной величины дополнительного объема "мертвого" пространства. Breathing is carried out through the mouthpiece 6, and nasal breathing is turned off. In FIG. 2 shows the principle of regulating the additional volume of "dead" space. An additional volume of "dead" space (DOMP) is set at the desired level from 500 to 1500 ml (Fig. 1 - 500 ml, Fig. 2 - 1500 ml). Within 1 minute of breathing through the device in the alveolar air, the concentration of carbon dioxide is set in the range of 5-6%, depending on the selected value of the additional volume of "dead" space.

Значение обтекателей для создания эффективной концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе было доказано экспериментально. Для этого использовали два устройства, увеличивающие объем "мертвого" пространства. Один из них - заявляемой конструкции с обтекателями, другой без них. Дыхание через устройства проводилось в течение одной минуты. Для забора альвеолярного воздуха использовали трубку Пристли. Газоанализ проводили на аппарате Spirolyt-2 (Германия). Результаты эксперимента представлены в таблице (фиг.3). Из таблицы видно, что устройство с обтекателями создает значимо большую концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе по сравнению с устройством без обтекателей. Это связанно с тем, что обтекатели обеспечивают снижение турбулентности и перемешивания потока выдыхаемой газовой смеси, что ведет к лучшему расслоению газовой смеси на порции и повышению альвеолярной концентрации углекислого газа. The value of fairings for creating an effective concentration of carbon dioxide in the inhaled air has been experimentally proven. For this, two devices were used that increase the amount of "dead" space. One of them is the claimed design with fairings, the other without them. Breathing through the devices was carried out for one minute. The Priestley tube was used to take alveolar air. Gas analysis was performed on a Spirolyt-2 apparatus (Germany). The results of the experiment are presented in the table (figure 3). The table shows that the device with fairings creates a significantly higher concentration of carbon dioxide in the alveolar air compared with the device without fairings. This is due to the fact that the fairings provide a decrease in turbulence and mixing of the flow of the exhaled gas mixture, which leads to a better separation of the gas mixture into portions and an increase in the alveolar concentration of carbon dioxide.

Пример использования заявляемого устройства. An example of using the inventive device.

Больной С. , 55 лет, после проведения инструктажа и 5-минутного отдыха производил дыхание через устройство для создания гипоксической гиперкапнии в течение одной минуты, последовательно с дополнительным объемом "мертвого" пространства 500 мл, 1000 мл, 1500 мл. Исходная концентрация СO2 в альвеолярном воздухе составила 3,9%. При использовании ДОМП 500 мл - 4,5%; 1000 мл - 5,1%; 1500 мл - 5,6%.Patient S., 55 years old, after briefing and 5 minutes rest breathed through a device for creating hypoxic hypercapnia for one minute, sequentially with an additional volume of “dead” space of 500 ml, 1000 ml, 1500 ml. The initial concentration of CO 2 in the alveolar air was 3.9%. When using DOMP 500 ml - 4.5%; 1000 ml - 5.1%; 1500 ml - 5.6%.

Далее исследовали динамику увеличения концентрации СO2 в альвеолярном воздухе с использованием ДОМП - 1500 мл в течение двух минут фиг.4. Концентрация СO2 значимо повышалась на первой минуте дыхания через устройство и далее достоверно не изменялась.Next, we studied the dynamics of increasing the concentration of CO 2 in the alveolar air using DOMP - 1500 ml for two minutes of figure 4. The concentration of CO 2 significantly increased in the first minute of breathing through the device and then did not significantly change.

Таким образом, преимущества устройства заключаются в следующем. Thus, the advantages of the device are as follows.

1. Наличие механизма изменения объема лабиринтных каналов позволяет достигнуть плавной регулировки концентрации CO2 в альвеолярном воздухе.1. The presence of a mechanism for changing the volume of the labyrinth channels allows you to achieve a smooth adjustment of the concentration of CO 2 in the alveolar air.

2. Наличие в лабиринтных каналах обтекателей позволяет максимально расслоить поток выдыхаемой газовой смеси, снизить турбулентность и тем самым повысить концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе. 2. The presence of fairings in the labyrinth channels allows for maximum stratification of the exhaled gas mixture flow, to reduce turbulence and thereby increase the concentration of carbon dioxide in the alveolar air.

3. Устройство имеет простую конструкцию, легко обрабатывается дезинфицирующими средствами. 3. The device has a simple design, is easily processed with disinfectants.

Claims (1)

Устройство для создания гипоксической гиперкапнии, включающее корпус с емкостью “мертвого” пространства в виде параллельно расположенных лабиринтных каналов, загубник и трубку, отличающееся тем, что внутри корпуса установлены поперечные пластины, на которых закреплены подвижные перегородки, имеющие возможность смещаться относительно фиксированных перегородок при помощи рукояток, а в лабиринтных каналах размещены обтекатели, фиксированные к подвижным перегородкам.A device for creating hypoxic hypercapnia, comprising a housing with a dead space capacity in the form of parallel labyrinth channels, a mouthpiece and a tube, characterized in that transverse plates are mounted inside the housing, on which movable partitions are mounted, which can be moved relative to the fixed partitions using handles and in the labyrinth channels fairings are fixed to the movable partitions.
RU2002105438/14A 2002-02-28 2002-02-28 Device for producing hypoxic hypercapnia RU2221597C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105438/14A RU2221597C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Device for producing hypoxic hypercapnia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105438/14A RU2221597C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Device for producing hypoxic hypercapnia

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002105438A RU2002105438A (en) 2003-11-20
RU2221597C2 true RU2221597C2 (en) 2004-01-20

Family

ID=32090776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002105438/14A RU2221597C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Device for producing hypoxic hypercapnia

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2221597C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФРОЛОВ В. Эндогенное дыхание - настоящее и будущее человечества, г. Кинель, 1997, с.199. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017024969A1 (en) Gas generator
JP2022000177A (en) System and method for synthesis of nitric oxide
EP2815780B1 (en) Gas generator for health use
AU2009282988B2 (en) Systems for generating nitric oxide
CN106536000B (en) Breathing training device
CN102068743B (en) Hydrogen therapeutic apparatus
JPH06507320A (en) Perfluorocarbon-mediated gas exchange
TWM505298U (en) Health gas production system
JP2018515288A (en) Nitric oxide treatment system and method
RU2221597C2 (en) Device for producing hypoxic hypercapnia
RU2625594C2 (en) Method for production and delivery of hypoxic and hypercapnic-hyperoxic mixtures for medical procedures, and device for its implementation
CN110787351A (en) Multifunctional noninvasive positive pressure ventilation mask
RU2326700C2 (en) Respiratory apparatus "second youth"
RU2650205C2 (en) Device for production of hypoxic, hyperoxic and normoxic respiratory mixtures and interval complex normobaric training
JP2009280414A (en) Biologic improvement gas and feed unit for the same
CN201912599U (en) Hydrogen treatment instrument
CN116983522A (en) Oxyhydrogen respiratory system with air storage bag
RU2131750C1 (en) Respiration trainer
RU80751U1 (en) RESPIRATORY SIMULATOR
WO2022017311A1 (en) Mixed gas generating system
CN211751658U (en) Multifunctional ventilation mask
RU2301081C2 (en) Device for creating hypoxic hypercapnia
RU2326701C2 (en) Method of cancer treatment and related device
RU175305U1 (en) RESPIRATORY SIMULATOR "BE HEALTHY"
RU168730U1 (en) RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090301

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100327

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20071120

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180301