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马龙飞
(青岛大学医学院附属医院山东省青岛市266003)
美国纽邦医疗器械公司生产的纽邦牌(NMI)呼吸机，主要包括E-100i、E-150和E-200等机型，这3种型号分别适用于高、中、低3个不同档次的需求。下面笔者以纽邦E-100i呼吸机为例，介绍该仪器的工作原理，与大家交流商讨。
1 气路系统工作原理
我们知道纽邦E-100i型呼吸机是气动电控型的多功能呼吸机，它的特点就是采用独特的双气路供气系统。从纽邦E-100i呼吸机的气路系统原理图上(图省略)我们可以看到50P、S、I、G的氧气和空气② 与空氧混合气连接，经氧浓度调节器调至所需浓度，分3路进入患者呼吸回路。
(1)主气流通路。当控制板上的启动信号启动电磁阀⑩时，电磁阀打开，气流经调节旋钮⑩调节后进入呼吸回路，同时经电磁阀⑩流出的另一路气体经通路⑩、单向阀⑩到呼吸阀⑩，使吸气活瓣充气，封闭呼气阀建立气道压力。当压力超过预定值时吸气停止，电磁阀关闭，供气停止，当吸气相结束，呼气相开始时，电信号关闭电磁阀，无气体供应，患者呼出的气体则经呼气阀泄漏，这时呼气活瓣中的气体经消音器口泄掉，气道的压力为零。如果PEEP旋钮设定值大于0，则在呼气活瓣中产生一定压力，使病人呼气受阻，建立呼气末正压。
(2)持续气流通路。该路气流是由一乒乓开关控制，可以为呼吸回路提供8～l0L/min的恒定气流，直接通过气室顶部和单向阀⑧ 由主气流连接管⑨进入病人呼吸道，通过Y型管由位于呼气阀的开口泄漏，则多余的气体经过紧急进气阀⑥充入储气袋(Z)中。
(3)附加气流通路。该路气流由流量表控制，经单向阀⑩进入储气袋，按左向转动控制旋钮时可增加被选用氧浓度的气流，使在自主呼吸或机械呼吸期间适应病人吸气气流的需要。
2 电控系统电路原理
如纽邦E-100i呼吸机的面板连线图及主控板电路图(省略)所示，整个电控系统的功能就是协调呼吸机动作完成的各种显示和报警，其主要电路包括4部分：
(1)逻辑控制电路。由一个内含192字节RAM和4K字节ROM的8位微处理器U3及附属电路组成。主要功能就是实现整个系统的时序和逻辑控制。①系统复位电路：由Q6 、R1、R 3、D4 及C7 组成，当系统工作时，此电路产生一个复位脉冲，使CPU初始化。②时钟振荡电路：由C8 、C9及4MHz的晶振组成。该电路产生4MHz的振荡脉冲，经CPU内部4分频后得到1MHz系统时钟信号。③ 中断口：该机使用了6个可屏蔽中断口，即IRQ1、P50 和IRQ2、P51，其中IRQ1用于手动呼吸．IRQ2用于高压，低压触发水平检测。当中断请求发出后，CPU便中止主程序的运行而执行中断程序。④地址译码电路：由U5 及其周围电路组成，该电路可实现对模数转换器U8 、电磁阀定时器U 4及看门狗电路U9 地址译码。⑧ 电磁阀定时电路：由556双时基电路u 及周围电路组成，该电路的功能是使Q2 输出低电平以确保在病人呼气相或CPU出现故障不工作时，电磁阀确保关闭，从而保证病人安全。⑥看门狗电路：由555定时器U9等组成该电路，其功能是当CPU出现故障时强行将CPU复位
(2)输入控制电路。这部分电路包括方式选择、报警消音、手动控制呼吸、高压低压以及触发水平检测等。所有这些都可以通过面板上的控制旋钮或按键来选择，从而完成相应的功能。
(3)输出控制电路。①高压/低压报警指示：当气道压力(高压或低压)超限时，分别由CPU的P60和P61口输出控制信号，经缓冲器U2 输出到面板上的高压/低压指示灯，提供报警显示。② 自主呼吸指示：如果选择了自主呼吸方式时，在规定时间内(15～30s)，CPU没有检测到病人的自主呼吸，CPU的P62口便输出驱动信号使自主呼吸指示灯发光。
( 音响报警电路：当高、低压或自主呼吸指示灯的任何一只发光时，P66 口便输出控制信号，经u7 、JP1及Q3输 出到蜂呜器报警。④ 电磁阀启动电路：当吸气开始时，由CPU的P65口输出启动信号，经Q1驱动电磁阀动作。
(4)A/D转换电路。它采用0809A/D转换器U8其中模拟输入端只使用IN0 一IN3四路。由CPU的A2～A0端口来选择。转换启动信号经或非门U6 l脚输出到A/D的22脚，转换结束后，由A/D的7脚输出高电平到CPU从U8 的输出端读人数据。
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