呼吸机结构与工作.ppt

呼吸机结构与工作原理 什么是呼吸机？呼吸机，是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。当婴幼儿并发急性呼吸衰竭时，经过积极的保守治疗无效，呼吸减弱和痰多且稠，排痰困难，阻塞气道或发生肺不张，应考虑气管插管及呼吸机。人类是怎样制造出呼吸机的？（一）早期阶段（二）负压通气阶段（三）正压通气阶段 呼吸机发展史 现代呼吸机的发展，最早始于1915年哥本哈根的mol-gaard和lund，以及1916年，斯德哥尔摩的外科医师giertz。可惜他们的成就缺乏资料记载，仅见于科学通讯报道。呼吸机是当前大型医院必备的抢救设备，是延长病人生命为进一步治疗争取宝贵时间的重要工具。它通过机械装置根据不同的治疗目的，为呼吸功能不全的危重病人提供呼吸支持。随着电子和机械技术水平的不断提高，呼吸机的性能日臻完善，其适用范围也日益扩大和普及。呼吸机发展史 1934年frenkner研制出第一台气动限压呼吸机“spiropulsator”，它的气源来自钢筒，气体经两只减压阀，产生50cm水柱的压力。呼气时通过平衡器取得足够的气流，吸气时间由开关来控制，气流经吸入管入肺，当内压力升至预计要求时，阀门关闭，呼吸停止。1940年，frenkner和crafoord合作，在“spiropulsator”的基础上进行改进，使之能与环丙烷同时使用，成为第一台麻醉呼吸机。1942年美国工程师bennett发明一种采用按需阀的供氧装置，供高空飞行使用。以后由加以改进，于1948年研制成功间歇正压呼吸机tv-2p，以治疗急、慢性呼吸衰竭。1951年瑞典的engstrom medical公司生产出第一台定容呼吸机engstrom100取代了当时的“铁肺”，救治了大量的由流行性小儿麻痹引起的呼吸衰竭病人。许多工程师、医师等投入呼吸机的研究，欧洲各国纷纷生产出代表呼吸机达到10种类型。50年代开始，由于心脏外科的发展越来越多的医师认识到机械呼吸的优点。1955年jefferson呼吸机是美国市场上首先使用最广的呼吸机之一。此外，还有morch、stephenson、bennett和鸟牌呼吸机等四种类型。呼吸机发展史 进入60年代，呼吸机的应用更为广泛，1964年emerson的术后呼吸机，是一台电动控制呼吸机，呼吸时间能随意调节，是一台电子线路的呼吸机，配备压缩空气泵，各种功能均由电子调节，根本改变过去呼吸机纯属简单的机械运动的时代，而跨入精密的电子时代。1970年利用射流原理的射流控制的气动呼吸机研制成功，是以气流控制的呼吸机。全部传感器、逻辑元件、放大器和调节功能都是采用射流原理，而无任何活动的部件，但具有与电路相同的效应。80年代以来计算机技术的迅猛发展，使新一代多功能电脑型呼吸机具备了以往不可能实现的功能，如监测、报警、记录等。进入90年代，呼吸机不断向智能化发展，计算机技术的应用使呼吸机的性能更臻完善。呼吸机发展史 我国呼吸机的研制起步较晚，1958年在上海制成钟罩式正负压呼吸机。1971年制成电动时间切换定容呼吸机。呼吸机必须具备四个基本功能 向肺充气。吸气向呼气转换。排出肺泡气以及呼气向吸气转换。依次循环往复。呼吸机必须具备四个基本功能：能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；能产生一定 的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；能提供合适的潮气量（VT）或分钟通气量（MV），以满足呼吸代谢的需要；供给的气体最好经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能，并能供给高于大气中所含的O2量，以提高吸入O2浓度，改善氧合。呼吸机动力源 可用压缩气体作动力（气动）或电机作为动力（电动）呼吸频率及吸呼比亦 可利用气动气控、电动电控、气动电控等类型，呼与吸气时相的切换，常于吸气时于呼吸环路内达到预定压力 后切换为呼气（定压型）或吸气时达到预定容量后切换为呼气（定容型），不过现代呼吸机都兼有以上两种形 式 呼吸机与麻醉呼吸机区别 治疗用的呼吸机，常用于病情较复杂较重的病人，要求功能较齐全，可进行各种呼吸模式，以适应病情变 化的需要。而麻醉呼吸机主要用于麻醉手术中的病人，病人大多无重大心肺异常，要求的呼吸机，只要可变通气量、呼吸频率及吸呼比者，能行IPPV，基本上就可使用。呼吸机工作原理 注入病人气体的压力，由机内涡轮泵产生r。工程过程：大气通过过滤器进入安需阀，安需阀开启的大小 和泵的转速由CPU控制，通气的压力和容量大小由医生根据SARS病人的需要设定，调节适量的气体通过单向阀 进入人体面罩，并进人人体，即吸人正压；单向阀关小，吸人压力降低，病人肺部的吸人正压自动流出，即通 过面罩呼出。注入病人气体的压力，氧气瓶的氧气压力和正压空气产生r。工作过程：医用氧气通过减压阀与经过过滤器的空气混合进入储气罐，流量调节器由CPU控制，通气的压力 和容量由医生根据SARS病人的需要设定，调节适量的气体通过单向阀进人人体面罩，并进人人体，即吸人正压，病人呼气时，单向阀关小，吸人压降低，病人肺部吸人正压自动流出，即通过面罩呼出 呼吸机工作模式 1.间歇正压呼吸（IPPV）：最基本的通气方式。吸气相 产生正压，呼气相压力为零的通气，模式将气体压入肺内，身体自身压力呼出气体。临床应用最早，最普遍，最基本的通气模式，很多模式均是在IPPV基础上通过改变对压力-通气-时间调节机制和组合而设计和产生的。临床应用：适用于各种以通气功能障碍为主的呼吸衰竭患者，尤其COPD和中枢，神经-肌肉系统疾病，少数弥散功能障碍的疾病。2.间歇正负压通气（IPNPV):是一种吸气相正压，呼气相转为负压的通气方式，因其是间歇性的正负压，故被称为IPNPV。临床应用：在临床应用并不普遍，起初有呼吸机配有此装置，易引起气道和肺泡萎陷，故该模式已经几乎不存在。3.持续气道正压通气（CPAP):指在有自主呼吸的条件下整个呼吸周期内均人为的施以一定水平的正压，故又称为自主呼吸基础上的全周期正压通气。独立通气模式，可以与PSV组成称为辅助自主呼吸。4.间歇指令通气（IMV）：同步间歇指令通气（synchronized intermittent mandatory ventilation,SIMV）：属于辅助通气方式，呼吸机管道中有持续气流，（可自主呼 吸）若干次自主呼吸后给一次正压通气，保证每分钟通气量，呼吸机在每分钟内，按事先设置的呼吸参数（频率，流量，容量，吸/呼比等给予指令性呼吸，在此期间患者可以自主呼吸，但自主呼吸的频率，流量，容量，吸/呼I等）给予指令性呼吸。MV的呼吸频率成人一般小于 10次/分，儿童为正常频率的1/21/10。SIMV(同步间歇指令通气）：是在IMV基础上进一步改进，即具有同步装置，即使是指令通气，也可以与患者的自主触发同步。5.压力支持通气（PSV):20世纪80年代以来以来备受关注的通气模式，它是一种辅助通气方式，即在自主呼吸的前提下，每次吸气都接受一定水平的压力支持以辅助和增加患者的吸气能力，增加患者患者的吸气幅度和吸入气量，需要强调的是PSV剂可以作为独立的一种通气模式，也可以作为一种通气 功能与其他的通气模式同时使用。呼吸机工作模式 6.指令分钟通气(MMV):通气方式最早由Hewlett于1977年首先介绍。是较先进的通气模式，其优点类似于IMV/SIMV,如降低了呼吸性碱中毒的发生率，减少了正压通气对循环和肺组织的影响，有助于充分发挥患者的自主呼吸功能力，锻炼和维持患者呼吸功能能力，锻炼和维持患者呼吸肌的功能，且较IMV/SIMV更易从机械通气过渡到自主呼吸。呼吸机工作模式 7.容量支持通气：（VSV)是一种辅助通气模式，与MMV类似，但调节机制不同，VSV通气模式下呼吸肌的每一次供气均由患者自主呼吸触发，采用该模式时R和I:E均由患者自己调节。尤其是气道阻力增加，顺应性严重下降的患者，代表性疾病是严重支气管哮喘和ARDS.呼吸机工作模式 其他：VAPS模式(容量保证压力支持通气），BIPAP(双水平正压通气),APRV(压力释放通气），E:I(反比通气)，ASV(适应性支持通气),PAV(成比例辅助通气)，PPS(成比例压力支持）通气模式，高频通气。呼吸机功能 1.吸气末屏气：呼吸机在吸气相产生正压，但在吸气末和呼气前压力保持一定水平，犹如自主呼吸的屏气，然后再行呼气。临床应用：（1）纠正缺氧，（2）药物在肺内分布与弥散，（3）肺功能监测，(4)强制性在充分吸氧状态下拍胸部X线片。2.呼气末正压（PEEP):是指呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺内，但在呼气末气道压力并不为零，而仍保持在一定的正压水平。临床应用：Qs/Qt所致的低氧血症，如以ARDS为代表的临床疾病。主要副作用：（1)：对血流动力学的影响。(2)：肺组织气压伤。(3)：能扩张肺泡，使肺间质-肺毛细血管静水压增加，有可能引起肺泡或肺间质的水肿，这一点在临床应用中并不突出，故有待于进一步证实。(4)：PEEP还能压迫毛细血管，使肺血流量减少，有可能增加无效通气.(5)有人认为peep能损害肺组织，但有人认为能促进肺泡表面活性物质的生成。3.最佳呼气末正压（PEEP):根据情况具体选择，以往多主张不大于15cm，目前越来越多证据提示高PEEP,低Vt是重要的保护性肺通气策略。具体应用时还要根据患者情况调节。最佳PEEP以能使SaO2维持在95%，PO2维持在60mmHg时的最佳PEEP水平。鸟牌呼吸机，鸟牌vela，智能的模式切换 鸟牌呼吸机，鸟牌vela，智能的模式切换；主屏幕与辅助屏幕切换；9种有用的报警参数；同步雾化就像触摸屏一样方便；具有先进的设计能轻松设置各种技术参数；彩色LCD触摸显示屏可提供所有的数据和图形；5个显示窗可根据需要显示16个参数中您认为重要的5个参数。技术特点:容量切换（VCV）、压力切换（PCV）、压力调节容量控制（PRVC）、流速同步容量控制（Vsync）；容量保证压力支持（VAPS）、无创通气（NPPV）、双正压通气（APRV）；模式：控制、辅助控制、SIMV、SIMV+CPAP、SIMV+CPQP+PSV、SIMV+PSV、CPAP+PSV+CPAP、PSV；潮气量：50-2000ml(容量，PRVC，Vsync，VAPS）；呼吸频率：2-80bpm；送气流速：10-140L/min，最大180L/min；吸气灵敏度：off,1-20L/min；PEEP/CPAP：0-35cmH（2下标）O；压力支持：off,1-60cmH（2下标）O(PSV)切换：5-30%（PSV）切换时间：0.3-3.0秒；氧浓度：21-100%；基本流速：10-20L/min；大叹气：开/关，每100次或7分钟加一次，送出的潮气量是设定潮气量的150%；手动呼吸：×1；吸气平台：最大6秒钟（可测肺的静态顺应性）；3分钟纯氧：开/关，最大3分钟；过高压力释放：20-130cmH（2下标）O；吸气末停顿：开/关，0.1-2.0秒；方波：开/关；鸟牌呼吸机，鸟牌vela，智能的模式切换 呼气平台：最大6秒（可测内源性；PEEP）；最大吸气压/负压：最大30秒；吸气压力：1-100cmH（2下标）O(PCV)呼气敏感度：关，5-30%；吸气时间：0.3-10.0秒；APRV高压时间：0.3-30秒；APRV低压时间：0.3-30秒；APRV高压：0-60cmH（2下标）O；APRV低压：0-45cmH（2下标）O；NPPV压力控制：1-40cmH（2下标）O（NPPV）呼气敏感度：关，5-30%；NPPV压力支持：关，1-40cmH（2下标）O；潮气量限制：关，50-2000ml（PRVC、Vsync）；同步雾化吸入时间：1-60分钟；高压时间同步（T High sync）：0-50%；低压时间同步（T Low sync）：0-50%；高压时间压力支持（T High psv）：关/开；高压：5-120cmH（2下标）O；低压：关，2-60cmH（2下标）O；低分钟通气量：关，0-99.9L；高呼