WO2009035366A1 - Device for adjusting and controlling pressure in an airway cuff - Google Patents
Device for adjusting and controlling pressure in an airway cuff Download PDFInfo
- Publication number
- WO2009035366A1 WO2009035366A1 PCT/RU2007/000726 RU2007000726W WO2009035366A1 WO 2009035366 A1 WO2009035366 A1 WO 2009035366A1 RU 2007000726 W RU2007000726 W RU 2007000726W WO 2009035366 A1 WO2009035366 A1 WO 2009035366A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cuff
- pressure
- duct
- balloon
- volume
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/04—Tracheal tubes
- A61M16/0434—Cuffs
- A61M16/044—External cuff pressure control or supply, e.g. synchronisation with respiration
Definitions
- the invention relates to medicine, mainly to devices and devices for monitoring and regulating the pressure in the cuff of the duct connected, in particular, with an endotracheal tube or laryngeal mask. Ensuring airway patency, as a rule, is carried out by various ducts (laryngeal masks, endotracheal tubes), including with a swollen cuff. The cuff, inflating, creates the tightness necessary for ventilation and separation of the digestive and respiratory tracts.
- the pressure exerted by the duct cuff on the mucosa should not exceed 60 cm water column (H 2 O) for the laryngeal mask and 20-30 cm water column (H 2 O) for the endotracheal tube. If the cuff pressure is exceeded, the blood supply to the mucosa is disturbed and pressure sores can occur - foci of necrosis. If the pressure is below optimal, then the cuff will not perform its functions - ensuring the sealing and isolation of the respiratory and digestive tracts. Considering that currently there are already about 200 million cases of using the laryngeal mask, the relevance of solving the problem is understandable.
- the pressure in the cuff of the duct should not change during the manipulation and be optimal for the duct used.
- the value of the required optimum pressure in the cuff of the duct is standardly set by the manufacturer of the duct.
- a number of factors affect the pressure in the cuff of the duct: ⁇ Small changes in pressure in the temperature of the cuff surrounding the duct associated with the air that is introduced into the gas cuff physics is different from the human body temperature and the gas in the cuff, taking the patient’s temperature, varies in volume.
- Penetration of nitrous oxide into the cuff of the duct is a cuff of the duct that is permeable to nitrous oxide and can increase the gas volume several times the increase in gas volume leads to a significant increase in pressure
- Muscle contractions of the pharynx Alternating compression also leads to a decrease in volume, muscle relaxation may be to an increase in the volume of the cuff caused by swallowing of the laryngeal mask with movements that can occur with insufficiently deep anesthesia.
- the pressure in the cuff of the duct at the beginning of anesthesia differs significantly from the pressure in it later. Therefore, a single measurement of pressure during inflation of the cuff of the duct is not enough.
- the pressure in the cuff of the duct must be in a narrow range between Pl and P2 with a significant change in volume from Vl to V2, i.e. a "pressure" plate should be provided.
- the anesthesiologist seeks to prevent complications, he is forced to repeatedly visually monitor the pressure in the cuff of the duct during the operation or use a special device to control and optimize the pressure.
- a can for monitoring and optimizing the pressure in the cuff is described in patent RFZhZ 150300, 2000.06.10, relating to the design and use of the endotracheal tube.
- the condition of the cuff is checked, and the necessary amount of air is set to inflate it.
- air is fed into the catheter and the cuff is inflated, focusing on the initially selected volume of air.
- the cuff is inflated only before it contacts the tracheal wall.
- the disadvantage of this device is that it does not return it to a structurally specified level when the pressure changes. A visual check by the doctor and manual pressure changes are required.
- the cuff pressure increases, and when using the inventive device, it remains unchanged or slightly decreases.
- the disadvantage of this device is also that when it changes the pressure does not return it to a structurally predetermined level. It is necessary to visually check the doctor and manually change the pressure by pressing fingers on the protruding parts of the elastic balloon.
- the task to which the claimed invention is directed is to create such a device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct of the laryngeal mask or endotracheal tube, which will allow, being easy to control and manufacture, significantly reduce the level of pathophysiological changes in the body as responses to the introduction of the duct.
- the device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct contains an elastic balloon and a housing with holes for supplying air, while the elastic balloon is made of polymer material and is tightly fixed over one of the holes in the housing, at the lower base of the elastic polymer balloon a flexible longitudinal plate is fixed, the free edge of which can be combined with a mark applied to the surface of the cylinder, and the material and wall thickness of the elastic polymer cylinder underneath branes in such a way that they provide constant pressure (maintain a normally stable pressure) in the cuff of the duct when the volume in the system of the cuff of the duct — an elastic balloon, changes.
- the polymer balloon can be made of any material with high elasticity.
- the transverse dimensions of the elastic polymer balloon are smaller than the longitudinal ones.
- nitrous oxide Penetration of nitrous oxide into nitrous oxide enters the cylinder.
- the cuff can increase the volume Changes in the gas volume even in the gas several times several times does not affect the pressure.
- the surface area of the cylinder through which nitrous oxide diffuses is greater than the area of the cuff, so nitrous oxide diffuses from the balloon faster than into the cuff, so this factor has no effect on the pressure in the cuff.
- the diffusion of nitrous oxide from the cylinder into the atmosphere is orders of magnitude lower than the diffusion of nitrous oxide from the apparatus and the respiratory circuit, therefore, this device cannot significantly affect the concentration of nitrous oxide in the operating room.
- Muscle contractions of the pharynx With a reduction in volume, this leads to a decrease in volume, the cuff air moves to an increase in the volume of the cuff balloon, and when the volume of the cuff increases, the air returns. The pressure does not change. Thus, the cuff pressure is strictly constant (due only to the technical characteristics of the polymer) and does not depend on external influencing factors.
- the present invention is a device, the creation of which will overcome certain disadvantages identified in the practical application of such devices known from the prior art.
- a new technical result obtained from the use of the present invention is that it provides constant pressure (maintains a normally stable pressure) in the cuff of the duct when the volume in the duct cuff-cylinder system changes, it is also cheap, easy to install, and therefore it can be apply in all cases where ducts with an inflated cuff are used. Blood supply to the mucous membrane is not disturbed and pressure sores cannot occur - foci of necrosis. This provides its advantages over devices of this type known from the prior art.
- FIG. 1 shows a General view of the inventive device
- FIG. 2 - a device in an assembly with an air duct
- FIG. 3 graphs explaining the operation of the device.
- a device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct consists of an elastic polymer cylinder 1, hermetically mounted on a hollow body 2, having a hole for supplying air to the elastic cylinder 1 at the top, the body 2 has an inlet valve 3 and an outlet connector 4.
- a flexible plate 5 is fixed, which serves to indicate the required volume of filling of the cylinder.
- On the surface of the cylinder 1 is marked 6, indicating the boundary level of filling of the cylinder 1 with air.
- the connector 4 is used to connect through valve 7 with a pilot balloon / catheter / 8 for supplying air to the cuff of the duct / not shown /.
- the device is connected by a connector 4 to the valve 7 of the pilot balloon 8 of the duct, the cuff of which controls the pressure.
- a syringe is inserted into the inlet of the inlet valve 3. Through the inlet valve 3, air is injected with a syringe through an opening in the housing 2 into an elastic balloon 1. At the time when the mark 6 reaches the upper edge of the flexible plate 5, the air supply to the device is stopped. At the same time, the pressure in the cuff of the duct reaches the norm recommended by the manufacturer of the duct specifically for each manufacturer. The pressure in the cuff is optimally regulated from the pressure necessary for sealing the trachea to the necessary blood flow to restore adequate pressure in its wall. The syringe is disconnected from the inlet valve 3. The device is ready for operation.
- the pressure adjustment in the cuff of the duct is as follows. As already indicated, during anesthesia, the pressure in the cuff of the duct can vary both in one direction and in the other.
- the device can be equipped with a very compact, stand-alone electronic signaling device, which can be placed in a hollow housing 2.
- the pressure in the cuff of the duct was monitored in 5 patients for anesthesia during urological operations. No side effects have been identified.
- the control measurement of pressure in the cuff of the duct was carried out in beginning and end of the operation using a standard pressure gauge. The pressure in the cuff of the duct did not go beyond the declared 20-30 cm and 50-60 cm water column.
- the inventive device for regulating and controlling pressure is a simple device for regulating and controlling pressure
- the device is extremely low cost in mass production. If you complete reusable laryngeal masks with this inventive device, the price change will not be noticeable, but they will have an undeniable competitive advantage - safety in relation to pressure sores. In disposable air ducts, this device can be used to replace a pilot cylinder; this will also not have a significant impact on the cost of the air duct as a whole;
- the device can “forgive the user's mistakes ⁇ i.e. even if the initial inflation is incorrect (permissible error up to ⁇ 100% of the volume of the cuff of the duct), the device will provide a cuff pressure that is safe for the patient.
- the device does not contact directly with the skin and mucous membranes of the patient; therefore, it cannot cause allergies. Yu
- the inventive device has passed laboratory and clinical trials and can be widely used in clinical practice.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
The inventive device comprises an elastic balloon and a body with air supply orifices, the balloon being sealingly secured above one of the body orifices. A flexible longitudinal plate is fixed at the lower base of the balloon and the free edge thereof can be matched with a mark applied on the balloon surface. The material and the wall thickness of the elastic polymer balloon is selected in such a way that they can provide the pressure invariability (maintain a normal stable pressure) in the airway cuff when a volume in the system formed by the airway cuff and the inventive device is modified. The invention makes it possible to obtain the pressure invariability (maintain a normal stable pressure) in the airway cuff when a volume in the system formed by the airway cuff and the inventive device is modified. Said device is low-cost, easily mountable and, therefore, can be used in all the cases when the airways with an inflatable cuff are used. The device does not disturb the blood supply to the mucosal tunic, thereby preventing from pressure sores which are originators of necrosis. The above-listed properties form the advantages of the inventive device over the similar devices known from the prior art.
Description
Устройство для регулирования и контроля давления в манжете воздуховода Device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct
Изобретение относится к области медицины, преимущественно к устройствам и приспособлениям для контроля и регулирования давления в манжете воздуховода соединенного, в частности, с эндотрахеальной трубкой или ларингеальной маской. Обеспечение проходимости дыхательных путей, как правило, осуществляется различными воздуховодами (ларингеальными масками, эндотрахеальными трубками), в том числе с раздувающейся манжетой. Манжета, раздуваясь, создает герметичность, необходимую для вентиляции и разделения пищеварительного и дыхательного трактов.The invention relates to medicine, mainly to devices and devices for monitoring and regulating the pressure in the cuff of the duct connected, in particular, with an endotracheal tube or laryngeal mask. Ensuring airway patency, as a rule, is carried out by various ducts (laryngeal masks, endotracheal tubes), including with a swollen cuff. The cuff, inflating, creates the tightness necessary for ventilation and separation of the digestive and respiratory tracts.
Давление, оказываемое манжетой воздуховода на слизистую не должно превышать 60 см водного столба (H2O) для ларингеальной маски и 20-30 см водного столба (H2O) для эндотрахеальной трубки. При превышении давления в манжете нарушается кровоснабжение слизистой и могут возникнуть пролежни - очаги некроза. Если давление будет ниже оптимального, то манжета не выполнит своих функций - обеспечение герметизации и изоляции дыхательного и пищеварительного трактов. Учитывая, что в настоящее время насчитывается уже около 200 миллионов случаев использования ларингеальной маски, понятна актуальность решения поставленной проблемы.The pressure exerted by the duct cuff on the mucosa should not exceed 60 cm water column (H 2 O) for the laryngeal mask and 20-30 cm water column (H 2 O) for the endotracheal tube. If the cuff pressure is exceeded, the blood supply to the mucosa is disturbed and pressure sores can occur - foci of necrosis. If the pressure is below optimal, then the cuff will not perform its functions - ensuring the sealing and isolation of the respiratory and digestive tracts. Considering that currently there are already about 200 million cases of using the laryngeal mask, the relevance of solving the problem is understandable.
Таким образом - давление в манжете воздуховода не должно изменяться в ходе проведения манипуляций и быть оптимальным для данного используемого воздуховода. Величина требуемого оптимального давления в манжете воздуховода стандартно задается производителем воздуховода. Однако на давление в манжете воздуховода влияет ряд факторов: ι
Небольшие изменения давления в Температура окружающего манжете воздуховода связанные с воздуха, который вводится в физикой газа манжету, отличается от температуры тела человека и газ в манжете, принимая температуру пациента, изменяется в объеме.Thus, the pressure in the cuff of the duct should not change during the manipulation and be optimal for the duct used. The value of the required optimum pressure in the cuff of the duct is standardly set by the manufacturer of the duct. However, a number of factors affect the pressure in the cuff of the duct: ι Small changes in pressure in the temperature of the cuff surrounding the duct associated with the air that is introduced into the gas cuff physics is different from the human body temperature and the gas in the cuff, taking the patient’s temperature, varies in volume.
Проникновение закиси азота в Манжета воздуховода является манжету воздуховода может проницаемой для закиси азота и увеличивать объем газа в разы увеличение объема газа приводит к значительному увеличению давленияPenetration of nitrous oxide into the cuff of the duct is a cuff of the duct that is permeable to nitrous oxide and can increase the gas volume several times the increase in gas volume leads to a significant increase in pressure
Мышечные сокращения глотки Попеременное сжатие и приводят то к уменьшению объема, расслабление мышц может быть то к увеличению объема манжеты вызвано глотательными ларингеальной маски движениями, что может встречаться при недостаточно глубокой анестезии.Muscle contractions of the pharynx Alternating compression also leads to a decrease in volume, muscle relaxation may be to an increase in the volume of the cuff caused by swallowing of the laryngeal mask with movements that can occur with insufficiently deep anesthesia.
Попеременное сжатие мышц приводит к значительному повышению давления в манжете.Alternating muscle contraction leads to a significant increase in cuff pressure.
Таким образом, давление в манжете воздуховода в начале наркоза значительно отличается от давления в ней в последующем. Поэтому однократного измерения давления при раздутии манжеты воздуховода недостаточно. Давление в манжете воздуховода должно быть в узком диапазоне между Pl и P2 при значительном изменении объема от Vl до V2, т.е. должно обеспечиваться «плaтo» давления.Thus, the pressure in the cuff of the duct at the beginning of anesthesia differs significantly from the pressure in it later. Therefore, a single measurement of pressure during inflation of the cuff of the duct is not enough. The pressure in the cuff of the duct must be in a narrow range between Pl and P2 with a significant change in volume from Vl to V2, i.e. a "pressure" plate should be provided.
Если анестезиолог стремится не допустить осложнения, он вынужден в процессе операции неоднократно визуально контролировать давление в манжете воздуховода или использовать специальное устройство для контроля и оптимизации давления.If the anesthesiologist seeks to prevent complications, he is forced to repeatedly visually monitor the pressure in the cuff of the duct during the operation or use a special device to control and optimize the pressure.
На протяжении всей истории использования воздуховодов с надувными манжетами, неоднократно предпринимались попытки создания устройств, которые обеспечат постоянство давления в манжете. Недостатком данных устройств являлась их сложность в одном случае (патенты US>Гo4501273,26.02.1985; USKs 4630606,23.12.1986; USJSH924862, 15.05.1990; USΛs5218970,
15.06.1993; USJV26878130, 12.04.2005 и др.), или невозможность обеспечить поддержание стабильного оптимального давления - плато давления при изменении объема манжеты в другом случае (патенты U&Ns4509514, 1984; USJNfe 6530898,11.03.2003; USЖ7018359, 28.03.2006; и др.).Throughout the history of the use of air ducts with inflatable cuffs, several attempts have been made to create devices that will ensure constant pressure in the cuff. The disadvantage of these devices was their complexity in one case (US patents>Go4501273,26.02.1985; USKs 4630606,23.12.1986; USJSH924862, 05/15/1990; USΛs5218970, 06/15/1993; USJV26878130, 04/12/2005, etc.), or the inability to maintain a stable optimal pressure - a pressure plateau when changing the cuff volume in another case (patents U & Ns4509514, 1984; USJNfe 6530898,11.03.2003; USZh7018359, 03/28/2006; etc.) .
Баллончик для контроля и оптимизации давления в манжетке описан в патенте РФЖZ 150300, 2000.06.10, касающемся конструкции и использования эндотрахеальной трубки. Перед использованием эндотрахеальной трубки проверяют состояние манжетки, а также устанавливают необходимое количество воздуха для ее раздувания. Затем из баллончика для контроля и оптимизации давления подают воздух в катетер и раздувают манжетку, ориентируясь на первоначально выбранный объем воздуха. Раздувание манжетки производят только до соприкосновения ее со стенкой трахеи. Недостатком данного устройства является то, что оно при изменении давления не возвращает его на конструктивно заданный уровень. Необходим визуальный контроль врача и изменение давления вручную. Кроме этого, при увеличении объема в указанном выше патенте давление в манжете растет, а при использовании заявляемого устройства - остается неизменным или незначительно снижается.A can for monitoring and optimizing the pressure in the cuff is described in patent RFZhZ 150300, 2000.06.10, relating to the design and use of the endotracheal tube. Before using the endotracheal tube, the condition of the cuff is checked, and the necessary amount of air is set to inflate it. Then, from the can for air pressure control and optimization, air is fed into the catheter and the cuff is inflated, focusing on the initially selected volume of air. The cuff is inflated only before it contacts the tracheal wall. The disadvantage of this device is that it does not return it to a structurally specified level when the pressure changes. A visual check by the doctor and manual pressure changes are required. In addition, with an increase in volume in the above patent, the cuff pressure increases, and when using the inventive device, it remains unchanged or slightly decreases.
Известен патент GB .Nb2348607, 11.10.2000 «A сuff рrеssurе contгolleг...», согласно которому регулятор давления в манжете представляет собой шприц- дозатор подключенный одновременно к катетеру воздуховода и к манометру.Known patent GB .Nb2348607, 10/10/2000 "A cuff pressure control ...", according to which the pressure regulator in the cuff is a syringe dispenser connected simultaneously to the duct catheter and to the pressure gauge.
Наиболее совершенный из известных приборов регулирования давления в манжете воздуховода предложен Марио Зокко (Мало Zосса) и создателем ларингеальной маски Арчи Брейном (Агсhibаld Вгаiп) патент US-Nb 2003/0172925, 18.09.2003. Недостатком является сложность в изготовлении, громоздкость (весит 1000 г. ) и высокая стоимость.
Известен патент US.N24134407, 16.07.1979 «Exsternal рrеssurе- vоlumе mопitог...», согласно которому устройство содержит жесткий корпус из металла или пластика с четырьмя крупными отверстиями, в котором размещен эластичный баллон внутри которого проходит трубка с тремя отверстиями - два для соединения стык-в-стык с пилот-баллоном воздуховода и для соединения с устройством подачи воздуха, и одно, находящееся внутри эластичного баллона - для поступления в него воздуха и раздувания. При увеличении объема эластичного баллона, его поверхность выпячивается через отверстия в жестком корпусе. Данное устройство взято нами за прототип.The most advanced of the known instruments for regulating the pressure in the cuff of the duct was proposed by Mario Zokko (Little Zossa) and the creator of the laryngeal mask Archie Brain (Aggshibal Vgaip) patent US-Nb 2003/0172925, 09/18/2003. The disadvantage is the difficulty in manufacturing, bulkiness (weighs 1000 g) and high cost. Known patent US.N24134407, 07.16.1979 "Exsternal pressurized mopitog ...", according to which the device contains a rigid body made of metal or plastic with four large holes, in which an elastic balloon is placed inside which a tube with three holes passes - two for butt-to-butt connections with the pilot cylinder of the duct and for connection to the air supply device, and one located inside the elastic cylinder for air intake and inflation. With an increase in the volume of the elastic balloon, its surface protrudes through the holes in the rigid casing. This device is taken by us as a prototype.
Недостатком данного устройства также является то, что оно при изменении давления не возвращает его на конструктивно заданный уровень. Необходим визуальный контроль врача и изменение давления вручную, путем нажатия пальцами на выступившие части эластичного баллона.The disadvantage of this device is also that when it changes the pressure does not return it to a structurally predetermined level. It is necessary to visually check the doctor and manually change the pressure by pressing fingers on the protruding parts of the elastic balloon.
Сравнительная характеристика технического результата, достигаемого при использовании различных регуляторов давления в манжете приведена в таблице.Comparative characteristics of the technical result achieved using various cuff pressure regulators are given in the table.
Таким образом, очевидно, что для массового использования необходимо устройство регулирования и контроля давления, которое должно быть:Thus, it is obvious that for mass use, a pressure control and control device is needed, which should be:
1) удобным в применении, т.е.: а) не требовать много времени для подключения, проверки и т.д.; б) не отвлекать врача на повторные измерения в процессе наркоза; в) не иметь внешнего источника энергии, т.е. дополнительных подключаемых проводов, шлангов; г) быть компактным и легким;1) convenient to use, i.e.: a) do not require a lot of time for connection, verification, etc .; b) do not distract the doctor for repeated measurements during anesthesia; c) not have an external energy source, i.e. additional connected wires, hoses; d) be compact and lightweight;
2) быть дешевым в производстве;
3) «пpoщaть ошибки пользователя^ т.е. даже при неправильных действиях персонала обеспечить давление в манжете, безопасное для пациента.2) be cheap to manufacture; 3) “forgive user errors ^ i.e. even with improper personnel actions, ensure that the cuff pressure is safe for the patient.
Ни одно из созданных ранее устройств не отвечает всем этим требованиям одновременно.None of the previously created devices meets all these requirements at the same time.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание такого устройства для регулирования и контроля давления в манжетке воздуховода ларингеальной маски или эндотрахеальной трубки, которое позволит, будучи простым в управлении и изготовлении, значительно снизить уровень патофизиологических изменений организма как ответных реакций на введение воздуховода.The task to which the claimed invention is directed is to create such a device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct of the laryngeal mask or endotracheal tube, which will allow, being easy to control and manufacture, significantly reduce the level of pathophysiological changes in the body as responses to the introduction of the duct.
Поставленная задача решается тем, что устройство для регулирования и контроля давления в манжетке воздуховода, содержит эластичный баллон и корпус с отверстиями для подачи воздуха, при этом эластичный баллон выполнен из полимерного материала и герметично закреплен над одним из отверстий корпуса, у нижнего основания эластичного полимерного баллона закреплена гибкая продольная пластина, свободный край которой может совмещаться с меткой, нанесенной на поверхности баллона, а материал и толщина стенок эластичного полимерного баллона подобраны таким образом, что обеспечивают неизменность давления (поддерживают нормально стабильное давление) в манжете воздуховода при изменении объема в системе манжета воздуховода - эластичный баллон.The problem is solved in that the device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct contains an elastic balloon and a housing with holes for supplying air, while the elastic balloon is made of polymer material and is tightly fixed over one of the holes in the housing, at the lower base of the elastic polymer balloon a flexible longitudinal plate is fixed, the free edge of which can be combined with a mark applied to the surface of the cylinder, and the material and wall thickness of the elastic polymer cylinder underneath branes in such a way that they provide constant pressure (maintain a normally stable pressure) in the cuff of the duct when the volume in the system of the cuff of the duct — an elastic balloon, changes.
Полимерный баллон может быть изготовлен из любых материалов обладающих высокой эластичностью. Кроме этого, поперечные размеры эластичного полимерного баллона меньше продольных.The polymer balloon can be made of any material with high elasticity. In addition, the transverse dimensions of the elastic polymer balloon are smaller than the longitudinal ones.
Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех
случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This set of common and distinctive essential features provides a technical result in all cases covered by the requested scope of legal protection.
Согласно законам физики, если в замкнутое пространство нагнетать газ, то давление в этом пространстве увеличивается. Так это происходит и с манжетой воздуховода ларингеальной маски или эндотрахеальной трубки. В заявляемом устройстве при увеличении объема воздуха в системе эластичный баллон - манжета даже в 3-4 раза не приводит к изменению давления в манжете за счет растяжения эластического баллона и образования «плaтo» давления.According to the laws of physics, if gas is injected into a closed space, then the pressure in this space increases. So it happens with the cuff of the duct of the laryngeal mask or endotracheal tube. In the inventive device, with an increase in air volume in the system, an elastic balloon - cuff even 3-4 times does not lead to a change in pressure in the cuff due to stretching of the elastic balloon and the formation of "pressure" plate.
Таким образом, при использовании заявляемого устройства, факторы, влияющие на давление в манжете, нейтрализуются:Thus, when using the inventive device, factors affecting the pressure in the cuff are neutralized:
Небольшие изменения давления в Газ из манжеты свободно манжете, связанные с физикой газа поступает в баллон и давление не меняетсяSmall pressure changes in the gas from the cuff of the loose cuff associated with the physics of the gas enter the cylinder and the pressure does not change
Проникновение закиси азота в Закись азота поступает в баллон. манжету может увеличивать объем Изменения объема газа даже в газа в несколько раз несколько раз никак не влияет на давление. Площадь поверхности баллона, через которую диффундирует закись азота, больше площади манжеты, поэтому закись азота диффундирует из баллона быстрее, чем в манжету, таким образом, этот фактор никак не влияет на давление в манжете. Диффузия закиси азота из баллона в атмосферу на порядки ниже, чем диффузия закиси из аппарата и дыхательного контура, поэтому значительно повлиять на концентрацию закиси азота в операционной данное устройство не может.Penetration of nitrous oxide into nitrous oxide enters the cylinder. the cuff can increase the volume Changes in the gas volume even in the gas several times several times does not affect the pressure. The surface area of the cylinder through which nitrous oxide diffuses is greater than the area of the cuff, so nitrous oxide diffuses from the balloon faster than into the cuff, so this factor has no effect on the pressure in the cuff. The diffusion of nitrous oxide from the cylinder into the atmosphere is orders of magnitude lower than the diffusion of nitrous oxide from the apparatus and the respiratory circuit, therefore, this device cannot significantly affect the concentration of nitrous oxide in the operating room.
Мышечные сокращения глотки При сокращении объема приводят то к уменьшению объема, манжеты воздух перемещается в то к увеличению объема манжеты баллон, при увеличении объема манжеты воздух возвращается обратно. Давление при этом не меняется.
Таким образом, давление в манжете строго постоянное (обусловлено только техническими характеристиками полимера) и не зависит от внешних влияющих факторов.Muscle contractions of the pharynx With a reduction in volume, this leads to a decrease in volume, the cuff air moves to an increase in the volume of the cuff balloon, and when the volume of the cuff increases, the air returns. The pressure does not change. Thus, the cuff pressure is strictly constant (due only to the technical characteristics of the polymer) and does not depend on external influencing factors.
Предлагаемое изобретение представляет собой устройство, создание которого позволит преодолеть определенные недостатки, выявленные при практическом применении подобных устройств, известных из предшествующего уровня техники.The present invention is a device, the creation of which will overcome certain disadvantages identified in the practical application of such devices known from the prior art.
Новый технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в том, что оно обеспечивает неизменность давления (поддерживает нормально стабильное давление) в манжете воздуховода при изменении объема в системе манжета воздуховода - баллон, а также является дешевым, легким в установке и поэтому его можно применять во всех случаях, когда применяются воздуховоды с раздувающейся манжетой. Не нарушается кровоснабжение слизистой и не могут возникнуть пролежни - очаги некроза. Это обеспечивает его преимущества перед устройствами этого типа, известными из предшествующего уровня техники.A new technical result obtained from the use of the present invention is that it provides constant pressure (maintains a normally stable pressure) in the cuff of the duct when the volume in the duct cuff-cylinder system changes, it is also cheap, easy to install, and therefore it can be apply in all cases where ducts with an inflated cuff are used. Blood supply to the mucous membrane is not disturbed and pressure sores cannot occur - foci of necrosis. This provides its advantages over devices of this type known from the prior art.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид заявляемого устройства, на фиг. 2 - устройство в сборке с воздуховодом, на фиг. 3 графики, поясняющие работу устройства.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the inventive device, FIG. 2 - a device in an assembly with an air duct; FIG. 3 graphs explaining the operation of the device.
На графике (фиг.З) хорошо видно, что без устройства контроля давления увеличение объема приводит к резкому увеличению давления (кривая А). С использованием устройства- прототипа (кривая В) этот график только сглаживается, а тенденция остается прежней: при увеличении объема - давление в манжете воздуховода увеличивается.The graph (FIG. 3) clearly shows that without a pressure control device, an increase in volume leads to a sharp increase in pressure (curve A). Using a prototype device (curve B), this graph is only smoothed out, and the trend remains the same: with an increase in volume, the pressure in the cuff of the duct increases.
Применение заявляемого устройства позволяет получить принципиально иной график (кривая С). При увеличении объема в большом диапазоне Vl -V2 давление P1-P2 в манжете не
увеличивается, а либо остается постоянным, либо имеет незначительную тенденцию к понижению.The use of the inventive device allows you to get a fundamentally different schedule (curve C). With an increase in volume over a large range Vl-V2, the pressure P1-P2 in the cuff does not increases, but either remains constant, or has a slight tendency to decrease.
Следует иметь ввиду, что приложенные чертежи представлены для того, чтобы показать предпочтительные варианты исполнения заявляемого устройства и, что изобретение не следует рассматривать как ограниченное всеми теми признаками, которые показаны на этих чертежах.It should be borne in mind that the attached drawings are presented in order to show preferred embodiments of the inventive device and that the invention should not be construed as limited by all those features that are shown in these drawings.
Устройство для регулирования и контроля давления в манжете воздуховода состоит из эластичного полимерного баллона 1, герметично закрепленного на полом корпусе 2 , имеющем вверху отверстие для подачи воздуха в эластичный баллон 1, корпус 2 имеет входной клапан 3 и выходной коннектор 4. У нижнего основания баллона 1 закреплена гибкая пластина 5, служащая для указания необходимого объема наполнения баллона. На поверхности баллона 1 нанесена метка 6, указывающая граничный уровень наполнения баллона 1 воздухом. Коннектор 4 служит для соединения через клапан 7 с пилотбаллоном/катетером/ 8 для подачи воздуха в манжету воздуховода /не показан/. Для изготовления эластичных баллонов опытных образцов заявляемого устройства, нами использовался медицинский латекс толщиной 0,18 и 0,06 мм.A device for regulating and controlling the pressure in the cuff of the duct consists of an elastic polymer cylinder 1, hermetically mounted on a hollow body 2, having a hole for supplying air to the elastic cylinder 1 at the top, the body 2 has an inlet valve 3 and an outlet connector 4. At the lower base of the cylinder 1 a flexible plate 5 is fixed, which serves to indicate the required volume of filling of the cylinder. On the surface of the cylinder 1 is marked 6, indicating the boundary level of filling of the cylinder 1 with air. The connector 4 is used to connect through valve 7 with a pilot balloon / catheter / 8 for supplying air to the cuff of the duct / not shown /. For the manufacture of elastic cylinders of prototypes of the claimed device, we used medical latex with a thickness of 0.18 and 0.06 mm
Подготовка заявляемого устройства к работе осуществляется следующим образом.Preparation of the claimed device for operation is as follows.
Устройство соединяют коннектором 4 с клапаном 7 пилотбаллона 8 воздуховода, в манжете которого контролируют давление. В отверстие входного клапана 3 вставляют шприц. Через входной клапан 3 шприцом нагнетают воздух через отверстие в корпусе 2 в эластичный баллон 1. В момент, когда метка 6 достигнет верхний край гибкой пластины 5, подачу воздуха в устройство прекращают. При этом давление в манжетке воздуховода достигает уровня нормы рекомендуемой производителем воздуховода
конкретно для каждого изготовителя. Оптимально регулирование в манжетке давления от необходимого для герметизации трахеи до необходимого для восстановления в ее стенке адекватного кровотока. Шприц отсоединяют от входного клапана 3. Устройство готово к работе.The device is connected by a connector 4 to the valve 7 of the pilot balloon 8 of the duct, the cuff of which controls the pressure. A syringe is inserted into the inlet of the inlet valve 3. Through the inlet valve 3, air is injected with a syringe through an opening in the housing 2 into an elastic balloon 1. At the time when the mark 6 reaches the upper edge of the flexible plate 5, the air supply to the device is stopped. At the same time, the pressure in the cuff of the duct reaches the norm recommended by the manufacturer of the duct specifically for each manufacturer. The pressure in the cuff is optimally regulated from the pressure necessary for sealing the trachea to the necessary blood flow to restore adequate pressure in its wall. The syringe is disconnected from the inlet valve 3. The device is ready for operation.
Регулировка давления в манжете воздуховода происходит следующим образом. Как уже указывалось, при проведении наркоза давление в манжете воздуховода может изменяться как в одну, так и в другую сторону.The pressure adjustment in the cuff of the duct is as follows. As already indicated, during anesthesia, the pressure in the cuff of the duct can vary both in one direction and in the other.
При снижении давления в манжете воздуховода воздух из эластичного полимерного баллона 1 выдавливается в воздуховод через соединение коннектор 4 - клапан 7 в пилотбаллон 8 до нормализации давления в манжете воздуховода (данная норма рекомендуется производителем воздуховода конкретно для каждого изготовителя). При повышении давления в манжете воздуховода, воздух из манжеты поступает в пилотбаллон 8, а из него через коннектор 4- клапан 7 в эластичный полимерный баллон 1, который растягивается и при этом давление вновь нормализуется. При диффузии закиси азота в манжету воздуховода, закись азота также перемещается в эластичный полимерный баллон 1 и диффундирует из него. Таким образом, не образуется излишнего объема в системе заявляемое устройство - манжета воздуховода. Таким образом, осуществляется регулирование и контроль давления в манжете воздуховода.When the pressure in the cuff of the duct decreases, the air from the elastic polymer cylinder 1 is squeezed into the duct through the connector 4 - valve 7 into the pilot 8 until the pressure in the cuff of the duct normalizes (this norm is recommended by the manufacturer of the duct specifically for each manufacturer). With increasing pressure in the cuff of the duct, the air from the cuff enters the pilot 8, and from it through the connector 4, the valve 7 into the elastic polymer cylinder 1, which stretches and the pressure normalizes again. During the diffusion of nitrous oxide into the cuff of the duct, nitrous oxide also moves into the elastic polymer cylinder 1 and diffuses from it. Thus, an excessive volume is not formed in the system of the inventive device - the cuff of the duct. Thus, the regulation and control of the pressure in the cuff of the duct.
Дополнительно, как опция, прибор может быть оснащен очень компактным, автономным электронным сигнализатором, который можно разместить в полом корпусе 2.Additionally, as an option, the device can be equipped with a very compact, stand-alone electronic signaling device, which can be placed in a hollow housing 2.
При помощи данного устройства контролировалось давление в манжете воздуховода у 5 пациентов для проведения наркоза во время урологических операций. Побочных эффектов не выявлено. Контрольный замер давления в манжете воздуховода производился в
начале и конце операции при помощи стандартного манометра. Давление в манжете воздуховода не выходило за пределы заявленных 20-30 см и 50-60 см водного столба.Using this device, the pressure in the cuff of the duct was monitored in 5 patients for anesthesia during urological operations. No side effects have been identified. The control measurement of pressure in the cuff of the duct was carried out in beginning and end of the operation using a standard pressure gauge. The pressure in the cuff of the duct did not go beyond the declared 20-30 cm and 50-60 cm water column.
Заявляемое устройство для регулирования и контроля давления:The inventive device for regulating and controlling pressure:
1) удобно в использовании, так как: а) не требует времени для подключения, процедура раздутия манжеты ничем не отличается от таковой без регулятора давления. Персонал не задумывается об объеме воздуха, который надо ввести. Воздух вводится до совмещения гибкой пластины с нанесенной на эластичный баллон метки. б) в процессе наркоза нет необходимости проводить замеры, так как устройство автоматически поддерживает нужное пациенту давление в манжете; в) устройство не имеет внешнего источника энергии, подключаемых проводов, шлангов; г) является компактным и легким ;1) it is convenient to use, since: a) it does not take time to connect, the procedure for inflating the cuff is no different from that without a pressure regulator. The staff does not think about the amount of air that needs to be introduced. Air is introduced before combining the flexible plate with the mark applied to the elastic balloon. b) during anesthesia there is no need to take measurements, since the device automatically maintains the cuff pressure necessary for the patient; c) the device does not have an external energy source, connected wires, hoses; g) is compact and lightweight;
2) устройство исключительно малозатратно в серийном производстве. Если комплектовать многоразовые ларингеальные маски этим заявляемым устройством, изменение цены не будет заметным, но у них появится неоспоримое конкурентное преимущество - безопасность в отношении пролежней. В одноразовых воздуховодах этим прибором можно заменить пилот- баллон, это также не окажет существенного влияния на стоимость воздуховода в целом;2) the device is extremely low cost in mass production. If you complete reusable laryngeal masks with this inventive device, the price change will not be noticeable, but they will have an undeniable competitive advantage - safety in relation to pressure sores. In disposable air ducts, this device can be used to replace a pilot cylinder; this will also not have a significant impact on the cost of the air duct as a whole;
3) устройство может «пpoщaть ошибки пользователя^ т.е. даже при неправильном первоначальном раздутии (допустимая ошибка до ±100% объема манжеты воздуховода) прибор обеспечит давление в манжете, безопасное для пациента.3) the device can “forgive the user's mistakes ^ i.e. even if the initial inflation is incorrect (permissible error up to ± 100% of the volume of the cuff of the duct), the device will provide a cuff pressure that is safe for the patient.
4) устройство не контактирует непосредственно с кожей и слизистыми пациента, по этому не может вызвать аллергии. ю
Заявляемое устройство прошло лабораторные и клинические испытания и может широко использоваться в клинической практике.
4) the device does not contact directly with the skin and mucous membranes of the patient; therefore, it cannot cause allergies. Yu The inventive device has passed laboratory and clinical trials and can be widely used in clinical practice.
Таблица. Сравнительная характеристика технического результата, достигаемого при использовании различных регуляторов давления в манжете.Table. Comparative characteristics of the technical result achieved using various pressure regulators in the cuff.
Claims
Формула изобретения Claim
П.l Устройство для регулирования и контроля давления в манжете воздуховода, содержащее эластичный баллон и корпус с отверстиями для подачи воздуха, отличающееся тем, что эластичный баллон выполнен из полимерного материала и герметично закреплен над одним из отверстий корпуса, у нижнего основания эластичного баллона закреплена гибкая продольная пластина, свободный край которой может совмещаться с меткой, нанесенной на поверхности баллона, а материал и толщина стенок эластичного баллона подобраны таким образом, что обеспечивают неизменность давления (поддерживают необходимое стабильное давление) в манжете воздуховода при изменении объема в системе манжета воздуховода- эластичный баллон.P.l A device for regulating and controlling the pressure in the cuff of an air duct, comprising an elastic balloon and a housing with openings for air supply, characterized in that the elastic balloon is made of polymeric material and hermetically fixed over one of the openings of the housing, a flexible one is fixed at the lower base of the elastic balloon a longitudinal plate, the free edge of which can be combined with a mark applied to the surface of the cylinder, and the material and wall thickness of the elastic cylinder are selected in such a way that they provide unchanged Pressure spine (support required stable pressure) in the cuff bladder vozduhovoda- duct when changing the volume in the cuff system.
П.2 Устройство по п.l отличающееся тем, что поперечные размеры эластичного баллона меньше продольных.
Claim 2 The device according to Claim 1, characterized in that the transverse dimensions of the elastic balloon are smaller than the longitudinal ones.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007133818/14A RU2387366C2 (en) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | Device for regulation and control of pressure in air duct cuff |
| RU2007133818 | 2007-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2009035366A1 true WO2009035366A1 (en) | 2009-03-19 |
Family
ID=40452226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000726 WO2009035366A1 (en) | 2007-09-11 | 2007-12-24 | Device for adjusting and controlling pressure in an airway cuff |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2387366C2 (en) |
| WO (1) | WO2009035366A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013139986A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Universität Zürich | Device for gravity-driven control of the filling pressure of a catheter balloon |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112014030775A2 (en) * | 2012-06-12 | 2017-06-27 | Koninklijke Philips Nv | patient interface to supply gas to a user, first member to use on a patient interface to supply gas to a user, and second member to use on a patient interface to supply gas to a user |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134407A (en) * | 1977-03-25 | 1979-01-16 | Elam James O | External pressure-volume monitor for endotracheal cuff |
| RU2150300C1 (en) * | 1998-08-10 | 2000-06-10 | Первак Владимир Анатольевич | Endotracheal tube |
| US20030172925A1 (en) * | 1997-12-24 | 2003-09-18 | Mario Zocca | Monitoring and control for a laryngeal mask airway device |
| US20070032729A1 (en) * | 2003-10-21 | 2007-02-08 | Juergen Fortin | Device and method for controlling the pressure in an inflatable cuff of a blood pressure manometer |
-
2007
- 2007-09-11 RU RU2007133818/14A patent/RU2387366C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-12-24 WO PCT/RU2007/000726 patent/WO2009035366A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134407A (en) * | 1977-03-25 | 1979-01-16 | Elam James O | External pressure-volume monitor for endotracheal cuff |
| US20030172925A1 (en) * | 1997-12-24 | 2003-09-18 | Mario Zocca | Monitoring and control for a laryngeal mask airway device |
| RU2150300C1 (en) * | 1998-08-10 | 2000-06-10 | Первак Владимир Анатольевич | Endotracheal tube |
| US20070032729A1 (en) * | 2003-10-21 | 2007-02-08 | Juergen Fortin | Device and method for controlling the pressure in an inflatable cuff of a blood pressure manometer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013139986A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Universität Zürich | Device for gravity-driven control of the filling pressure of a catheter balloon |
| US9744336B2 (en) | 2012-03-22 | 2017-08-29 | University Of Zurich | Device for gravity-driven control of the filling pressure of a catheter balloon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2387366C2 (en) | 2010-04-27 |
| RU2007133818A (en) | 2009-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10058667B2 (en) | Portable manual ventilation device | |
| Mosley | Anesthesia equipment | |
| JP2018510016A (en) | User interface and system for supplying gas to the respiratory tract | |
| CN104994899A (en) | Reversible airway device and related method for ventilating a subject | |
| US20110109458A1 (en) | Endotracheal Tube Cuff Pressure Measuring Device | |
| US10328227B2 (en) | Tracheal tube apparatus and methods | |
| US20100300450A1 (en) | Nasal airway management device with inflatable supraglottic laryngeal cuff | |
| Bein et al. | A comparison of the proseal laryngeal mask airway™, the laryngeal tube S® and the oesophageal–tracheal combitube™ during routine surgical procedures | |
| US2834339A (en) | Positive pressure breathing apparatus | |
| Aston et al. | Equipment in Anaesthesia and Critical Care: A complete guide for the FRCA | |
| EP3019228A1 (en) | Gas flow reversing element with bypass and method for controlling expiration of a patient | |
| US20220040428A1 (en) | Ventilation Devices and Systems and Methods of Using Same | |
| US11376389B2 (en) | Tracheal tube apparatus and methods | |
| CN215961651U (en) | Multifunctional trachea cannula | |
| US7121278B2 (en) | Method and apparatus for manual delivery of volume and pressure-control artificial ventilation | |
| RU2387366C2 (en) | Device for regulation and control of pressure in air duct cuff | |
| US20120017897A1 (en) | Tracheal Tube Cuff Pressure Indicator | |
| US20120188084A1 (en) | Endotracheal tube cuff pressure measuring device | |
| WO2002004058A2 (en) | Monitoring and control for a laryngeal mask airway device | |
| KR20220025421A (en) | Breathing circuit system for a ventilator including temperature sensor and humidity sensor | |
| Abdallah | Endotracheal tubes cuffs | |
| RU2734567C1 (en) | Endotracheal tube for artificial pulmonary ventilation with vocal cords protection | |
| Hari Kumar | Simulation and Validation of FiO₂ Mechanism in Ventilator | |
| Babu | Reducing Tracheal Complications in Endotracheal Intubation Patients Using Automated Cuff Pressure Modulation | |
| US20220072257A1 (en) | Tracheal tube apparatus and methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07870640 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07870640 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |