什么是呼吸机?
呼吸机是一种能将含氧气的空气送入肺部,将含二氧化碳的气体排出体外,帮助呼吸系统完成通气的医疗设备,主要是在呼吸道开口直接施加压力,吸气的时候气体被增压压入肺泡,呼气的时候气体随胸口和肺脏被动回收而排出体外。根据呼吸从吸气转换成呼气的方式可以分为三类,压力切换、容量切换、时间切换。现代医学中呼吸机已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、手术期间麻醉、呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏,在医学领域占有十分重要的位置。
呼吸机分类
呼吸机分两种:有创的、无创的。
1、从医疗器械管理类别分类来说,无创呼吸机属于二类医疗器械,有创呼吸机属于三类医疗器械(三类级别最高,需要国药局发证);最简单的区分方式,看医疗器械注册证,是三类还是二类。
2、从病人来说,气管插管(或气管切开)通气方式的是有创,面罩通气方式的是无创。
3、有创呼吸机都可以接高压氧气;(优点就是可以高压力、高流量、高氧浓度以满足重症患者使用需要;缺点:必须要用氧气驱动,耗氧量大。
4、有创呼吸机也可以接上无创呼吸机的面罩使用,但是一般耗氧量比较大,氧浓度偏高,不能完全取替无创呼吸机。
5、进口高端有创呼吸机具有内置涡轮,也可以接高压氧气,可以实现有创无创一体,但是价格比较高,现在市场上主流的急救呼吸机还是采用氧气驱动(包括进口的)的比较多。
6、有创急救呼吸机可以分为:带内置涡轮(只有进口的高端机器有)和不带涡轮(主流都是这种)。
7、无创呼吸机有内置的涡轮,无需氧气源就可以使用;缺点:只能通过面罩或呼吸管路中间接低压低流量氧气,压力及氧流量太低,重症病人氧气并没有进入到病人肺部,会导致血氧偏低。
8、无创呼吸机管路中间加上平台阀后当有创呼吸机使用,对于压力要求不高,氧浓度要求不高,流量要求不高的部分有创病人是可以短时间用的,但是重症患者,要求高的患者就不好使用。
简单来说,有创的就是无自主呼吸或者呼吸很弱的,强制性的给病人帮助呼吸、节奏、通气量等;无创的是带个面罩,提供高浓度氧气环境。
呼吸机分类
有创和无创呼吸机对比
呼吸机的工作原理
由于病毒会攻击身体健康细胞,导致肺部充满液体或者发生高度炎症,正常呼吸产生的负压就不足以扩张肺部,并且会导致氧气和二氧化碳交换不足。因此,我们就必须使用呼吸机将空气推进肺部,呼吸机在吸气相时会产生正压,患者会将气体压入到肺内,通过管道与患者呼吸道插管连接,气体经气道、支气管,直接流向肺泡,此时为吸气期,当压力上升到一定水平时,呼吸机会停止供气,呼气阀也会相继打开,病人的胸廓和肺就会产生被动性的萎陷,产生呼气。
呼吸机工作原理图
呼吸机基本结构
呼吸机一般由主机、空氧混合器、气源、湿化器、外部管道组成。
呼吸机组成
呼吸机实现的基本功能
■ 基本的辅助病人呼吸的功能,包括气路压力控制、压力监控、潮气监控等等需求功能;
■ 复杂的故障诊断功能:包括高/低压报警、窒息报警、潮气过高/过低报警,流速监控报警、基本管路报警、供电系统报警(电源丢失、电压异常等)、电池系统故障报警、通讯报警等等故障自诊断功能;
■ HMI人机交互需求:操作者需要实现配置参数、显示使用状态、显示历史事件记录信息;
■ 呼吸机标定需求:主要标定气流量、各传感器准度校验;
■ USB通讯需求:主要实现呼吸机与U盘通讯,实现历史记录导出等功能,因此呼吸机从软件层面需实现USB HOST;
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呼吸机整体解决方案框架图
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