[推荐]呼吸机的结构和机械通气模式2

 

(一)控制原理

1. 气控 呼吸机无需电源，在某种特定的环境很有必要。如急救呼吸机在担架上、矿井内、转运过程中等。它的特点是精度不够高，难以实现较复杂的功能，一般可作一些简单控制。随着器件的低功耗化，以及高性能蓄电池的出现，气控方式有被逐渐淘汰的可能。

2. 电控 是用模拟电路和逻辑电路构成的控制电路来驱动和控制电动机、电磁阀等电子装置的呼吸机，称为电控型呼吸机。

电控型呼吸机控制的参数精度高，可实现各种通气方式。电控型呼吸频率误差一般为5%~10%，气控型为15%~20%，吸呼比由气控呼吸机较难实现，而电控型十分容易，还有同步、压力报警功能等均是如此，故电控型呼吸机有很大的优越性。

3. 微处理机控制 仍属电控型。由于近年计算机技术的迅速发展，这种控制型呼吸机也日趋成熟。呼吸机控制精度高，功能多，越来越多的呼吸机均采用此种方法。目前，呼吸机已可 以不改变硬件和呼吸机的结构件，而只需改变控制系统的软件部分，即可修改呼吸机的性能、发展呼吸机的功能。所以，利用微电脑作为呼吸机的控制部分，是呼吸 机发展和更新的总趋势。

(二)控制方式

1. 起动(initiating)是指使呼吸机开始送气的驱动方式。起动有3种方式：时间起动、压力起动和流量起动。

(1)时间起动 用于控制通气。它是指呼吸机按固定频率进行通气。当呼气期达到预定的时间后，呼吸机开始送气，即进入吸气期，不受病人吸气的影响。

(2)压力起动 用于辅助呼吸。压力起动指当病人存在微弱的自主呼吸时，吸气时气道内压降低为负压，触发(trigger)呼吸机送气，而完成同步吸气。呼吸机的负压触发 范围(灵敏度，sensitivity)为-1~ -5cmH2O,一般成人设置在-1cmH2O以上，小儿在-0.5cmH2O以上。辅助呼吸使用压力触发时，能保持呼吸机工作与病人吸气同步，以利撤离 呼吸机，但当病人吸气用力强弱不等时，传感器装置的灵敏度调节困难，易发生过度通气或通气不足。此外，由于同步装置的限制，病人开始吸气时，呼吸机要迟 20ms左右才能同步，这称为呼吸滞后(lag time)。病人呼吸频率越快，呼吸机滞后时间越长，病人呼吸作功越多。

(3)流量起动 用于辅助呼吸。流量起动指在病人吸气开始前，呼吸机输送慢而恒定的持续气流，并在呼吸回路入口和出口装有流速传感器，由微机测量两端的流速差值。若差值达 到预定水平，即触发呼吸机送气。持续气流流速一般设定为10L/min，预定触发流速为3L/min。流量触发较压力触发灵敏度高，病人呼吸作功较小。

理想的呼吸机触发机制应十分灵敏，可通过两个参数来评价，即灵敏度和反应时间(response time)。灵敏度反映了病人自主吸气触发呼吸机的作功大小。衡量灵敏度的一个指标为敏感百分比，敏感百分比=触发吸气量/自主潮气量x100%。理想的 敏感百分比应小于1%，一般成人呼吸机的触发吸气量为0.5ml。小儿呼吸机则更低。

2. 限定(limited)正压通气时，为避免对病人和机器回路产生损害作用，应限定呼吸机输送气体的量。有3种方式：①容量限定：预设潮气量。通过改变流 量、压力和时间三个变量来输送潮气量。②压力限定：预设气道压力，通过改变流量、容量和时间三个变量来维持回路内压力。③流速限定：预设流速。通过改变压 力、容量和时间三个变量来达到预设的流速。

3. 切换(cycling)指呼吸机由吸气期转换成呼气期的方式。有4种切换方式：①时间切换：达到预设的吸气时间，即停止送气，转回呼气。②容量切换：当预 设的潮气量送入肺后，即转向呼气。③流速切换：当吸气流速降低到一定程度后，即转向呼气。④压力切换：当吸气压力达到预定值后，即转向呼气。

(三)流速形态

有方波、递减波、递增波、正弦波等(图76-2)，常用的为前两者。吸气时方波维持恒定高流量，故吸气时间短，峰压高，平均气道压低，更适合用于循 环功能障碍或低血压的患者。递减波时，吸气时间延长，平均气道压增高，吸气峰压降低，更适合于有气压伤的患者。在呼吸较强，初始吸气流速较大的患者，与方 波相比，递减波不仅容易满足患者吸气初期的高流量需求，也适合患者呼气的转换，配合呼吸形式的变化，故应用增多。

图76-2

五、呼气部分

呼气部分是呼吸机中的一个重要组成部分。其主要作用是配合呼吸机作呼吸动作。它在吸气时关闭，使呼吸机提供的气体能全部供给病人；在吸气末，呼气阀 仍可以继续关闭，使之屏气；它只在呼气时才打开，使之呼气。当气道压力低于PEEP时，呼气部分必须关闭，维持PEEP。呼气只能从此回路呼出，而不能从 此回路吸入。呼气部分主要有三种功能的阀组成，如呼气阀、PEEP阀、呼气单向阀，也可由一个或两个阀完成上述三种功能。

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