通气机麻醉设备学
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工作 周期
17
吸气启动： 通气机由呼气期或静息状态转为吸气期的机械转换过程 称。在辅助通气(同步呼吸)时又称为触发(Triggering)。 吸气启动时，通气机要完成的机械操作包括：①开放输 气系统输出气体；②关闭呼气阀。
肺充气： 通气机向肺内输送气体的过程。压力输气系统以压缩气 体释放气体的形式向肺内输送气体；容量输气系统以容 积转移的形式向肺内输送气体。此期间通气机需要完成 的机械操作包括：①保持呼气阀关闭状态；②输气系统 持续输出气体；③限定输出气体的流率、时问、容量、 压力等物理参数。
9
1543年，Vesalius首次对猪进行气管切开并置入气管导 管成功，证实通过气管导管施以正压能使肺膨胀。 1667年，Hooke在狗身上成功重复了这一实验并首次应用 风箱技术成功地进行了正压通气。 1792年，Curry首次在人身上成功进行了气管插管。此后 这种简单的由手动进行人工通气的风箱技术在欧洲较广 泛地被用于溺水者的复苏。 1832年Dalziel设计出一个箱式负压装置，通过箱内的压 力变化而进行通气，但是它需要人工提供动力。 1928年10月，Drinker和Shaw用他们研制的一台被世人称 为"铁肺"的箱式体外负压通气机治疗一个因脊髓灰质炎 呼吸衷竭而昏迷的8岁女孩获得成功，从而开创了机械通 气史上的一个里程碑。
23
气源安全切换阀 气压平衡阀在一种气源气压过低或丧失的情况下，会
切断气源。为保证气源供应，设置气源安全切换装置。 在正常情况下，两个气源互相连锁，均无输出，通气
机由空氧混合器配比阀供气。如果氧气意外中断，氧气 皮鼓复位，空气气源通道开放，压缩空气输出，维持通 气机的动力。反之，空气中断，氧气输出维持动力供应。
15
压力方式： 体外式负压呼吸机：早期的铁肺、胸甲式呼吸机 作用于气道的正压呼吸机：现代呼吸机均为此类型
(吸气→呼气)切换方式： 压力切换型 时间切换型 联合切换型
容积切换型 流速切换型
通气频率： 常规频率呼吸机 高频喷射呼吸机：可控制在1～20Hz 高频振荡呼吸机：频率在50Hz以上
16
间歇正压通气机工作周期由吸气期和呼气期两个时相构 成。每个通气周期都要经过吸气启动、肺充气、呼气切 换和肺排气四个物理过程，其中吸气启动和肺充气构成 通气机的吸气期，呼气切换和肺排气构成通气机的呼气 期。每一步过程通气机都要完成一定的机械操作。
12
这些早期的现代呼吸机采用的是活塞、风箱等气控、气 动机械性技术，灵敏性不高，监测功能不完善。至60至 70年代，随着物理学的发展，电子技术被引进到呼吸机 的设计中，气动能源实现了电子设备控制；由电位计所 控制的容量压力监测系统和报警系统亦开发出来，这些 都大大方便了临床实践。这一时期，随着大量临床经验 的积累和研究，一些新的机械通气观念和技术得以发展 和应用，如呼气末正压(PEEP)、持续气道正压(CPAP)、 间歇指令通气(IMV)、同步间歇指令通气(SIMV)和T型管 技术。
18
呼气切换： 通气机由吸气期转为呼气期的机械转换称为呼气切换。 有时又称为预调，通气机呼气切换要完成的机械操作包 括：①输气系统停止输出气体；②开放呼气阀。
肺排气： 通气机停止送气，肺内气体排出体外的过程。此期间通 气机需要完成的机械操作包括：①输气系统持续关闭状 态；②呼气阀保持开放状态，肺内气体在肺泡回缩力驱 动下经呼气阀排出呼吸气路；③限定呼气时间、呼气末 气道压，特殊情况下还要限定呼气流率。
2．正负压通气 (Positive．Negative Pressure Ventilation，PNPV) 吸气期气道压高于大气压，气体压入肺内；呼气期气道 压低于大气压吸出肺内气体。
5
机械通气的四类基本通气模式： 3．间歇正压通气 (Interval Positive Pressure Ventilation，IPPV)。 吸气期气道压高于大气压，气体压入肺内；呼气期气道 压与大气压平衡，胸肺弹性复位，驱使肺内气体呼出。 IPPV是目前应用最广的基本通气模式，附加特定功能可 以衍生出多种通气模式。
20
动力系统：将高压气源或电源转换成为安全能源，提供 通气机运行动力。 控制系统：调控通气频率、呼气和吸气时间比例等时相 参数，使通气机能够自动运行。 输气系统：调控流率、潮气量、气道压等气量参数，输 送吸入气体 呼吸气路：通气机与患者之间的连接管道。 安全监控系统：监测通气力学指标判定异常情况，发出 声光报警，保证使用安全。
21
医用氧气源 是通气机的主要动力气源，也是通气对象的主要吸入气
体。相关部件的原理和安全要求与麻醉机供气系统相同。
压缩空气源 可来自高压储气钢瓶或中心供气系统，也可由医用空气
压缩机供应。
22
空氧混合器，是调节吸入氧浓度的气路组件。 减压后的压缩氧气和压缩空气，先经两级压力平衡，
再由空氧配比阀调节混合输出。气压平衡器同轴阀在传 感皮膜的连带下总是向压强较低的一侧偏移，低压气源 的阀间隙扩大，通过流量增加；而高压气源的流量减小， 使得进入配比阀的两路气源压力相等。配比阀的阀芯由 手动调节，调节输出气体氧气含量，输出气体最低氧浓 度为21％。
8
2008年5月28日凌晨，暴风雨袭击了整个田纳西州，顷刻 间狂风大作、暴雨倾盆。突然，整个杰克逊镇的电路中 断了！警觉的弗里曼立刻冲到客厅，开启自备发电机， 然而紧急关头，自备发电机竟然无法启动。弗里曼情急 之下，试图用手动方式去开动“铁肺”，过去他曾数次 用同样的方法挽救回女儿，然而这一次，“铁肺”却没 有恢复工作。弗里曼不停地为女儿施行人工呼吸，然而 这一切已经迟了，凌晨3点，和生命赛跑了61年的黛安妮 离开了这个世界……
4．持续气道正压 (Continuous Positive Airway Pressure，CPAP) 呼吸气路内提供持续气流经限压阀排出，吸气期和呼气 期气道压始终高于大气压。
6
黛安妮奥德尔在3岁时患上严重的小儿麻痹症，从此她的 人生就只能被限制在一个7英尺长、750磅重的金属箱子 (人工呼吸机)里。6岁的时候，医学界研制出了小儿麻痹 症疫苗。但是对于奥德尔来说，疫苗已经问世得太晚。 58年来，奥德尔一直在这个厚重的金属箱子里度过，由 她的父母以及其他家 人照顾，后来又有好 心人为她建立了一个 非营利性的基金会， 出资聘请助手专门 照料她。
11
1946年，美国Bennett公司研制出第一台初具现代呼吸机 基本结构的间歇正压呼吸机并应用于临床。自此气控-气 动压力限制型呼吸机一度成为正压通气机的主流形式。 这一时期的主要代表机型为Bennet PR-1A和Bird mark VII等，属于现代第一代呼吸机。 但在临床实践中发现这类正压呼吸机常常不能保证有效 的潮气量。为弥补这一不足，设计者们首先开发了容量 监测功能装置，然后开始探索研制容量限制型呼吸机。 1950年，瑞典的Engstrom研制出世界上第一台容量转换 型呼吸机，标志着第二代呼吸机的诞生。自此，正压通 气技术达到了一个新的水平。
4
机械通气的四类基本通气模式：
1．体外间歇负压通气 (Interval Negative Pressure Ventilation，INPV) 体外通气机将患者躯干置于铁肺密闭箱内，患者头部置 于箱外，通过箱内负压扩张胸廓使气道压低于大气压， 形成人工吸气；呼气期箱内负压解除，胸廓弹性回缩自 然呼气。
通气机麻醉设备学
2
呼吸机是临床使用的肺通 气装置。它只能起到将气 体送到肺内和排出肺外的 作用，并没有参与呼吸的 全过程，并不能代替肺的 全部功能（指换气功能）。 所以有人认为将其称之为 通气机更为确切。 我们所谈到的呼吸机的功 能实际上是指它的通气功 能。
3
作用：
替代和改善外呼吸，降低呼吸做功
10
在30至40年代欧美脊髓灰质炎大流行时，铁肺、双人铁 肺、胸甲式和带式等体外负压通气机大量应用于临床， 尽管取得了一些效果，但其固有的缺陷暴露无遗：一是 疗效极低，其治疗呼吸衷竭的总死亡率高达80%，对战伤 所致的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的治疗未获成功； 二是气道管理困难，气道分泌物难以排出；三是不能应 用于外科手术麻醉中。 19世纪末20世纪初，由于人工气道技术的完善和喉镜直 视下气管插管方法的建立，正压通气方法在外科和麻醉 学科领域得到较为迅猛的发展。1940年第一台间歇正压 通气(IPPV)麻醉机发明成功并应用于胸外科手术患者和 战伤ARDS的抢救中，获得成功。
百度文库
19
主机(ventilator)： 正压呼吸控制器、通气模式控制器、持续气流控制器、 空氧混合器、压力感受器、流量感受器、呼气末正压发 生器、触发装置、阀门系统、报警及监测装置等(由微电 脑及电路等控制)。
空气压缩机(compressor)： 中心供空气时不需要工作。
外部管道系统： 吸气管道(inspiratory tube)、气体加温湿化装置 (humidifier)、呼气管道(expiratory tube)、集水杯。
适应症：
1.严重通气不良；2.严重换气障碍；3.神 经肌肉麻痹；4.心脏手术后；5.颅内压增 高；6.新生儿破伤风使用大剂量镇静剂需 呼吸支持时；7.窒息、心肺复苏；9.任何 原因的呼吸停止或将要停止。
禁忌症：
没有绝对禁忌症。肺大泡、气胸、低血容 量性休克、心肌梗塞等疾病应用时应减少 通气压力而增加频率。
14
F.开发出多种新的通气模式，其中部分模式具有智能化 功能，如压力支持通气(PSV)、压力调节容积控制通气 (PRVCV)、容积支持通气(VSV)、压力释放通气(PRV)、双 相气道正压通气(BiPAP)、适应性支持通气(ASV)、适应 性压力通气(APV)和容积保障压力支持通气(VAPSV)等， 其共同特点是较以往辅助通气模式更加接近生理状态。 G.监测、警报系统更加完善，应用了自动反馈调节系统 和自动较正系统，使调节更加简单，增加了安全性。部 分机型还具有相应的通讯接口，可连接计算机和监护仪， 为临床提供更多的资料和数据。H.一机多能，同一型号 呼吸机既适用于成人又可用于儿童，集压力、容积、时 间及流速切换于一身，扩大了应用者的选择范围。
24呼吸机的组成--控制系统--机械控制
1.机械容量控制原理
25呼吸机的组成--控制系统--机械控制
双稳态触发器 机械容量切换控制原理适用于具有风箱的通气机，关
键部件是机械双稳态触发器。下触点受压使阀块上移封 闭控制气流的出口，控制气流的气压使其停留在上位， 触发器处于关闭位。上触点受压使阀块下落，触发器处 于开位，控制气流放空。
26呼吸机的组成--控制系统--机械控制
触发器（R）设在风箱底部，接通气源后控制气路中输 入恒定控制气流。呼气末触发器下触点受压关闭，控制 气路内处于高压状态，通气阀关闭。输入气体驱动风箱 慢慢扩张压缩弹簧。当触发器上触点碰到潮气量调节限 位器时，触发器上触点受压切换为开位，控制气流放空， 控制气路压力消失，通气阀开放。风箱在弹簧作用下输 出气体，开始吸气期。当风箱复位使触发器再次处于闭 位时，控制气路压力增高，通气阀关闭，转为下一个呼 气期。呼气时间调节阀控制风箱进气流率，即风箱底部 上升的速度。吸气时问调节阀控制风箱排气速率，即风 箱底部复位的速度。两者配合间接调定呼吸频率和吸呼 比。潮气量限位器控制风箱底部行程确定潮气量。机械 定容型通气机只有控制通气模式，不能辅助通气。
7
在人工呼吸机里，奥德尔只有颈和头部露在机器外面， 她只能通过镜子与来访者进行眼神交流。此外，奥德尔 还学会了如何用一个细小的吹气管控制电视开关，并且 通过有语音识别功能的电脑进行写作。由于奥德尔脊柱 畸形，因此只能一直使用老式的人工呼吸机。
她顽强地拿下了高 中毕业证，参加了 大学的课程，还被 授予荣誉学位，她 甚至还利用一部可 以进行语音识别的 电脑写了一部儿童 读物。
13
自80年代以后，第三代呼吸机开始广泛应用于临床。它 们功能齐全、性能先进、可靠耐用，集定压、定容于一 体，兼容多种新的通气模式，部分机型还具备智能化功 能。其特点具体表现在：A.活塞风箱和机械性活瓣应用 减少，代之以电子模拟装置，重要部件具有双重性结构， 故障发生率低，安全可靠。B.附属加温加湿功能更加充 分，部分机型还带有气道雾化给药装置。C.吸入氧浓度 的调节更加灵活，随意性更大。D.辅助通气的功能元件 灵敏度提高，反应时间缩短，多不超过150ms；开发出流 速触发时的阻力和呼吸功消耗，使自主呼吸更易与呼吸 机协调同步。E.增加了吸气流速波型变化、吸气暂停、 深吸气等有益的特殊功能。
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吸气启动： 通气机由呼气期或静息状态转为吸气期的机械转换过程 称。在辅助通气(同步呼吸)时又称为触发(Triggering)。 吸气启动时，通气机要完成的机械操作包括：①开放输 气系统输出气体；②关闭呼气阀。
肺充气： 通气机向肺内输送气体的过程。压力输气系统以压缩气 体释放气体的形式向肺内输送气体；容量输气系统以容 积转移的形式向肺内输送气体。此期间通气机需要完成 的机械操作包括：①保持呼气阀关闭状态；②输气系统 持续输出气体；③限定输出气体的流率、时问、容量、 压力等物理参数。
9
1543年，Vesalius首次对猪进行气管切开并置入气管导 管成功，证实通过气管导管施以正压能使肺膨胀。 1667年，Hooke在狗身上成功重复了这一实验并首次应用 风箱技术成功地进行了正压通气。 1792年，Curry首次在人身上成功进行了气管插管。此后 这种简单的由手动进行人工通气的风箱技术在欧洲较广 泛地被用于溺水者的复苏。 1832年Dalziel设计出一个箱式负压装置，通过箱内的压 力变化而进行通气，但是它需要人工提供动力。 1928年10月，Drinker和Shaw用他们研制的一台被世人称 为"铁肺"的箱式体外负压通气机治疗一个因脊髓灰质炎 呼吸衷竭而昏迷的8岁女孩获得成功，从而开创了机械通 气史上的一个里程碑。
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气源安全切换阀 气压平衡阀在一种气源气压过低或丧失的情况下，会
切断气源。为保证气源供应，设置气源安全切换装置。 在正常情况下，两个气源互相连锁，均无输出，通气
机由空氧混合器配比阀供气。如果氧气意外中断，氧气 皮鼓复位，空气气源通道开放，压缩空气输出，维持通 气机的动力。反之，空气中断，氧气输出维持动力供应。
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压力方式： 体外式负压呼吸机：早期的铁肺、胸甲式呼吸机 作用于气道的正压呼吸机：现代呼吸机均为此类型
(吸气→呼气)切换方式： 压力切换型 时间切换型 联合切换型
容积切换型 流速切换型
通气频率： 常规频率呼吸机 高频喷射呼吸机：可控制在1～20Hz 高频振荡呼吸机：频率在50Hz以上
16
间歇正压通气机工作周期由吸气期和呼气期两个时相构 成。每个通气周期都要经过吸气启动、肺充气、呼气切 换和肺排气四个物理过程，其中吸气启动和肺充气构成 通气机的吸气期，呼气切换和肺排气构成通气机的呼气 期。每一步过程通气机都要完成一定的机械操作。
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这些早期的现代呼吸机采用的是活塞、风箱等气控、气 动机械性技术，灵敏性不高，监测功能不完善。至60至 70年代，随着物理学的发展，电子技术被引进到呼吸机 的设计中，气动能源实现了电子设备控制；由电位计所 控制的容量压力监测系统和报警系统亦开发出来，这些 都大大方便了临床实践。这一时期，随着大量临床经验 的积累和研究，一些新的机械通气观念和技术得以发展 和应用，如呼气末正压(PEEP)、持续气道正压(CPAP)、 间歇指令通气(IMV)、同步间歇指令通气(SIMV)和T型管 技术。
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呼气切换： 通气机由吸气期转为呼气期的机械转换称为呼气切换。 有时又称为预调，通气机呼气切换要完成的机械操作包 括：①输气系统停止输出气体；②开放呼气阀。
肺排气： 通气机停止送气，肺内气体排出体外的过程。此期间通 气机需要完成的机械操作包括：①输气系统持续关闭状 态；②呼气阀保持开放状态，肺内气体在肺泡回缩力驱 动下经呼气阀排出呼吸气路；③限定呼气时间、呼气末 气道压，特殊情况下还要限定呼气流率。
2．正负压通气 (Positive．Negative Pressure Ventilation，PNPV) 吸气期气道压高于大气压，气体压入肺内；呼气期气道 压低于大气压吸出肺内气体。
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机械通气的四类基本通气模式： 3．间歇正压通气 (Interval Positive Pressure Ventilation，IPPV)。 吸气期气道压高于大气压，气体压入肺内；呼气期气道 压与大气压平衡，胸肺弹性复位，驱使肺内气体呼出。 IPPV是目前应用最广的基本通气模式，附加特定功能可 以衍生出多种通气模式。
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动力系统：将高压气源或电源转换成为安全能源，提供 通气机运行动力。 控制系统：调控通气频率、呼气和吸气时间比例等时相 参数，使通气机能够自动运行。 输气系统：调控流率、潮气量、气道压等气量参数，输 送吸入气体 呼吸气路：通气机与患者之间的连接管道。 安全监控系统：监测通气力学指标判定异常情况，发出 声光报警，保证使用安全。
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医用氧气源 是通气机的主要动力气源，也是通气对象的主要吸入气
体。相关部件的原理和安全要求与麻醉机供气系统相同。
压缩空气源 可来自高压储气钢瓶或中心供气系统，也可由医用空气
压缩机供应。
22
空氧混合器，是调节吸入氧浓度的气路组件。 减压后的压缩氧气和压缩空气，先经两级压力平衡，
再由空氧配比阀调节混合输出。气压平衡器同轴阀在传 感皮膜的连带下总是向压强较低的一侧偏移，低压气源 的阀间隙扩大，通过流量增加；而高压气源的流量减小， 使得进入配比阀的两路气源压力相等。配比阀的阀芯由 手动调节，调节输出气体氧气含量，输出气体最低氧浓 度为21％。
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2008年5月28日凌晨，暴风雨袭击了整个田纳西州，顷刻 间狂风大作、暴雨倾盆。突然，整个杰克逊镇的电路中 断了！警觉的弗里曼立刻冲到客厅，开启自备发电机， 然而紧急关头，自备发电机竟然无法启动。弗里曼情急 之下，试图用手动方式去开动“铁肺”，过去他曾数次 用同样的方法挽救回女儿，然而这一次，“铁肺”却没 有恢复工作。弗里曼不停地为女儿施行人工呼吸，然而 这一切已经迟了，凌晨3点，和生命赛跑了61年的黛安妮 离开了这个世界……
4．持续气道正压 (Continuous Positive Airway Pressure，CPAP) 呼吸气路内提供持续气流经限压阀排出，吸气期和呼气 期气道压始终高于大气压。
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黛安妮奥德尔在3岁时患上严重的小儿麻痹症，从此她的 人生就只能被限制在一个7英尺长、750磅重的金属箱子 (人工呼吸机)里。6岁的时候，医学界研制出了小儿麻痹 症疫苗。但是对于奥德尔来说，疫苗已经问世得太晚。 58年来，奥德尔一直在这个厚重的金属箱子里度过，由 她的父母以及其他家 人照顾，后来又有好 心人为她建立了一个 非营利性的基金会， 出资聘请助手专门 照料她。
11
1946年，美国Bennett公司研制出第一台初具现代呼吸机 基本结构的间歇正压呼吸机并应用于临床。自此气控-气 动压力限制型呼吸机一度成为正压通气机的主流形式。 这一时期的主要代表机型为Bennet PR-1A和Bird mark VII等，属于现代第一代呼吸机。 但在临床实践中发现这类正压呼吸机常常不能保证有效 的潮气量。为弥补这一不足，设计者们首先开发了容量 监测功能装置，然后开始探索研制容量限制型呼吸机。 1950年，瑞典的Engstrom研制出世界上第一台容量转换 型呼吸机，标志着第二代呼吸机的诞生。自此，正压通 气技术达到了一个新的水平。
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机械通气的四类基本通气模式：
1．体外间歇负压通气 (Interval Negative Pressure Ventilation，INPV) 体外通气机将患者躯干置于铁肺密闭箱内，患者头部置 于箱外，通过箱内负压扩张胸廓使气道压低于大气压， 形成人工吸气；呼气期箱内负压解除，胸廓弹性回缩自 然呼气。
通气机麻醉设备学
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呼吸机是临床使用的肺通 气装置。它只能起到将气 体送到肺内和排出肺外的 作用，并没有参与呼吸的 全过程，并不能代替肺的 全部功能（指换气功能）。 所以有人认为将其称之为 通气机更为确切。 我们所谈到的呼吸机的功 能实际上是指它的通气功 能。
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作用：
替代和改善外呼吸，降低呼吸做功
10
在30至40年代欧美脊髓灰质炎大流行时，铁肺、双人铁 肺、胸甲式和带式等体外负压通气机大量应用于临床， 尽管取得了一些效果，但其固有的缺陷暴露无遗：一是 疗效极低，其治疗呼吸衷竭的总死亡率高达80%，对战伤 所致的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的治疗未获成功； 二是气道管理困难，气道分泌物难以排出；三是不能应 用于外科手术麻醉中。 19世纪末20世纪初，由于人工气道技术的完善和喉镜直 视下气管插管方法的建立，正压通气方法在外科和麻醉 学科领域得到较为迅猛的发展。1940年第一台间歇正压 通气(IPPV)麻醉机发明成功并应用于胸外科手术患者和 战伤ARDS的抢救中，获得成功。
百度文库
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主机(ventilator)： 正压呼吸控制器、通气模式控制器、持续气流控制器、 空氧混合器、压力感受器、流量感受器、呼气末正压发 生器、触发装置、阀门系统、报警及监测装置等(由微电 脑及电路等控制)。
空气压缩机(compressor)： 中心供空气时不需要工作。
外部管道系统： 吸气管道(inspiratory tube)、气体加温湿化装置 (humidifier)、呼气管道(expiratory tube)、集水杯。
适应症：
1.严重通气不良；2.严重换气障碍；3.神 经肌肉麻痹；4.心脏手术后；5.颅内压增 高；6.新生儿破伤风使用大剂量镇静剂需 呼吸支持时；7.窒息、心肺复苏；9.任何 原因的呼吸停止或将要停止。
禁忌症：
没有绝对禁忌症。肺大泡、气胸、低血容 量性休克、心肌梗塞等疾病应用时应减少 通气压力而增加频率。
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F.开发出多种新的通气模式，其中部分模式具有智能化 功能，如压力支持通气(PSV)、压力调节容积控制通气 (PRVCV)、容积支持通气(VSV)、压力释放通气(PRV)、双 相气道正压通气(BiPAP)、适应性支持通气(ASV)、适应 性压力通气(APV)和容积保障压力支持通气(VAPSV)等， 其共同特点是较以往辅助通气模式更加接近生理状态。 G.监测、警报系统更加完善，应用了自动反馈调节系统 和自动较正系统，使调节更加简单，增加了安全性。部 分机型还具有相应的通讯接口，可连接计算机和监护仪， 为临床提供更多的资料和数据。H.一机多能，同一型号 呼吸机既适用于成人又可用于儿童，集压力、容积、时 间及流速切换于一身，扩大了应用者的选择范围。
24呼吸机的组成--控制系统--机械控制
1.机械容量控制原理
25呼吸机的组成--控制系统--机械控制
双稳态触发器 机械容量切换控制原理适用于具有风箱的通气机，关
键部件是机械双稳态触发器。下触点受压使阀块上移封 闭控制气流的出口，控制气流的气压使其停留在上位， 触发器处于关闭位。上触点受压使阀块下落，触发器处 于开位，控制气流放空。
26呼吸机的组成--控制系统--机械控制
触发器（R）设在风箱底部，接通气源后控制气路中输 入恒定控制气流。呼气末触发器下触点受压关闭，控制 气路内处于高压状态，通气阀关闭。输入气体驱动风箱 慢慢扩张压缩弹簧。当触发器上触点碰到潮气量调节限 位器时，触发器上触点受压切换为开位，控制气流放空， 控制气路压力消失，通气阀开放。风箱在弹簧作用下输 出气体，开始吸气期。当风箱复位使触发器再次处于闭 位时，控制气路压力增高，通气阀关闭，转为下一个呼 气期。呼气时间调节阀控制风箱进气流率，即风箱底部 上升的速度。吸气时问调节阀控制风箱排气速率，即风 箱底部复位的速度。两者配合间接调定呼吸频率和吸呼 比。潮气量限位器控制风箱底部行程确定潮气量。机械 定容型通气机只有控制通气模式，不能辅助通气。
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在人工呼吸机里，奥德尔只有颈和头部露在机器外面， 她只能通过镜子与来访者进行眼神交流。此外，奥德尔 还学会了如何用一个细小的吹气管控制电视开关，并且 通过有语音识别功能的电脑进行写作。由于奥德尔脊柱 畸形，因此只能一直使用老式的人工呼吸机。
她顽强地拿下了高 中毕业证，参加了 大学的课程，还被 授予荣誉学位，她 甚至还利用一部可 以进行语音识别的 电脑写了一部儿童 读物。
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自80年代以后，第三代呼吸机开始广泛应用于临床。它 们功能齐全、性能先进、可靠耐用，集定压、定容于一 体，兼容多种新的通气模式，部分机型还具备智能化功 能。其特点具体表现在：A.活塞风箱和机械性活瓣应用 减少，代之以电子模拟装置，重要部件具有双重性结构， 故障发生率低，安全可靠。B.附属加温加湿功能更加充 分，部分机型还带有气道雾化给药装置。C.吸入氧浓度 的调节更加灵活，随意性更大。D.辅助通气的功能元件 灵敏度提高，反应时间缩短，多不超过150ms；开发出流 速触发时的阻力和呼吸功消耗，使自主呼吸更易与呼吸 机协调同步。E.增加了吸气流速波型变化、吸气暂停、 深吸气等有益的特殊功能。