隨著醫(yī)學(xué)電子技術(shù)的發(fā)展，呼吸機(jī)的種類和形式越來(lái)越多，但它們一般的主要結(jié)構(gòu)和原理基本相似，或者說(shuō)，它們必須具備基本結(jié)構(gòu)，那么，呼吸機(jī)使用原理有哪些?小編今天就來(lái)介紹一下這方面的知識(shí)。

(一)呼吸機(jī)工作過(guò)程和基本原理

肺的吸氣功能是在呼吸肌收縮時(shí)，胸廓容積擴(kuò)大，肺泡膨脹形成負(fù)壓，從外界吸人空氣呼吸肌放松時(shí)，肺泡因彈性收縮，使肺內(nèi)壓力增大，向外呼出氣體。呼吸氣流是由肺泡和大 氣壓間的壓力差形成的。人工呼吸機(jī)的基本原理就是用機(jī)械的辦法建立這一壓力差，從而 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制的人工呼吸過(guò)程。

氧氣氣體進(jìn)入氣路箱，經(jīng)過(guò)濾器后，通過(guò)一個(gè)電接點(diǎn)雎力表來(lái)對(duì)氣源壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng) 氣源壓力下降到調(diào)定報(bào)警壓力時(shí)，電路報(bào)管。氧氣經(jīng)過(guò)減壓閥。將壓力在4MPa，然后氧氣通過(guò)電磁閥，到達(dá)節(jié)流閥，通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥可控制通向患者的氣流大小。流過(guò)節(jié)流閥的高速氣體在空氧混合器的人口端產(chǎn)生負(fù)難，帶進(jìn)一定比例的空氣，空氧混合后的氣體進(jìn)入氣道。

為了安全起見(jiàn)，在氣道中設(shè)計(jì)了安全悶，安全閥是用來(lái)限制患者氣道的最高壓力的， 一般調(diào)定為6kPa。 當(dāng)氣道壓力超過(guò)氣路系統(tǒng)安全壓力時(shí)，安全閥開(kāi)放泄氣。氣流經(jīng)過(guò)吸氣流量傳感器，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)用的監(jiān)測(cè)信號(hào)，用于監(jiān)測(cè)吸氣潮氣量和每分通氣量，然后進(jìn)入濕化器。在濕化器里氣體被濕化并加溫到人體所需要溫度，然后經(jīng)輸氣管道送至患者。患者呼出的氣體通過(guò)管 道經(jīng)呼氣活瓣排出體外。 空氣混合氣體進(jìn)入患者肺部的輸送過(guò)程如下：控制氣體進(jìn)人氣道的是節(jié)流閥，受操作人 員調(diào)節(jié)控制，吸氣時(shí).電磁閥打開(kāi)，呼氣活瓣關(guān)閉，呼氣時(shí)剛好相反，即電磁閥關(guān)閉，呼氣活瓣 打開(kāi)，整個(gè)過(guò)程受電子控制系統(tǒng)的控制。定時(shí)控制部分提供整機(jī)工作的各種節(jié)拍.包括吸氣時(shí)間、自主呼吸時(shí)的切換信號(hào)、電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和呼氣活瓣控制信號(hào)。

主機(jī)扳部分提供基本時(shí)鐘，對(duì)流量傳感器信號(hào)處理，管理鍵盤(pán)和顯示處理，處理各種報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，采樣部分主要臨測(cè)患者與氣道壓力井送至面板顯示，產(chǎn)生壓力報(bào)警 和患者觸發(fā)信號(hào)，監(jiān)控整機(jī)電源情況，在電壓異常時(shí)報(bào)警。面板顯示部分主要完成參數(shù)設(shè)置 和數(shù)據(jù)顯示。開(kāi)關(guān)電源部分主要為整個(gè)系統(tǒng)提供各部分正常工作所需電源。

(二)呼吸機(jī)控制部分工作過(guò)程

呼吸機(jī)控制部分南程序時(shí)間控制器、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、吸氣控制器、呼氣控制器、監(jiān)控報(bào)警裝置組成。

1.程序時(shí)間控制器

其作剛是根據(jù)預(yù)置參數(shù)產(chǎn)生吸氣時(shí)問(wèn)信號(hào)和呼氣時(shí)問(wèn)信號(hào)，并能 從監(jiān)測(cè)裝置取得流量、壓力報(bào)警信號(hào)，以及時(shí)地側(cè)整吸氣和呼氣的時(shí)間。該定時(shí)控制器還能 產(chǎn)生多種時(shí)問(wèn)信號(hào)供其他分系統(tǒng)使用，用控制時(shí)問(wèn)的辦法改變呼吸機(jī)的工作方式，如定容、 嘆息、同步間歇強(qiáng)制呼吸等。

2.基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器

它可以產(chǎn)生方波、加速波以及不吸氣信號(hào)的波形.用來(lái)控制吸氣 流量的變化。

三種基準(zhǔn)波形圖

在吸氣時(shí)間內(nèi)，恒流波為方波，不吸氣信號(hào)則與其相反。加速波由3條折線組成，第一條折線由吸氣時(shí)問(wèn)開(kāi)始，以一定的效率上升至2/3吸氣時(shí)間處，然后姒同樣的速率下降至吸氣時(shí)間結(jié)束，笫三段為吸氣時(shí)間結(jié)束時(shí)，垂直下降到零。三種基準(zhǔn)信號(hào)波段都是用模擬集成電路實(shí)現(xiàn)的。選用不同波形時(shí)，呼吸氣流和氣遭壓力的相應(yīng)波形如罔2-13所示。

3.吸氣控制器

它是一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它將傳感器測(cè)出的向患者供氣流或氣道 壓力與呼吸機(jī)主控制面板設(shè)定的流量或壓力參數(shù)相比較.然舌將誤差信號(hào)放大，再經(jīng)壓控振蕩器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)再由步迸電機(jī)胡整吸氣閥的開(kāi)臺(tái)程度，使 供給患者的實(shí)際吸人氣流量或氣道壓與設(shè)定的參季值一致，鐮而實(shí)現(xiàn)流量或壓力的自動(dòng)控制。

在吸氣期限問(wèn)，主控面板設(shè)定的流量或氣壓參數(shù)由基準(zhǔn)信號(hào)箋生器轉(zhuǎn)換化為相應(yīng)的模 擬電壓控信號(hào)。經(jīng)PID(比例、積分、微分)、校正、放大看后輸?shù)綁赫袷幤鱒CO進(jìn)行變換，模擬信號(hào)變成為數(shù)字信號(hào)，VCO輸出脈沖頻率與控制信號(hào)的幅度成正比。 脈沖信號(hào)再經(jīng)功率放大后去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng).使吸氣閆譬閥門(mén)打開(kāi)相應(yīng)的角度。具有一定氧濃度并經(jīng)過(guò)過(guò)濾的潔凈氣體通過(guò)流量傳感器、伺服閥、濕化器輸?shù)交颊吆粑?。系統(tǒng)中的吸氣流量傳感器.將實(shí)時(shí)地檢測(cè)管路中的氣體流量并將其轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)前置放大和線性化處理后，反饋到吸氣回路的輸入端與給定的預(yù)置信號(hào)進(jìn)行比較即在誤差信號(hào)計(jì)算器里將兩種不同極性的信號(hào)做加法運(yùn)算。

若計(jì)算結(jié)果誤差信號(hào)大于零，說(shuō)明吸氣閥門(mén)開(kāi)度角小，此時(shí)患者吸氣量偏低。正誤差信 號(hào)將使吸氣閥門(mén)進(jìn)一步開(kāi)大，用反饋量增加到與控制信號(hào)相平簿;若是計(jì)算結(jié)果得到負(fù)誤差信號(hào)，說(shuō)明吸氣閥門(mén)開(kāi)度角偏大，此時(shí)患者吸氣量過(guò)大.昕以負(fù)誤差信號(hào)要使閥門(mén)開(kāi)度角減少，使反饋量減小到和控制信號(hào)剛好平衡為止。 吸氣調(diào)節(jié)過(guò)程一結(jié)束，基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器立即輸出一個(gè)不吸氣方波信號(hào).使誤差信號(hào)計(jì)算器產(chǎn)生一個(gè)幅度很大的負(fù)誤差信號(hào)。經(jīng)V-F變換后.去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以每秒500步的速度將吸氣閥門(mén)迅速關(guān)閉。轉(zhuǎn)入屏氣(吸氣閥門(mén)、呼氣閥門(mén)關(guān)閉)和呼氣狀態(tài)。氣道壓力的控制過(guò)程與此過(guò)程相似。

4.呼氣控制器

吸氣過(guò)程結(jié)束后，有一小段時(shí)間是屏氣過(guò)程，接著程序時(shí)間控制器就發(fā)出開(kāi)始呼氣的時(shí)問(wèn)指令。預(yù)置的呼氣流量信號(hào)經(jīng)過(guò)位置計(jì)算和脈寬功率放大后，驅(qū)動(dòng)電磁鐵使呼氣閥門(mén)打開(kāi)?；颊吆舫龅臍怏w經(jīng)過(guò)疏水器、呼氣流量傳感器、伺服閥、呼氣出口止回閻排人大氣。為了使患者呼氣通暢，呼氣流量控制信號(hào)一般都設(shè)定存100L/min以上。

以上就是佰佰安全網(wǎng)小編為大家介紹呼吸機(jī)使用原理的知識(shí)，希望家有老人的朋友們，在知道老人上呼吸機(jī)有什么好處的基礎(chǔ)上，依據(jù)佰佰安全網(wǎng)老人疾病安全小知識(shí)庫(kù)的指引科學(xué)使用呼吸機(jī)，讓患病老人更安全，更早減輕病痛的折磨。

責(zé)任編輯:劉梅