呼吸机基本原理.pptx

呼吸机基本原理呼吸机基本原理呼吸机基本原理第1页主要内容一、何为机械通气？二、呼吸机发展历史三、主流呼吸机机型介绍呼吸机基本原理第2页一、何为机械通气？一、何为机械通气？机械通气定义：是指患者自然通气和（或）氧和功效障碍时，利用器械（主要是呼吸机）使患者恢复有效通气并改进氧和方法。呼吸机基本原理第3页机械通气目标机械通气目标1、维持适当通气量。2、改进气体交换功效，维持有效气体交换。3、预防性机械通气，用于开胸术或败血症、休克、严重创伤情况下呼吸衰竭预防性治疗。4、纠正急性呼吸性酸中毒、低氧血症，缓解呼吸肌疲劳，预防肺不张。5、为使用镇静和肌松剂保驾。呼吸机基本原理第4页机械通气适应症机械通气适应症上呼吸道梗阻引发呼吸衰竭严重低氧血症患者因为各种疾病造成呼吸衰竭 中枢性呼吸衰竭 慢性阻塞性肺疾患所致急性呼吸衰竭 神经肌肉疾患引发呼吸衰竭等预防性机械通气呼吸机基本原理第5页机械通气机械通气相对相对禁忌症禁忌症大咯血或严重误吸引发窒息性呼吸衰竭伴有肺大泡呼吸衰竭未引流张力性气胸心肌梗塞继发呼吸衰竭呼吸机基本原理第6页二、机械通气历史二、机械通气历史呼吸机基本原理第7页机械通气历史机械通气历史负压呼吸机(“铁肺”)1928年Boston儿童医院无创通气首次用于临床20世纪40至50年代脊髓灰质炎暴发流行时广泛使用The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest,decreasing cardiac output.Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.呼吸机基本原理第8页1947早期“铁肺”呼吸机基本原理第9页Nu-Mo GarmentsNu-Mo garments and cover a larger area than Chest Shells and do not impinge on the chest and abdomen.Thus they can offer a larger inspiratory volume to the user.They are also easier to fit around chest irregularities since they seal around the extremities instead of the chest.Respironics offers several styles and sizes of Nu-Mo garments that ccommodate infants and adults.呼吸机基本原理第10页chest cuirassHayek1 Chest Cuirass负压马甲呼吸机基本原理第11页1951Bird Mark 7 正压气动呼吸机呼吸机基本原理第12页13PURITAN BENNETT MA-1(volume-constant 呼吸机)First released August 1967正压,机械式呼吸机基本原理第13页141971年西门子企业 推出 SERVO 900 C SERVO 900 C:小巧、噪音小、高效电子呼吸机,拥有著名西门子伺服反馈系统正压机械式,最早有伺服最早有伺服反馈反馈系統系統,能提供类似微电脑功效呼吸机1971 年 呼吸机基本原理第14页新一代呼吸机呼吸机基本原理第15页呼吸机基本原理第16页17负压呼吸机负压呼吸机正压呼吸机正压呼吸机呼吸机基本原理第17页容量改变容量改变容量改变容量改变气流气流气流气流压力差压力差压力差压力差 机机 械械 通通 气气 原原 理理 时间时间呼吸机基本原理第18页呼吸机分类呼吸机分类按控制方式分类按控制方式分类u电动电控型呼吸机电动电控型呼吸机u气动气控型呼吸机气动气控型呼吸机u气动电控型呼吸机气动电控型呼吸机成人呼吸机、婴儿和新生儿呼吸机、辅助成人呼吸机、婴儿和新生儿呼吸机、辅助呼吸或治疗用呼吸机、麻醉呼吸机、携带呼吸或治疗用呼吸机、麻醉呼吸机、携带式抢救呼吸机、高频正压呼吸机式抢救呼吸机、高频正压呼吸机按用途分类按用途分类呼吸机基本原理第19页呼吸机基本原理第20页呼吸机动力分类气动气控呼吸机气动气控呼吸机 只以氧气作气源，因为采取全气动元件实现通气功效，功效普通比较简单，不需要电源，接上氧气源就能工作，多用于抢救场所和对电磁干扰要求较高场所。用5L左右氧气钢瓶供氧。呼吸机基本原理第21页呼吸机动力分类电动电控呼吸机电动电控呼吸机 普通只用氧气做气源，不需要压缩空气，在常压下对经过风箱或活塞式结构将气体推入患者肺内、但触发灵敏度较低，吸气响应时间长，往往不能与病人好好同时，应用受到限制。呼吸机基本原理第22页呼吸机动力分类气动电控呼吸机气动电控呼吸机 通常需要外接氧气、压缩空气，控制部分比较复杂。采取高精度流量、压力传感器和耐用控制阀组成，拥有各种通气模式、各种呼吸参数监测，有些还具备呼吸力学曲线波形以及趋势分析等等。呼吸机基本原理第23页呼吸机基本结构1.空气、氧气气源空气、氧气气源 2.气体混合装置气体混合装置3.呼吸机控制元件呼吸机控制元件 4.触发器触发器5.呼吸机驱动呼吸机驱动 6.压力、流压力、流量传感器量传感器7.湿化器和雾化器湿化器和雾化器 8.呼吸回路呼吸回路9.监测部分监测部分 10.报警部分报警部分11.波形显示器波形显示器呼吸机控制系统呼吸机基本原理第24页呼吸机基本原理示意图呼吸机基本原理第25页气气 源源空气气源空气气源:压缩泵,涡轮电机等.气源是呼吸机动力!含呼吸机输送气体中O2和空气。中心供气站中心供气站各供给点有专用连接器,当前分别可供给O2和空气.压力:控制在0.3-0.5Mpa氧气钢瓶氧气钢瓶:氧气最大压力约14.5Mpa左右,而氧气减压器将压力降至0.4Mpa.呼吸机基本原理第26页中心供气空气压缩机涡轮增压机呼吸机基本原理第27页呼吸机使用气源管路连接（PB840气源压力在35-100psi 即241-690kPa）呼吸机基本原理第28页29Power on呼吸呼吸机后面机后面呼吸机基本原理第29页呼吸机基本原理第30页依赖集中供气或空气压缩机呼吸机涡轮增压呼吸机空气压缩机空气压缩机按气体起源分类按气体起源分类呼吸机基本原理第31页优点优点基础气流稳定基础气流稳定反应快速反应快速满足精密调整满足精密调整空压机出现故障后，氧气会空压机出现故障后，氧气会自动赔偿自动赔偿缺点缺点不支持电池供电不支持电池供电价格较贵价格较贵呼吸机组成空气压缩机空气压缩机呼吸机基本原理第32页优点优点价格低廉价格低廉噪音相对较小噪音相对较小支持电池供电支持电池供电缺点缺点送气不稳定，不适合于送气不稳定，不适合于ICUICU较长时较长时间机械通气病人间机械通气病人无创方式首选无创方式首选涡轮故障后呼吸机不能工作，没有涡轮故障后呼吸机不能工作，没有气体赔偿气体赔偿温度过高时实施热保护，自动停顿温度过高时实施热保护，自动停顿送气送气呼吸机组成涡轮增压涡轮增压呼吸机基本原理第33页空气空气-氧气混合器氧气混合器混合器氧气、空气均须高压,混合气也作为驱动呼气机气源.某一气源压力不足时即报警呼吸器停顿工作.旋钮即可调整氧浓度须氧电池监测实际浓度.氧浓度误差为5%.呼吸机基本原理第34页工作原理：一定流量氧气经入口先进贮气囊内，当贮气囊被定向抽气时，空气也从入口经管道抽入贮气囊内，从而实现空氧混合。要到达预定氧浓度，则经过调整氧输入量来取得。空空 氧氧 混混 合合 器器呼吸机基本原理第35页 主主 机机呼吸机主机由控制电路，机械运动部件及气路组成，呼吸机主机由控制电路，机械运动部件及气路组成，它把空氧混合，按照设定参数，如通气量、呼吸频率、它把空氧混合，按照设定参数，如通气量、呼吸频率、吸呼比及选定通气方式给病人供气。另外，常配有监吸呼比及选定通气方式给病人供气。另外，常配有监测装置：压力监测、流量监测、测装置：压力监测、流量监测、FiO2FiO2监测等。监测等。呼吸机基本原理第36页传传 感感 器器*传感器是呼吸机主要组成部分 经过气体流速或吸、呼气压力电讯号转換成呼吸机开启，吸气触发、呼吸切換、计算和监测流速、压力和容量上改变.*流速(量)传感器有：a.晶体热膜式(即热导式).b.压差式.c.热丝式.d.涡轮超声波式.*其它还有测定氧浓度传感器俗称氧电池.呼吸机基本原理第37页氧氧 电电 池池监测呼吸机送入气体氧浓度，需定时更换呼吸机基本原理第38页流量传感器流量传感器-晶体热膜式晶体热膜式此传感器属热导式系惯用热线式加热.其中还有温度感应器方便对呼出气容量进行BTPS校正,使测量更精確和可比性.为PB呼吸机所专用,且是非消耗品,经久耐用.加热线加热线温度感应温度感应呼吸机基本原理第39页流量传感器流量传感器-热线式传感器热线式传感器 基本原理基本原理是将一根细金属丝（在不一样温度下金属丝电阻不一样）放在被测气流中,经过电流加热金属丝,使其温度高于流体温度,当被测气体流过热丝时，将带走热丝一部分热量,使热丝温度下降，热丝在气体中散热量与流速相关，散热量造成热丝温度改变而引发电阻改变，流速信号即转变成电信号，经适当信号变换和处理后测量出气体流量大小 呼吸机基本原理第40页流量传感器流量传感器-压差式压差式此系压差式此系压差式,中间有网眼式金属中间有网眼式金属网在吸气和呼气过程中形成压力网在吸气和呼气过程中形成压力差以致流速发生改变差以致流速发生改变.为为SIEMENS-300,900CSIEMENS-300,900C和和BearBear等呼等呼吸机所用吸机所用.使用寿命使用寿命每每10001000小时小时(41(41天天)即须即须更換一只为消耗品更換一只为消耗品.用户拆装极不方便用户拆装极不方便,价格也贵价格也贵.呼吸机基本原理第41页 流量传感器流量传感器-热线热线、压差式压差式上图上图:压差式传感器多用于呼吸压差式传感器多用于呼吸监护仪监护仪.中图中图:为活瓣式压差传感器为活瓣式压差传感器Hamilton各型呼吸器均用各型呼吸器均用.下列图下列图:为热线式为热线式Drager各型呼各型呼吸机均用吸机均用.以上各传感器均易损坏以上各传感器均易损坏,为消耗为消耗品经常更換品经常更換,消毒有一定要求消毒有一定要求.呼吸机基本原理第42页前端及后端流量传感器前端传感器前端传感器前端传感器后端传感器前端传感器呼吸机基本原理第43页 流量传感器流量传感器-超声流量传感器超声流量传感器特点：采样频率次/秒非接触性传感器可长久使用好处：获取信息量大，实时客观；预防因温度、湿度和分泌物 等多原因影响监测数据准确；SERVO-i呼吸机基本原理第44页呼 气 模 块吸气阀在吸气相时控制流量和压力，呼气阀在吸气吸气阀在吸气相时控制流量和压力，呼气阀在吸气相时关闭相时关闭 呼气阀控制呼气阀控制PEEPPEEP，在呼气相时吸气阀关闭，在呼气相时吸气阀关闭呼吸机基本原理第45页呼气阀呼气阀主要作用是主要作用是配合呼吸机作呼吸动作配合呼吸机作呼吸动作打开：打开：呼气期；呼气期；关闭：关闭：吸气期，使呼吸机提供气体能全部供给吸气期，使呼吸机提供气体能全部供给病人；病人；在吸气末，呼气阀仍能够继续关闭，使之在吸气末，呼气阀仍能够继续关闭，使之屏气；屏气；当气道压力低于当气道压力低于PEEP时，呼气部分必须时，呼气部分必须关闭，维持关闭，维持PEEP。呼 气 模 块呼吸机基本原理第46页湿化器湿化器或雾化器湿化器或雾化器 冷水湿化器 加热湿化器 雾化湿化器 热湿交换器（人工鼻）呼吸机基本原理第47页湿 化 器吸入气体应主动或被动地进行湿化 主动湿化器主动湿化器将吸入气体经过一个加热水箱进行湿化，有些主动湿化器采取加热环路以降低环路内凝结水滴 被动湿化器（人工鼻）被动湿化器（人工鼻）置于呼吸机环路与病人之间。可回收呼出气热量及湿度，再转至吸入系统。被动湿化对多数病人效果良好，但比主动湿化效果差，它可增加吸入及呼出阻力，增加机械无效腔 在吸气环路近病人端（或应用被动湿化器时气管导管近端）可见水滴，表明吸入气湿化程度充分 呼吸机基本原理第48页呼吸机环路呼吸机环路为呼吸机与病人之间运输气流因为气体可压缩和环路有弹性，呼吸机提供气体容量有一部分并未被病人吸入。此压缩容量约为34ml/cmH2O。有些呼吸机对此有代偿功效，有些则没有。病人重复吸入环路内容量为机械无效腔，它应小于50ml。细菌过滤器应置于环路吸气端和呼气端呼吸机基本原理第49页呼吸机环路呼吸机基本原理第50页呼吸机环路呼吸机基本原理第51页呼吸机显示器呼吸机基本原理第52页53触发开启灯触发开启灯报警讯息显示报警讯息显示及呼吸及呼吸波形波形Standby 键键流量传感器呼气阀呼气阀警报灯警报灯控制面板电源指示灯电源指示灯呼吸机基本原理第53页54NPB 7200ae 控制面板1.呼吸机设定2.监测数值3.报警设定呼吸机基本原理第54页感激大家聆听！感激大家聆听！呼吸机基本原理第55页