呼吸机的工作原理及呼吸机的四大类功能详解

2022-09-19 6

呼吸机是肺呼吸机,因为它只能把气体送入和送出肺部,而不参与呼吸的全过程。不能代替肺的所有功能(指通气功能)。所以有人觉得叫它呼吸机更准确。我们说的呼吸机的功能其实是指它的通风功能。

呼吸机的功能可以分为几类:主要功能、次要功能和辅助功能。

(1)主要功能

(1)调整通气压力或通气量:定压呼吸机优先设定压力,通气量取决于通气压力,定容呼吸机优先设定通气量,通气压力取决于通气量。目前呼吸机两种功能都有。而机械通气使用恒压呼吸机时,气道压力保持恒定,通气量与肺顺应性成正比。当气道分泌物或气道痉挛导致阻力增加,肺有实变或纤维增生顺应性差时,通气量不够恒定,难以掌握。现在,已经逐渐被淘汰。

(2)调整呼吸频率或呼吸周期:大部分呼吸机可以直接设置通气频率,但部分呼吸机可以通过设置通气周期来改变通气频率。换气周期是指完成一次吸气、呼气和休息周期所需时间的总和。如果换气周期设置为3s,则呼吸频率为每分钟20次。目前一些呼吸机的呼吸频率可以快速调节,达到100 ~ 3000次/分,远远高于人的正常呼吸频率。该功能可以应对一些情况,如气管插管困难、支气管镜检查困难、人工气道漏气严重、肺叶切除术后气胸患者等。

(3)调整吸气/呼气比:机械通气时的吸气/呼气比取决于三个因素,即通气频率、通气量(或压力)和吸气流量。在设定通气频率和通气量的前提下,可以通过调节吸气流量来改变吸气/呼气比。

(4)调整辅助通气的灵敏度:灵敏度通常取决于吸气时回路中的负压,所以负压越大,灵敏度越低,反之亦然。成人辅助通气的灵敏度应调整在0 ~-3 cm水柱之间。

(2)次要功能

(1)调节吸入气体中的氧气浓度:用空气氧气混合器将纯氧和压缩空气混合,该装置调节的氧气浓度恒定,多用于间接驱动呼吸机;而直驱呼吸机多用途文丘里装置以纯氧射流的速度吸入周围空气来降低氧气浓度,但调节后的氧气浓度并不是恒定的,因此需要直接监测氧气浓度来防止氧气中毒。

(2)对吸入的气体进行加湿加热:大部分呼吸机加湿器是用来加热水产生蒸汽,混入吸入的气体中,也起到加热的作用。一般温度调到32 ~ 35℃。但有些呼吸机不具备加热功能。

(3)功能

(1)呼气末正压(PEEP):该功能可支持小气道和肺泡,使呼气末内压保持高于大气压,防止小气道和肺泡塌陷,增加功能性残气量和肺顺应性,从而提高肺的弥散功能。用于ARDS(急性呼吸窘迫综合征)患者和肺不张患者。

(2)持续气道正压通气(CPAP):其作用类似于PEEP,能逆转小气道关闭和肺泡萎陷,增加胸内压,省力,使人吸气时感觉舒适。

(3)压力支持(PSV):这是一种辅助通气压力功能,即患者先触发通气,减少患者吸气时所做的功,有利于呼吸肌功能的恢复,患者容易接受。可以减缓呼吸频率,是疏散的手段呼吸机。

(4)叹气功能:该功能仅用于长期间歇正压通气(IPPV),可充分扩张肺泡,但易造成气压伤,肺大疱患者慎用。

(5)间歇强制通气(IMV)和同步间歇强制通气(SIMV):可将自主呼吸与IPPV有机结合,保证患者通气。在呼吸衰竭早期,患者容易接受SIMV,无人机与之对抗。和CPAP一起使用急性呼吸窘迫综合征。这两个功能一般用于自主呼吸良好的患者,多在下线前使用。

(6)分钟强制通风(MMV):该功能确保每分钟的通风量。如果自主换气量低于设定值,不足部分将由呼吸机自动补充。如果自动通风量大于或等于设定值,呼吸机将自动停止供气。自主呼吸不稳定的患者。

(7) 呼吸机代替通风(BUV): 呼吸机在运行过程中,如果其自检系统发现系统错误或呼吸机电源电压低于额定电压的90%,将自动转换为BUV。呼吸机交替通风条件由呼吸机制造商预设,当更改为呼吸机交替通风时,呼吸机会根据设定的条件自动通风。

(8)分离肺通气(ILV DLV):用双腔插管将两肺分开,给予不同形式的通气,称为分离肺通气。主要用于一侧肺有严重肺大疱或肺脓肿的患者,另一侧肺正常的患者多用于开胸手术。

(9)双水平气道正压通气(BiPAP):分别调整两个压力水平和时间。两个压力都是压力控制的,并且气流速度是可变的。这是一种比较新的通风方式,有很大的发展前景。

(10)开启(SVO):当电源中断或呼吸机中发现严重错误时,自动开启,患者仍可呼吸空气。

(4)辅助功能

(1)监控功能:现代呼吸机有比较完善的监控功能。除了监测呼吸机频率、潮气量、气道压力等。呼吸机基础通气功能,还可以监测血氧饱和度、气道阻力、肺顺应性和肺活量。以便医护人员及时掌握呼吸机的工作状态和患者病情的变化。

(2)报警功能:呼吸机光学与声学结合报警,报警内容一般包括电源、气源状态、呼吸率、潮气量;气道压力、温度、呼吸/呼吸比等。

(3)记录功能:呼吸机还具有记录功能,可直接连接打印机,查看和打印过去12小时内机械通气的重要参数、波形、趋势图和图表,可连接监护系统存储、显示和记录临床数据。