呼吸機的工作原理及其主要功能

2021-06-09 18:27:03 字數 2465 閱讀 5332

呼吸機的功能呼吸機是乙個肺通氣裝置(lungventilator),因為它只能起到將氣體送到肺內和排出肺外的作用,而並沒有參與呼吸的全過程,它並不能代替肺的全部功能(指換氣功能)。所以有人認為將其稱之為通氣機更為確切,我們所談到的呼吸機的功能實際上是指它的通氣功能。呼吸機的功能可分為幾大類:主要功能、次要功能、特殊功能、輔助功能。

(一)主要功能

(1)調節通氣氣壓或通氣容積:定壓型呼吸機優先設定壓力,通氣量決定於通氣壓力的大小,而定容型呼吸機優先設定通氣量,通氣壓力的大小決定於通氣量的大小。現在較高檔的多功能呼吸機兩種功能兼而有之,但因定壓型呼吸機在機械通氣時,氣道內壓力保持恆定,而其通氣量與肺順應性成正比,當呼吸道有分泌物或氣道痙攣致阻力增大,以及肺有實變或纖維增生順應性不良時,其通氣量不夠恆定,掌握比較困難,現已逐步被淘汰。

(2)調節呼吸頻率或呼吸週期:

大多數呼吸機可直接設定通氣頻率,但也有的呼吸機則通過設定通氣週期來達到改變通氣頻率的目的。通氣週期指完成一次吸氣、呼氣加靜止期所需要的時間總和,如設定通氣週期為3s,則每分鐘呼吸頻率為20次。目前有些高檔呼吸機的呼吸頻率可以調節得很快,達100~3000次/min,遠遠高於人的正常呼吸頻率,這種功能可以應付一些特殊情況,如氣管插管困難、做支氣管鏡檢查、人工氣道嚴重漏氣、肺葉切除術後及氣胸病人等。

(3)調節吸/呼比值:

機械通氣時的吸/呼比值取決於三個因素,即通氣頻率、通氣容積(或壓力)、吸氣流速,在設定通氣頻率及通氣容積的前提下,可通過調節吸氣流速來改變吸/呼比值。比較特殊的例子象反比通氣(irv),即吸氣時間長於呼氣時間,它適用於肺硬化或纖維化病人。

(4)調節輔助通氣的靈敏度:敏感度的高低通常取決於吸氣時迴路中負壓的大小,所以設定的負壓越大則敏感度越低,反之則越高。**輔助通氣的敏感度應0~-3cm水柱之間進行調節。

(二)輔助功能

(1)調節吸入氣體中的氧濃度:用空氣中氧混合器將100%的純氧和壓縮空氣進行混合,可將吸入氧濃度調至21~100%,該裝置所調的氧濃度恆定,多用於間接驅動呼吸機;而直接驅動呼吸機多用文丘里裝置,即用純氧射流的速度,將周圍的空氣吸入,以降低氧濃度,但所調的氧濃度不恆定,必須有氧濃度的直接監測手段,以防氧中毒。

(2)對吸入氣體進行加濕、加溫:大多數的呼吸機採用熱濕化器將水加溫後產生蒸汽,混進吸入氣中,混入吸入氣體中,同時起到加溫加熱的作用,一般調節溫度為32~35℃。但也有的呼吸機不具備加溫功能。

(三)特殊功能

(1)呼氣末正壓(peep)此功能可對小氣道及肺泡起到頂托作用,使內壓在呼氣末仍保持在高於大氣壓的水平,防止小氣道及肺泡的萎陷,並能使功能殘氣量增加,肺順應性增加,從而改善了肺的瀰漫功能。多用於ards(急性呼吸窘迫綜合症)患者及肺不張患者。

(2)持續氣道正壓(cpap):其作用與peep相似,可防止和逆轉小氣道的閉合及肺泡萎陷,使胸內壓增加,吸氣省力,自覺舒服。

(3)壓力支援(psv):這是一種輔助通氣壓力功能,即患者先觸發通氣,呼吸機在呼氣時給患者一定水平的正壓支援,以減少患者吸氣時的作功,有利於呼吸肌功能的恢復,患者易於接受。可使呼吸頻率減慢,是撤離呼吸機的一種手段。

(4)嘆息功能(sigh):此功能僅用於長時間間歇正壓通氣(ippv)時,可使肺泡充分擴張,但容易造成氣壓傷,對有肺大泡的患者應慎用。

(5)間歇強制通氣(imv)和同步間歇強制通氣(simv):可以使自主呼吸和ippv有機結合,保證病人的有效通氣量,呼衰早期病人易於接受simv,無人機對抗。和cpap同用,**ards。這兩項功能一般用於自主呼吸較好的患者,多用於離線之前。

(6)分鐘指令性通氣(mmv):該功能保證每分鐘通氣量,如自主通氣量低於設定指,不足部分則由呼吸機自動補給,如自主通氣量大於設定值或等於設定值,則呼吸機自動停止氣體供給。最適用於自主呼吸不穩定的患者。

(7)呼吸機代替通氣(buv):呼吸機運轉時,如其自檢系統發現系統性錯誤或呼吸機電源電壓低於額定電壓的90%即會自動轉為buv。呼吸機替代通氣條件由呼吸機廠方預先設定,在轉為呼吸機替代通氣時,呼吸機自動按所設定的條件進行通氣。

(8)分隔肺通氣(dlv、ilv):用雙腔插管將兩肺分隔開,給予不同形式的通氣,稱為分隔肺通氣。主要用於一側肺有嚴重肺大泡或肺膿瘍患者,而另一側肺正常的病人,也多用於開胸手術中。

(9)雙水平氣道正壓通氣(bipap)分別調節兩個壓力水平和時間,兩個壓力均為壓力控制,氣流速度可變。這是一種較新的通氣方式,開發的前景較大。

(10)安全活瓣開啟(svo):當電源中斷或呼吸機發現嚴重錯誤時,安全活瓣自動開啟,病人仍可呼吸空氣。

(四)輔助功能(1)監測功能:現代呼吸機有較完備的監測功能,除進行呼吸機頻率、潮氣量、氣道壓力等呼吸機基本通氣功能監測外,還可以進行血氧飽和度、氣道阻力、肺順應性以及肺活量等方面的監測。使醫務人員能比較及時地掌握呼吸機的工作狀況和病人的病情變化。

(2)報警功能:多功能呼吸機採用光學與聲學相結合的方法進行報警,報警的內容一般包括電源、氣源狀況,呼吸頻率,潮氣量;氣道壓力,溫度、呼/吸比值等。

(3)記錄功能:高檔多功能呼吸機還具有記錄功能,可直接與印表機連線,能回顧並列印過去12h內機械通氣的重要引數、波形、趨勢圖及圖表等,並可與監護系統相聯以儲存顯示並記錄臨床資料。

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