Постановка задачи дипломного проекта

В настоящее время большое внимание уделяется так называемым безлекарственным методам лечения и укрепления здоровья и, в часности, различным методам дыхательных упражнений, хорошо зарекомендовавших себя в лечении целого спектра бронхолегочных заболеваний. В связи с этим в России, странах ближнего и дальнего зарубежья большое распространение получили различного типа дыхательные тренажеры, позволяющие облегчить освоение дыхательных упражнений и способствующих существенному улучшению терапевтического эффекта.Изобретение относится к области медицины и медицинской техники и может быть использовано для профилактики, лечения, диагностики и реабилитации различных заболеванийдыхательных путей.

Проанализировав особенности конструкции и принцип действия вышеуказанных дыхательных тренажеров (основанных на увеличении ДОМП), можно выделить целую группу характерных для них недостатков:

1) Сложность (или невозможность) контроля и поддержания концентрации альвеолярных газов, а также недостаточная автоматизация дозированных воздействий;

2) Наличие нескольких секций с жидкостью, обратными и прямыми клапанами создает условия возникновения неконтролируемых дополнительных исходных сопротивлений во время вдоха и выдоха;

3) Затрудняется очистка устройств от выделений из дыхательных путей, т. к. конструкция имеет несколько секций и каждая секция снабжена перфораторами и клапанами;

4) В связи со сложностью устройства затрудняется дезинфекция частей аппаратов,

5) Многосекционность, наличие химических реагентов (пеногасители, антисептикии др.), электронных компонентов (термостатирование, контроль разрежения и пр.) делает устройство сложным для выполнения и дорогостоящим для индивидуального использования.

Таким образом устранение и минимизация данных недостатков и является задачей будущего дипломного проекта.

Решение поставленной задачи может быть достигнуто в обеспечении оптимальных условий для раздельной регуляции сопротивления вдоху и выдоху, возможности мультирежимного использования устройства как в качестве дыхательного тренажера, так и ингалятора (простого переключения дыхательных камер для лечебных, тренировочных и диагностических режимов), достижении максимальной аэрозольной ингаляции дыхательных путей растворами лекарственных веществ в моно- или двухкамерном режиме, возможности визуальной диагностики или контроля состава выдыхаемого воздуха, регуляции содержания углекислоты во вдыхаемом воздухе (изменение объема возвратного воздуха), упрощении и удешевлении конструкции за счет использования легкозаменяемых составных деталей.

Литература

1. Горанчук В.В., Сапова Н.И., Иванов А.О. Гипокситерапия. СПб. : ЭЛБИ, 2003. 536 с.

2. Агаджанян Н.А., Дейнека Э.А.Проблемы восстановления дыхательного гомеостаза при гипер- и гипокапнических состояниях: реабилитационные стратегии и их физиологическое обоснование// Вестник восстановительной медицины. 2009. №2. С. 4–8.

3. Физическая реабилитация: Учебник / Под общей ред. С.Н. Попова. Изд. 3-е. Ростов-на-Дону : Феникс, 2005. 608 с.

4. Малявин А.Г., Епифанов В.А., Глазкова И.И. Реабилитация при заболеваниях органов дыхания. М.:ГЭОТАР-Медиа, 2010.352с.

5. Бойко Е. А. Энциклопедия дыхательной гимнастики. М. : Вече, 2007. 176с.

6. Щетинин М.Н. Дыхательная гимнастика А.Н. Стрельниковой. М. : Метафора, 2007. 128с.

7. Алтухов С.Г. Открытие доктора Бутейко.Новосибирск: Альтмилла Ко ЛТД, 1993. 784с.

8. Милюкова И.В., Евдокимова Т.А. Лечебная физкультура. Новейший справочник. М: Эксмо, 2003. 862 с.

9. Агаджанян Н.А., Степанов В.К.Использование гипоксическо- гиперкапнической газовой среды в восстановительной медицине // Вестник восстановительной медицины. 2008. №5. С. 19–23.

10. Мишустин Ю.Н. Выход из тупика. Ошибки медицины исправляет физиология. Самара : Самарский дом печати, 2003. 80 с.

11. Патент2129885 РФ, МПК A61M16/00. Дыхательный тренажер В.Ф. Фролова / Фролов В.Ф. № 98117095/14; Заявл. 11.09.1998; Опубл. 10.05.1999.

12. Патент 2183475РФ, МПК A61M16/00. Тренажер для дыхательных упражнений / Цирельников Н.И., Супрун А.Е. №2000125512/14; Заявл. 10.10.2000; Опубл. 20.06.2002.

13. Патент 2118542РФ, МПК A61M16/00. Тренажер дыхательный индивидуальный / Мишустин Ю.Н. № 97109274/14; Заявл. 30.05.1997; Опубл. 10.09.1998.

14. Патент 2196612 РФ, МПК A61M16/00. Дыхательный тренажер / Беляков Д.В., Беляков В.К. №2001118617/14; Заявл.06.07.2001; Опубл. 20.01.2003.

15. Патент 2123865 РФ, МПК A61M16/00. Способ тренировки дыхательной системы / Фролов В.Ф. № 98100020/14; Заявл. 12.01.1998; Опубл. 27.12.1998.

16. Патент 2159131 РФ, МПК A61M16/00. Тренажер дыхательной мускулатуры / Беляков Д.В., Беляков В.К. № 99124073/14; Заявл. 17.11.1999; Опубл. 20.11.2000.

17. Патент 2303465 РФ, МПК A61M16/00. Устройство для тренировки дыхания / Волков В.И., Кандауров О.Н., Куликов В.П., Якушев Н.Н. № 2005118214/14; Заявл. 14.06.2005; Опубл. 27.07.2007.

Патентный обзор

1. Дыхательный тренажер В.Ф. Фролова (патент РФ № 2129885)

Тренажер предназначен для использования при тренировке дыхания в режиме умеренной гипоксии с сопротивление вдоху и выдоху. Технический результат заключается в обеспечении физиологически эффективного сопротивления на вдохе и выдохе. Дыхательный тренажер содержит наружную камеру с отверстием для прохода воздуха и дыхательную трубку. Трубка установлена в наружной камере коаксиально и имеет верхний суженный конец, соединенный с дыхательной трубкой, в дне наружной камеры с внутренней стороны выполнены открытые радиальные каналы, при этом нижний торец трубки совместно с открытыми радиальными каналами образует отверстия для прохода воздуха в трубку.

2. Тренажер для дыхательных упражнений (патент РФ № 2183475)

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники и может быть использовано для профилактики, лечения, диагностики и реабилитации различных заболеваний. Технический результат - улучшение метаболических и регуляторных процессов, повышающих устойчивость организма к физическим нагрузкам и снижающих негативный эффект острых и хронических стрессов. Устройство содержит дыхательную трубку, соединенную через клапанную коробку с дыхательными камерами, частично заполненными жидкостью. Каждая из дыхательных камер помещена на дно внешнего сосуда, сообщающегося через отверстие или зазор в крышке с атмосферным воздухом, и снабжена на нижней боковой поверхности расположенными в шахматном порядке в два-три ряда отверстиями диаметром, уменьшающимся от верхнего ряда к нижнему от 0,5 до 0,2 мм, общая площадь которых соответствует площади сечения дыхательной трубки и на 10-15% меньше площади выходного отверстия в крышке внешнего сосуда. Клапанная коробка снабжена воздушной камерой переменного объема.

3. Тренажер дыхательный индивидуальный (патент РФ № 2118542)

Тренажер предназначен для лечебного воздействия на органы дыхания и для тренировки дыхательной мускулатуры. Тренажер содержит внешний сосуд с отверстиями для сообщения с окружающей атмосферой и для дыхательной трубки, соединенной с внутренней камерой, имеющей отверстия в нижней части и помещенной в средний сосуд, выполненный с отверстием вверху для сообщения со средой внешнего сосуда. Тренажер также содержит средства для отделения доли используемого объема внешнего сосуда и средства для изменения величины площади проходного сечения отверстий в нижней части внутренней камеры. Изобретение позволяет плавно изменять тренировочную нагрузку.

4. Дыхательный тренажер (патент РФ № 2196612)

Изобретение относится к области медицины, санитарии и гигиены человека, в частности к пульманологическим и физиотерапевтическим устройствам, и может быть использовано для тренировки дыхательной системы. Достигаемый технический результат - обеспечение высокой точности раздельного регулирования сопротивления вдоху и сопротивления выдоху при уменьшении габаритов дыхательного тренажера, упрощение разборки и сборки дыхательного тренажера и его дезинфекции. Дыхательный тренажер содержит составной корпус со сквозными отверстиями, средства для регулирования сопротивления дыханию и клапанное устройство вдоха и выдоха. Корпус включает в себя полый цилиндр и размещенный соосно в его полости стакан, герметично соединенный со своего открытого торца с полым цилиндром.

5. Способ тренировки дыхательной системы (патент РФ № 2123865)

Способ относится к медицине. Создают сопротивление выдоху 10-50 мм вод. ст. после полного брюшного вдоха продолжительностью 1-2 с. Выдох осуществляют многопорционно, выдыхая каждую порцию в течение 4-8 с. После каждой порции выдоха расслабляют диафрагму, выталкивая живот вперед 0,5-1 с. Через 25-35 дней тренировки и при достижении длительности дыхательного акта 20 с и более приступают к второму этапу тренировки. После каждой выдыхаемой порции напрягают мышцы рта, глотки, шеи, приподнимая грудную клетку. Затем сбрасывают напряжение мышц и расслабляют диафрагму, двигая живот вперед.

6. Тренажер дыхательной мускулатуры (патент РФ № 2159131)

Изобретение относится к области медицины, санитарии и гигиены человека, в частности к пульмонологическим и физиотерапевтическим устройствам, и может быть использовано для тренировки дыхательной системы. Достигаемый технический результат: обеспечение независимого регулирования в широких пределах сопротивления вдоху и сопротивления выдоху при одновременном упрощении устройства, расширение возможностей использования тренажера для тренировки людей с различными заболеваниями. В тренажере дыхательной мускулатуры, содержащем мундштук, полый корпус с цилиндрической частью, клапан, расположенный в полости корпуса и взаимодействующий с упором, ограничивающим перемещение клапана, каналы вдоха и выдоха, а также дроссель с регулирующим устройством, клапан выполнен в виде стакана, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращенного открытым торцом в сторону мундштука. В боковой стенке выполнен сквозной дросселирующий канал в виде радиальной прорези, обеспечивающей выполнение клапаном одновременно и функции дросселя. Наружная поверхность стакана и взаимодействующая с ней соответствующая внутренняя поверхность полости корпуса представляет собой поверхность усеченного цилиндра, плоскость сечения которого параллельна продольной оси цилиндра. Упор, ограничивающий перемещение клапана, образован кольцевым выступом в нижней части полости корпуса. Регулирующее устройство дросселя выполнено в виде двух втулок с радиальными прорезями, закрепленными с возможностью углового поворота на наружной поверхности цилиндрической части корпуса. В боковой стенке корпуса выполнены две дополнительные радиальные прорези, образующие совместно с прорезями указанных выше втулок и прорезью в боковой стенке стакана в его конечных положениях общие проходные каналы вдоха и выдоха.

7. Устройство для тренировки дыхания (патент РФ № 2303465)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изучения реакции организма на дозированную гипоксическую гиперкапнию, а также лечения сопутствующих заболеваний дыхательных путей. Сущность устройства для тренировки дыхания заключается в том, что лабиринтные каналы выполнены в виде порового пространства насыпного зернистого слоя, жестко закрепленного между сетками и имеющего пропущенный сквозь них эластичный катетер, вход которого расположен под зернистым материалом, а герметичный выход имеет загубник, и корпус снабжен подвижной и неподвижной крышками с отверстиями для поступления порций воздуха. Техническим результатом устройства является упрощение конструкции с возможностью плавного регулирования концентрации углекислого газа.