呼吸機(jī)結(jié)構(gòu)性能與選擇

1、呼吸機(jī)結(jié)構(gòu)性能與選擇,南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京兒童醫(yī)院急救中心喻文亮,呼吸機(jī)的歷史,機(jī)械通氣是治療呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600年的歷史，早在15世紀(jì)，人們開(kāi)始在動(dòng)物身上施行氣管切開(kāi)、氣管插管及風(fēng)箱式正壓通氣技術(shù)。200年后的1792年首次在人身上實(shí)行了有創(chuàng)正壓機(jī)械通氣。,呼吸機(jī)的歷史,因當(dāng)初的技術(shù)過(guò)于粗糙，相關(guān)設(shè)備也很簡(jiǎn)陋，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的臨床應(yīng)用后，許多患者因氣胸等嚴(yán)重并發(fā)癥而死亡。到了1827年有學(xué)者向法國(guó)科學(xué)院提交報(bào)告要求終

2、止進(jìn)行有創(chuàng)正壓通氣。,,面對(duì)這種局面，機(jī)械通氣的研究在二個(gè)方面繼續(xù)展開(kāi)：一是改進(jìn)人工氣道技術(shù)，二是尋找其他途徑，避免建立人工氣道。前者的探索與19世紀(jì)的麻醉學(xué)技術(shù)的發(fā)展密不可分，而后者則促進(jìn)了“鐵肺”等體外負(fù)壓通氣技術(shù)的發(fā)展。,鐵肺, 歷史上第一個(gè)接受鐵肺治療的為一八歲女孩。,40年代，治療脊灰，80%死亡,現(xiàn) 代 史,1940年，Crafoord氣動(dòng)壓力限制型吸入麻醉機(jī)1946年，Bennett生產(chǎn)的第一臺(tái)間歇正壓呼吸機(jī)應(yīng)用于臨

3、床 1950年，瑞典Engstrom研制出世界上第一臺(tái)容量控制型呼吸機(jī) 1970年，許多尖端技術(shù)（尤其是電子技術(shù)）被引進(jìn)到呼吸機(jī) 1980年以后功能齊全、性能先進(jìn)、可靠性高，集定壓定容于一體的新型呼吸機(jī)1990年以后集多種模式全功能監(jiān)護(hù)于一體的新型呼吸機(jī) 開(kāi)環(huán)通氣向閉環(huán)通氣,呼吸機(jī)分類,壓力：負(fù)壓呼吸機(jī)；正壓呼吸機(jī)。頻率：常頻呼吸機(jī)；高頻呼吸機(jī)。動(dòng)力：氣動(dòng)呼吸機(jī)；電動(dòng)呼吸機(jī)和電控-氣動(dòng)呼吸機(jī)。功能：一是多功能中、高檔治療

4、型呼吸機(jī)；二是便攜式急救型呼吸機(jī)；三是無(wú)創(chuàng)型呼吸機(jī)。,何謂正壓/負(fù)壓通氣,氣體進(jìn)入肺泡的前提條件是在大氣與肺泡必須存在壓力差。吸氣時(shí)肺內(nèi)壓低于大氣壓，謂之負(fù)壓通氣，正常人生理狀態(tài)下，均為負(fù)壓通氣。吸氣時(shí)肺內(nèi)壓高于大氣壓，謂之正壓通氣，當(dāng)代所有機(jī)械通氣均為正壓通氣。,負(fù)壓呼吸機(jī)-鐵肺,Rocking Bed and Cuirass Shell,負(fù)壓通氣中的肺泡壓力,,P,A,cm H,2,O,seconds,,,,吸氣,呼氣,正壓通氣

5、中的肺泡壓力,,,PA cmH2O,Time (sec),,,吸氣,呼氣,,,,,,,,,,,容量改變,時(shí)間,正壓通氣的機(jī)制,氣流,壓力差,現(xiàn)代呼吸機(jī)均為正壓通氣,正壓呼吸機(jī)的副作用,胸泵作用消失靜脈回流減少心輸出量降低顱內(nèi)壓增高 過(guò)度擴(kuò)張,呼吸機(jī)結(jié)構(gòu),呼吸機(jī)的基本結(jié)構(gòu),主 機(jī)：控制單元、監(jiān)測(cè)單元、內(nèi)部氣路混合器：將空氣和氧氣以一定的濃度混合濕化器：將氣體加溫濕化，接近生理需求壓縮機(jī)：保障醫(yī)用空氣純凈，不含油水,管道

6、回路,呼吸機(jī)管道回路（管道回路機(jī)器端） 氣體進(jìn)入呼吸機(jī)直到氣體從呼吸機(jī)出來(lái)處。病人管道回路（管道回路病兒端） 氣體從呼吸機(jī)出來(lái)處到病人再由病人出到空氣處。,病人管道回路,病人管道有五個(gè)組成部分吸氣管道Wye接口呼氣管道呼氣閥呼氣閥電源,病人管道回路,病人管道回路,細(xì)菌過(guò)濾器 濕化器溫度探頭監(jiān)護(hù)氧氣 /氣體近端壓力測(cè)量容量測(cè)量報(bào)警低/高壓報(bào)警呼吸暫停報(bào)警,Humidity in Ventilator Cir

7、cuit,Conchatherm III plus,,,Conchatherm IV,Fisher&Paykel reusable reservoirMR370MR340-low compressible volume,Fisher&PaykelMR410passoverheated reservoirwickheated inspiratory limbservo controlledala

8、rms,Fisher&PaykelMR730passoverheated reservoirwick optionalheated inspiratory limbservo controlledalarms,,Fisher&PaykelMR850passoverheated reservoirwick optionalheated inspiratory limbheated expirato

9、ry limbservo controlledalarms,呼吸機(jī)控制原理,呼吸機(jī)的功能,Basic Function Of a Ventilator,It must inflate the patient’s lungs (I)It must “decide” when to stop lung inflation (I to E)It must allow for passive exhalation (E)It must

10、 “decide” when to stop exhalation and begin the next inspiration (E to I),呼吸機(jī)動(dòng)力,氣動(dòng)呼吸機(jī)：以壓縮氣體為動(dòng)力來(lái)源，其所有控制系統(tǒng)也是靠壓縮氣體來(lái)啟動(dòng)。電動(dòng)呼吸機(jī)：壓縮氣體僅作調(diào)節(jié)氧濃度之用，其他均由電來(lái)操控。電動(dòng)氣動(dòng)呼吸機(jī)：壓縮氣體和電力二者同時(shí)提供動(dòng)力。,氣體驅(qū)動(dòng)原理圖,Drive Mechanism,Mechanical “Compressor” D

11、rivesRotary VanesDouble circuitVolume DisplacementPiston driveLinear- Single Circuit Rotary, Double CircuitBellowsSpring loadedFlow ControlSolenoid,氣體動(dòng)力,氣體驅(qū)動(dòng)-活塞,恒流與恒壓驅(qū)動(dòng),恒流驅(qū)動(dòng),恒壓驅(qū)動(dòng),,,,Pressure,Flow,time,,,,Pressu

12、re,Flow,time,,,,,,,,,吸氣轉(zhuǎn)呼氣,壓力切換流量切換 流速感應(yīng)閥，吸氣流速小于一定值（1-4 L/min）時(shí)，即停止吸氣，完成吸-呼切換，轉(zhuǎn)入呼氣。 容量切換時(shí)間切換,呼氣轉(zhuǎn)吸氣,一、病人自主吸氣，觸發(fā)呼吸機(jī)進(jìn)行吸氣，稱為輔助呼吸；二、預(yù)調(diào)的呼氣時(shí)間完成后轉(zhuǎn)入吸氣稱為控制呼吸；三、人工手控?，F(xiàn)代呼吸機(jī)三者均有。輔助呼吸：靈敏度、反應(yīng)時(shí)間,呼吸機(jī)性能,,呼吸機(jī)性能發(fā)展,1、只能壓力切換或容量切換2、既能壓

13、力又能容量3、多功能+呼吸監(jiān)護(hù)4、常頻+高頻，常頻+全功能監(jiān)護(hù)+NO（或氦氣吸入）5、開(kāi)環(huán)通氣向閉環(huán)通氣發(fā)展,常見(jiàn)高檔呼吸機(jī),紐邦-系列,E-100E-150E-200E-360E500,新生兒呼吸機(jī),Babylog-8000斯蒂芬尼Bear-750Servo-iAvea…,高頻通氣,SLE-5000Sensormedics-3100A斯蒂芬尼,開(kāi)環(huán)通氣,閉環(huán)通氣,閉環(huán)通氣例舉,VAPSPRVCMMV,AS