PL238693B1 - Breathing phase detector - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest detektor fazy oddechu, który zawiera rurkę główną oraz tubus z kulką. Ponadto, przedmiotem wynalazku jest sposób monitorowania fazy oddechu i zastosowanie detektora fazy oddechu do monitorowania fazy oddechu u pacjenta.The present invention relates to a respiratory phase detector which comprises a main tube and a ball tube. Moreover, the invention relates to a method of monitoring the respiratory phase and the use of a respiratory phase detector to monitor the respiratory phase of a patient.

Większość pacjentów leczonych na Oddziale Intensywnej Terapii (OIT) jest zaintubowanych z wykorzystaniem rurki intubacyjnej lub ma wykonaną tracheostomię i oddycha poprzez rurkę tracheostomijną. Zazwyczaj rurki te (intubacyjna oraz tracheostomijna) są połączone z respiratorem, ale bywa też i tak, że bezpośrednio do nich podłączony jest tylko mały filtr powietrza, wymiennik ciepła i wilgoci, sztuczny nos (ang. Heat and Moisture Exchangers - HME), do którego można podłączyć tlen i pacjent oddycha samodzielnie.Most patients treated in the Intensive Care Unit (ICU) are intubated using an endotracheal tube or have a tracheostomy and breathe through a tracheostomy tube. Usually, these tubes (intubation and tracheostomy) are connected to a respirator, but it also happens that only a small air filter, heat and moisture exchanger, and artificial nose (HME) are connected directly to them. oxygen can be connected and the patient breathes independently.

Niezależnie od tego, czy pacjent oddycha samodzielnie, czy przy pomocy respiratora, fizjoterapeucie trudno jest ustalić, czy pacjent jest w fazie wdechu, czy wydechu. Spowodowane jest to tym, że pacjenci oddychają z dużą częstotliwością, płytko, nieregularnie, chaotycznie. Powoduje to dezorientację podczas fizjoterapii oddechowej. Fizjoterapeuta nie wie jak długo ma torować wydech poprzez subtelny docisk klatki piersiowej, mostka i przepony w takim kierunku jak to się odbywa fizjologicznie podczas tej fazy. Optymalne, subtelne naciągnięcie tych struktur podczas końca fazy wydechu skutkuje pełniejszym wydechem, a co za tym idzie, lepszym przygotowaniem mięśni wdechowych do pracy. Mięsień odpowiednio naciągnięty reaguje z optymalną siłą.Regardless of whether the patient is breathing on his own or with the help of a ventilator, it is difficult for a physiotherapist to determine whether the patient is in the inhalation or exhalation phase. This is due to the fact that patients breathe with high frequency, shallow, irregular and chaotic breathing. This causes confusion during respiratory physiotherapy. The physiotherapist does not know for how long it is to exhale by subtly pressing the chest, sternum and diaphragm in the same direction as it is physiologically during this phase. Optimal, subtle stretching of these structures at the end of the exhalation phase results in a fuller exhalation and thus a better preparation of the inspiratory muscles for work. A properly stretched muscle reacts with optimal force.

Podczas wdechu fizjoterapeuta potrzebuje jasnej informacji jak długo może pracować rękoma, aby poprzez optymalny opór kierunkowy torować i ułatwiać pacjentowi nabranie powietrza. Dodatkowo praca fizjoterapeuty na OIT często odbywa się w hałasie, pochodzącym z różnorakich systemów alarmujących stan zdrowia pacjenta, działań leczniczych personelu oraz respiratorów, kardiomonitorów, pomp do podawania leków oraz żywienia. Bywa tak, że lepiej słyszy się respirator pacjenta, który leży obok, niż samego pacjenta z którym się ćwiczy. Wynika to z faktu, że respirator pacjenta, który otrzymuje fizjoterapię, jest po drugiej stronie łóżka. Wtedy może dojść do sytuacji, że bliżej jest do respiratora pacjenta leżącego obok. Wszystko to powoduje dezorientację i problemy z określeniem fazy oddechu, w której znajduje się chory, z którym aktualnie się ćwiczy.During inhalation, the physiotherapist needs clear information on how long he can work with his hands in order to facilitate and facilitate the breathing of the patient through optimal directional resistance. In addition, the work of a physiotherapist in the ICU often takes place in the background of noise coming from various systems alerting the patient's health, medical activities of the staff and ventilators, cardiac monitors, pumps for administering drugs and nutrition. It sometimes happens that the patient's ventilator lying next to you can hear better than the patient you are exercising with. This is because the ventilator of the patient receiving physical therapy is on the other side of the bed. Then it may come to a situation that it is closer to the ventilator of the patient lying next to it. All of this causes confusion and problems with determining the phase of the patient's breathing with whom they are currently exercising.

Z opisu wynalazku US 5611349 B znany jest pneumatyczny detektor oddechu, który jest umieszczony w okolicy tułowia pacjenta.From the description of the invention US 5,611,349 B, a pneumatic breath detector is known, which is placed in the region of the patient's torso.

Z innego opisu wynalazku US 4878502 A znany jest czujnik oddechu, który monitoruje wdychanie i wydychanie powietrza przez wyczuwanie przepływu pacjenta z nozdrzy, kurczenia się klatki piersiowej, brzucha, boków lub pleców. Oddech jest zmieniany w sygnał elektryczny, który jest monitorowany.From another description of the invention, US 4,878,502 A, a respiratory sensor is known which monitors the inhalation and exhalation of air by sensing the patient's flow from the nostrils, contraction of the chest, abdomen, sides or back. Your breath is converted into an electrical signal that is monitored.

Dokument WO2008033732 ujawnia sposób działania zespołu respiratora zawierającego przewód zapewniający kanały wdechowe i wydechowe komunikujące się ze sobą oraz zespół oddechowy dolny do wykonywania powtarzających się cykli oddechowych, przy czym sposób obejmuje: powtarzalne cykle pracy zespołu oddechowego tak, że (a) podczas wdechu gaz w przewodzie wdechowym przepływa przez rurkę dotchawiczą (16) do dróg oddechowych i płuc pacjenta poniżej strun głosowych pacjenta, oraz (b) podczas fazy wydechowej zawór oddechowy jest utrzymywany względnie zamknięty, a pacjent może wydychać gazy w drogach oddechowych i płucach pacjenta, przepuszczać struny głosowe pacjenta i wydostawać się z ust pacjenta, ułatwiając w ten sposób zdolność pacjenta do mówienia i monitorowanie ciśnienia w obrębie co najmniej jednego z kanałów podczas obu faz w celu określenia ciśnienia wewnątrz pacjenta do użycia podczas obsługi zespołu respiratora. W rozwiązaniu według wynalazku zespół respiratora ma dwa kanały łączące się z zaworami, odpowiednio wdechowym (46) i wydechowym (48) połączone z monitorami wdechu i wydechu oraz elektronicznym kontrolerem. Wynalazek ma na celu ułatwienie funkcji mowy dla pacjenta podłączonego do respiratora, a nie prowadzenie rehabilitacji oddechowej.Document WO2008033732 discloses a method of operating a respirator assembly including a conduit providing inspiratory and expiratory channels in communication with each other and a lower respiratory assembly for performing repetitive breathing cycles, the method comprising: repeating cycles of operation of the respirator such that (a) when inhaled, the gas in the conduit flows through the tracheal tube (16) into the patient's airways and lungs below the patient's vocal chords, and (b) during the expiratory phase, the breathing valve is kept relatively closed and the patient can exhale gases in the patient's airways and lungs, pass the patient's vocal cords, and escape from the patient's mouth, thereby facilitating the patient's ability to speak and monitoring the pressure within at least one of the channels during both phases to determine the intra-patient pressure for use in servicing the ventilator assembly. In the embodiment of the present invention, the respirator assembly has two channels communicating with valves, an inspiratory (46) and an exhalation (48), respectively, connected to the inspiration and exhalation monitors and the electronic controller. The invention is intended to facilitate speech function for a patient connected to a ventilator, and not to perform pulmonary rehabilitation.

Dokument WO0241777 ujawnia urządzenie do przekształcania właściwości przepływającego płynu na sygnał elektroniczny wskazujący na charakterystykę przepływającego płynu, charakteryzujące się tym, że urządzenie (1) zawiera człon korpusu (2) wyznaczający kanał (3) przyjmujący przechodzący przez niego płyn, odkształcalną membranę (8) rozciągającą się do kanału (3), która jest odkształcalna przez przepływający płyn, przy czym wielkość odkształcenia jest proporcjonalna do właściwości przepływającego płynu, oraz czujniki (8) do wykrywania wielkości odkształcenia membrany (8) i do przetwarzania wielkości odkształcenia membrany (8) na sygnał elektroniczny i do wysyłania sygnału elektronicznego wskazującego charakterystykę przepływającego płynu. Środki techniczne służące realizacjiDocument WO0241777 discloses a device for converting the properties of a flowing fluid into an electronic signal indicative of the characteristics of a flowing fluid, characterized in that the device (1) comprises a body member (2) defining a channel (3) for receiving fluid passing through it, a deformable stretching membrane (8). to a channel (3) that is deformable by the fluid flowing, the amount of deformation being proportional to the properties of the flowing fluid, and sensors (8) to detect the amount of deformation of the membrane (8) and to convert the amount of deformation of the membrane (8) into an electronic signal and for outputting an electronic signal indicative of the characteristics of the fluid flowing. Technical measures for implementation

PL 238 693 B1 rozwiązania wg wynalazku wymagają oprzyrządowania elektronicznego i nie służą do manualnej rehabilitacji oddechowej.The solutions according to the invention require electronic equipment and are not used for manual respiratory rehabilitation.

Zgłoszenie US5005572 ujawnia aparat do intubacji tchawicy, zawierający: środki do odbierania gazu wydychanego przez osobę i detektor CO2 zawierający podłoże i materiał wskaźnikowy, którym jest stałe podłoże nasycone wrażliwym na zmiany pH barwnikiem, przy czym urządzenie służy do określania prawidłowego umieszczenia urządzenia do intubacji dotchawiczej. Obserwowanie zmiany koloru wskaźnika wykrywającego obecność CO2 w gazie oddechowym pozwala określić położenie rurki dotchawiczej.Application US5005572 discloses a tracheal intubation apparatus comprising: means for collecting a person exhaled gas and a CO2 detector comprising a substrate and an indicator material which is a solid matrix impregnated with a pH-sensitive dye, the apparatus for determining the correct placement of the tracheal intubation apparatus. Observing the color change of the indicator detecting the presence of CO2 in the breathing gas allows you to determine the position of the endotracheal tube.

Detektor fazy oddechu według wynalazku ułatwi pracę fizjoterapeucie z pacjentami, którzy są zaintubowani lub oddychają za pomocą rurki tracheostomijnej, ale nie korzystają już z pomocy respiratora.The breath phase detector of the invention will facilitate the work of the physiotherapist with patients who are intubated or are breathing through a tracheostomy tube but no longer rely on the aid of a respirator.

Detektor fazy oddechu jest kompatybilny z wymiennikiem ciepła i wilgoci, sztuczny nos (HME).The breath phase detector is compatible with a heat-moisture exchanger, artificial nose (HME).

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie detektora fazy oddechu, który może być zastosowany do monitorowania fazy oddechowej pacjenta oraz sposób monitorowania fazy oddechu u pacjenta.An object of the present invention is to provide a respiratory phase detector that can be used to monitor the respiratory phase of a patient and a method for monitoring the respiratory phase of a patient.

Przedmiotem wynalazku jest detektor fazy oddechu charakteryzujący się tym, że składa się z rurki głównej 1 połączonej w połowie długości z tubusem 2 umieszczonym prostopadle względem rurki głównej 1, przy czym tubus 2 ma umieszczoną wewnątrz plastikową kulkę 3 oraz w miejscu połączenia tubusu 2 z rurką główną 1 znajduje się pierścień 4.The subject of the invention is a respiratory phase detector characterized by the fact that it consists of a main tube 1 connected in the middle of its length to a tube 2 placed perpendicular to the main tube 1, the tube 2 having a plastic ball 3 inside and at the junction of the tube 2 with the main tube 1 there is a ring 4.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób monitorowania fazy oddechu charakteryzujący się tym, że wykorzystując detektor fazy oddechu, jak opisano powyżej, obserwuje się zmiany położenia kulki 3 w tubusie 2, przy czym podczas wydechu przepływające przez rurkę główną 1 powietrze przechodzi przez tubus 2 wypychając plastikową kulkę 3 w górę, natomiast podczas wdechu przepływające przez rurkę główną 1 powietrze przechodzi przez tubus 2 przyciągając plastikową kulkę 3 do pierścienia 4. Podczas wdechu opadanie plastikowej kulki 3 w tubusie 2 spowodowane jest wytwarzanym w czasie wdechu podciśnieniem, natomiast podczas wydechu wznoszenie plastikowej kulki 3 w tubusie 2 spowodowane jest wytwarzanym w czasie wydechu nadciśnieniem.The invention also relates to a method of monitoring the respiratory phase, characterized in that by using the breath phase detector as described above, changes in the position of the ball 3 in the tube 2 are observed, and during exhalation, the air flowing through the main tube 1 passes through the tube 2 forcing the plastic ball 3 upwards, while during inhalation, the air flowing through the main tube 1 passes through the tube 2, attracting the plastic ball 3 to the ring 4. During inhalation, the fall of the plastic ball 3 in the tube 2 is caused by the negative pressure generated during inhalation, while during exhalation, the rise of the plastic ball 3 in the tube 2 is caused by the excess pressure generated during exhalation.

Detektor fazy oddechu według wynalazku ma zastosowanie do monitorowania fazy oddechu u pacjenta.The breath phase detector of the invention is applicable to monitoring the respiratory phase of a patient.

Zaletą detektora fazy oddychania (DFO) jest jego zastosowanie, co znacznie poprawi efektywność rehabilitacji oddechowej, wpłynie korzystnie na układ oddechowy pacjenta i zwiększy jego szanse na skuteczność fizjoterapii oddechowej.The advantage of the breathing phase detector (DFO) is its use, which will significantly improve the effectiveness of respiratory rehabilitation, have a positive effect on the patient's respiratory system and increase his chances of the effectiveness of respiratory physiotherapy.

Przedmiotowy detektor może być zastosowany na:The said detector can be used on:

- oddziałach Intensywnej Terapii (OIT) dla dorosłych i dla dzieci,- Intensive Care Units (ICU) for adults and children,

- oddziałach pooperacyjnych (gdzie przebywają pacjenci zaintubowani lub z tracheostomią),- postoperative wards (where patients are intubated or with tracheostomy),

- hospicjach domowych oraz stacjonarnych dla dorosłych i dzieci,- home and inpatient hospices for adults and children,

- Zakładach Opiekuńczo-Leczniczych (ZOL),- Care and Treatment Institutions (ZOL),

- domach starców,- old people's homes,

- pacjentów domowych z tracheostomią lub zaintubowanych.- home patients with tracheostomy or intubated.

Opis figur:Description of the figures:

Fig. 1 - przedstawia detektor fazy oddechu na wdechu w widoku z boku.Fig. 1.- Shows the inspiratory breath phase detector in a side view.

Fig. 2 - przedstawia detektor fazy oddechu w widoku z góry.Fig. 2.- Shows the respiratory phase detector in a top view.

Fig. 3 - przedstawia detektor fazy oddechu podczas pracy w widoku z perspektywy.Figure 3.- Shows the in-work breathing phase detector in perspective view.

Fig. 4 - przedstawia detektor fazy oddechu podczas pracy w widoku z boku.Fig. 4.- Shows the in-use respiratory phase detector in a side view.

Fig. 5 - przedstawia detektor fazy oddechu na wydechu w widoku z boku z oznaczeniem elementów detektora:Fig. 5 - Shows the side view of the expiratory breath phase detector with labeling of the detector components:

- rurka główna- main tube

- tubus- tube

- plastikowa kulka- plastic ball

- pierścień- ring

Wynalazek ilustruje następujący przykład wykonania, nie stanowiący jego ograniczenia.The invention is illustrated by the following non-limiting embodiment.

Detektor fazy oddychania to urządzenie monitorujące oddech pacjenta - detektor fazy oddychania (DFO) - leczonego na OIT, ze sztuczną drogą oddechową, bez podłączenia do respiratora. Jest to urządzenie pomocnicze, pozwalające na monitorowanie faz oddechu u pacjenta oddychającego poprzez rurkę intubacyjną lub tracheosrechabilitomijną podczas fizjoterapii oddechowej.The Breathing Phase Detector is a device that monitors the breathing of a patient - a Breathing Phase Detector (DFO) - treated in the ICU, with an artificial airway, without connection to a ventilator. It is an auxiliary device that allows you to monitor the respiratory phases of a breathing patient through an endotracheal or tracheosrechabilitomy tube during respiratory physiotherapy.

PL 238 693 B1PL 238 693 B1

Urządzenie składa się z okrągłej rurki głównej 1 lekko rozszerzonej na jednym końcu, wyposażonej w tubus 2. W tubusie 2 znajduje się kulka 3 z tworzywa sztucznego. Tubus jest w ustawieniu bocznym (równoległym do podłoża), w którym kulka 3 ma mniejszy opór.The device consists of a round main tube 1, slightly flared at one end, equipped with a tube 2. In the tube 2 there is a plastic ball 3. The tube is in a side position (parallel to the ground) in which the ball 3 has less resistance.

Urządzenie montowane jest pomiędzy wylot rurki intubacyjnej lub tracheostomijnej, a wymiennik ciepła i wilgoci, sztuczny noc (HME), stosowany u pacjentów ze sztuczną drogą oddechową. W tubusie 2 bocznym urządzenia zamontowana została kulka 3, która podczas wydechu (naturalnego) pacjenta unoszona jest do góry. Podczas wdechu, opada w dół. Zarówno podczas oddychania samodzielnie czy przy pomocy respiratora urządzenie będzie wskazywało adekwatną fazę oddechu. Zastosowanie proponowanego detektora znacznie poprawi efektywność rehabilitacji oddechowej, co może mieć korzystny wpływ na układ oddechowy pacjenta i na zwiększenie jego szans na powrót do zdrowia.The device is mounted between the end of the tracheostomy tube and the heat and moisture exchanger, artificial night (HME), used in patients with artificial respiratory tract. A ball 3 is mounted in the side tube 2 of the device, which is lifted up during the patient's (natural) exhalation. When you inhale, it goes down. Whether you breathe on its own or with the help of a respirator, the device will indicate the appropriate phase of your breathing. The use of the proposed detector will significantly improve the effectiveness of pulmonary rehabilitation, which may have a beneficial effect on the patient's respiratory system and increase his chances of recovery.

Claims (3)

1. Detektor fazy oddechu, znamienny tym, że składa się z rurki głównej (1) połączonej w połowie długości z tubusem (2) umieszczonym prostopadle względem rurki głównej (1), przy czym tubus (2) ma umieszczoną wewnątrz plastikową kulkę (3) oraz w miejscu połączenia tubusu (2) z rurką główną (1) znajduje się pierścień (4).A detector of the breath phase, characterized by the fact that it consists of a main tube (1) connected in half of its length to a tube (2) placed perpendicular to the main tube (1), the tube (2) having a plastic ball (3) inside and in the place where the tube (2) connects with the main tube (1) there is a ring (4). 2. Sposób monitorowania fazy oddechu, znamienny tym, że wykorzystując detektor fazy oddechu jak opisano w zastrz. 1, obserwuje się zmiany położenia kulki (3) w tubusie (2), przy czym podczas wydechu przepływające przez rurkę główną (1) powietrze przechodzi przez tubus (2) wypychając plastikową kulkę (3) w górę, natomiast podczas wdechu przepływające przez rurkę główną (1) powietrze przechodzi przez tubus (2) przyciągając plastikową kulkę (3) do pierścienia (4).2. A method of monitoring the breath phase, characterized in that, using a breath phase detector as described in claim 1, 1, changes in the position of the ball (3) in the tube (2) are observed, while during exhalation, the air flowing through the main tube (1) passes through the tube (2) pushing the plastic ball (3) upwards, while during inhalation, it flows through the main tube (1) the air passes through the tube (2), drawing the plastic ball (3) against the ring (4). 3. Zastosowanie detektora fazy oddechu określonego w zastrz. 1 do monitorowania fazy oddechu u pacjenta.3. Use of a respiratory phase detector as defined in claim 1; 1 for monitoring the patient's respiratory phase.