3呼吸机的结构及原理
浅谈呼吸机工作原理
PEEP
0
呼气流量时间 呼气暂停时间 基线变量(PEEP)
NEEP
T
– 容量可控，但压力不可控
– 应用于自主呼吸稳定、气道阻力增加的患者
• 压力控制通气
– 压力可控，但容量不可控
– 人机协调性较好、改善气体分布
吸气流量波形
方波
递增波
递减波
正弦波
呼气切换
• 时间切换
• 容量切换
• 压力切换（压力报警）
• 流量切换
流量切换
呼气阶段-呼气末正压（ PEEP ）
P
cm H2O
浅谈呼吸机工作原理
急诊科 刘前
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
——王 辰
呼吸机结构
• 主机 （内部结构、控制系统）
• 构
1、内部气路结构
2、控制系统 3、高压气源
4、电源
5、外部结构
内部气路结构
电动气控呼吸机
一、比例电磁阀
二、步进电机
比例电磁阀
AVEA PB840 Drager EvitaXL Simens Servo等
步进电机
Simens 900C系列
传感器
• 压力传感器
• 流量传感器
呼气阀
• 安置于呼吸机呼气口末端 • 微电脑控制 • 改变开闭状态
吸呼气过程
一、吸气触发
二、吸气相 三、吸呼气转换 四、呼气相
吸气触发
• 时间触发
• 手控触发
• 压力触发
• 流量触发
流量触发
流量触发灵敏度 2 L/min 8 L/min 2 L/min 10L/min
呼吸机的一般结构及工作原理
呼吸机的一般结构及工作原理随着医学电子技术的发展,呼吸机的种类与形式越来越多,但它们一般的主要结构与原理基本相似,或者说,它们必须具备基本结构,现分述如下:一、机械呼吸机的动力机械呼吸机的动力来源于电力、压缩气体,或二者的结合。
压缩气体由中心供气管道系统提供或由呼吸机可配备的专用空气压缩机产生。
1、气动机械呼吸机气动机械呼吸机的通气以压缩气体为动力来源,其所有控制系统也都就是靠压缩气体来启动。
由高压压缩气体所产生的压力,通过机械呼吸机内部的减压阀、高阻力活瓣,或通过射流原理等方式而得到调节,从而提供适当的通气驱动压及操纵各控制机制的驱动压。
2.电动机械呼吸机单靠电力来驱动并控制通气的呼吸机,称为电动机械呼吸机。
电动机械呼吸机也需要应用压缩氧气,但只就是为了调节吸入气的氧浓度,而不就是作为动力来源。
电可通过带动活塞往复运动的方式来产生机械通气,或通过电泵产生压缩气体,压缩气体再推动风箱运动而产生通气。
3.电-气动机械呼吸机电-气动机械呼吸机,只有在压缩气体及电力二者同时提供动力的情况下才能正常工作与运转。
通常情况就是,压缩空气及压缩氧气按不同比例混合后,既提供了适当氧浓度的吸入气体,也供给了产生机械通气的动力。
但通气的控制、调节,及各种监测、警报系统的动力则来自电力,所以这类呼吸机又称为气动-电控制呼吸机。
比较复杂的多功能定容呼吸机大多都采用这种动力提供方式。
二、供气装置贮气囊或气缸供气装置:这种供气装置常用折叠贮气囊或气缸来输送气体,其外部装有驱动装置。
供给病人的潮气量(VT)取决于贮气囊或气缸直径(D)与行程距离(L)VT=πD2/4·L驱动装置可以直线运动或旋转－直线运动。
由于气缸的顺应性小,故VT较为精确,因此,以气缸作为贮气装置的呼吸机适合于小儿科使用。
三、呼吸机的调控系统80年代以前,呼吸机的调控方式有两种形式:一种就是直流电机驱动的呼吸机,通过电压的变化,使其转速发生改变,来控制VT、E:I等参数。
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。
呼吸机的使用方法及呼吸支持原理
2
逐步降低通气水平
逐渐减少呼吸机提供的呼吸支持，例如降低通气压力或增加自主呼吸时间。
3
密切观察患者
持续监测患者的血氧饱和度、呼吸频率、心率和意识水平，及时调整通气参数。
4
脱机尝试
尝试完全脱机，观察患者的呼吸状况和耐受性。
如果患者呼吸稳定，则可以逐渐延长脱机时间。
呼吸机使用时的特殊情况处理
1
气道堵塞
呼吸机可以提供呼吸频率、潮气量和呼吸模式等参数，辅助患者进行呼吸。
呼吸机对气体交换的影响
氧气交换
呼吸机提供正压，将富含氧气的空气送入肺部，改善肺泡通气，提高血氧饱和度。
通过增加氧气浓度，呼吸机可以有效地缓解患者的缺氧状态。
二氧化碳排出
呼吸机可以调节呼气压力，帮助患者排出二氧化碳，降低血液二氧化碳浓度。
患者需求
患者的舒适度、自主呼吸程度和预后目标。
医护资源
医护人员的专业知识、技能和设备可及性。
患者佩戴呼吸机的注意事项
保持通气管畅通
避免通气管扭曲或阻塞，确保气体顺利进出患者肺部。
舒适度
调节通气管位置，减轻患者不适感，提高舒适度。
保持口腔卫生
定期清洁患者口腔，防止感染和气管堵塞。
水分补充
鼓励患者多喝水，保持呼吸道湿润，防止分泌物粘稠。
患者可自主呼吸，呼吸机在需要时提供辅助通气。
压力支持通气 (PSV)
呼吸机提供固定压力，患者自主控制呼吸频率和潮气量。
双水平正压通气 (BiPAP)
呼吸机提供不同的吸气和呼气压力，辅助患者呼吸。
呼吸机模式选择的考虑因素
患者病情
患者的呼吸系统疾病类型、严重程度和基础疾病。
呼吸功能
患者的肺活量、呼吸频率、血气分析结果等指标。
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，用于辅助或替代患者的自主呼吸。
它通过提供正压气流来推动空气进入患者的肺部，帮助患者呼吸。
下面将详细介绍呼吸机的基本工作原理。
1. 呼吸机的组成部分呼吸机通常由以下几个主要组成部分构成：1.1 控制系统：负责监测患者的呼吸状态，并根据设定的参数来控制呼吸机的工作模式和参数。
1.2 压缩机：负责产生高压气流，将气体送入呼吸机系统。
1.3 气体储气罐：用于储存压缩机产生的高压气体。
1.4 气流传输管路：将气体从储气罐输送到患者的呼吸道。
1.5 呼吸机接口：与患者的呼吸道连接，通常包括面罩、气管插管或气管切开等。
1.6 传感器：用于监测患者的呼吸参数，如氧浓度、呼气末二氧化碳浓度等。
2. 基本工作原理呼吸机的基本工作原理是通过产生正压气流，将气体送入患者的呼吸道，从而推动患者的呼吸运动。
具体的工作原理如下：2.1 吸气相在吸气相，压缩机将气体送入气体储气罐中，储气罐会逐渐增加气体压力。
同时，控制系统会监测患者的呼吸状态，并根据设定的参数来控制气流传输管路中的气体流动。
2.2 气体输送当控制系统检测到患者需要吸气时，它会通过气流传输管路将储气罐中的气体送入患者的呼吸道。
气体可以通过面罩、气管插管或气管切开等呼吸机接口输送给患者。
2.3 呼气相在呼气相，患者的肺部会自然松弛，气体会通过气流传输管路从患者的呼吸道中排出。
同时，呼吸机的控制系统会监测患者的呼气状态，并根据设定的参数来控制气体的流动。
3. 工作模式和参数呼吸机的工作模式和参数可以根据患者的病情和需要进行调整。
常见的工作模式包括以下几种：3.1 辅助通气模式在辅助通气模式下，呼吸机会根据患者的呼吸需求，提供额外的气流来辅助患者的呼吸。
这种模式适用于患者仍能自主呼吸，但需要额外的支持。
3.2 控制通气模式在控制通气模式下，呼吸机会完全控制患者的呼吸，包括吸气和呼气。
这种模式适用于患者无法自主呼吸或需要完全机械通气的情况。
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，用于帮助患者维持正常的呼吸功能。
它通过提供氧气和调节气流，帮助患者呼吸。
下面将详细介绍呼吸机的基本工作原理。
1. 呼吸机的基本组成部分呼吸机通常由以下几个主要组成部分组成：- 控制系统：负责监测和控制呼吸机的各个参数，如氧气浓度、气流速度、呼吸频率等。
- 压力传感器：用于测量患者的呼吸道压力，以便呼吸机能够根据需要调整气流。
- 氧气供应系统：提供纯净的氧气，以满足患者的呼吸需求。
- 呼吸回路：将氧气传送到患者的呼吸道，并将二氧化碳排出体外。
- 呼吸机接口：连接患者和呼吸机的装置，如面罩、管道等。
2. 呼吸机的工作原理呼吸机的工作原理基于以下几个关键步骤：- 氧气供应：呼吸机通过氧气供应系统提供纯净的氧气。
氧气通常来自气瓶或集中供氧系统。
- 气流调节：呼吸机根据患者的需要调节气流。
这可以通过调整气流速度和压力来实现。
呼吸机的控制系统会监测患者的呼吸频率和气道压力，并根据设定的参数进行调整。
- 气流传送：通过呼吸回路，氧气从呼吸机传送到患者的呼吸道。
呼吸回路通常由柔软的管道和呼吸机接口组成，以确保气流的顺畅传输。
- 二氧化碳排出：当患者呼出时，呼吸机会将含有二氧化碳的气体从呼吸回路中排出，以保持呼吸道的清洁。
3. 呼吸机的工作模式呼吸机可以根据患者的需要采用不同的工作模式。
以下是几种常见的工作模式：- 辅助通气模式：呼吸机会根据设定的参数提供额外的气流，以辅助患者的呼吸。
- 控制通气模式：呼吸机会根据设定的参数完全控制患者的呼吸，包括呼气和吸气。
- 压力支持通气模式：呼吸机会在患者吸气时提供额外的气流，以减轻患者的呼吸负担。
4. 呼吸机的安全性和注意事项使用呼吸机时需要注意以下几点：- 定期检查和维护呼吸机，确保其正常工作。
- 确保呼吸机的氧气供应充足，并定期更换氧气瓶。
- 严格按照医生的指示使用呼吸机，不要随意调整参数。
- 监测患者的呼吸情况，如呼吸频率、氧饱和度等，并及时调整呼吸机的工作模式和参数。
呼吸机的原理及使用方法
影像学检查
进行胸部X光或CT检查，评估患者的肺部情况，判断呼吸机 是否有效改善肺部通气。
呼吸机使用的注意事项
定期清洁
定期清洁呼吸机外壳、管路、 过滤器等，防止细菌滋生。
参数调节
根据患者的呼吸需求和监测指 标，及时调整呼吸机参数，例 如潮气量、呼吸频率、压力等 。
观察患者
密切观察患者的呼吸状况，及 时发现并处理呼吸机故障或患 者呼吸异常情况。
昏迷或麻醉
昏迷或接受麻醉的患者，呼吸功能可能受 到抑制，需要借助呼吸机进行人工呼吸。
呼吸机的适应症
急性呼吸衰竭
例如肺部感染、肺栓塞等，患者呼吸功能严重受损，无法维持正 常呼吸，需要借助呼吸机进行人工呼吸。
手术后恢复
一些接受大手术的患者，例如心脏手术、胸腔手术，术后可能出 现呼吸功能障碍，需要使用呼吸机帮助恢复呼吸功能。
容积控制式呼吸机
控制每次呼吸的潮气量，适合 需要严格控制肺容量的患者， 例如急性呼吸衰竭患者。
压力控制式呼吸机
控制呼吸道的压力，适合需要 降低肺部压力的患者，例如慢 性呼吸衰竭患者。
双水平呼吸机
提供不同的吸气和呼气压力， 帮助维持稳定的呼吸道压力， 主要用于治疗睡眠呼吸暂停综 合征。
高频振荡式呼吸机
压力控制式呼吸机
控制呼吸道的压力，适用于慢性呼吸 衰竭患者。
3
4
双水平呼吸机
提供不同的吸气和呼气压力，治疗睡 眠呼吸暂停综合征。
高频振荡式呼吸机
使用高频振荡气流，治疗严重呼吸衰 竭患者。
容积控制式呼吸机
特点
容积控制式呼吸机通过控制每次呼吸的潮气量来实现人工呼吸。 它能确保患者吸入特定体积的空气，适用于需要严格控制肺容量 的患者。
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，用于辅助或代替患者的呼吸功能。
它通过提供氧气和调节气流来维持患者的正常呼吸。
以下是呼吸机的基本工作原理的详细解释。
1. 呼吸机的组成部分呼吸机主要由以下几个部分组成：- 控制系统：负责监测和调节呼吸机的参数，如气流压力、呼气时间和呼吸频率等。
- 气流发生器：产生气流并将其输送到患者的呼吸道。
- 气流传输管路：将气流从气流发生器传输到患者的呼吸道。
- 气流接口：连接气流传输管路和患者的呼吸道，通常是面罩、鼻罩或气管插管等。
2. 工作原理呼吸机的工作原理基于机械通气的概念，通过以下几个步骤实现：- 气流生成：呼吸机的气流发生器产生气流，并将其输送到患者的呼吸道。
气流可以是纯氧气或空气，取决于患者的需要。
- 气流输送：气流通过气流传输管路从气流发生器传输到患者的呼吸道。
传输过程中可能需要使用一些附件，如加湿器或过滤器，以提高患者的舒适度和安全性。
- 压力调节：呼吸机的控制系统监测和调节气流的压力。
根据患者的需要，可以调整压力来确保适当的通气。
- 呼吸模式：呼吸机可以根据患者的状况和需要选择不同的呼吸模式。
常见的呼吸模式包括控制通气模式、辅助通气模式和自主通气模式等。
- 呼吸参数调节：呼吸机的控制系统允许调节呼吸参数，如呼吸频率、吸气时间、呼气时间和吸气流量等。
这些参数的调节可以根据患者的需要进行个性化设置。
- 报警系统：呼吸机通常配备报警系统，用于监测患者的呼吸状态和设备的工作状态。
当出现异常情况时，报警系统会发出警报，以便及时采取措施。
3. 应用场景呼吸机广泛应用于以下几个领域：- 重症监护室：呼吸机是重症监护室中必备的设备，用于处理呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等危重病患者。
- 手术室：在某些手术过程中，患者需要全身麻醉，因此需要呼吸机辅助呼吸。
- 康复中心：一些慢性呼吸疾病患者需要长期使用呼吸机进行家庭康复。
4. 注意事项在使用呼吸机时，需要注意以下几点：- 专业操作：呼吸机的操作需要专业训练，只有经过培训的医务人员才能正确操作。
呼吸机基本知识(全)
无创通气技术的研究与开发
总结词
无创通气技术是指通过口鼻面罩、鼻罩或口鼻罩等无创方式为患者提供通气支持，具有 舒适度高、并发症少等优点。
详细描述
无创通气技术避免了气管插管等有创通气方式的缺点，减轻了患者的痛苦和医疗负担。 随着技术的不断发展，无创通气方式的适应症不断扩大，已经广泛应用于各种急性和慢 性呼吸衰竭患者的治疗。未来，无创通气技术将继续优化，提高通气效果和患者的舒适
对于神经肌肉疾病患者，呼吸机可以 提供呼吸支持，帮助患者维持正常的 呼吸功能，改善生活质量。
04
呼吸机的使用与维护
呼吸机的使用方法
连接电源和气源
确保呼吸机连接稳定， 并检查气源是否充足。
调整参数
根据患者病情和医生建 议，调整呼吸机的参数， 如频率、潮气量、吸呼
比等。
佩戴面罩
选择合适的面罩，确保 密封性好，减少漏气。
总结词
管道漏气是呼吸机使用中常见的问题，可能导致患者得不到足够的氧气或机械通气效果不佳。
详细描述
管道漏气的原因可能包括管道老化、连接处松动、管道破损等。为解决这一问题，应定期检查管道的 完好性，确保连接处紧固，及时更换破损的管道。同时，应关注管道的清洁和消毒工作，以防止细菌 滋生。
人机对抗问题
总结词
。
呼吸机的工作模式ຫໍສະໝຸດ 010203
控制模式
呼吸机完全控制患者的呼 吸频率、潮气量和吸呼比。
辅助模式
呼吸机在患者吸气动作时 提供帮助，但患者可以自 主控制呼吸频率和潮气量。
自主模式
患者自主控制呼吸频率和 潮气量，呼吸机仅在必要 时提供支持。
03
呼吸机的应用
呼吸衰竭的治疗
呼吸衰竭是由于各种原因导致的肺通气和/或换气功能严重障 碍，机体在静息状态下亦不能维持足够的气体交换，导致低 氧血症，并伴有不同程度的高碳酸血症，进而发生一系列病 理生理改变和相应临床表现的综合征。
呼吸机的相关运用PPT课件
增加气道峰压 及平均压，若 使用不当可出 现气压伤及心 血管抑制。
术后患者，即 将撤机患者。
ARDS、肺水 肿患者。
14
第14页，共33页。
呼吸机常用参数的调节
1、呼吸频率：12-16次/分，儿童15-25次/分，新生儿2535次/分，COPD及ARDS者例外。
2、潮气量：成人8-10ml/kg体重，儿童10-12ml/kg，根 据临床及血气分析结果适当调整。
呼吸机常用参数的调节
5、调节湿化器温度，一般设置在36-37摄氏度。 6、吸气流速（Flow）:成人一般为30-70ml/min。安静、入
睡时可降低流速；发热、烦躁、抽搐等情况时要提高流速。 7、触发灵敏度的调节：压力触发灵敏度-1—2cmH2O根据病人
自主吸气力量大小调整。流量触发者为1-3L/min。 8、PEEP的调节：当临床上常用PEEP值为0.29-
在行血气分析同时应注明患者抽血时的体温及吸氧浓度。
18
第18页，共33页。
呼吸机各种报警的意义和处理
报警内容
原因
电源报警 停电或电源插头脱落、电源跳
闸
气源报警 压缩氧气或空气压力低，氧浓
度分析错误。
气道高压
病人气道不通畅、气管插管移 位、人机对抗、呛咳、肺顺应 性低、限制性通气障碍、呼吸 回路阻力增加，患者兴奋、激 动等。
呼吸机的临床运用
1 第1页，共33页。
主要内容
1、呼吸机的工作原理 2、呼吸机的分类 3、呼吸机的使用方法 4、呼吸机的模式参数设置和报警处理 5、呼吸机的维护及管理 6、机械通气患者的护理
2
第2页，共33页。
呼吸机的工作原理
呼吸机是一种人工的机械通气装置，用以辅助 或控制患者的自主呼吸运动，以达到肺内气体 交换的功能，降低人体的消耗，以利于呼吸功 能的恢复。
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3呼吸机的结构及原理
呼吸机（Ventilator）是一种用于支持患者呼吸的医疗设备。
它通过
提供氧气和持续的正压通气来维持和调节患者的呼吸功能。
呼吸机的结构
和原理包括以下几个方面。
1.结构：
呼吸机通常由以下几个主要组成部分构成：
-控制系统：包括控制面板、电路和软件，用于设定和调整通气参数，监测患者情况，并确保呼吸机正常工作。
-供氧系统：包括氧气罐、氧气管路、调节器和流量计等，用于提供
患者所需的氧气浓度和流量。
-空气压缩系统：通过压缩空气或氧气来提供正压通气。
-气道装置：包括气管插管、面罩或鼻咽通气接口等，用于传递通气
气流到患者的气道。
-传感器：包括流量传感器、压力传感器和氧浓度传感器等，用于监
测患者的呼吸参数，并反馈给控制系统。
-呼吸气路：包括通气管路、湿化器、过滤器和排气阀等，用于调节
通气气流的湿度、温度和纯度，并排出患者排出的二氧化碳。
2.原理：
呼吸机的基本原理是通过正压将氧气和空气输送到患者的肺部，以维
持患者的呼吸。
具体来说，呼吸机按照设定的通气参数生成气流，并通过
气道装置传递到患者的气道中。
正压通气是呼吸机通气的主要模式。
在正压通气模式下，呼吸机会在
患者呼气结束后施加一个正压，以推动气体进入患者的肺部。
这样可以改
善患者肺部的通气和氧合功能，并减轻患者呼吸负担。
呼吸机的控制系统可以设定多种通气参数，包括呼气末正压（PEEP）、潮气量（TV）、吸入氧浓度（FiO2）等。
根据患者的需要和医生的建议，
呼吸机可以调整这些参数，以适应患者的呼吸情况。
此外，呼吸机还配备了传感器用于监测患者的呼吸参数。
通过流量传
感器和压力传感器，呼吸机可以实时监测患者的潮气量、呼吸频率和呼气
末正压等。
氧浓度传感器可以监测患者的吸入氧浓度，并确保患者得到足
够的氧气。
总结起来，呼吸机通过正压通气的方式维持和调节患者的呼吸功能。
它的结构包括控制系统、供氧系统、空气压缩系统、气道装置、传感器和
呼吸气路等。
呼吸机的原理是通过设定的通气参数生成气流，并通过正压
推动气体进入患者的肺部，从而改善肺部通气和氧合功能，支持患者的呼吸。