[转发]便携式呼吸机的研制及应用

李华军王常有(北京军逸军事医学研究所石家庄市050081)
李淑敏√熊巨光王西菊陈淑仙(白求恩国际和平医院石家庄市050081)
摘要便携式手磊的设计采用了先进的传感器、计算机、气动控制等技术，使其具有了压力支持、同步间歇指令通气反比通气等多种先进的通气方式，计算机控制下的自动应惠操作功能，使便携式呼吸机适用于多种病症的救治，携带和使用特别方便。不仅适用于野战、家庭，也适用于医院临床、手术室等。解建了以往便携式呼吸机功能单一的缺陷。
关键词呼吸机；传感器
1 引言
现代战争中，高暴力、窒息性、化学性等武器杀伤力强，能迅速使人呼吸神经麻痹，甚至会引起窒息或呼吸骤停而死亡。因此，在数分钟内使用呼吸机对患者进行急救，对保障伤员的生命安全，可起到决定性的作用。便携式呼吸机是一种性能好、功能全、带有自动同步呼吸和自动操作程序，适用于野战、家庭、舰艇、飞机、矿井等条件下使用的呼吸机
2 主要技术指标
(1)呼吸模式：压力支持通气；同步间歇指令通气；压力控制通气；双相气遭正压通气；压力限制通气；吸氧；手动供气。
(2)呼吸频率：12、l4、16、18、2O、22、24、26、28、30
(3)呼吸比(吸：呼)：2：1，1：1 1，1：1．5，1：2，1：2．5，1：3
(4)供气压力：<6kPa
触发灵敏度：(一O，2--lkPa)
(5)潮气量：300-1200ml
(6)电源：220V交流电压供电
机内电瓶直流供电：<2h
(7)监测参数：气遭平均压MAP,吸气压峰值PZP、
触发灵敏度
(8)整机功率消耗：<60W
f9)体积：460mmx290mm~180ram
(10)重量：约10kg
3 系统组成与工作过程
便携式呼吸机主要由气源、供气控制、面罩、单片机传感器、电源、机外配置和急救药品及器械等组成涸1)。由气源提供氧气或Fi0 ，供气控制机构将气体调至所需供气压力送至融储器，通过主供气管道和补偿气管遭至呼吸面罩，按照设定的供气压力、流量、呼吸频率、呼吸比、呼吸模式向患者供气，由单片机控制工作，设有人工控制和应急电脑自动控制两种工作模式。当该机实施工作时，操作人员可根据被抢救伤病员的病情选择工作模式，选择人工控制模
式时，操作人员将呼吸频率、呼吸比、呼吸模式输入单片机，单片机将按照预先确定值发生指令，控制供气机构通过面罩供给患者最佳供气方式。操作者也可根据病情选择应急自动控制程序，单片机将按预先设置的工作模式、呼吸频率、呼吸比通过供气控制机枸向患者自动供气。应急自动控制工作模式适用于紧急状态和不具备操作呼吸机知识的人员应急使用机外配置气瓶可根据需要加置压缩空气与机内气瓶进行FiO 供气或加氧气与机内气瓶轮换交替供气，延长供气时间。
4 呼吸机的
主要机构
(1)供气控制机构：通过控制氧气、O2供气压力， 供气流量、呼吸频率、呼吸比、呼吸道压力来达到多种供气的目的。
供气气压压力调节0—6kPa，轻度病变时需调整至l_5~2．0kPa，中度病变需2．OkPa一2．5kPa。重度病变则需调至2．5～3kPa左右。
供气流量是通过流量调整开关和呼吸比来完成，一般认为，供气压力越大，呼吸流量越大，常规情况下，按10—15ml／kg，每分钟通过10—15L为宜，呼吸频率、呼吸比是控制机构的主要控制参数，向患者提供分钟供气次数和供气时间。频率控制范围为每分钟12—30分7档，吸呼比控制范围从2：1至1：3分6档。
(2】微型微压传感器，装在呼吸道内，是压力支持呼吸、同步间歇指令呼吸、呼吸道压力监测关键部件，使用El型粱膜结构的弹性敏感材料制作，在2．0kPa量程时精度可达0．1％加．2％，在lkPa时精度0．2％加．5％ ，稳定性<0．1％FS。在压力支持呼吸和同步间歇指令呼吸触发灵敏度一0．2—1kPa，其可靠性和稳定性均达到野战恶劣条件下使用的要求。(3)单片机控制机构8098单片机系统是便携式呼吸机控制中心。
中心电脑控制系统采用高性能的8098单片微处理器加上一些必要的外围辅助电路组成。8098单片机具有16位的CPU是支持32位双字操作，其高效的指令系统使其具有极高的操作速度和较强的数据吞吐能力，并使得编程效率大大提高，它的10位A／D转换器可接收多达8路的模拟输入，其高速I／O及标准I／O口可实现对多路外部条件的监测和控制。