呼吸机结构性能与选择

呼吸机结构性能与选择,南京医科大学附属南京儿童医院急救中心喻文亮,呼吸机的历史,机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600年的历史，早在15世纪，人们开始在动物身上施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气。,呼吸机的历史,因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经过一段时间的临床应用后，许多患者因气胸等严重并发症而死亡。到了1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气。,面对这种局面，机械通气的研究在二个方面继续展开：一是改进人工气道技术，二是寻找其他途径，避免建立人工气道。前者的探索与19世纪的麻醉学技术的发展密不可分，而后者则促进了“铁肺”等体外负压通气技术的发展。,铁肺, 历史上第一个接受铁肺治疗的为一八岁女孩。,40年代，治疗脊灰，80%死亡,现 代 史,1940年，Crafoord气动压力限制型吸入麻醉机1946年，Bennett生产的第一台间歇正压呼吸机应用于临床 1950年，瑞典Engstrom研制出世界上第一台容量控制型呼吸机 1970年，许多尖端技术（尤其是电子技术）被引进到呼吸机 1980年以后功能齐全、性能先进、可靠性高，集定压定容于一体的新型呼吸机1990年以后集多种模式全功能监护于一体的新型呼吸机 开环通气向闭环通气,呼吸机分类,压力：负压呼吸机；正压呼吸机。频率：常频呼吸机；高频呼吸机。动力：气动呼吸机；电动呼吸机和电控-气动呼吸机。功能：一是多功能中、高档治疗型呼吸机；二是便携式急救型呼吸机；三是无创型呼吸机。,何谓正压/负压通气,气体进入肺泡的前提条件是在大气与肺泡必须存在压力差。吸气时肺内压低于大气压，谓之负压通气，正常人生理状态下，均为负压通气。吸气时肺内压高于大气压，谓之正压通气，当代所有机械通气均为正压通气。,负压呼吸机-铁肺,Rocking Bed and Cuirass Shell,负压通气中的肺泡压力,P,A,cm H,2,O,seconds,吸气,呼气,正压通气中的肺泡压力,PA cmH2O,Time (sec),吸气,呼气,容量改变,时间,正压通气的机制,气流,压力差,现代呼吸机均为正压通气,正压呼吸机的副作用,胸泵作用消失静脉回流减少心输出量降低颅内压增高 过度扩张,呼吸机结构,呼吸机的基本结构,主 机：控制单元、监测单元、内部气路混合器：将空气和氧气以一定的浓度混合湿化器：将气体加温湿化，接近生理需求压缩机：保障医用空气纯净，不含油水,管道回路,呼吸机管道回路（管道回路机器端） 气体进入呼吸机直到气体从呼吸机出来处。病人管道回路（管道回路病儿端） 气体从呼吸机出来处到病人再由病人出到空气处。,病人管道回路,病人管道有五个组成部分吸气管道Wye接口呼气管道呼气阀呼气阀电源,病人管道回路,病人管道回路,细菌过滤器 湿化器温度探头监护氧气 /气体近端压力测量容量测量报警低/高压报警呼吸暂停报警,Humidity in Ventilator Circuit,Conchatherm III plus,Conchatherm IV,Fisher&Paykel reusable reservoirMR370MR340-low compressible volume,Fisher&PaykelMR410passoverheated reservoirwickheated inspiratory limbservo controlledalarms,Fisher&PaykelMR730passoverheated reservoirwick optionalheated inspiratory limbservo controlledalarms,Fisher&PaykelMR850passoverheated reservoirwick optionalheated inspiratory limbheated expiratory limbservo controlledalarms,呼吸机控制原理,呼吸机的功能,Basic Function Of a Ventilator,It must inflate the patients lungs (I)It must “decide” when to stop lung inflation (I to E)It must allow for passive exhalation (E)It must “decide” when to stop exhalation and begin the next inspiration (E to I),呼吸机动力,气动呼吸机：以压缩气体为动力来源，其所有控制系统也是靠压缩气体来启动。电动呼吸机：压缩气体仅作调节氧浓度之用，其他均由电来操控。电动气动呼吸机：压缩气体和电力二者同时提供动力。,气体驱动原理图,Drive Mechanism,Mechanical “Compressor” DrivesRotary VanesDouble circuitVolume DisplacementPiston driveLinear- Single Circuit Rotary, Double CircuitBellowsSpring loadedFlow ControlSolenoid,气体动力,气体驱动-活塞,恒流与恒压驱动,恒流驱动,恒压驱动,Pressure,Flow,time,Pressure,Flow,time,吸气转呼气,压力切换流量切换 流速感应阀，吸气流速小于一定值（1-4 L/min）时，即停止吸气，完成吸-呼切换，转入呼气。 容量切换时间切换,呼气转吸气,一、病人自主吸气，触发呼吸机进行吸气，称为辅助呼吸；二、预调的呼气时间完成后转入吸气称为控制呼吸；三、人工手控。现代呼吸机三者均有。辅助呼吸：灵敏度、反应时间,呼吸机性能,呼吸机性能发展,1、只能压力切换或容量切换2、既能压力又能容量3、多功能+呼吸监护4、常频+高频，常频+全功能监护+NO（或氦气吸入）5、开环通气向闭环通气发展,常见高档呼吸机,纽邦-系列,E-100E-150E-200E-360E500,新生儿呼吸机,Babylog-8000斯蒂芬尼Bear-750Servo-iAvea,高频通气,SLE-5000Sensormedics-3100A斯蒂芬尼,开环通气,闭环通