![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Разработка процессорного модуля аппарата искусственной вентиляции лёгких |
АННОТАЦИЯ Дипломный проект посвящен разработке процессорногомодуля аппарата искусственной вентиляции лёгких,обеспечивающего управление режимами работы аппарата,отображение!установленных параметров, а также осуществляющего управление работой увлажнителя и системы аварийно-предупредительной сигнализации. В проекте приведено описание структурной схемы аппарата и схемы электрической принципиальной процессорного модуля. Рассмотрены вопросы экономики и охраны труда. Введение Аппараты искусственной вентиляции легких предназначены для поддержания жизненно важных функций организма во время хирургического вмешательства и реанимации .Они широко используются , как в стационарных условиях ,так и в условиях скорой помощи . В настоящее время наблюдается применение искусственной вентиляции легких (ИВЛ) у больных с хроническими заболеваниями легких . По способу воздействия на пациента аппараты ИВЛ подразделяются на аппараты наружного (внешнего) действия, которые вентилируют легкие путем воздействия перемежающегося давления на все тело пациента, за исключением головы, или на часть тела -грудную клетку и (или) область диафрагмы и аппараты внутреннего действия , которые вентилируют легкие путем вдувания газа в легкие пациента через верхние дыхательные пути . В настоящее время выпуск аппаратов, реализующих наружный способ, прекращен, так как они малоэффективны. Целью данного дипломного проекта является разработка процессорного модуля блока управления аппаратом ИВЛ, обеспечивающего управление режимами работы аппарата, отображение установленных параметров, а также осуществляющего управление работой увлажнителя и системы аварийно-предупредительной сигнализации. Нужно провести расчет экономической целесообразности производства аппарата ИВЛ, а также рассмотреть вопросы охраны труда . 1. Физиологические основы вентиляции легких 1.1. Некоторые аспекты физиологии дыхания Дыхательные газы переносятся в организме посредством конвекционного и диффузионного транспорта. Для переноса веществ на сравнительно большие расстояния служат процессы конвекционного транспорта - легочная вентиляция и транспорт газов кровью. Диффузионный транспорт служит для переноса газов лишь на короткие расстояния. При этом он играет важнейшую роль в переносе О2 и СО2 в замкнутую систему кровообращения и из нее. Вплоть до конечных бронхиол перенос воздуха по дыхательным путям происходит исключительно путем конвекции. В переходной же и дыхательной зонах легких все большую роль в транспорте газов начинает играть диффузия. В альвеолах происходит газообмен между кровью легочных капилляров и воздухом, содержащимся в легких. Подсчитано, что общее число альвеол равно примерно 300 млн., а суммарная площадь их поверхности - примерно 80 м 2. Диаметр альвеол составляет 0,2-0,3 мм. Каждая альвеола окружена плотной сетью капилляров, поэтому площадь контакта крови, протекающей по капиллярам, с альвеолами очень велика. Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью осуществляется путем диффузии. Для того чтобы такой газообмен был достаточно эффективным, необходима не только большая обменная поверхность, но и как можно меньшее диффузионное расстояние.
Диффузионный барьер в легких полностью отвечает обоим этим условиям. Кровь легочных капилляров отделена от альвеолярного пространства лишь тонким слоем ткани - так называемой альвеоляр-но-капиллярной мембраной . Общая толщина этой мембраны не превышает 1 мкм. Внутренняя поверхность альвеол выстлана тонкой пленкой жидкости. В связи с этим в альвеолах действуют силы поверхностного натяжения, которые всегда возникают на поверхности раздела между газами и жидкостями и стремятся снизить величину этой поверхности. Поскольку такие силы действуют в каждой из множества альвеол, легкие стремятся спасться. Тщательные расчеты показывают, что, если бы альвеолы были выстланы чисто водной пленкой, в них действовали бы очень большие силы поверхностного натяжения и они были бы крайне нестабильны. На самом же деле поверхностное натяжение альвеол в 10 раз меньше, чем теоретическая величина, рассчитанная для соответствующей водной поверхности. Это связано с тем, что в альвеолярной жидкости содержатся вещества, снижающие поверхностное натяжение. Их называют поверхностно-активными веществами или сурфактантами. Снижение поверхностного натяжения происходит в результате того, что гидрофильные головки этих молекул прочно связаны с молекулами воды, а их гидрофобные окончания очень слабо притягиваются друг к другу и к другим молекулам в растворе, так что молекулы сурфактантов образуют на поверхности жидкости тонкий гидрофобный слой. Сурфактанты можно извлечь из ткани легких и проанализировать их химический состав. Как было показано, альвеолярная жидкость содержит смесь белков и липидов. Наибольшей поверхностной активностью из всех компонентов этой смеси обладают производные лецитина, образующиеся в альвеолярном эпителии. Сурфактанты выполняют еще одну функцию - они препятствуют спадению мелких альвеол и выходу из них воздуха в более крупные альвеолы. При данном напряжении в стенке альвеолы давление в ее просвете возрастает по мере снижения радиуса, что должно было бы привести к переходу воздуха из мелких альвеол в крупные. Однако такому дестабилизирующему влиянию противодействует то, что по мере уменьшения радиуса альвеол снижается и поверхностное натяжение в них. Это связано с тем, что эффект поверхностно- активных веществ тем выше, чем плотнее располагаются их молекулы, а при уменьшении диаметра альвеол эти молекулы сближаются. Просвет бронхов регулируется вегетативной нервной системой. Расширение бронхов (бронходилатация) при вдохе обусловлено расслаблением гладких мышц их стенок под действием симпатических нервов. В конце выдоха бронхи сужаются (бронхоконстрикция), что связано с сокращением гладких мышц бронхов под действием парасимпатических нервов Таким образом, механизмы вегетативной регуляции в определенной степени способствуют легочной вентиляции. При дисфункции вегетативной нервной системы, например при некоторых формах бронхиальной астмы, может возникать бронхоспазм, приводящий к значительному увеличению аэродинамического сопротивления дыхательных путей. Воздухоносные пути играют не только роль трубок, по которым свежий воздух поступает в легкие, а отработанный выходит из них.
Они выполняют также ряд вспомогательных функций, обеспечивая очищение, увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха. Очищение вдыхаемого воздуха начинается уже при прохождении его через носовую полость, слизистая которой улавливает мелкие частицы, пыль и бактерии. В связи с этим люди, постоянно дышащие через рот, наиболее подвержены воспалительным заболеваниям дыхательных путей. Частицы, не задержанные этим фильтром, прилипают к слою слизи, сек-ретируемому бокаловидными клетками и субэпителиальными железистыми клетками, выстилающими стенки дыхательных путей. В результате ритмических движений ресничек дыхательного эпителия слизь постоянно продвигается по направлению к надгортаннику и, достигнув пищевода, заглатывается. Так из дыхательных путей удаляются бактерии и чужеродные частицы. При поражении ресничек, например при хроническом бронхите, слизь накапливается в дыхательных путях, и- их аэродинамическое сопротивление возрастает. Более крупные частицы или массы слизи, попавшие в воздухоносные пути, раздражают слизистые оболочки и вызывают кашель. Кашель представляет собой рефлекторный акт, при котором вначале легкие сдавливаются при замкнутой голосовой щели, а затем она открывается и происходит чрезвычайно быстрый выдох, с которым выбрасывается раздражающий объект. 1.2. Вентиляция легких Вентиляция легких — это смена воздуха в легких, совершаемая циклически при вдохе и выдохе. Легочную вентиляцию характеризуют прежде всего четыре основных легочных объема: дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха и остаточный объем. Дыхательный объем - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. В покое дыхательный объем мал по сравнению с общим объемом воздуха в легких. Таким образом, человек может как вдохнуть, так и выдохнуть большой дополнительный объем воздуха. Однако даже при самом глубоком выдохе в альвеолах и воздухоносных путях легких остается некоторое количество воздуха. Для того чтобы количественно описать все эти взаимоотношения, общий легочный объем делят на несколько компонентов . Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после нормального вдоха . Резервный объем выдоха - количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Остаточный объем - количество воздуха, остающееся в легких после максимального выдоха. Воздух, оставшийся после обычного, спокойного выдоха (т. е. остаточный объем резервный объем вдоха), определяется как функциональная оста- точная емкость. Положение грудной клетки в конце свободного выдоха, соответствующее функциональной остаточной емкости, обычно принимается за исходное. Физиологическая роль функциональной остаточной емкости (ФОБ) состоит в том, что благодаря наличию этой емкости в альвеолярном пространстве сглаживаются колебания концентраций О2 и СО2, обусловленные различиями в их содержании во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Если бы атмосферный воздух поступал непосредственно в альвеолы, не смешиваясь с воздухом, уже содержащимся в легких, то содержание О2 и СО2 в альвеолах претерпевало бы колебания в соответствии с фазами дыхательного цикла.
Для того чтобы правильно выбрать вентиляцию, нужно знать её основные характеристики. Это напор воздуха (статическое давление), мощность калорифера (необходим в приточных вентиляционных установках для подогрева уличного воздуха в зимнее время) и производительность по воздуху. Выбор конкретных параметров зависит от размера, расположения и назначения вентилируемых помещений, а также от количества находящихся там людей. Вентиляция может быть естественной и механической. Естественная вентиляция. Системы естественной вентиляции просты. Они не требуют сложного оборудования и расхода электрической энергии. Однако эффективность таких систем зависит от переменных факторов температуры воздуха, направления и скорости ветра, поэтому их вряд ли можно считать надежными. Механическая вентиляция. В механических системах используются вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители приборы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Аппараты искусственной вентиляции могут подавать и удалять воздух в нужных количествах независимо от изменяющихся условий окружающей среды
1. Модернизация блока управления аппарата искусственной вентиляции легких "Спирон–201"
2. Искусственная вентиляция легких
3. Искусственная вентиляция легких
4. Искусственная вентиляция легких
5. Некоторые аспекты искусственной вентиляции легких
9. Разработка структурной схемы маршрутизатора
10. Анализ динамических свойств системы автоматического управления заданной структурной схемы
11. Розробка структурної схеми аналого-цифрового інтерфейсу. Підсистема збору аналогових сигналів
13. Составление структурной схемы для установившегося режима
14. Научно-техническая революция и структурная перестройка производственного аппарата
16. Выбор и обоснование структурной и принципиальной электрических схем
17. Вентиляция общественного здания
18. Техническое обслуживание летательных аппаратов (шпаргалки)
19. Структурные уровни организации материи. Микро, макро, мега миры
20. Особенности искусственных спутников земли на примере спутниковых систем связи
21. Искусственный спутник, запущенный с земли
25. Схема вызова всех служб города Кургана
27. Структурные типы и районирование месторождений нефти и газа
28. Аппарат государственной власти и его структура
29. Реформы государственного аппарата при Петре I
31. Структура и функции государственного аппарата
32. Аппарат произведения печати. Элементы книги
33. Схема анализа литературно-художественного произведения
36. Разработка аппарата измерения торцевого биения
37. Сопряжение факсимильного аппарата с IBM PC
42. Очаговый турбекулез легких
43. Нервная система, гистология, кровь, опорно-двигательный аппарат...
44. Лечебная физическая культура при заболевании дыхательного аппарата
45. Бронхиты. Бронхоэктазии. Бронхиальная астма. Эмфизема легких
47. Инфильтративный туберкулез легких S1-2,6 справа
48. Источники излучения в интегрально-оптических схемах
49. Влияние искусственно вносимой соли NaF на накопление фтора в почве и разнотравье луга (Word`2000)
51. Государственный аппарат России в 1900-1917
53. Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза
57. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
58. Расчеты структурной надежности систем
59. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
60. Модель теплового состояния аппарата сепарации
61. Разработка схемы автоматического регулирования и контроля параметров управления методической печи
62. Принципиальные схемы КШМ. Компоновочные схемы двигателей
63. Искусственные сооружения на автомобильных дорогах
64. Структурный анализ психологии масс
65. Разработки функциональной схемы и определение ее быстродействия
66. Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом
67. Микросхемо-техника: Схема контроля дешифратора на три входа /восемь выходов/
68. Складання логічних схем з метою проектування комбінаційних пристроїв
69. Двухзеркальная антенна по схеме Кассергена
73. Искусственное осеменение коров
74. Социология структурно-функционального анализа
76. Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания
77. Обеспечить оптимальные условия труда инженера-программиста, расчет освещенности, расчет вентиляции
79. Легкая атлетика
81. Хронологические схемы по истории философии: Философ, его взгяды (кратко)
82. Роль схемы в процессе реализации государственного стандарта (философия)
83. Структурные уровни организации материи. Микро, макро, мега миры
84. Структурные уровни организации материи: концепции микро-, макро- и мегамиров
89. Структурная перестройка и инвестиционная политика России
90. Империя как тип структурного деления мира
92. История применения активно - реактивной схемы в противотанковых гранатометах
93. Искусственный интеллект и теоретические вопросы психологии
94. Возможен ли искусственный интеллект
95. Генезис и структура символического в структурной киноэстетике Эйзенштейна
96. Схема фонетического разбора
97. Эпитафия ускользающей красоте (по рассказу «Легкое дыхание»)