第二章 呼吸机课件

有源医疗器械检测技术1第二章呼吸机本课程的内容第二章呼吸机的基本原理及其检测技术第三章麻醉机的基本原理及其检测技术第八章超声诊断仪的基本原理及其检测技术第九章

高频手术设备的基本原理及其检测技术第十章

血液透析装置的基本原理及其检测技术

2第二章呼吸机教学重点与教学方法教学重点五种典型有源医疗器械基本原理及其检测技术教学方法课堂教学为主，作些习题。着重理解，不求死记评分标准平时成绩30%

。（缺课、上课讲话、缺交作业各扣2-3分，扣完为止。）考试成绩70%

。3第二章呼吸机本课程的实用性：1、有源医疗器械使用中的有效性2、有源医疗器械使用中的安全性3、理解标准、会用标准、参与制定标准术语和定义计量特性测量标准器检测项目与检测方法结果表达与处理4第二章呼吸机第二章呼吸机的基本原理

及其检测技术

§2～1概述§2～2呼吸机基本原理及结构§2～3呼吸机的通气技术§2～4呼吸机的术语和定义§2～5呼吸机的检测§2～6呼吸机的检测仪器(呼吸机校准规范JJF1234—2010)YY91108-1999气动呼吸机5第二章呼吸机§2～1呼吸机(1ungventilators)概述

医院抢救或治疗呼吸功能不全或呼吸衰竭病人的一种机械通气设备。6第二章呼吸机一.呼吸机的作用1.肺通气基础知识（补充）人的呼吸系统：鼻子、气管、支气管和肺组成人自然呼吸的过程：在吸气时肺内是负压-负压呼吸。每分钟12-18次，每次的空气量500毫升，总的氧储量500毫升，人体静息时的每分钟的氧耗量20毫升以上，剧烈运动时，每分钟氧耗量可达5500毫升。7第二章呼吸机肺容量潮气量TV:0.5L-正常呼吸时只用肺中一小部分气体残气量RV:1.5L-大约有1.5L的气体残留在肺中功能残气FRC:3L-3.5L肺活量VC:3.5L-4.5L肺总容量TLC:5L-6L8第二章呼吸机-20-2呼吸动力吸气呼吸肌收缩压力变化形成吸入气流9第二章呼吸机呼吸阻力-2-2气道阻力弹性阻力呼吸功10第二章呼吸机弹性阻力与肺顺应性吸气过程中，肺趋于回缩的力压力/容量=弹性阻力弹性阻力正常值：10cmH2O/L

成人正常值：肺顺应性C=容量/压力=0.1L

/cmH2O新生儿：胸肺顺应性C=0.01L

/cmH2O

11第二章呼吸机气道阻力空气通过气道时，产生的摩擦阻力

压力/流速=气道阻力成人正常值：2.5cmH2O/L/sec

新生儿气道阻力为成人的10-15倍

12第二章呼吸机弹性阻力增加 气道阻力增加需要更强的呼吸肌收缩力病人吸气努力加强呼吸功耗增加呼吸衰竭病理情况下的呼吸状况13第二章呼吸机呼吸衰竭结果过度呼吸功耗肺泡通气不足严重低氧血症及CO2潴留呼吸机呼吸支持恢复治疗<3min:病人可以存活3-5min:可能引起可逆的脑损伤6-8min:不可逆的脑损伤8-10min:致死不使用呼吸机的时间14第二章呼吸机2.临床上呼吸机的治疗作用增加通气量：合理的正压呼吸达到足够的潮气量，机械呼吸的次数可调节，保证维持患者需要的足够通气量。改善换气功能：特殊的通气方式如呼气末正压等，改善氧气从肺泡到血液的扩散减少呼吸功的消耗：有利于缺氧的改善和呼吸肌疲劳的恢复，减少心脏负担，对胸外科手术后的患者恢复尤为重要。15第二章呼吸机简易呼吸器施加压力挤压袋子挤压的力量、时间、频率检测和报警要求是否满足呼吸回路是否完善肺对挤压进去的气体反应如何3.呼吸机基本工作机理16第二章呼吸机呼吸机的设置17第二章呼吸机二.呼吸机的发展1.机械通气史上的一个里程碑箱式体外负压通气机:把病人的躯干密封起来，箱内的压力变化可把空气输入和排出病人的肺部1876年发明第一台铁肺18第二章呼吸机箱式体外负压通气机-铁肺奥德尔脊柱畸形，只能一直使用老式的人工呼吸机顽强存活了58年,2008年因停电去世

19第二章呼吸机2.第一代气动气控定压型呼吸机：1946年，美国Bennett公司研制出第一台初具现代呼吸机基本结构的正压呼吸机：抢救胸外科手术患者、战伤、ARDS(呼吸窘迫综合症)获得成功代表机型：BennettPR-IA和Bird和BirdmarkⅦ3.60年代，第二代定容型呼吸机：瑞典的Eng­strom研制，活塞、风箱等气动气控代表性机型：BennettMA、Engstrom200和Servo900等20第二章呼吸机4.80年代以来，现代智能型呼吸机：功能齐全、多种通气模式，定压定容于一体，在世界上：200种，国内临床应用：数十种呼吸机的代表机型有Servo900c、Servo300。21第二章呼吸机现代呼吸机①电子模拟装置取代活塞风箱，重要部件双重结构;②加温加湿、气道雾化给药;③吸入氧浓度调节灵活;④辅助通气灵敏度提高，自主呼吸更易与呼吸机协调同步;⑤多种波形显示⑥监测、报警系统更加完善;22第二章呼吸机三.呼吸机的分类1.按用途分：婴儿型、儿童型和成人型。新生儿通气量小，气道阻力为成人的10-15倍，顺应性仅为成人的1/10，要求有特殊性能的呼吸机婴儿呼吸机23第二章呼吸机2.按动力源分气动气控呼吸机气动电控呼吸机电动电控呼吸机(1)气动气控呼吸机只以氧气作气源，不需外接电源，采用5L左右的小氧气瓶供氧，一瓶气能持续工作0.5-1小时(取决于分钟通气量的大小)，采用全气动元件(减压阀或通过射流原理)等方式调节，能进行纯氧通气，还可实施40％的氧浓度通气多用于急救场合、运输途中，现已少见。24第二章呼吸机(2)气动电控呼吸机外接氧气、压缩空气及电力同时提供动力的情况下才能正常工作压缩空气及压缩氧气按不同比例混合后，既提供了适当氧浓度的吸入气体，也供给了产生机械通气的动力。但通气的控制、调节，各种监测、警报系统则是电力驱动的。25第二章呼吸机特点：采用电子或先进的计算机技术，以及高精度的流量、压力传感器和耐用的控制阀组成，拥有多种通气模式、多种呼吸参数的监测、呼吸力学的曲线波形以及趋势分析等。功能：急救复苏、麻醉、术后恢复和呼衰治疗不可缺少的重要手段。典型产品：西门子900系列、PB-740、PB-760和840、Bear系列、Newport系列、Bird系列和EVlTA系列等26第二章呼吸机(3)电动电控呼吸机一般只用氧气作气源，不需要压缩空气，单靠电力来驱动并控制，实现在常压下对患者的通气。这类通气机内部大都有汽缸、活塞泵等但吸气触发灵敏度较低，吸气响应时间也长。

27第二章呼吸机无创呼吸机28第二章呼吸机(1)吸气相：呼吸机向肺内充气。(2)吸气向呼气转换（压力切换、容积切换、时间切换、联合切换）(3)呼气相：要保证呼出气顺利地排出(4)呼气末转换：呼吸机何时启动吸气，控制通气-呼吸机决定；辅助通气方式-自主触发；机械通气周期的四个时相3.按吸­呼切换方式分29第二章呼吸机当机械吸气压力达到预定值后，吸气终止，转为呼气优点是压力可控，不易出现气压伤；有助于对呼吸机疗效作出判断缺点是当顺应性或气道阻力发生变化时，不能保持稳定的潮气量，对医生的操作要求高(1)压力切换(定压型呼吸机)30第二章呼吸机(2)容积切换(定容型呼吸机)预定潮气量、峰流值对患者进行通气，当肺部充气扩张，容量、流速达到预定值后立即停止供气，由吸气转为呼气。

优点是可保持通气量稳定，调节方便，适用于任何疾病长期人工通气；缺点是当气流阻力及顺应性发生变化时，吸气压力随之相应改变，易发生气胸和低血压。31第二章呼吸机(3)时间切换(定时型呼吸机)预定呼吸周期，按设置的潮气量定时进行吸气、呼气切换，兼有定压、定容型的特点

吸气时间固定后，当顺应性、气道阻力发生变化时，吸气压力、容积、流速都要发生变化。

此类呼吸机一般较小巧，多用于急救。32第二章呼吸机(4)联合切换具备两种以上切换方式如容量切换呼吸机的压力安全阀，就是压力切换方式。当压力超过设定安全阀值时，即使尚未达到预定潮气量，安全阀也会开放，强制提前终止吸气，转为呼气，以避免气压损伤。定压型呼吸机都有时间转换装置，如因某种原因导致吸气时间过长，使吸、呼时间比超过设定安全阈值，中断吸气转为呼气，从而保证有充分的呼气时间。33第二章呼吸机§2～2呼吸机基本原理及结构

呼吸机基本原理是将医用空气和氧气混合，并按一定的通气模式和呼吸气道力学参数(潮气量、通气频率、吸呼比、吸气压力水平、呼气末正压和吸气氧浓度等)，通过病人管路将空氧混合气体传送给患者，用以强制或辅助患者呼吸，从而维持患者的呼吸功能。一.气动电控式呼吸机基本原理34第二章呼吸机

呼吸机主机供气部分：外配压缩空气和氧气辅助装置:呼吸机螺纹管道、固定支架、热湿化器、氧浓度传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、记录打印装置等面板监测系统(显示屏)调节功能区吸气模块(空氧混合器)、呼气模块、控制部分二.组成35第二章呼吸机呼吸机主要部件；36第二章呼吸机图2-9气体供应系统流向图;1.呼吸机气体控制流程37第二章呼吸机(1)吸气模块(补充)

空氧混合器:精确地向患者提供21%-100%不同氧浓度的气体。①②O2/压缩空气入口(平衡阀经一级和二级平衡后压缩空气和氧气压力均等);③配比阀(形成不同氧浓度输出)④混合腔(混合瓣搅动气流

);⑤氧气浓度传感器;⑥吸气压力传感器⑦配有安全阀的吸气通道。38第二章呼吸机(2)呼气模块(补充)

⑧呼气入口(配有一个除湿器);⑨流量传感器(测量患者的实际吸入肺的气体量-潮气量);⑩呼气压力传感器(测量呼气压力)⑾PEEP阀(调节呼气末压力的调节阀);⑿呼气出口(配有一只单向阀)。39第二章呼吸机(3)安全阀(补充)

压力安全阀：与气道系统相连接，保证患者气道压在一个安全范围之内。气压超过安全界线时，呼吸机发出声光报警，同时打开安全阀，中断正压送气并改变到比较安全的送气模式。(定容模式呼吸时，压力安全阀的装置及阈值的调整是十分重要的)

旁路吸入阀：在呼吸机正常工作时，该阀关闭。但一旦供气中断，随患者吸气造成的管道负压可推动阀板，使空气进入管道系统，保证患者供气，避免窒息。40第二章呼吸机图2-10管道连接;2.管道连接41第二章呼吸机3.主要附件(1)湿化器

接入呼吸机外部吸气回路，对患者吸入的气体进行加温和加湿，在机械通气过程中必不可少（短时间通气和急救的情况可除外）①冷水湿化器：水不加热，吸入气体直接通过装水的容器，在室温下达到湿化的目的。优点是容易使用，缺点吸入温度过低，患者有不适感②加热湿化器：加热方式有直接加热和间接加热两种方式。42第二章呼吸机直接加热方式：在加热湿化器的水容器中放置加热板或加热丝的办法来实现加热效果，当患者吸气气流经过水时带走水蒸气，以达到湿化的目的。加热湿化器的优点是结构简单、实用，清洗、消毒方便，价格便宜，如航天部二院生产的SS-1湿化器。间接加热方式：采用湿化罐放置在加热盘上的，湿化罐内垂直放置一个多层卷筒，筒内侧壁贴放一层吸水滤纸(要求定期更换)。罐内加水最多到1／3处，这样就在气体出入口之间形成一个温湿走廊，气体经过时带走水蒸气。罐也可做成一次性消耗品，如新西兰Fisher&Paykel生产的MR系列湿化器。43第二章呼吸机图2-11潮化器（湿化器）外形44第二章呼吸机加热湿化有两种伺服形式单伺服加热：只用一个加热元件在容器中加热双伺服型加热：在容器和患者吸入管道中均加热。改进了单伺服型加热容易在管道中凝水的缺点。使用时不要将管道内温度调太高，否则容器中加热的水蒸气到达管道为了达到饱和度必须吸收水分。由于管道中缺乏水源，加热后的气体反而要从患者气道中吸收水分，长时间使用会造成患者痰固化而致气道阻塞。接好在气道"Y"形管上的温度探头，以免产生测温误差。通常加热湿化器的温度应设置在32～36℃45第二章呼吸机③雾化湿化器用超声晶体的振动产生很细的水雾来达到雾化湿化的效果，超声雾化湿化器出来的水蒸气是常温，不能长期用在呼吸机上，但应用雾化器湿化，可同时进行药物雾化吸入。雾滴直径的大小，决定雾滴在气道内的沉积部位。大于10微米的雾滴，多沉积在较大气道处，2-10微米左右的雾滴才沉积在较小气道内，产生较强湿化作用。小于0.5微米的雾滴可进入呼吸终末单位，又随着呼气而被呼出。46第二章呼吸机④热湿交换器(HME／HMEF)-人工鼻：热湿交换器其内部有化学吸附剂，当患者呼出气体时能留住水分和热量，吸入气体时则可以湿化和温化。用于如乙型肝炎或结核等阳性的患者更有优越性人工鼻47第二章呼吸机(2)选配装置呼吸机监护仪、二氧化碳监护仪、简易肺功能仪、记录仪等。(3)支持呼吸机临床应用的辅助设备血气分析仪、心输出量测定仪、肺功能测试仪、电动吸引器或中心负压等，其中血气分析仪和负压吸引是机械通气治疗过程中必不可少的支持设备。48第二章呼吸机通气模式是指呼吸机的机械通气治疗方法，是通气参数与触发机制的有效组合，反映了呼吸机对病人吸气的控制、辅助或支持程度。(呼吸机以什么样的方式向病人进行送气，来达到最好的通气治疗效果)容量控制通气(VolumeControlVentilation，VCV)压力控制通气(PressureControlVentilation，PCV)同步间歇指令通气(SynchronizedIntermittentMandatoryVentilation，SIMV)压力支持通气(PressureSupportVentilation，PSV)持续气道正压通气(ContinuousPositiveAirwayPressure，CPAP)等。§2～3呼吸机的通气技术49第二章呼吸机1.控制通气：病人没有任何呼吸能力时采用的通气方式。呼吸机按照医生所设置的潮气量(压力)、呼吸频率、吸呼比和气体流量等，将正压气体输送给病人，进行规律的通气强制性通气(CMV)，也称间歇正压通气(IntermittentPositivePressureVentilation，IPPV)

一.通气模式(控制通气、辅助通气)50第二章呼吸机1.强制性通气(CMV)

特点：完全由呼吸机提供呼吸，主要用于无自主呼吸、手术麻醉期间应用肌肉松驰剂者。容易操作、使用方便。需要设定压力限制：一般为35mbar缺点：若有自主呼吸，易发生人机对抗，不利于自主呼吸的锻炼。

PressurePFlowVolumeTime强制性通气波形51第二章呼吸机强制性深呼吸(CMV+SIGH)经过30～40次呼吸之后呼吸机产生一个深呼吸通气，其通气量约为正常通气量的2倍。叹息仅用于长时间CMV通气而产生的疲劳。图2-3深呼吸波形52第二章呼吸机辅助强制性通气(Assised+CMV)

图2-4辅助强制性通气53第二章呼吸机(2)压力控制通气(PCV)(补充)预设气道压和吸气时间。吸气开始气流很快达到预设气道压后维持至吸气末，然后呼气。表现为吸气压力波上升支较陡，平台时间较长，没有尖峰。压力控制通气波形54第二章呼吸机1.气道压较低，没有峰压，出现气压伤少2.吸气流速依胸-肺的顺应性和气道阻力大小而变化3.利于不易充盈的肺泡充气，多用于新生儿、婴幼儿及COPD(慢性阻塞性肺病)引起的呼吸衰竭等病人。4.缺点：TV随肺-胸顺应性和气道阻力而变化，需要全面完善的监测系统作保障。临床特点和用途55第二章呼吸机2.辅助通气与控制通气不同的是：机械通气的启动由患者自发吸气来触发。因而辅助通气频率决定于患者的自主呼吸，潮气量则决定于预先设置的容积（或压力）的大小。对于自主呼吸频率稳定的患者，应尽量采用辅助通气而避免采用控制通气模式。同步间歇指令通气（SIMV）、延长指令通气（EMMV）、压力支持通气（PSV）、持续气道正压(CPAP)

56第二章呼吸机(1)同步间歇指令通气（SIMV）

同步间歇指令通气波形57第二章呼吸机特点自主呼吸和机械通气并用，保证病人的有效通气呼吸机按医生设定的潮气量及气体流速向病人送气指令通气和病人呼吸同步，每次强制通气都由患者的自主呼吸来触发触发条件：流量触发-只需每秒吸入0.1L的气体；压力触发-吸气触发灵敏度等于0.2kPa时有利于呼吸肌的锻炼。SIMV已成为撤离呼吸机前的必用手段58第二章呼吸机(2)延长指令通气（EMMV）图2-6延长指令通气的呼吸模式（1）无自主呼吸（2）有自主呼吸59第二章呼吸机(3)压力支持通气(PSV)(补充)压力支持通气波形自主呼吸期间，吸气相(自主触发)，呼吸机开始送气并使气道压迅速上升到预置的压力值并维持气道压，而流速方式、呼吸深度、吸呼比均由患者自行控制。60第二章呼吸机特点：气流提供方式与患者自主同步性能良好。病人呼吸作功减少，自觉舒服。临床用途①用于呼吸肌功能减弱者，可减少病人呼吸做功；②作为撤离呼吸机的一种手段。PSV的不足：需调整好触发灵敏度及压力支持水平，因在患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时改变PSV水平，就会发生通气不足；PSV靠触发通气，无触发时可发生窒息。

61第二章呼吸机呼气末正压(PEEP)吸气由病人自发或呼吸机产生，而呼气终末使气道压力高于大气压使肺始终保持扩张状态，特别适合于无气肺(放完气，肺不张)呼气末正压62第二章呼吸机有利：①呼气末正压的顶托作用，肺泡膨胀→呼气末小气道开放→利于CO2排出，利于氧合，有效改善血气状态

。不利：使胸腔内压升高、动脉压、心排量减少，导致静脉回流障碍

最佳PEEP的选择：一般3-5cmH2O左右63第二章呼吸机(4)持续气道正压(CPAP)

病人通过持续正压气流系统进行自主呼吸，随时调整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预调的CPAP水平，波动较小持续气道正压通气波形64第二章呼吸机CPAP的功能气道内总有压力①吸气期由于恒定正压气流＞吸气气流→TV↑，吸气省力，自觉舒服。②呼气期气道内正压，起到PEEP的作用：防止和逆转小气道闭合和肺萎陷使用CPAP注意事项只能用于呼吸中枢功能正常、有自主呼吸的病人。65第二章呼吸机二.呼吸机的使用1.患者连接(1)无创通气连接①口鼻罩②鼻罩注意面罩的密闭(2)有创通气连接①气管插管②气管切开插管注意气囊充气66第二章呼吸机插管类型气管切开插管气管内导管67第二章呼吸机2.使用呼吸机病例呼吸障碍：ARDS(呼吸窘迫综合症)、ALI(严重肺损伤)

Intoxication(中毒)麻醉手术：肌无力机体组织中PaCO2增多PaO2

减少）COPD(慢性阻塞性肺病)：哮喘、肺通气不足68第二章呼吸机呼吸机案例分析严重胸部创伤患者的呼吸机应用患者男性，25岁，因车祸致胸部外伤，呼吸困难2小时就诊。体温：36.2℃，脉搏：138次/分，呼吸频率：42次/分钟.血压:110/67mmHg，脉搏血氧饱和度(SaO2):0.76。神志清楚，痛苦面容，呼吸急促，左侧胸廓饱满，肋间隙增宽，左肺呼吸音低，股动脉血气分析(在呼吸空气下):pH7.23，动脉血二氧化碳分压(PaCO2)28.5mmHg，动脉血氧分压(PaO2)46mmHg，X线胸片示:左肺压缩1/3诊断:严重胸部创伤并发ARDS、左侧气胸。69第二章呼吸机判断有无应用呼吸机的适应证①收缩压变化>20mmHg或舒张压>10mmHg②P>110次/分或每分钟增加20次③R>30次/分或每分钟增加10次以上④出现严重心律不齐⑤PaO2<60mmHg⑥PaCO2>55mmHg⑦PH<7.30出现上述指征之一应立即机械通气。70第二章呼吸机分析机械通气的具体治疗1、符合机械通气的呼吸生理指标。2、判断有无呼吸机应用相对禁忌证应先处理气胸，放置胸腔闭式引流，方可机械通气治疗。3、履行治疗前告知义务4、选择定容型呼吸机或多功能呼吸机。进行正确连接、呼吸机功能检查等应用前准备工作。5、建立人工气道患者需有创呼吸机治疗，首选气管插管。71第二章呼吸机6、呼吸机设置患者有自主呼吸，故采用同步间歇指令通气模式(SIMV)；设置为频率10-12次/分钟，低潮气量VT，5-8ml/kg，气道峰压保持低于14.7mmHg，可有效地避免气压伤；为迅速改善低氧，Fi02第一个小时为80%-90%，此后逐渐减为40%。7、呼吸机治疗中应注意监测血气分析；人机协调等。8、病情好转，符合撤机指标，经过脱机试验可脱机。机械通气支持是目前治疗ARDS最重要也是疗效最肯定的方法之一，可使死亡率降低22%。72第二章呼吸机3.机械通气与自主呼吸的协调(1)产生呼吸对抗的原因①机械通气治疗的早期②治疗过程中的病情变化③患者的外部原因a.同步功能的触发敏感度的调节不当b.人工气道被分泌物填塞，回路管道积水过多c.气管导管套囊漏气或气道联接处密闭不严，使通气量减少，触发失灵。73第二章呼吸机(2)对策①SIMV模式②吸纯氧加大通气量，镇静剂使用，抑制自主呼吸③排除管道因素74第二章呼吸机

4.常见呼吸机报警可能的报警原因（1）电源脱落（2）漏气（通气不足，低压）检查气囊有无充气、破裂，湿化器漏气（3）气道压力过高（4）通气量过大（5）呼吸频率过快（6）氧浓度过低必须尽早给使用者提出警告避免误报警报警声光兼有声音报警在一段时间后可以关掉，但只有警示灯灭了报警才算消除75第二章呼吸机5.机械通气的撤离(1)撤离机械通气的生理指标①生命体征稳定②神志清醒③最大吸气压>20cmH2O④PaO2>300mmHg（FiO2=1.0）⑤PaO2>60mmHg（FiO2<0.4）76第二章呼吸机(2)撤离方式①SIMV②压力支持通气（PSV）③SIMV+PSV④直接脱机、流量计给氧观察。77第二章呼吸机6.安全性呼吸机看起来像气泵，但事实并非如此，系统和操作者必须保障病人安全系统必须符合ISO60601-1，必须服从安全承诺系统必须实施ISO14971相关的风险管理:通过制定合理的措施尽量减少风险可能，避免可能出现的不良反应监测传感器必须时刻保障可用任何故障或机器失灵都可能给病人带来严重的伤害甚至死亡！78第二章呼吸机使用者必须能随时控制机器状态必须尽量减少错误，比如意外设置错误等79第二章呼吸机1.气体流量(gasflow)：单位时间内患者吸入或呼出气体的体积，单位为升／分(L／min)。2.潮气量(tidalvolume，VT):患者单次吸入或呼出气体的体积，对呼吸机而言，指机器每次向患者传送的混合气体的体积，单位为毫升／次或升／次(mL／次或L／次)。3.分钟通气量(minutevolullle，MV):患者每分钟吸入或呼出的气体体积，对呼吸机而言，指机器每分钟向患者传送的混合气体的体积，分钟通气量等于潮气量乘以呼吸频率，单位为毫升／分或升／分(mL／min或L／min)。§2～4呼吸机的术语和定义(补充)80第二章呼吸机4.流量波形(flowpattern)：呼吸机向患者送气时的流量-时间曲线。5.压力波形(pressurepattern)：呼吸机向患者送气时的压力-时间曲线。6.(通气)频率(frequency，f):每分钟以控制、辅助或自主方式向患者送气的次数，单位为次／分。注：对机械通气而言，如果通气是由机器指令触发的，那么该频率称为控制通气频率或指令通气频率；如果是由患者触发的，该频率称为辅助通气频率；如果吸气完全是由患者自己完成，那么该频率称为自主呼吸频率或呼吸频率。81第二章呼吸机①吸气相(Inspiratoryperiod)或吸气时间；②吸气保持(Inspiratoryhold)或平台时间(plateautime)或停顿时间(Pausetime)③呼气相(Expiratoryperiod)或呼气时间；④呼气保持(Expiratoryhold)；⑤吸气向呼气转换，亦称呼气触发；⑥呼气向吸气转换，亦称吸气触发。机械通气周期与呼吸时相(VCV曲线)82第二章呼吸机7.吸气时间(inspirationtime，Ti):吸气开始至呼气开始的间隔时间，包括吸气平台时间，单位为秒(s)。8.呼气时间(expirationtime，Te):呼气相的总时间，单位为秒(s)。9.平台时间(plateautime，Tp):患者屏气时间，又称吸气末停顿时间(pausetime)，此时吸气流量为零，单位为秒(s)。10.吸呼比(I：E):吸气时间与呼气时间的比值83第二章呼吸机11.吸气氧浓度(inspiratoryflowoxygenconcentration，Fi02):患者吸入的混合气体中，氧气所占的体积百分比。12.吸气压力水平(inspiratorypressurelevel，IPL)在压力控制或压力支持模式下，呼吸机以该设定压力为患者送气，单位为kPa。13.气道峰压(airwaypeakpressure)：气道压力的峰值，单位为kPa。14.呼气末正压(PEEP)：呼气末气道内压力值，单位为kPa。84第二章呼吸机15.流量触发灵敏度(flowtriggersensitivity)：在呼气向吸气转换时，呼吸机探测、识别患者主动吸气产生的气道内流量变化，如果达到设定的某一阈值，便向患者送气，该阈值即流量触发灵敏度，单位为L／min。16.压力触发灵敏度(pressuretriggersensitivity):在呼气向吸气转换时，呼吸机探测、识别患者主动吸气产生的气道内压力变化，如果达到设定的某一阈值，便向患者送气，该阈值即压力触发灵敏度，单位为kPa。85第二章呼吸机17.模拟肺(testlung):模拟患者胸肺特性(肺顺应性和气道阻力参数为固定、分挡或可调)的一种机械通气负载，包括成人型模拟肺、婴幼儿模拟肺或混合型模拟肺。18.肺顺应性(Lungcompliance，C):单位压力内，肺所能够容纳的气体体积，单位为mL／kPa。19.气道阻力(Lungresistance，R):单位流量内，气道所能够产生的压力值，单位为kPa／(L·S-1)。注：1kPa=10mbar=10cmH20。86第二章呼吸机SMS美国bcbiomedical模拟肺

风箱、与之关联的弹簧、压力表、容量刻度标尺、阻尼和泄漏控制装置87第二章呼吸机(1)肺顺应值只触及第1根弹簧，提供50ml/cmH2O的顺应值，反应正常成人麻醉后的典型状况。第1和第2根触及，提供20ml/cmH2O，这个接近于正常值的一半。第1、第2和第3根触及，提供10ml/cmH2O。通过压力表和容积刻度尺可以获得其它点的顺应值。88第二章呼吸机(2)气阻气阻通过5个不同尺寸的孔实现一系列0.5L/s流量下校准的气阻。0表示无气阻，此时模肺和通气设备内的压力是一致的，这样用于测试通气设备的压力表。5表示气阻为5cmH20/litre/sec，这是正常成人麻醉状态下的典型值。20表示气阻为20cmH20/litre/sec，这是4倍于正常值的气阻。50表示50cmH20/litre/sec，200表示200cmH20/litre/sec。后面两个气阻主要用于配合儿科通气设备使用。89第二章呼吸机(3)压力和容积的显示压力表和容积刻度初始处于零位置。当模拟肺和一个工作的通气设备相连，可读到当前顺应值和气阻值对应下的压力和容积读数90第二章呼吸机(4)泄漏控制设备有一体化的可变泄漏控制装置，观察泄漏对于呼吸回路的影响91第二章呼吸机§2～5呼吸机的检测呼吸机检测标准有：《YY91108气动呼吸机》(已废止)《YY91041电动呼吸机》《GB9706.28医用电气设备第2部分：呼吸机安全专用要求》等。呼吸机校准规范JJF1234—201092第二章呼吸机一.技术要求1．呼吸机必须具备下列功能：(1)通气频率通气频率固定式呼吸机：要求呼吸频率分别为：成人20次/分钟、小儿30次/分钟、婴儿40次/分钟。通气频率可调式呼吸机：成人呼吸机调节范围至少为14～30次／分钟；小儿和婴儿呼吸机调节范围分别至少为20～40次／分钟和30～60∕分钟。其中，允差均为±15%。93第二章呼吸机(2)

吸呼相时间比可调节式呼吸机的吸呼相时间比范围至少为1:1.5～1:2.5。固定式成人呼吸机应控制在1:2或1:1.5,固定式小儿呼吸机为1:1.5,固定式婴儿呼吸机为1:1,允差均为±15%。(3)潮气量调节范围成人呼吸机至少为300～1000mL，小儿呼吸机至少为50～300ml，婴儿呼吸机至少为30～150ml。其中，允差均为±20%。(4)每分钟通气量如果呼吸机是控制每分钟通气量的，则成人呼吸机每分钟通气量应大于18L∕min，小儿呼吸机应大于10L∕min，婴儿呼吸机应大于5L／min。其中，允差均为±20%。94第二章呼吸机(5)呼吸机系统顺应性成人呼吸机不大于4mL／100Pa，小儿和婴儿呼吸机不大于3mL／100Pa。(6)吸入安全阀呼吸机应配有吸入安全阀，当管道内的压力在-800～-500Pa范围内，吸入安全阀应开启。(7)最大安全压力成人呼吸机的最大安全压力不得大于6kPa，小儿呼吸机的最大安全压力不大于5kPa，婴儿呼吸机的最大安全压力不大于4kPa。其中，允差均为±15%。(8)呼吸机的整机噪声呼吸机在正常工作噪声不大于65dB。95第二章呼吸机2.呼吸机具有以下功能时，应符合相应的规定。(1)呼气末正压力装置(PEEP):可调节范围至少为0～1000Pa，允差±20%。(2)吸气触发压力（Ptr）:调节范围至少为-400～+1000Pa，允差±50%。吸气触发压差（ΔPtr）调节范围至少为-400～-100Pa，允差±50%Pa；如同步触发压力是固定式的，则成人呼吸机应在-300～-100Pa范围内；小儿和婴儿呼吸机应在-200～100Pa范围内。(3)气道压力上限报警:可调式的调节范围至少为2～5kPa，允差±20%；固定式的应控制在该范围内。(4)气道压力下限报警:可调节范围至少为500～2000Pa，允差±20%；固定式应控制在该范围内。若该压力持续10～20s时，必须有声/光报警96第二章呼吸机(5)电源故障报警：断电应立即有声响报警，报警持续时间不得小于30s。(6)消声时间：不大于120S。(7)文丘里管装置氧浓度：成人呼吸机<45%，小儿呼吸机<50%，婴儿呼吸机<55%。(8)空氧混合器装置：输出氧浓度的可调节范围21%～100%，允差±15%。3-7.潮化器、接头等气体温度：吸气回路中的气体通过加热湿化器(带口边温度监测功能)加热后，其输出气体温度的最大输出误差和示值偏差均为±1℃。97第二章呼吸机8.呼吸机的电气安全要求：应符合GB9706.1中规定的Ⅰ类B型设备的电介质强度和漏电流的规定。9.呼吸机应符合WS2-283中规定的气候环境和机械环境的要求10.呼吸机应能承受2000h的寿命实验。98第二章呼吸机二、试验要求

1.环境条件环境温度：(23±5)℃；相对湿度：≤85％；大气压力：(86-106)kPa供电电源：(220±22)V，(50±1)Hz周围无明显影响校准系统正常工作的机械振动和电磁干扰。99第二章呼吸机2.测量标准器(1)呼吸机测试仪流量范围：(0.5～180)L／min允差：±3％；压力范围：(-2～12)kPa；允差：±0.1kPa；潮气量：300-1000ml；允差：±3％；通气频率：(1～150)次／分；允差：±3％；吸气压力水平：±12kPa；允差：±0.05kPa；呼气末正压：±12kPa；允差：±0.05kPa；氧浓度：21％～100％；允差：±3％(体积分数)可显示流量波形(流量一时间曲线)和压力波形(压力一时间曲线)。100第二章呼吸机(2)模拟肺模拟肺容量：(0～300)mL和(0-1000)mL；顺应性：50mL／kPa，100mL／kPa，200mL／kPa和500mL／kPa可根据需要进行选择；气道阻力：0.5kPa／(L·S-1)，2kPa／(L·S-1)和5kPa／(L·S-1)可根据需要进行选择。(3)校准介质呼吸机校准用介质应符合GB89821998《医用氧气》和《中国药典》中规定的医用氧气和医用压缩空气的要求。101第二章呼吸机(4)计时器秒表，≤±1s／d。(5)温度计温度计分度值0.1℃，最大允许误差±

0.5℃。102第二章呼吸机1.呼吸频率测试将呼吸机的功能按“呼吸频率”的规定调节，在呼吸机的呼出口接上流量描绘仪，调节呼吸频率旋钮，分别绘出呼吸波形，计算出呼吸周期三.试验方法103第二章呼吸机2.吸呼相时间比测试呼吸机的参数按“潮气量检验”规定调节，测试时逐档调节吸呼比旋钮，用上述流量描绘仪，绘出呼吸波形，计算出吸时间、呼气时间

104第二章呼吸机3.潮气量测试

方法1：正确连接呼吸机测试仪和模拟肺，进行潮气量检测呼吸机检测仪呼吸机校准系统连接示意图105第二章呼吸机3.潮气量测试

方法2：在呼吸机供气端连接测试仪，逐档调节呼吸机的潮气量，

观察压力表的显示值p，计算出潮气量。潮气量=c×p图2-13潮气量测试106第二章呼吸机4.每分钟通气量测试将呼吸机的吸呼比调至1:2，逐档调分钟通气量旋钮。按“呼吸频率和潮气量”规定测出呼吸频率和潮气量，用潮气量乘以呼吸频率即为每分钟通气量。107第二章呼吸机5.呼吸机系统顺应性测试C——呼吸机系统性，mL/PaV——气体体积，mLP——系统内的压力，Pa图2-14呼吸机系统顺应性测试108第二章呼吸机6.吸入安全阀测试将呼吸机的电源关闭，并在呼吸机的供气口接上负压表，在系统内加上负压，观察压力表的示值，应符合技术要求中“吸入安全阀”的规定。（-800—-500Pa）109第二章呼吸机图2-15最大安全压力测试7.最大安全压力测试接通电源、气源，按测试条件，选择呼吸机工作参数，向管道系统加压使气流量恒定在5L／min，观察压力表，其示值应符合技术要求中“最大安全压力”的规定。110第二章呼吸机8.噪声测试将呼吸机的潮气量、呼吸频率或每分钟通气量、呼吸比等调至最大，在离呼吸机1m处用声级计“A”级计权网络分别测试前、后、左、右四个方位，取其最大值应符合技术要求中“呼吸机的整机噪声”的规定。111第二章呼吸机9.PEEP装置测试将PEEP装置及测试仪器连接，开启节流阀，使流量计指示5L／min，调节PEEP阀，观察压力表的值，应符合技术要求中“呼气末正压装置”的规定。图2-16PEEP装置测试112第二章呼吸机图2-17吸气触发压力测试10.吸气触发压力测试将呼吸机的参数按“呼吸频率和潮气量”规定调节，在呼吸机的供气口接上压差仪和记录仪，向系统内加负压，使呼吸机触发，实测吸气触发压，应符合规定。负压源113第二章呼吸机气源标准压力表电源呼吸机流量描绘仪频率计模拟肺11.吸气时间和吸入潮气量范围测试呼吸方式置同步位置，频率计置测时位置，信号管接负压源，有同步吸气触发压力，使呼吸机有气体变化，同时频率计开始计时，送气停止，计时也停止。潮气量测试方法3：流量对吸气时间积分图2-18吸气时间和吸入潮气量范围测试方框图114第二章呼吸机12.气道压力上限报警测试向系统内持续加压，使回路的压力逐渐上升，至预定上限报警压力，有声或光报警。13.气道压力下限报警测试先向系统内充气使系统内的压力升高且超过预调的下限报警压力。然后逐渐向系统外排气，使其压力下降，当系统内压力达到下限报警值后，停止排气，在10-20s内应出现声响报警，应符合技术要求中“气道压力下限报警”的规定。115第二章呼吸机图2-19气道压力上、下限报警测试116第二章呼吸机14.电源故障报警测试将开启的呼吸机的电源线插头取下，应该有声响报警，并符合技术要求中“电源故障报警”的要求。15.消声时间的测试当呼吸机报警，按下消声按钮，同时秒表或频率计开始计时，当报警再次出现时，读出秒表或频率计数值,测得时间应符合技术要求中“消声时间”的规定。117第二章呼吸机16.呼吸机输出气体氧浓度测试(1)文丘里管装置氧浓度测试呼吸方式选择置控制呼吸档，按测试条件额定工作压力选择呼吸机工作参数，使呼吸机对模拟肺送气；将潮气阀调至最大，呼吸机送气30s后，用氧浓度测试仪测试，测得值应符合技术要求中“文丘里管装置氧浓度”的规定。118第二章呼吸机文丘里(Venturi)原理(补充)恒压高速气流通过一个细的喷射头射出，根据文丘里(Venturi)原理，有一部分空气被吸卷，因而实际排出气的量大于喷射出的气量。119第二章呼吸机图2-20文丘里管装置氧浓度测试测量方框图氧浓度测试仪标准压力表减压器氧气瓶呼吸机电源模拟肺120第二章呼吸机(2)空氧混合器输出氧浓度检验将呼吸机的参数按规定调节，在呼吸机的供气口接上测氧仪，应符合技术要求中“空氧混合器输出氧浓度”的规定。压缩空气减压器减压器标准压力表标准压力表呼吸机模拟肺氧浓度测试仪电源氧气瓶图2-21空氧混合器装置氧浓度测试测试方框图121第二章呼吸机氧气瓶电源减压器标准压力表呼吸机模拟肺频率计17.耗氧量测试(空氧混合状态)测试条件：呼吸方式置控制呼吸档，频率计量测时档，氧浓度调节装置置最低档。