呼吸机基本原理PPT课件
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28
同步间歇性强制通气 (SIMV) 每分钟按操作 者在呼吸机上设置的参 数给予病人强制性呼吸， 设有同步装置，由病人 呼吸触发。是目前最常 用的通气方式。可以自 主呼吸也可以强制呼吸。 如果病人有呼吸，强制 呼吸就会和病人的吸气 动作同步。
容量切换
呼吸机送给病人的空气容量达到预置值时，呼吸机才进 行切换。 特点是能够保持稳定的通气量。
21
wenku.baidu.com力切换
给病人体内的空气压力超过预置值时，吸气相 切换成呼气相。 特点是不能保持稳定的潮气量。
流量切换
当气流速低于预置值时，吸气相切换为呼气相。
22
呼吸机在临床使用时，要按病情需要适当 选择通气方式，以达到合理使用和最佳的 治疗效果。 呼吸机的呼吸模式主要分为两类：定压通 气模式和定容通气模式。
25
26
辅助通气AMV 靠患者吸气用力触发（流量 触发或压力触发），只要患者触发成功， 呼吸机即给予预设条件的通气支持；
27
辅助强制性通气(ACMV) 仅当病人呼吸频 率低于预置值时才引发机械通气。呼吸较 快的病人可能会通气过度而导致严重的呼 吸性硷中毒和肺过渡膨胀。 间歇性强制通气（IMV） 预置呼吸机参数。 即呼吸机在一定预定间隙期间，自动释出 预定的潮气量，患者也可自主呼吸，决定 自己的呼吸频率和潮气量。
4
一、呼吸机的基本结构组成
呼吸机的组成
可分为两大部分或三部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置 —床边压缩机+O2气源 —中心气源(Air、O2)
(2.5~5.5)kg/cm2
5
呼吸机各部分主要功能
主 机——气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器——外置或内置机械式，比例阀混合。 湿化器——病人吸入气体的加温、加湿 病人管路—螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸 入和呼出气体的传输。 气 源——以适当方式提供压缩空气和氧气） 其 它——主机和病人管路的固定或支撑装置
接呼气回路
出气口
进气口
接在吸气回路 对病人吸入的气体
加温加湿
远端 Y-型头
气管插管 病人
36 ℃
湿化罐内放置 一个卷曲的铝筒 内衬湿化滤纸 形成一个温湿通道
图-1 加热湿化器应用示意图
12
加温、加湿要求
到达病人口边的气体温度：
31℃≤T≤37℃,连续可调
吸入气体的绝对湿度：
HA≥ 30mg.L-1
呼吸机应用基本原理
ICU 祝齐 2015.05
1
思考题
呼吸机的基本工作原理是什么 呼吸机的主要呼吸（通气）模式和含义 呼吸机的基本结构
2
主要内容
基本结构 工作原理
历史与发展 切换形式 通气形式
分类
3
呼吸机（Ventilator）在国外又称通气机 临床三大常规救治设备之 为呼吸功能衰竭或呼吸功能不全的患者提 供呼吸支持或恢复治疗。
就是利用呼吸机对患者进行通气治疗。 机械通气技术，是指如何利用呼吸机所提 供的通气方式来完成对患者的最优化治疗。
15
2.传统的机械通气
铁肺同时在胸腔和腹腔造成负压，导致心输出量的减少 1953年Rancho Los Amigos Hospital的铁肺病房
负压呼吸机（铁肺）
无创通气首先于1928 年在波士顿儿童医院被 使用。 在上个世纪四五十年代 小儿麻痹症肆虐的时候 被广泛使用。
13
加热湿化器的性能测试
(mg.L-1)
口边温度38℃
绝 对
36℃
湿 度
34℃
31℃
ISO 8185
建议插管病人 最小吸气 湿度水平：
≥30mg/L
40 35 30 25
流量(L.min-1) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
图-2 气体流量与温度、湿度性能曲线
14
1.什么是机械通气
吸呼比
吸气时间与呼气时间之比R=T1/T2 通常吸呼比可取1:1.5、1:2、1:2.5、1:3。
17
一次通气量
又叫做潮气量，即每次吸气时进入肺腔的空气 量。一般在100～1200ml范围内可调
每分钟通气量
又叫流率。每分钟吸入气体的总量。一般在0～ 200L/min之间可调。
供气压力
呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺部。 供气压力范围一般为196～588Pa（20～ 60cmH2O）
6
空氧配比方式
机械配比
电子配比
7
有创正压通气的人机系统工程
输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混合气体为低压，要求 温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。
8
主机工作原理
①压缩气源的处理：减压、过滤； ②空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀； ③在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气； ④同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相； ⑤打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程； ⑥检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下
一个吸气相的开始）。
9
基本原理示意图
10
通气控制流程
空气、氧气配比混合(干燥的气体)； 细菌过滤（减少感染）； 降至低压、稳定压力、缓存一定量气体； 吸气回路PID控制（实现各种通气模式）； 经湿化器加温、加湿（雾化）到病人； 呼气回路PID控制（实现PEEP等），呼出气体排 到大气中。
11
加热湿化器工作原理
氧浓度
可调范围为21～100％。
18
常见呼吸机参数翻译
19
二、呼吸周期的控制方式
人体的肺通气过程包括吸气相、吸气相向呼气相 切换、呼气相以及呼气相向吸气相切换四个状态。
1呼气+1吸气= 1呼吸周期
20
时间切换
呼吸机以恒定流量的气体向病人供气，利用各种无稳多 谐振荡器确定呼吸的周期或频率以及呼吸比。吸气时间 达到预置值时，呼吸机自动将吸气相转变为呼气相。 特点是在吸气时间固定后，当病人的顺应性、气道阻力 发生变化时，吸气压力、容积以及流速都需要发生相应 的变化。（多用于负压呼吸机）
23
2019/10/22
24
三、呼吸机常用通气方式（呼吸模式）
定容通气模式：VCV
需要设置潮气量VT、通气频率RR、吸呼比I/E、 给氧浓度FiO2 特点：能保证潮气量、完全替代自主呼吸，有 利于呼吸肌的休息；易发生人机对抗，通气不 足或通气过度，不利于呼吸肌的锻炼
定压通气模式：PCV
需要预设压力控制水平、吸气时间、吸呼比、 通气频率、给氧浓度 可控制气道峰压，减少压力伤害，但不能保证 潮气量
正压呼吸机
1955年在马塞诸塞人 民医院首先使用一种有 创式通气。 这也称为现代机械通气 的标准
16
3.呼吸机的基本技术性能
呼吸频率
呼吸频率为每分钟呼吸次数，一般为6～20次 /m，要视病情需要适当调节。
呼吸周期
呼吸周期由吸气时间T1和呼气时间T2组成， T=T1+T2。 一般呼气时间要比吸气时间长。
同步间歇性强制通气 (SIMV) 每分钟按操作 者在呼吸机上设置的参 数给予病人强制性呼吸， 设有同步装置，由病人 呼吸触发。是目前最常 用的通气方式。可以自 主呼吸也可以强制呼吸。 如果病人有呼吸，强制 呼吸就会和病人的吸气 动作同步。
容量切换
呼吸机送给病人的空气容量达到预置值时，呼吸机才进 行切换。 特点是能够保持稳定的通气量。
21
wenku.baidu.com力切换
给病人体内的空气压力超过预置值时，吸气相 切换成呼气相。 特点是不能保持稳定的潮气量。
流量切换
当气流速低于预置值时，吸气相切换为呼气相。
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呼吸机在临床使用时，要按病情需要适当 选择通气方式，以达到合理使用和最佳的 治疗效果。 呼吸机的呼吸模式主要分为两类：定压通 气模式和定容通气模式。
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辅助通气AMV 靠患者吸气用力触发（流量 触发或压力触发），只要患者触发成功， 呼吸机即给予预设条件的通气支持；
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辅助强制性通气(ACMV) 仅当病人呼吸频 率低于预置值时才引发机械通气。呼吸较 快的病人可能会通气过度而导致严重的呼 吸性硷中毒和肺过渡膨胀。 间歇性强制通气（IMV） 预置呼吸机参数。 即呼吸机在一定预定间隙期间，自动释出 预定的潮气量，患者也可自主呼吸，决定 自己的呼吸频率和潮气量。
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一、呼吸机的基本结构组成
呼吸机的组成
可分为两大部分或三部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置 —床边压缩机+O2气源 —中心气源(Air、O2)
(2.5~5.5)kg/cm2
5
呼吸机各部分主要功能
主 机——气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器——外置或内置机械式，比例阀混合。 湿化器——病人吸入气体的加温、加湿 病人管路—螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸 入和呼出气体的传输。 气 源——以适当方式提供压缩空气和氧气） 其 它——主机和病人管路的固定或支撑装置
接呼气回路
出气口
进气口
接在吸气回路 对病人吸入的气体
加温加湿
远端 Y-型头
气管插管 病人
36 ℃
湿化罐内放置 一个卷曲的铝筒 内衬湿化滤纸 形成一个温湿通道
图-1 加热湿化器应用示意图
12
加温、加湿要求
到达病人口边的气体温度：
31℃≤T≤37℃,连续可调
吸入气体的绝对湿度：
HA≥ 30mg.L-1
呼吸机应用基本原理
ICU 祝齐 2015.05
1
思考题
呼吸机的基本工作原理是什么 呼吸机的主要呼吸（通气）模式和含义 呼吸机的基本结构
2
主要内容
基本结构 工作原理
历史与发展 切换形式 通气形式
分类
3
呼吸机（Ventilator）在国外又称通气机 临床三大常规救治设备之 为呼吸功能衰竭或呼吸功能不全的患者提 供呼吸支持或恢复治疗。
就是利用呼吸机对患者进行通气治疗。 机械通气技术，是指如何利用呼吸机所提 供的通气方式来完成对患者的最优化治疗。
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2.传统的机械通气
铁肺同时在胸腔和腹腔造成负压，导致心输出量的减少 1953年Rancho Los Amigos Hospital的铁肺病房
负压呼吸机（铁肺）
无创通气首先于1928 年在波士顿儿童医院被 使用。 在上个世纪四五十年代 小儿麻痹症肆虐的时候 被广泛使用。
13
加热湿化器的性能测试
(mg.L-1)
口边温度38℃
绝 对
36℃
湿 度
34℃
31℃
ISO 8185
建议插管病人 最小吸气 湿度水平：
≥30mg/L
40 35 30 25
流量(L.min-1) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
图-2 气体流量与温度、湿度性能曲线
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1.什么是机械通气
吸呼比
吸气时间与呼气时间之比R=T1/T2 通常吸呼比可取1:1.5、1:2、1:2.5、1:3。
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一次通气量
又叫做潮气量，即每次吸气时进入肺腔的空气 量。一般在100～1200ml范围内可调
每分钟通气量
又叫流率。每分钟吸入气体的总量。一般在0～ 200L/min之间可调。
供气压力
呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺部。 供气压力范围一般为196～588Pa（20～ 60cmH2O）
6
空氧配比方式
机械配比
电子配比
7
有创正压通气的人机系统工程
输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混合气体为低压，要求 温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。
8
主机工作原理
①压缩气源的处理：减压、过滤； ②空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀； ③在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气； ④同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相； ⑤打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程； ⑥检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下
一个吸气相的开始）。
9
基本原理示意图
10
通气控制流程
空气、氧气配比混合(干燥的气体)； 细菌过滤（减少感染）； 降至低压、稳定压力、缓存一定量气体； 吸气回路PID控制（实现各种通气模式）； 经湿化器加温、加湿（雾化）到病人； 呼气回路PID控制（实现PEEP等），呼出气体排 到大气中。
11
加热湿化器工作原理
氧浓度
可调范围为21～100％。
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常见呼吸机参数翻译
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二、呼吸周期的控制方式
人体的肺通气过程包括吸气相、吸气相向呼气相 切换、呼气相以及呼气相向吸气相切换四个状态。
1呼气+1吸气= 1呼吸周期
20
时间切换
呼吸机以恒定流量的气体向病人供气，利用各种无稳多 谐振荡器确定呼吸的周期或频率以及呼吸比。吸气时间 达到预置值时，呼吸机自动将吸气相转变为呼气相。 特点是在吸气时间固定后，当病人的顺应性、气道阻力 发生变化时，吸气压力、容积以及流速都需要发生相应 的变化。（多用于负压呼吸机）
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2019/10/22
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三、呼吸机常用通气方式（呼吸模式）
定容通气模式：VCV
需要设置潮气量VT、通气频率RR、吸呼比I/E、 给氧浓度FiO2 特点：能保证潮气量、完全替代自主呼吸，有 利于呼吸肌的休息；易发生人机对抗，通气不 足或通气过度，不利于呼吸肌的锻炼
定压通气模式：PCV
需要预设压力控制水平、吸气时间、吸呼比、 通气频率、给氧浓度 可控制气道峰压，减少压力伤害，但不能保证 潮气量
正压呼吸机
1955年在马塞诸塞人 民医院首先使用一种有 创式通气。 这也称为现代机械通气 的标准
16
3.呼吸机的基本技术性能
呼吸频率
呼吸频率为每分钟呼吸次数，一般为6～20次 /m，要视病情需要适当调节。
呼吸周期
呼吸周期由吸气时间T1和呼气时间T2组成， T=T1+T2。 一般呼气时间要比吸气时间长。