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呼吸机工作方式及应用

时间:2023-12-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:第五节呼吸机的工作方式一、呼吸机的控制方式(一)机械机构控制这是早期的呼吸机,完全由机械机构控制和驱动,不需要电能,即所谓的气控气动的呼吸机,适用于在院外使用。电控气动是现代高端呼吸机采用的方式,电控电动的呼吸机由于灵敏度较差,主要用于急救和患者运转途中。这是目前应用最为广泛的呼吸机,是现代高端呼吸机所采用的工作方式,是呼吸机发展的主流。

呼吸机工作方式及应用

第五节 呼吸机工作方式

一、呼吸机的控制方式

(一)机械机构控制

这是早期的呼吸机,完全由机械机构控制和驱动,不需要电能,即所谓的气控气动的呼吸机,适用于在院外使用。现在由于蓄电池的发展,蓄电池的供电时间可以达到较长时间,因此,目前电控气动和电控电动的呼吸机已经成为主流,气控气动的呼吸机已经越来越少了。电控气动是现代高端呼吸机采用的方式,电控电动的呼吸机由于灵敏度较差,主要用于急救和患者运转途中。

(二)电子线路控制

气控气动的呼吸机只能实现最简单的通气功能,控制精度也很差,适用范围非常有限。利用电子线路来控制,实现所谓的“电控气动”或“电控电动”,可以实现精确地控制,能够完成的呼吸模式也更多,可以实现一些基本的报警功能。

(三)计算机控制

要实现越来越复杂的通气功能,以及对患者呼吸功能的分析监测,甚至实现一些智能化的自动功能,则只有在计算机的应用之后才能做到。由于计算机应用成本的大幅度降低,可以说,目前已经没有不使用计算机进行控制的呼吸机了。当然,这也得益于蓄电池技术的发展,使院外急救和院内患者的转运也能使用性能优越的电控呼吸机。

二、呼吸机的供气方式

(一)电动呼吸机

电动呼吸机是依靠电能来驱动和控制通气过程。电动呼吸机不使用高压气源作为动力来源,所使用的氧气只是用来调节吸入气体的氧浓度。机器通过由电机驱动的风箱、鼓风机、活塞、涡轮等机械装置,产生具有一定压力流量的空气和氧气混合气体,能够满足各种通气模式的要求,提供给患者吸入。目前无摩擦活塞和微型涡轮,仍然在一些轻便式呼吸机上使用。

(二)气动呼吸机

气动呼吸机是以压缩气体(空气和氧气的混合气体、单纯氧气)为动力源,来驱动通气过程。气动呼吸机有气控和电控两种。

1.气动气控呼吸机

气动气控呼吸机不使用电源,只需要一定压力的氧气源,完全由气压实现简单的通断、延时等功能,只能实现最简单的通气功能。目前由于蓄电池的发展,单纯的气动气控呼吸机已经退出历史舞台。(www.xing528.com)

2.气动电控呼吸机

气动电控呼吸机的通气压力由高压气体产生,而通气过程的控制、调节、监测、分析、报警则由电气部分完成,加上计算机控制,可以实现复杂的通气功能。这是目前应用最为广泛的呼吸机,是现代高端呼吸机所采用的工作方式,是呼吸机发展的主流。

三、呼吸机的呼气方式

呼气阀是机器排出呼出气体的关键部件,它保证了管道内气体流向的单一性,而且对于吸气向呼气的切换、自主呼吸做功的量、PEEP或CPAP水平的调节,起着决定性的作用。

常见的传统呼气阀有:

1.弹力呼气阀

利用弹簧、橡胶材料的弹性复位能力,随着呼吸气流开放或关闭。是最简单的呼气阀,用于不使用电源的简易的气控气动呼吸机,适合于野外急救,只需要压缩氧气作为动力源。

2.气动呼气阀

由专门的气流管道控制呼气阀的活瓣的活动(关闭或开放),来实现呼气阀的关闭和开放。吸气相时,控制电路驱动气流,使活瓣处于关闭位置,结果呼气阀处于关闭状态。呼气相时,驱动气流停止,使活瓣处于开放位置,结果呼气阀处于开放状态,呼出气流被释放掉。

这种方法的好处是结构简单,小巧方便。缺点是呼气阻力较大,容易因活瓣的变形和破损而漏气。

3.电动呼气阀

现代呼吸机一般采用电磁阀(或电子阀)来控制气流阻断的封闭和释放。吸气相时,控制电路驱动电磁阀,使电磁阀处于关闭位置。呼气相时,驱动信号停止,使电磁阀处于开放位置,呼出气流被释放掉。

这种方法的好处是呼气阻力较小,不容易漏气,动作反应快。缺点是体积和重量较大,只能安装在机器内,不能安装在气路中的患者端。

电动呼气阀的PEEP实现方法:电子系统将气道压力传感器(或呼出压力传感器)的测量值,与预设的PEEP值进行比较,二者的差值,通过一个伺服电路去驱动呼气阀的电磁感应线圈,以控制呼气膜片的开放时间,一旦二者相等,呼气阀就关闭,以维持要求的PEEP水平。

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