呼吸机工作原理
呼吸机 工作原理
呼吸机工作原理
一、呼吸机概述
呼吸机是一种可以辅助或代替患者自主呼吸的医疗设备。
呼吸机能够通过稳定的气流，制造和维持一个合适的氧气供应，以帮助呼吸困难的患者恢复正常呼吸。
呼吸机是重症监护室等医疗场所中必不可少的装备。
二、呼吸机工作原理
呼吸机主要是利用压缩空气通过吸氧管道送到患者鼻子或喉咙处，以提供氧气供应，起到辅助或代替自主呼吸的作用。
具体而言，呼吸机的工作原理可以分为以下四个步骤：
1.空气压缩
在呼吸机内部，有一台电动机，该电动机会驱动一个空气压缩机，在压缩机内部，将外界空气压缩成高压氧气或空气。
同时，压缩机会使压缩后的氧气或空气通过一组管道，进入呼吸机中。
2.气流输送
在呼吸机中，氧气或空气会经由特定的管道和阀门被送到患者的鼻子或喉咙处，以替代患者的自主呼吸。
在此之前，呼吸机会先在人工设置参数中设定好呼吸机所要输送的氧气流量和压力大小。
3.控制呼吸节律
呼吸机能够根据患者的实际情况，帮助患者维持正常的呼吸节律。
这是通过设置呼吸机的呼吸节律参数，以确保患者的呼吸节律能够稳定且适当，从而使患者能够正常呼吸，从而达到治疗效果。
4. 监测呼吸指标
呼吸机还可以通过与患者连接的传感器，不断监测和记录患者的呼吸指标。
这些指标主要包括呼气末二氧化碳浓度（EtCO2）、氧饱和度（SpO2）等。
这些指标是评估患者呼吸机治疗效果的重要参数，呼吸机能够通过监测这些指标，及时调节呼吸治疗模式，达到治疗最佳效果。
总的来说，呼吸机通过稳定的气流，持续地为患者提供具有压力、氧气和体积的空气，以辅助或代替患者自主呼吸，从而帮助患者恢复呼吸功能，适应治疗过程。
呼吸机的基本工作原理
呼吸机的基本工作原理呼吸机是一种医疗设备，用于辅助或者代替患者的自主呼吸。
它通过提供正压气流来推动空气进入患者的肺部，以维持呼吸功能。
呼吸机的基本工作原理包括以下几个方面：1. 压力控制模式：呼吸机可以通过压力控制模式来控制气流。
在这种模式下，呼吸机会根据设定的压力值提供恒定的气流，以保持患者的呼吸道通畅。
当患者吸气时，呼吸机会提供一定的正压气流，以匡助患者推动空气进入肺部。
2. 呼气阀：呼吸机通常配备了呼气阀，用于控制气流的流动方向。
当患者吸气时，呼气阀关闭，气流只能进入患者的呼吸道。
而当患者呼气时，呼气阀打开，允许气流从患者的呼吸道排出。
3. 潮气量和呼吸频率：呼吸机可以根据患者的需要调整潮气量和呼吸频率。
潮气量是指每次吸气时进入肺部的气体量，而呼吸频率是指每分钟呼吸的次数。
根据患者的病情和需要，医生可以设定合适的潮气量和呼吸频率，以确保患者的呼吸功能正常。
4. 氧气供应：呼吸机通常还可以提供额外的氧气供应，以增加患者体内的氧气含量。
这对于一些患有呼吸系统疾病或者低氧血症的患者尤其重要。
呼吸机可以通过连接氧气源和调节氧气流量来实现氧气供应。
5. 报警系统：呼吸机还配备了各种报警系统，以监测患者的呼吸状况。
例如，当患者的呼吸频率超出设定范围、气道压力异常高或者低、氧气浓度低于设定值等情况发生时，呼吸机会发出警报，提醒医护人员及时采取措施。
6. 湿化器：为了防止患者的呼吸道干燥，呼吸机通常还配备了湿化器。
湿化器可以将水蒸气加入到呼吸气流中，从而保持患者的呼吸道湿润。
总结起来，呼吸机的基本工作原理是通过提供正压气流来辅助或者代替患者的自主呼吸。
它可以根据患者的需要调整气流的压力、潮气量和呼吸频率，并提供额外的氧气供应。
呼吸机还配备了报警系统和湿化器，以监测患者的呼吸状况并保持呼吸道湿润。
这些功能的综合作用可以匡助患者保持正常的呼吸功能，提高治疗效果。
呼吸机的基本工作原理
呼吸机的基本工作原理呼吸机是一种医疗设备，被广泛应用于医院、急救车和家庭护理等场所，用于辅助或代替患者的呼吸功能。
它通过提供正常的氧气供应和控制气道压力，帮助患者维持呼吸功能，从而提高患者的氧合和通气情况。
呼吸机的基本工作原理如下：1. 气源供应：呼吸机通常通过气源供应系统提供氧气或空气。
气源可以是氧气罐、气体管道系统或压缩空气设备。
通过调节气源的流量和浓度，呼吸机可以提供适当的气道氧浓度和流量。
2. 气道管理：呼吸机通过气道管理系统将气体输送到患者的呼吸道。
气道管理系统通常包括面罩、气管插管或气管切开等设备。
这些设备可以有效地将气体输送到患者的肺部。
3. 压力控制：呼吸机可以通过控制气道压力来辅助或代替患者的呼吸。
它可以提供正压通气或负压通气。
正压通气通过提供一定的气道压力来推动气体进入患者的肺部，负压通气则通过改变胸腔内外的压力差来实现呼吸。
4. 呼吸模式：呼吸机可以根据患者的需要选择不同的呼吸模式。
常见的呼吸模式包括辅助控制通气（ACV）、同步间歇指令通气（SIMV）、压力支持通气（PSV）等。
这些模式可以根据患者的病情和生理需求进行调整，以实现最佳的通气效果。
5. 监测和报警：呼吸机通常配备有各种传感器和监测设备，用于监测患者的呼吸参数和氧合情况。
常见的监测参数包括呼吸频率、潮气量、氧气浓度和气道压力等。
当呼吸参数超出设定范围时，呼吸机会发出警报，提醒医护人员进行相应的调整和处理。
6. 安全保护：呼吸机还配备有各种安全保护装置，以确保患者的安全。
例如，高气道压力保护装置可以防止气道压力过高导致肺损伤；低气道压力保护装置可以检测气道堵塞或气源中断等情况；电源故障保护装置可以在电力故障时切换到备用电源。
总结起来，呼吸机的基本工作原理是通过提供气源供应、气道管理、压力控制、呼吸模式选择、监测和报警以及安全保护等功能，辅助或代替患者的呼吸功能，提高患者的氧合和通气情况。
这些功能的合理调节和使用可以帮助医护人员提供高质量的呼吸支持，促进患者的康复和治疗效果。
呼吸机的工作原理
呼吸机的工作原理
呼吸机是一种医疗设备，用于辅助患者进行呼吸。
它的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 通气方式：呼吸机可以采用不同的通气方式，例如压力控制通气和容量控制通气。
在压力控制通气中，设定了一个压力水平，呼吸机通过提供相应的气流来维持患者的肺泡压力。
而在容量控制通气中，设定了一个潮气量（每次吸气时的气体容积），呼吸机会以恒定的潮气量输送气体给患者。
2. 气体输送：呼吸机通过连接到患者的气管插管或面罩，将氧气和通气气体输送到患者的呼吸道。
此过程中，呼吸机会提供一定的氧气浓度，并通过调节气体流速和压力来达到所需的通气效果。
3. 呼气阀：呼吸机上配备了呼气阀，用于控制气体进出患者的呼吸道。
当患者吸气时，呼气阀关闭，呼吸机提供预设的气流压力；当患者呼气时，呼气阀打开，允许气体从患者的呼吸道中排出。
4. 敏感性和触发：呼吸机会通过敏感性和触发机制来及时感知患者的呼吸需求。
敏感性是指呼吸机能够感知到患者的吸气和呼气及其强度的能力。
触发机制是指一旦呼吸机侦测到患者的吸气，即刻启动送气过程。
5. 辅助功能：呼吸机还可以具备一些辅助功能，如PEEP（正压呼气末正压，用于保持肺泡的开放性）、压力支持通气和呼
吸频率的控制等。
这些功能可以根据患者的具体情况和需要进行调节和设定，以提供更好的治疗效果。
综上所述，呼吸机通过不同的通气方式和控制机制，输送气体到患者的呼吸道，辅助患者进行呼吸。
其工作原理包括通气方式选择、气体输送、呼气阀控制、敏感性和触发机制，以及辅助功能的调节。
这些原理的结合和协调，可以有效维持患者的呼吸功能，提供必要的支持和治疗。
人工呼吸机的工作原理
人工呼吸机的工作原理
人工呼吸机是一种医疗设备，用于辅助或代替患者的自主呼吸。
它的工作原理基于负压通气或正压通气两种方式。
1. 负压通气原理：这种工作原理基于将呼吸机与患者的胸部连接，创建一个负压环境。
在每个呼吸周期中，呼吸机在患者的胸部施加负压，使胸腔内的气体被抽出，从而引起患者的肺部膨胀。
在呼吸周期结束时，呼吸机停止施加负压，患者的胸部恢复正常状态，从而使肺部的气体被释放出来。
这种方式可以协助患者进行呼吸，但需要患者的自主肌肉参与。
2. 正压通气原理：这种工作原理基于通过呼吸机向患者的气道施加正压。
呼吸机通过一个管道将气体送入患者的气道，并施加足够的压力，使气道扩张并推动空气进入患者的肺部。
当呼吸机停止施加正压时，患者的肺部自然恢复其弹性，将气体排出体外。
这种方式不仅可以协助患者进行呼吸，还可以提供额外的气体压力，以低氧血症或呼吸功能不全等情况下维持患者的呼吸。
无论是负压通气还是正压通气，都需要专业医疗人员根据患者的具体病情和需要进行合理的设置和调整，以确保呼吸机的正确使用以及患者的安全和舒适。
呼吸机 原理
呼吸机原理
一、呼吸机的原理
呼吸机是一种用于辅助或替代患者肺部功能的医疗设备。
它通过提供气体压力和流量来推动患者的呼吸，以维持足够的氧气供应和二氧化碳排出。
呼吸机的工作原理主要通过以下几个步骤实现：
1. 气源：呼吸机通常通过连接到氧气和空气等气源来提供气体。
气源会提供一定的压力和流量，以确保气体能够送达患者的呼吸道。
2. 通气模式：呼吸机可以根据患者的需要选择不同的通气模式。
常见的通气模式包括控制模式和辅助通气模式。
在控制模式下，呼吸机会按照预设的参数（如呼吸频率、潮气量等）来控制气体的送出。
而在辅助通气模式下，呼吸机会根据患者自主呼吸的努力来提供额外的气流支持。
3. 气体输送：呼吸机会将气体送至患者的呼吸道。
这通常是通过连接到患者人工气管插管、气管切开或面罩等设备实现的。
在送气过程中，呼吸机提供的压力能够开启患者的气道，使氧气进入肺部，同时也推动二氧化碳的排出。
4. 机械控制：呼吸机内部通过一系列传感器来监测患者的呼吸状态和机械压力等参数。
根据这些参数，呼吸机会调整送气的压力和流量，以保证患者的正常通气。
综上所述，呼吸机通过提供气体压力和流量，以及根据患者的需要调整通气模式来辅助或替代患者的呼吸功能。
它在重症监护、手术和康复等领域有广泛的应用。
呼吸机的工作原理
呼吸机的工作原理一. 主要的机械通气模式(一) 间隙性正压通气(IPPV)：在吸气相是正压，呼气相压力为零。
1. 工作原理：呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺内，压力上升到一定的水平或吸入的容量达到一定的水平后，呼吸机停止供气，呼气阀打开，病人的胸廓和肺被动性萎陷，产生呼气。
2. 临床应用：各种以通气功能为主的呼吸衰病人，如COPD等。
(二) 间隙性正、负压通气(IPNPV)：吸气相为正压，呼气相为负压。
1. 工作原理：呼吸机在吸气相和呼气相均可以起作用。
2. 临床应用：呼气相负压可以造成肺泡萎陷，造成医源性肺不张。
(三) 持续正压气道通气(CPAP)：指病人在有自主呼吸的条件下，整个呼吸周期内，均为人为的加以一定的气道内正压。
1. 工作原理：吸气相给予持续正压气流，呼气相也给予一定的阻力，使吸、呼气相的气道压均高于大气压。
2. 优点：吸气时持续的正压气流大于吸气气流，使病人的吸气省力，增加 FRC，防止气道及肺泡萎陷。
可以用于脱机前的锻炼。
3. 缺点：对循环干扰大，肺组织的气压伤大。
(四) 间隙性指令通气和同步间隙性指令通气(IMV/SIMV) 1. IMV：没有同步装置，呼吸机供气不需要病人的自主呼吸触发，每次供气在呼吸周期中出现的时间不恒定。
2. SIMV：有同步装置，呼吸机在每分钟内按照事先设计的呼吸参数给病人指令性呼吸，病人可以有自主呼吸，不受呼吸机的影响。
3. 优点：在脱机中发挥自身调节呼吸的能力;较IPPV对循环和肺的影响小; 在一定程度上减少了震静药的使用。
4. 应用：一般于脱机时才考虑使用，当R<5次/分时，仍旧保持较好的氧合状态，可以考虑脱机，一般加用PSV，避免呼吸肌疲劳。
(五) 指令每分钟通气(MMV) 1. 当自主呼吸>预设分钟通气量时，呼吸机不指令通气，，只提供一个持续正压。
2. 当自主呼吸<预设分钟通气量，呼吸机作指令通气，增加分钟通气量，达到预设水平。
家用呼吸机原理
家用呼吸机原理
家用呼吸机是一种用于治疗呼吸系统疾病的设备，其工作原理基于氧气供应和空气压力调节。
以下是简要介绍：
1. 氧气供应：家用呼吸机通过连接到氧气瓶或氧气发生器来提供纯净的氧气。
氧气瓶中的氧气经过过滤器，去除杂质和湿气，然后通过管路输送到呼吸机中。
2. 空气压力调节：呼吸机通过电动机或压缩机将氧气与空气混合并加压，以提供一定的气流和压力。
这种加压有助于确保患者能够顺利呼吸，并确保足够的氧气供应。
3. 呼吸支持：家用呼吸机根据患者的呼吸模式和需求，提供不同类型的呼吸支持。
常见的模式包括自主呼吸（支持患者自主呼吸）、辅助呼吸（在患者自主呼吸基础上提供额外的气流增强呼吸）和控制呼吸（完全控制患者的呼吸）。
4. 压力检测和监控：呼吸机配备了压力传感器，用于监测患者的呼吸及其相应的压力变化。
这种检测允许医护人员了解患者的呼吸情况，并根据需要进行调整。
5. 湿化：为了避免患者呼吸系统的干燥，家用呼吸机通常会配备湿化器或加湿器。
它们通过增加呼吸气的湿度，帮助保持患者呼吸道的湿润，减少不适感。
需要注意的是，家用呼吸机是经过专业医生的建议和配制，并
在合适的临床环境下使用。
使用呼吸机需要按照医生的指示进行操作和维护，以确保安全和有效的治疗。
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需要专业的程序比 如SyncPlusTM、 Autotrack等等
无创通气成功关键词
The success of NIV depends on several factors:
Proper patient selection －－－选择合适患者
条件变量 限 制 变 量 触 发 方 式 Cycle 变量 基线变量
没 有 最 好 的 呼 吸 机 模 式
阶段变量基本要素
触发方式 Trigger：（呼吸机开始送气的参数） 时间触发 ，流速触发，压力触发，混合触 发
限制变量 Limit：（呼吸机以什么样的方式进行送气） 压力限制，流速限制
转换方式 Cycle：（呼吸机怎么辨别吸气结束呼气开始） 时间转换，容量转换，流速转换，压力转换，混合
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Pressure Triggering Sassoon 和 Gruer两人曾提到： 触发前期( pre-trigger phase)，若时间过长 (delay)会产生人机不同步(dyssynchrony)增加呼 吸功。 延迟(delay)的产生，可能是下列的错误： 压力讯号的传输速度、压力转换器(transducer) 的频率反应、压力转换器本身和位于呼吸管路的 位置、PEEP 设定值与实际值的差异。 延迟时间(delay time) < 150 ms。
4. 达到触发水平后， 呼吸机输送 气流
TG
对于触发机制， 什么才是最重要的？
阀门以及反应时间
Paw 气道 压力
ASB
蓝色: 绿色: 红色: 黑色:
快阀门和快速的反应时间 快阀门和较慢的反应时间 慢阀门和快速的反应时间 慢阀门和较慢的反应时间 吸入 气流
触发 临界点
t PTP 压力时间积
管路系统
肺
呼出气流
呼气阀 (可控) 气体出口
主要内容
呼吸机基本概念 呼吸机硬件介绍 机械通气基本原理 通气模式工作原理 无创通气的原理以及操作
机械通气四大要素
FLOW
PRESSURE
TIME
VOLUME
机械通气的基本原理
容量/顺应性
气道阻力×流速
+
基础压力PEEP
P总=气道阻力×气体流速+潮气量/顺应性+PEEP
基线流量base line：（呼吸机呼气期处于什么样的压力）
条件变量：（呼吸吸机达到什么样的条件就会更改通气方 式）
Trigger
机械触发：Time ＆手动触发 患者触发： Pressure Triggering 压力触发 Flow trigger 流量触发 Volume Triggering 容积触发 Auto-Trak sensitivity 智能灵敏度 Tracheal Pressure Triggering 气管压力触发 Esophageal Pressure Triggering 食道压力触发 Respiratory Impedence triggering 呼吸阻抗触发 Motion triggering 摆动触发 Triggering from Diaphragmatic Electromyographic Activity 横 膈膜肌动电位刺激的驱动 Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA)---神经调整呼吸辅助( 使用含有电极的鼻胃管纪录横膈电位的活动，并提供与横膈用力成比率的 通气辅助)。
机械通气的方式
负压通气
负压呼吸机（“铁肺”）
正压通气
有创正压通气 无创正压通气
主要内容
呼吸机基本概念 呼吸机硬件介绍 机械通气基本原理 通气模式工作原理 无创通气的原理以及操作
呼吸机的基本构造
气源
吸气控制开关
加温加湿装置 气道 肺
控制系统
呼气控制开关
呼吸机运行本质——气体开关
Evita 4 硬件介绍
Preset Peak Flow
Flow (L/m)
Pressure (cm H2O)
Dependent on CL & Raw
Preset VT
Volume Cycling
Volume (mL)
Time (sec)
压控模式----压力限制型通气
Time Triggered, Pressure Limited, Time Cycled Ventilation
潮气量不稳定（由机器和患者共同 潮气量稳定 决定） 气道压力稳定 MAP较高氧和相对较好、人机同 步性较好 气道压力不稳定 MAP较低、人机同步性相对较差
临床应用：适用于肺实质病变
适用于：阻塞性疾病
不足：容易通气不足
容易产生气压伤
条件变量
条件变量：（呼吸吸机达到什么样的条件就会更 改通气方式） 临床最常见的条件变量为气道压力过高报警：即 如果通气过程中气道压力超过高压报警呼吸机会 提示报警并且终止送气呼气阀打开开始呼气。
触发前期( pre-trigger phase) 、触发后期(Post-trigger phase)
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Pressure Triggering
Pressure trigger 期间，吸气阀和呼气阀皆必 须是关闭的。呼气阀的关闭，需靠病人 effort 来移至关闭的位置。故呼气阀的阻力，会影响病 人的吸气做功。 Flow trigger 时，吸、呼气阀皆是 open ( flow trigger的好处)。 各种呼吸模式中，吸、呼气阀的关闭与开放状况 不同，亦会影响呼吸做功。
无创通气优缺点
优 点 保留气道加温、湿化和免疫功 能 避免有创通气并发症 避免口鼻粘膜、声带的损伤 减少或避免VAP的发生 保持说话、咳嗽、进食能力 减少镇静剂的应用 痛苦小，易接受，易撤机 可间断使用，家庭使用和长期 使用 减少ICU费用及住院费用
肺压力伤
“气压伤”
肺生物伤 氧中毒
9
肺气压伤的表现形式
肺间质气肿(PIE) 纵隔气肿 皮下气肿 气胸 其他：心包和腹膜后积气，气体栓塞
气压伤的表现
VILI-----MSOF
剪切伤
容量伤
组织和器官损伤
避免重复的萎陷和膨胀 避免过度拉伸肺泡 肺是MSOF形成中极重要的部分
缺 点 吸气相压力较低 不易密闭易漏气 死腔增大，重复呼吸 胃肠胀气 面部损伤 不便于气道分泌物引流 加温、加湿、FiO2调节 不充分
德尔格Carina气路图
BiPAP Vision 气路电路图
专业无创呼吸机特点
小巧 一般为涡轮机、单回路 高流速低压力系统 保障漏气后不报警 有漏气补偿 减少因漏气而引起的误触发 减少因为漏气造成的呼气延迟
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运动方程
P总=R× Flow + VT/C+PEEP
只需知道其中的两个参数，就可得出其他参数
压力 容量 流速
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运动方程的应用：计算气道阻力和肺顺应性
气道阻力的计算：
压力
R=（Ppeak-Pplat）/Flow
肺顺应性的计算：
PEEP
峰压 （Ppeak） 平台压 (Pplat)
C静态=（Pplat - PEEP）/VT
Evita 触发的改良
Paw
联合流量触发
0,2 mbar 压力差 t PTP = 压力 时间乘积
1.
PEEP
两个阀门都关闭
Insp.Flow FT t 触发器 呼吸做功
2. 传感器探测出0,2mbar的压力差 (尽可能减小出错的可能性, auto-cycling, 提升安全标准)
3. HPSV开启, 输送气流 (快速反 应时间)
5bar氧气 5bar空气 显示
00mbar安全阀 设置
流量传感器
呼气阀
监测VTe
监测Pinsp
压力传感器
湿化器 温度传感器
压力传感器 吸气 呼气
监测PEEP
压力控制图
可控气源 气道压力测量
吸入气流
气源
呼吸机 EvitaXL Evita 4 Evita 2 dura
Slutsky AS, Tremblay LN: Multiple System Organ Failure. Is Mechanical Ventilation a Contributing Factor? Am J Respir Crit Care Med Vol 157. pp 1721–1725, 1998
内源性PEEP对于触发的影响
Flow Triggering
Flow Triggering
NPB 840
The ventilator’s inspiratory flow sensors measure the delivered flow, and the expiratory flow sensor measures the exhaled flow.
Pressure
Pressure
Mean airway pressure
Mean airway pressure
Time
Time 25
平均气道压的意义
反映平均肺泡压水平
反映肺容积的大小 与氧合改善有关 反映机械通气对循环抑制作用的大小
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平均气道压的影响因素
通气模式
自主呼吸成分较多的模式，Pmean较小
NIV: Non-invasive ventilation
NIPPV: Non-Invasive Positive Pressure Ventilation