3、呼吸机的结构及原理

世界理解我们的严谨
闭环控制系统 (监测→反馈控制) 开环控制系统 (送气、无反馈)
呼吸机—电子打气筒！
世界理解我们的严谨
呼吸机的历史
1832年 1928年 1935年 约翰•达尔齐尔（John Dalziel)提出设想密封箱 德林克（Drinker)第一台有临床价值的电动铁肺 贝拉克(Barach) 面罩 CPAP
理，通过控制器发出不同指令来控制各传感器、呼出阀、 吸气阀来满足病人呼吸的要求。
• 病人气路：由气体管道、湿化器、过滤器等组成。
世界理解我们的严谨
呼吸机结构示意图
世界理解我们的严谨
呼吸机的基本结构包括： ①气源。 ②供气和驱动装置。
③空氧混合器。 ④控制部分。 ⑤呼气部分。 ⑥监测报警系统。 ⑦呼吸回路。 ⑧湿化和雾化装置。
雾化器是利用压缩气源作动力进行喷雾，雾化的生 理盐水可增加湿化的效果，也可用作某些药物的雾化吸 入。雾化器产生的雾滴一般小于5μm。
世界理解我们的严谨
Thank you!
祝大家工作愉快！
世界理解我们的严谨
世界理解我们的严谨
呼吸机的工作示意图
吸气相
吸气向呼气切换
压力切换 时间切换 容量切换 流速切换 复合切换 自主切换 时间切换 人工切换
呼气相
呼气向吸气切换
世界理解我们的严谨
呼吸机基本结构
• 供气装置：由空气压缩机(提供高压空气)、氧气供给装 置或氧气瓶(提供高压氧气)和空氧混合器组成。主要提 供给病人吸入的氧浓度在21%~100%的高含氧气体。 • 控制装置：由计算机对设置参数及实测值进行智能化处
世界理解我们的严谨
一、气源
绝大多数呼吸机需高压氧和高压空气。氧气源可来
自中心供氧系统，也可用氧气钢筒。高压空气可来自中 心供气系统，或使用医用空气压缩机。氧气和压缩空气 的输出压力不应大于5kg/cm2，因此，使用中心供氧、中 心供气，或高压氧气钢筒，均应装配减压和调压装置。
电动型呼吸机不需高压空气，其中部分需高压氧，部分 不需高压氧，经氧流量计供氧。
无创呼吸机
有创呼吸机
世界理解我们的严谨
2、按用途分类（六类）：
急救呼吸机 呼吸治疗通气机 麻醉呼吸机 小儿呼吸机：专用于小儿和新生儿通气支持和呼吸治疗。 高频呼吸机：具备通气频率＞60次/min功能。 无创呼吸机：经面罩或鼻罩完成通气支持。
世界理解我们的严谨
3、按驱动方式分类： 气动气控：需4kg/cm2以上氧源和空气源，由逻辑 元件控制和调节呼吸机参数。 电动电控：驱动和参数调节均由电源控制。 气动电控：通气源以氧气为动力，控制系统以电 源为动力。多功能呼吸机的主流设计。
世界理解我们的严谨
4、按切换方式分类（四类）： 定时通气机（时间切换）
定容通气机（容量切换）
定压通气机（压力切换） 定流通气机（流速切换）
世界理解我们的严谨
5、按适用范围分类：
成人 儿童 新生儿
6、按工作频率分类：
常频 高频
世界理解我们的严谨
呼吸机功能
1. 基本功能 ①提供可变通气压力或容积； ②调节呼吸频率或呼吸周期； ③调节吸气流速或吸呼比；
世界理解我们的严谨
二、供气和驱动装置
供气装置
• 中央供气
•
•
空气压缩机
氧气瓶
世界理解我们的严谨
减压阀
• 减压阀是气动呼吸机的
一个必备配件
• 主要作用是将气源的压 力减压并稳定到一个定 值。
世界理解我们的严谨
三、空氧混合器
把氧气和空气混合,再按比例调节成治疗所 需的安全氧浓度输出给病人的一种装置 分为： 浮标式混合器 机械膜式混合器 电子比例混合器
世界理解我们的严谨
流量传感器：能感受流体流量并转换成可用输出信号的传 感器 差压式 ：根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知 的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量。 超声波：超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的 信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速， 从而换算成流量。
世界理解我们的严谨
七、呼吸回路
世界理解我们的严谨
• 气体管道
世界理解我们的严谨
• 过滤器
世界理解我们的严谨
• 积水杯
世界理解我们的严谨
八、湿化器与雾化器 （一）湿化器 对吸入气体的加温和湿化，以使气道内不易产生痰栓 和痰痂，并可降低分泌物的粘稠度，促进排痰。
世界理解我们的严谨
（二）雾化器
世界理解我们的严谨
四、控制部分
世界理Baidu Nhomakorabea我们的严谨
五、呼气部分
配合呼吸机作呼吸动作。 在吸气时关闭，使呼吸机提供的气体能 全部供给病人；在吸气末，呼气阀仍可以 继续关闭，使之屏气； 只在呼气时才打开，使之呼气。 当气道压力低于PEEP时，呼气部分必须 电磁呼气阀
关闭，维持PEEP。
呼气只能从此回路呼出，而不能从此回 路吸入。 呼气部分主要有三种功能的阀组成：呼 PEEP阀
气阀、PEEP阀、呼气单向阀，也可由一
个或两个阀完成上述功能。
世界理解我们的严谨
六、监测和报警系统
呼吸机监测系统的作用有两个方面：
•一是监测病人的呼吸状况； •二是监测呼吸机的功能状况，
•两者对增加呼吸机应用的安全性，均具有
相当重要的作用。
呼吸机的监测系统包括:压力、流量、 吸入氧浓度、呼出气CO2浓度、经皮 O2分压、CO2分压、血氧饱和度等。
④调节辅助呼吸的敏感度。
世界理解我们的严谨
2. 次级功能 ①调节吸入气氧浓度； ②加温、加湿功能； ③压力安全阀。
世界理解我们的严谨
3. 特殊功能 ①压力波形选择； ②呼气流速限制； ③深吸气功能。
④PEEP
⑤压力支持 ⑥自发通气回路
世界理解我们的严谨
4. 附属功能 ①监测系统； ②警报系统； ③记录系统。
1940's
1952年 1970's 1989年
负压通气大量使用
拉森(Lassen)证明正压通气更有效（哥本哈根） 鼻(面)罩正压通气 BiPAP呼吸机
世界理解我们的严谨
20世纪 40年代，铁
肺被大规模
用于小儿麻 痹的治疗。
世界理解我们的严谨
世界理解我们的严谨
呼吸机的类型
1、按照与患者的连接方式分为：
世界理解我们的严谨
压力监测：通过压力传感器实施，一般连接在病人Y型接 口处。 流量监测：一般在呼气端装有流量传感器，以监测呼出气 的潮气量，并比较吸入气的潮气量。
FIO2监测：一般安装在供气部分，监测呼吸机输出的氧浓 度，以保证吸入所需浓度的新鲜空-氧混合气体。 监测氧浓度的传感器有两种，一是氧电极，二为氧电池， 都只能用一年左右。
呼吸机的结构与原理
市场部—— 赵伟
世界理解我们的严谨
呼吸机是治疗呼吸 衰竭重要的设备，是最 重要的急救设备之一。
世界理解我们的严谨
呼吸机的定义
• 呼吸机是一种能将含氧气的空气送入肺部，将含二氧
化碳的气体排出体外，帮助呼吸系统完成通气的装 置—生理学的定义
• 呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸， 增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节 约心脏储备能力的装置—力学的定义