《呼吸机质控与检测》PPT课件.ppt

,生命支持与高风险医疗设备应用安全风险管理,呼吸机质控与检测,广东省医学会医学工程学分会,主讲人：郑峰,呼吸机质控与检测,工程师在开始进行呼吸机质控与检测工作之前，必须了解呼吸机工作原理、气路和电路结构、主要特点。详细阅读操作手册及维修手册，了解呼吸机操作使用方法，确定有无误操作情况。详细了解有关呼吸机参数的设定、气体连接、氧气和空气的压力、病人连接等情况。了解呼吸机检测设备原理和使用，有助于检测工作开展。,第一节 呼吸机相关知识点,呼吸机质控与检测,呼吸机涉及的物理量,压力 容量 时间 流速,弹性 阻力,机械通气本身的四个物理量相互影响 压力时间、流速时间、容量时间 压力容量、流速容量、压力流速 来自病人的两个呼吸生理的指标参与物理量的变化 气道阻力、肺顺应性,呼吸机物理量间的关系,呼吸机涉及的物理量名称,压力 峰压、平台压、平均压、呼气末正压 容量 潮气量、分钟通气量 时间 呼吸频率、吸气时间 流速 峰流速,Paw (PIP),PResistance,Pplat.,PEEP,A 峰压,B 平台压,C 呼末正压,0,Time (sec),呼吸机各种压力名称,容量定义,功能残气量(FRC):平静呼气未残留在肺内的气体量。,VC,时间参数,Respiratory Rate 呼吸频率 RR I:E RATIO 吸呼比 (CMV, SIMV 容量释放呼吸),吸气时间 = Ti (seconds),呼气时间 = Te (seconds),RR = 15/min I:E = 1:3,1.0 sec,3.0 sec,2.0 sec,1.0 sec,RR = 20/min I:E = 1:2,0.75 sec,2.25 sec,RR = 20/min I:E = 1:3,PIF Vt 流速波形方波,RR,第二节 呼吸机（机械通气）的模式,呼吸模式及形式分类,PC (in A/C or SIMV) PS *SPAP/BiLevel/PCV+/BiVent Conventional I:E or APRV,压力恒定,容量恒定,V-CMV、V-SIMV *PRVC/VC+/AutoFlow VAPS/Pressure Aug/ VTPC * VS/ASV/MMV,呼吸机工作模式（ Mode）,做功主体,呼吸机工作模式（ Mode） CMV,Continuous Mandatory Ventilation or Assist/Control CMV 持续指令通气 或 A/C辅助/控制 亦称为： Intermittent Positive Pressure Ventilation IPPV 间隙正压通气 Controlled Mechanical Ventilation CMV 机械控制通气,呼吸机工作模式（ Mode） CMV,CMV or A/C (assist/control) 持续指令通气 或 辅助/控制 完全由呼吸机来支持病人 由呼吸机根据操作者设定的参数提供病人持续的强制通气。 当病人没有或很少呼吸努力时，优先使用的模式。 在两次强制通气中的触发努力会引发吸气,MIV,PIV,Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation SIMV 同步间歇指令通气 全部或部分支持病人，在两次指令通气间允许病人自主呼吸 结合了机械指令通气和自主呼吸。 若在等待触发期间，病人有吸气努力则同步给予指令通气；若无则呼吸机自行提供预设的指令通气。 当其余期间的自主呼吸由病人自己决定潮气量和呼吸频率。,Time,Pressure,同步指令通气,Patient effort,呼吸机工作模式（ Mode） SIMV,MIV,PIV,Spontaneous SPONT 自主呼吸 病人做功，呼吸机只起到监测作用；通常需要与其他呼吸功能结合使用。如：CPAP，PSV等,呼吸机工作模式（ Mode） SPONT,Continuous Positive Airway Pressure CPAP 持续气道正压通气 （SPONT 模式的主要应用形式，部分支持病人） 传统上，拔管前的最后脱机模式 只能用于自主呼吸病人 潮气量、呼吸频率、吸气流速完全取决于病人,呼吸机工作模式 SPONT/CPAP,0,P,T,5,呼吸型式,定容型（Volume Target） V-CMV、V-SIMV 定压型（Pressure Target） P-CMV、P-SIMV、PSV、BiPAP（Bi-Level）、APRV、SPAP 双模式（Duo Mode） PRVC、Auto-Flow、APV、VTPC（CMV，SIMV） VS、VTPS（SPONT） ASV,第三节 呼吸机检测设备,呼吸机质控与检测,呼吸机质控与检测,FLUKE 公司 VT气体分析仪,呼吸机质控与检测,VT PLUS HF 是一款通用气流分析仪，具有特别设计的用于测试人工式患者呼吸机的特殊模式。VT PLUS HF 可以在高和低量程或高压力和低压力量程测量双向气流。,呼吸机质控与检测,氧浓度测量: 一个集成的传感器测量VT PLUS HF 的高流量通道内的气体的氧百分比浓度。 呼吸参数: VT PLUS HF 可以测量每一被检测到的呼吸的17 个参数。这些参数包括潮气量、分钟通气量、吸气压和呼气压、肺顺应性等。 单位可选: VT PLUS HF 允许用户选择每一被测信号的单位。例如，能够以mmHg、kPa、bar、mbar、atm、inH2O、inHg、cmH2O 或mmHg 为单位显示压力。,呼吸机质控与检测,漏泄测试: VT PLUS HF 可以测试密封导管或测试肺模型的漏泄率。 趋势测试: VT PLUS HF 提供了一种自动测试方法，检查预定义的参数是否偏移了用户设置的极限。 评估/排障: VT PLUS HF 可用于呼吸机的购前评估、引进和例行性能检定和解决临床问题，以及进行机械式呼吸机的原理培训。,呼吸机质控与检测,VT PLUS HF 测量压力、气流和氧的基本信号。从这些基本信号中，可以计算出其它参数。容积是通过将一定时间内的气流信号进行积分或求和得到的。,呼吸机质控与检测,压力测量 VT PLUS HF 提供了几种测量压力的方法。有两种外部压力测量方法可供用户使用；有另外三种内部压力测量方法。 外部压力测量：也被称作为“低压”和“高压”。低压测量的量程为 500 mmHg（大约10 psi）；高压测量的量程为 100 psi（大约5200 mmHg）。,呼吸机质控与检测,高压和低压测量均为“差分”测量方法。因此，测得的压力为正、负端口之间的压力差。如果仅有一个压力连接，测量方法就相当于“压力计”测量。对于压力计测量方法来说，是相对于环境压力进行测量的。这是一般压力计的工作方法,呼吸机质控与检测,内压测量：VT PLUS HF 还具有几种内压测量方法，包括流量测量的大气压、差压，以及气道压。 气道压是在流量传感器的管道内测得的。这样做是为了方便用户测量通风设备的参数。有了 测量气道压的额外功能（也就是说除了外部低压测量功能之外），就能确保在一致的位置测量压力，无需使用笨重的适配器在气道回路中安装压力接头。,呼吸机质控与检测,压力信号归零：压力测量的零读数（偏移）可能会随时间和温度而产生漂移。仪器提供了调零功能，用户可以调零失调漂移。一般情况下，如果发生压力为零而读数不为零的情况时，即可进行调零。但是，在进行任何测量之前进行调零是良好的工作习惯。,呼吸机质控与检测,流量测量 VT PLUS HF 是通过测量跨越阻力筛网的差压进行流量测量的。测得的差压与体积流量接近呈线性关系。通过简单的修正即可对非线性进行校正。每一款低流量和高流量传感器都有一个修正因子表。关于这些修正表的信息可以在VT PLUS HF 的SETUP | UTILITIES |LINEARIZATION（设置|实用工具|线性化）屏幕中查看。,呼吸机质控与检测,气体设置：VT PLUS HF 中的流量传感器与应用气体的黏度呈线性关系。利用VT PLUS HF 的设置，用户可以指定所使用的气体的类型。利用USER DEFINE MODE（用户定义模式）还可使用其它选项,呼吸机质控与检测,BTPS 和STPD 修正：VT PLUS HF 将所有的流量测量值修正至环境温度和压力条件下的流量值，不考虑水蒸气。环境压力是从测得的大气压值获得的。用户可以利用设置菜单设置环境温度。 值得注意的是，VT PLUS HF 上的相对湿度设置仅仅用于BTPS 和STPD 修正。,呼吸机质控与检测,BTPS 表示“Body Temperature and Pressure Saturated with water vapor ”（体温和大气压下水蒸气饱和气体）。在这种补偿模式下对流速（也就是流量）进行修正，报告的流量就等于气体温度和压力在人体条件（37和环境压力）下的流量值。更进一步对流量进行补偿，加上能使气体完全饱和（也就是说100%的相对湿度）的水汽的总量。在这种修正方法中，相对湿度设置用来确定要增加的水蒸气的量。,呼吸机质控与检测,STPD0 表示“Standard Temperature and Pressure Dry” （标准温度和压力的干燥气体）。在这种补偿模式下对流速（也就是流量）进行修正，报告的流量就等于气体温度和压力在标准条件（0和760mmHg）下的流量值。更进一步对流量进行修正，要减去水汽的总量，就好象气体是完全干燥（也就是0%的相对湿度）的一样。在这种修正方法中，相对湿度设置用来确定要减去的水蒸气的量。,呼吸机质控与检测,STPD21 表示“Standard Temperature and Pressure Dry” （标准温度和压力的干燥气体）。在这种补偿模式下对流速（也就是流量）进行修正，报告的流量就等于气体温度和压力在标准条件（21和760mmHg）下的流量值。更进一步对流量进行修正，要减去水汽的总量，就好象气体是完全干燥（也就是0%的相对湿度）的一样。在这种修正方法中，相对湿度设置用来确定要减去的水蒸气的量。,呼吸机质控与检测,流量调零：用来测量流速的差压转换器会产生基线漂移（失调漂移）。在VT PLUS HF 预热期间，这种漂移是最为明显的。VT PLUS HF 提供了手动和自动调零功能，可用来对流量进行调零。,呼吸检测,呼吸检测 为了监测呼吸机的参数，VT PLUS HF 必须首先确定什么时间发生了一次“呼吸”，并且表征出呼吸的不同阶段。例如，呼吸检测算法可以确定一次呼吸的完整周期开始和结束的时间，从而计算潮气量。,双向流量模式,双向流量模式,1. 利用 Y 型阀将呼吸机连接到VT PLUS HF 右侧的气流入口。 2. 利用标准的呼吸软管将右侧的气流出口连接到模拟肺。 3. 确认将呼吸检测模式设置为双向。 a. 进入到Setup（设置）/8 b. 选择Settings（设置） c. 选择Breath Detect（呼吸检测），并根据需要进行修改。 请参考图2-1。更多的详细信息请参阅第4 章“系统设置”,单向流量模式,VT PLUS HF 分析仪还可以仅仅测量吸入或呼出气流 吸气测试 1. 将吸入软管连接到 VT PLUS HF 右侧的流量端口。 2. 利用标准的呼吸软管将 VT PLUS HF 左侧的气流排出口连接到模拟肺。 3. 确认将呼吸检测模式设置为单向吸气。 a. 进入到Setup（设置） b. 选择Setting（设置） c. 选择呼吸检测，并根据需要进行修改,吸气测试,呼吸机质控与检测,呼气测试 1. 将呼气软管连接到 VT PLUS HF 右侧的流量端口。 2. 利用标准的呼吸软管将 VT PLUS HF 左侧的气流排出口连接到呼吸机。 3. 确认将呼吸检测模式设置为单向呼气。 a. 进入到Setup（设置） b. 选择Setting（设置） c. 选择呼吸检测，并根据需要进行修改,呼气测试,计算的参数 以下是 VT PLUS HF 计算的参数清单。一个呼吸检测算法可以确定呼吸机呼吸的不同阶段，然后计算以下的参数。,呼吸机质控与检测,参数 缩写 计算方法 吸气时间 In Time 包括吸气时间在内的吸气周期的时间。 呼气时间 Ex Time 包括呼气时间在内的呼气周期的时间。 吸气保持时间 In Hold 吸气终末状态的时间。 呼气保持时间 Ex Hold 呼气终末状态的时间。 吸气和呼气时间比 I:E 吸气时间和呼气时间之比。 吸气保持压力 IPP 在吸气终末状态的平均压力。 呼气终末正压 PEEP 在呼气终末状态的平均压力。 平均气道压力 MAP 在整个呼吸过程中的平均压力。 峰值吸气压力 PIP 在吸气时间内的最大压力。 潮气量 Tidal Vol 在吸气时间内累积的气体总量。 分钟量 Minute Vol 呼气潮气量与以呼吸/分钟为单位的呼吸率 的乘积。 峰值吸气流速 PIF 在吸气时间内测得的流速绝对值的最大值。 峰值呼气流速 PEF 在呼气时间内测得的流速绝对值的最大值。 顺应性 N/A 呼气潮气量被吸气保持压力和PEEP 之差除。,呼吸机质控与检测,第四节 通气参数检测方法,呼吸机质控与检测,潮气量 输送潮气量大于100ml或分钟通气量大于3L/min的呼吸机，呼气潮气量或呼气分钟通气量的测量装置应工作正常，最大误差为正负15%。输送小于100ml或分钟通气量小于3L/min的呼吸机，按呼吸机使用说明书提供的精度参照，检测时需连接儿童管路和模拟肺。,呼吸机质控与检测,成人模式潮气量检测 在容量控制（VCV)模式下，设定呼吸频率f=15次/min、吸呼比I:E=1:2、呼气末正压PEEP=2cmH2O、吸入氧FiO2=40%,分别测试并读取潮气量为300ml，400ml，600ml，800ml，1000ml时的数值。并按误差公式计算,呼吸机质控与检测,婴幼儿模式潮气量检测 在容量控制（VCV)模式下，设定呼吸频率f=20次/min、吸呼比I:E=1:2、呼气末正压PEEP=2cmH2O、吸入氧FiO2=40%,分别测试并读取潮气量为50ml，100ml，150ml，200ml，300ml时的数值。并按误差公式计算,呼吸机质控与检测,呼吸频率测量 在容量控制（VCV)模式下，设定潮气量Vt=400ml 、吸呼比I:E=1:2、呼气末正