靈智呼吸機的工作原理與維護

吳 凌

靈智INSPIRATION?系列呼吸機由愛爾蘭eVent Medical Ltd.最新開發(fā)生產(chǎn)的，廣泛適用于各級醫(yī)院新生兒、兒童及成人患者，其精確的控制系統(tǒng)可以使容量控制的最小潮氣量為5 ml。呼吸機的工作模式，除常規(guī)經(jīng)典的CMV、SIMV、SPONT通氣模式以外，為了目前臨床發(fā)展的需要，還配備了智能同步正壓通氣(SPAP)和智能容量目標通氣(VTV)兩個功能模塊。靈智呼吸機具有很強的無創(chuàng)通氣能力，增設了漏氣率監(jiān)測，是對無創(chuàng)通氣使用非常有效的監(jiān)測。靈智呼吸機提供智能分級報警、智能嘆息及智能霧化功能、內(nèi)置電池后備和內(nèi)置壓縮泵，使呼吸機在任何環(huán)境都能持續(xù)工作，還可用于患者院內(nèi)轉(zhuǎn)運，適用于各種臨床環(huán)境，可為患者提供全面、靈活的機械通氣手段。

1 靈智呼吸機氣路工作原理

1.1 氣路系統(tǒng)的組成

靈智呼吸機氣路系統(tǒng)由進氣系統(tǒng)、吸氣系統(tǒng)、呼氣系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、氧氣監(jiān)測系統(tǒng)以及霧化器系統(tǒng)(霧化器閥sol4)組成。主要器件包括了3個伺服閥，1個呼出伺服閥,3個差分壓力傳感器，2個安全壓力調(diào)節(jié)閥，3個電磁閥和3個壓力傳感器及氣體儲存室(把呼吸機內(nèi)氣路做到一個模塊里，可儲存1 L氣體)組成。

1.2 進氣系統(tǒng)

高壓空氣和氧氣通過各自的進氣過濾器和積水杯，對氣體中的雜質(zhì)和水汽進行過濾。過濾后的氣體經(jīng)過單向閥(單向閥的作用為阻止任何氣體回流)CV1和CV2進入各自伺服閥調(diào)解。靈智呼吸機可裝備內(nèi)置壓縮機，其外置壓縮機具有自動轉(zhuǎn)換功能，內(nèi)置壓縮機也可自動切換高效內(nèi)置電池可供內(nèi)置壓縮機工作2 h，主機微處理器控制sol3電子閥自動選擇高壓空氣來源。

1.3 吸氣系統(tǒng)

經(jīng)過過濾空氣和氧氣通過主機微處理器控制的sol1和sol2伺服閥分別通過FS1和DP1組成流量傳感器進行測量，兩個伺服閥可同時打開，流量傳感器FS1/dP1在每個測量周期分別對流過的氣體進行測量，微處理器按采樣和設置的數(shù)據(jù)分別控制兩個伺服閥。每一個空氣、氧氣混合循環(huán)周期都將進行微處理器按呼吸機設置激活第一個閥門，并由FS1/ dP1流量傳感器進行監(jiān)測；微處理器根據(jù)更具備設置參數(shù)和監(jiān)測參數(shù)的氣體流量控制伺服閥通過的氣體量，經(jīng)過短暫的停頓將微處理器的第二個閥門激活，微處理器分別按空氣/氧氣的比例將氣體送入氣體儲存室進行混合，儲存室可儲存1 L氣體，壓力傳感器P1接入儲存室，用于監(jiān)測儲存室壓力，按混合氣體需求量和呼吸機的設置維持儲存室壓力，儲存室頂部有過壓閥，內(nèi)部壓力超過1.8 bar時過壓閥將會打開。整體儲存室為迷宮式氣路模塊設計，其特點是低死腔、低順應性，氣體在儲存室中進行混合后輸出到微處理器控制的吸氣比例閥PV1，此閥是受微處理器采樣內(nèi)部流量傳感器反饋(FS2/dP2)和呼吸監(jiān)測內(nèi)部壓力傳感器的P2數(shù)據(jù)控制輸出。氣體通過閥門傳遞到患者所使用的回路。

1.4 呼氣系統(tǒng)

在呼氣部分由比例閥PV2和呼氣隔膜組成，并包括排氣口，以提供最低限度的呼氣阻力。覆蓋面和膜片可重復使用，呼氣系統(tǒng)、吸氣系統(tǒng)和患者回路構成密封受控制的呼吸系統(tǒng)。來自內(nèi)部的壓力傳感器P2和P3的反饋，PV2按比例受微處理器控制來完成呼吸過程。

1.5 安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)的作用是防止任何高壓對患者安全所造成的損害，由壓力釋放閥(HPRV)和一個電磁閥(ABV)組成，壓力釋放閥是一個機械安全閥，壓力超過120 cmH2O，將自動打開，以限制壓力不超過120 cmH2O。電磁閥在主機中正常工作時其閥門關閉，在緊急情況下則閥門打開并與外界接通，患者可以呼吸外界氣體。

2 靈智呼吸機電路工作原理

電路部分由電源模塊、直流電源、電源板、傳感器板、主板、圖像處理板、LCD用戶界面顯示器、前面板、Web接口電路板等組成。

2.1 電源模塊和電源板

電源模塊是輸入額定為100～240 V、50 Hz/60 Hz的交流電，并提供了單一調(diào)節(jié)24 V直流電源1個。電源板垂直安裝在主機側面，并有一個用于存儲和用于微控制器電源系統(tǒng)的EPROM軟件，處理器用于監(jiān)控它們之間切換。電源板上的處理器是用于持續(xù)監(jiān)測和診斷檢查呼吸機設備，如果認定有問題，則會向主板發(fā)送錯誤報告，安全閥會自動打開，電源電路板負責控制驅(qū)動所有的閥門。

2.2 傳感器板

該傳感器板是垂直安裝在機箱，板上有4個壓力傳感器(P2、dP2、P3、dP3)，將傳感器的測量信號經(jīng)過放大處理，傳輸?shù)街靼迳系闹魑⑻幚砥鬟M行處理。

2.3 主板

主板由兩部分組成(母板和主處理器板），復責呼吸機主機系統(tǒng)運作的整體控制工作，該板提供與傳感器板、電源板、圖像處理板、LCD顯示屏驅(qū)動器及前面板等所連接的接口。主板上設有DC轉(zhuǎn)換器、16個通道的A/D和D/A轉(zhuǎn)換及相關的模擬接口電路。

2.4 前面板(菜單/鍵盤)

前面板鍵盤集成了9個按鈕(含呼吸機開/關)，使用16旋轉(zhuǎn)編碼器控制旋鈕。

3 呼吸機的日常維護和定期檢查

靈智呼吸機檢查和維修前必須要詳細閱讀維修手冊，靈活掌握自檢程序,知道所要檢測的功能；自檢程序涉及到檢測儀器本身許多功能，某一步驟自檢不通過，呼吸機將無法工作。呼吸機的所有操作均要輕柔、仔細，防止損壞儀器及配件。檢查呼吸管道，保證緊密聯(lián)接。檢查加熱濕化器的溫度和水罐，及時補充蒸餾水；檢查呼吸管道中的蓄水罐，及時到掉積水，清洗空壓機進氣口的濾塵網(wǎng)。檢查主機高壓空氣進氣口的濾水瓶，排除積水。

定期對呼吸機進行自檢和定標。定期通電綜合檢查呼吸機功能，排除可能造成故障的隱患。定期更換氧電池、皮囊、細菌過濾器。定期檢查和更換聚積瓶過濾器及空氧混合器過濾器。定期對儀器內(nèi)部進行除塵，并檢查內(nèi)部易老化的管道和過濾器。

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