呼吸机临床应用与校准问题的研究分析

呼吸机临床应用与校准问题的研究分
析
【摘要】呼吸机作为急救类医疗设备，对救治重症病人具有重要的作用，为确保呼吸机正常安全运行，就需要定期对呼吸机开展校准工作，及时发现呼吸机运行过程中容易出现的问题，分析和消除其对临床应用的影响。

基于此文章就呼吸机工作原理、校准方法等进行探讨，以提升该医疗设备的运行安全。

【关键词】呼吸机校准方法工作原理
呼吸机在急救与重症监护中的价值较高，能够为患者提供呼吸支持。

从医疗卫生计量器具的角度来讲，呼吸机能够输出一定频率、一定流量与氧气体积浓度的空气，以辅助人体进行呼吸。

受限于呼吸机适用对象的不同，一般呼吸机包含成人呼吸机、新生儿呼吸机与麻醉呼吸机等类型，在作用机理的差异下呼吸机又可分为正压呼吸机与负压呼吸机，在使用方式的差异下可分为有创呼吸机与无创呼吸机。

本文主要依据《JJF1234-2018呼吸机校准规范》对呼吸机临床应用与校准问题进行研究。

一、呼吸机
1.1呼吸机结构、工作原理
从呼吸机的结构来讲，呼吸机主要由空氧混合器、气源、湿化器、外部管道等构成。

呼吸机气源一般以电动供气与压缩气源为主，其中以压缩泵或者折叠式皮囊等装置产生一定的正压气流，向患者进行供气，此类方式为电动供气，另外使用压缩气泵，在经过过滤、减压、市花等处理后经管道进行供气的方式为气动方式。

电动呼吸机结构相对复杂，但其在临床中适用范围较广，与电动呼吸机相比，气动呼吸机具有轻便性特点，适用范围需要以压缩气源供应范围为主。

机械通气与自主呼吸具有相对性，健康人在正常状态下能够进行自主呼吸，但机械通气是由机器对呼吸进行的控制。

机械通气与自主呼吸模式下的内外压力差具有正负相反的特点。

呼吸机将空氧混合气体通过机械通气的方式强制性输送给患者，以维持患者心肺功能与生命体征，能够为医疗人员医疗救助工作的开展赢得时间。

正压通气模式在当下呼吸机的应用中十分广泛。

正压通气工作原理为，人工气道通“Y”形管呼气回路与吸气回路，吸气阶段呼气阀关闭，呼吸阀打开时气体通过过滤器、湿化器等进入气道与肺泡。

1.2呼吸机参数设置及校准
为确保呼吸机应用质量与效率，减少对患者肺部的损伤，需要通过校准来保证设置参数和监测值的准确性。

一般来讲呼吸机参数设置主要包含潮气量、通气频率、吸气流率、气流模式等，具体参数设置如下所示。

1.2.1呼吸机潮气量设置及校准
呼吸机在在VCV模式下，相关参数设置为：呼吸频率20次/分，呼吸比为1:2，呼气末正压0.2kPa（数据属于非零值），氧浓度为40%。

采用呼吸机测试仪校准呼吸机潮气量。

以为测量模型，其中表示被校准呼吸机潮气量相对误差。

Vm表示测试仪潮气量3次测量均数，Vo表示被校准呼吸机潮气量3次测量均数。

1.2.2呼吸机气道峰压设置及校准
气道风压主要是指气道压力的峰值。

呼吸机在PCV模式下，相关参数设置应当为呼吸比1:2，呼气末正压0kPa，氧浓度40%。

采用呼吸机测试仪校准呼吸机的气道峰压。

以为测量模型，其中表示校准呼吸机气道峰压误差。

Po表示测试仪气道峰压3次测量均数，Pm表示被校准呼吸机气道峰压3次测量均数。

1.2.3呼吸机吸气氧浓度设置及校准
吸气氧浓度是患者吸入的混合气体中氧气所占气体的体积百分比。

呼吸机在VCV模式下，相关参数设置应当为：潮气量400mL，呼吸比1:2，呼吸频率15次/分，呼气末正压0.2kPa。

同样次用呼吸机测试仪校准呼吸机的吸气氧浓度。

以为测量模型，其中表示被校准呼吸机稀吸气氧浓度误差，mo表示
被校准呼吸机吸气氧浓度3次测量均数，mm表示测试仪吸气氧浓度3次测量均数。

二、呼吸机的技术参数和计量性能
2.1呼吸机常用通气模式
容量控制通气简称VCV模式，压力控制通气简称PCV模式，同步间歇强制通
气简称SIMV模式。

不同的呼吸机通气模式下所对应的患者通气需求具有差异。

2.2计量性能
潮气量（Tidal Volume）：输送VT＞100mL或者VM＞3L/min的呼吸机相对
误差不大于±15%；输送VT≤100mL或者VM≤3L/min的呼吸机应当严格按照使用
说明书要求进行执行。

呼吸频率（f）：计量性能为±10%设定值或者±1次/min，二者取绝对值相
对较大者。

气道峰值（ppeak）：计量性能为±（2%FS＋4%实际读数）。

呼吸末正压 (PEEP) :计量性能为± (2%FS+4%实际读数) 。

吸气的氧气体积浓度 (F1O2) :体积分数在 (21%～100%) 范围, 其计量性能
≤±5%。

2.3校准方法
采用呼吸机、测试仪、模拟肺对呼吸机进行校准，按照JJF1234-2018校准
规范要求进行逐项校准，并对校准过程与数据进行记录，以形成校准证书。

在进行呼吸机校准的过程中，校准人员应当重视肺的顺应性指标，肺的顺应
性指标与呼吸功能顺畅性，呼吸工作效率密切相关。

肺顺应性计算公式为。

式中，C指代单位压力下肺所能容纳的气体体积。

指代肺所容纳的气体体积变量。

为指代气体进入肺部的压力变量。

C值越大，肺顺应性越好。

三、呼吸机校准技术常见问题
呼吸机校准技术应用过程中常见技术问题较多，主要可分为八类。

气道阻力
问题下呼吸机工作效率低下；校准过程中，潮气量数值难以检测；潮气量校准中
潮气量输出异常；氧气体积浓度校准中氧气体积浓度误差超出正常范围；氧气的
体积浓度报警现象频繁出现；肺顺应性较差；呼吸频率校准中检测频率与设置值
存在出入；呼吸机存在警报误报或者不报警现象。

以上问题的出现，严重影响着
呼吸机校准工作的开展。

四、校准常见问题技术处理措施
气道阻力问题下呼吸机工作效率低下。

气道阻力问题的出现一般是由于呼吸
机潮气量过大或者呼吸机呼吸管道过长所导致的，为减少此类问题的出现需要重
新设置呼吸机潮气量，同时不断缩短呼吸管道长度，以减少由气道阻力问题导致
的呼吸机工作效率问题。

潮气量数值难以检测与输出异常问题。

在潮气量难以检测时，应当对呼吸机
设置进行分析，对潮气量检测阈值设置进行调整，进而重新进行检测。

潮气量输
出问题作为呼吸机校准过程中的常见问题，引发此类问题的因素为潮气量过高或
者过低。

在潮气量过高的情况下，校准人员需要对通气模式进行检查；在潮气量
过低的情况下，需要注意呼吸机管道连接状态的，确认管道连接是否正常，是否
存在漏气现象，对呼吸机流量进行定标，检查呼气管路内气体是否能够完全呼出，同时需要对外部流量传感器进行校准，以有效解决潮气量数值异常问题。

氧气体积浓度校准问题在处理过程中，需要重视对氧传感器的校准，对氧传
感器校准数据进行验证；同时检查是否有充足气量从氧传感器流过；对呼吸机检
测仪气体类型进行合理选择，确保氧气浓度超过50%，确保校准过程中对气体类
型的切换精准性，以此实现对氧气体积浓度误差的处理。

氧气体积浓度报警频发问题可能是由于部件老化所致，因此在校准过程中需
要检查是否气流能够从氧气传感器流过，同时应当检查呼吸机校准用标准器状态，必要时刻对标准器氧气传感器进行校准，以确保标准器的可靠性。

呼吸机一般采
用氧传感器，在长时间高氧气浓度的试用下，氧传感器寿命明显缩短，因此氧电
池监测能力下降，难以对氧气体积浓度进行监测，以减少由于氧气体积浓度导致
的误报警。

在对此类问题进行处理的过程中，需要对氧电池进行校准，以判断其
是否失效，在关闭氧电池监测功能后再次对氧气体积浓度报警问题进行甄别。

肺顺应性较差。

肺顺应性较差问题的解决主要以减小呼吸机气道压力为主，
气道压力的校准技术如上文所示。

呼吸频率校准中常见数值与设置值差异问题，解决此类问题需要对呼吸机模
式进行检查，通将其设置为压力控制通气模式；在一定设置频率下，调节呼吸机
频率、分钟通气量以确保其与设置值的一致性。

为确保问题处理质量，可再次对
呼吸机进行开机检查与校准。

对于警报误报或者不报警现象的出现，此类问题的解决需要对呼吸机报警功
能进行优化。

通过功能优化，呼吸机能够及时快速自检并完成报警，从而提升呼
吸机使用质量，确保呼吸机校准的科学性。

五、结束语
呼吸机校准工作的开展具有重要性与必要性，为提升呼吸机校准质量，文章
就呼吸机校准问题与校准解决措施进行研究，以确保呼吸机临床应用安全性。

JJF1234-2018校准规范下部分校准工作的开展更加具有针对性，这也是日后呼吸
机校准工作的重点。

呼吸机作为医疗设备的重要组成部分，校准技术服务能够为
呼吸机提供校准证书，基于此计量机构校准技术人员应当更加规范的开展工作，
以体现自身工作价值。

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