家用呼吸机气路模块设计说明

PB －840 呼吸机气路系统工作原理PB －840 呼吸机在国内外医院广泛使用，本文详细介绍了PB840 的气路系统的结构及工作原理。

PB － 840 是一台适用于各年龄段危重和亚危重病人呼吸治疗的高性能呼吸机，包含多项专利技术，通气模式齐全，技术特点突出，充分满足临床呼吸治疗的需求。

本文重点探讨 PB－840 呼吸机的气路系统工作原理。

PB－840 气路采用模块化的设计，由吸气模块、病人回路、呼气模块和压缩泵等四部分组成。

1 吸气模块吸气模块由供气调节子系统、流量控制子系统和安全阀／吸气监测子系统等三个子系统组成。

1．1 供气调节子系统气源（空气和氧气）通过软管和接头进人呼吸机，系统对其进行过滤、除水、调压处理。

系统由两条并行但不完全相同的气路组成。

压力开关 PS1 和 PS2 检查氧气和空气气源的压力，当压力达到 31.5psi 时，相应的开关闭合，同时发指令给电路板供气压力已够。

当氧气或空气的供气压力降到 20 psi时，相应的开关打开，触发“ , N0O2 SUPPLY”或“ NO AIR SUPPLY”报警。

当两个气源都消失时，呼吸机高度报警，同时打开安全阀，病人呼吸室内空气。

空气通道：空气经进气过滤器（ F2 ）、积水杯（ WT1）送至检查阀组件，这里有墙式空气检查阀（ CV2 ）和压缩泵检查阀( CV4 ) ，这两个都是单向检查阀。

当墙式空气压力超过压缩（或未接压缩泵）时， CV2打开， CV4 关闭，呼吸机由墙式空气提供空气。

当压缩泵压力超过墙式空气（或未接墙式空气）时， CV4打开， CV2关闭，呼吸机由压缩泵提供空气。

氧气通道：氧气经初级过滤器（ Fl ）和次级过滤（ F3 ) ，通过检查阀组件直接进入调压器，不做气源检查。

过滤后的空气和氧气通过网式过滤器（ F4 和 F5) ，进人空气调压器（ REG2 ）和氧气调压器（ REG1）。

通过调压器，空气和氧气保持 10 . 5 士 15psi 输出。

呼吸机系统设计1.引言1.1 目的本设计书目的在于明现方式，指导开发人员进行编码。

1.2 读者对象本设计呼吸机项目的开发人员。

1.4 设计约定IPAP与输出的压力大小无关。

输出6CMH2O，表示当前在吸气状态，输出的压力大小为6CMH2O。

提供CPAP模算出的爬坡压力。

文中使用的时间都是以S为单位。

文中使用的流量单位都是LPM。

1.5 性能参数1.6 参考文献BiPAP机用户手册；BiPAP Sy商手册。

呼求文档2. 系统概述整个呼模式，报警等功能。

各层间关系如下图呼吸机系统形成算法层给各个模式提供调用。

模式模块包括五种模式，形成模式库，其中各个模式分别式。

驱动层封装与硬件编程相关的功能，为上层提供调用，对设备进行控制。

3. 系统应用层设计3.1任务总述应用层由任务务和显示任务。

主任务Mask：由主函数创创建其他所有的任务。

参数设置tTask：通过相应的按运行，调用参数设置函数，执行参数设置功能。

而动态参数设置任务则可以与治疗模式任务同步运行。

动参置及参数查PMTask：通过相同步运行，调用参数设置函数，执行参数设置功能。

而动态参数设置任务则可以与治疗模式任务同步运行。

治疗模务HedTa：通过相应的按键中断事件响应进入就绪态或者挂起。

与参数设置任务不可以同步运行。

调用所有的治疗功能算法和底层驱动，执行治疗功能。

显示任layTask：调用底层显示驱动显示相应的文字、符号、图形。

由按键中断决定显示的内容。

报警任mTak：通过报警事件响应进入就绪态，调用底层报警驱动，根据不同的报警源，处理不同的报警响应。

各任务创建先后顺序如下：◆任务健时序：os安◆任务函数表3.1.1◆主任务与其它函数：表3.1.23.2治疗dTask⏹治疗模务治不同的模式函数。

3.2.1CA式⏹概述：持P）模式下，BiPAP Synchrony在一种压力水平下输送持续压力支持通气。

此模终与设定的压力相等，显示呼吸参数。

为了完成以上功能，需要对应的各算法按一定时序运行。

呼吸机通气模式介绍之杨若古兰创作1、IPPV/ASSIST（VC）-同步/间隙正压通气（定容）●容量控制、时间切换●须要设置以下参数：潮气量Vt呼吸频率f吸气时间Ti吸气流量Insp. Flow吸入氧浓度O2%呼气末正压PEEP触发灵敏度-流量Flow Trigger 或压力Pressure Trigger2、PLV-压力限制通气●是1个辅助通气功能，只能和定容通气模式一路使用，如：IPPV（VC）、SIMV●需设置Pmax，普通应大于坪台压（Pplat）3~5cmH2O3、IPPV/ASSIST（PC）-同步/间隙正压通气（定压）●压力控制、时间切换●须要设置以下参数：吸气压力Pinsp呼吸频率f吸气时间Ti压力上升时间Rise Time吸入氧浓度O2%呼气末正压PEEP触发灵敏度-流量Flow Trigger 或压力Pressure Trigge4、PSV/CPAP-压力撑持/持续气道正压●自立呼吸模式●须要设置以下参数：撑持压力Ppsv压力上升时间Rise Time吸入氧浓度O2%呼气末正压PEEP吸气流量触发灵敏度Insp.Flow Trigger吸气终止百分比%●当Ppsv=0时，即为CPAP模式5、SIMV，SIMV+PSV-同步间隙指令通气，同步间隙指令通气+压力撑持●容量控制、时间切换+自立呼吸●在2次指令通气间病人可以进行自立呼吸●须要设置以下参数：潮气量VtSIMV频率f吸气时间Ti吸气流量Insp. Flow撑持压力Ppsv压力上升时间Rise Time吸入氧浓度O2%呼气末正压PEEP吸气流量触发灵敏度Insp.Flow Trigger吸气终止百分比%6、MMV，MMV+PSV-指令分钟通气，指令分钟通气+压力撑持●与SIMV基底细同，独一区别是当在1分钟内分钟通气量（包含病人的自立呼吸通气量）达到设定值时，病人将以自立呼吸模式进行呼吸，呼吸机不再提供机械通气7、PRVC-压力调节容量包管通气●压力调节、容量控制、时间切换●第一次做IPPV（VC）通气，屏气时间为10%，测得的坪台压力作为下一次通气的压力，当前根据每次测量的潮气量与目标潮气量比较来决定下一次压力的大小，每次压力变更量为1~3cmH2O●须要设置以下参数：潮气量Vt呼吸频率f吸气时间Ti吸入氧浓度O2%呼气末正压PEEP触发灵敏度-流量Flow Trigger 或压力Pressure Trigger8、BIPAP，BIPAP+PSV-双水平通气，双水平通气+压力撑持●双水平的自立呼吸模式，吸气相和呼气相病人都可以进行自立呼吸●当病人无自立呼吸能力时，相当于IPPV（PC）●当病人有自立呼吸能力时，且吸气时间较短（<1.5s）时，相当于定压的SIMV●须要设置以下参数：吸气压力Pinsp呼气末正压PEEP频率f吸气时间Ti压力上升时间Rise Time撑持压力Ppsv吸入氧浓度O2%吸气流量触发灵敏度Insp.Flow Trigger吸气终止百分比%10、AutoFlow-主动流量通气（Drager）●是1种辅助通气模式，必须和容量控制通气模式一路使用，如：IPPV（VC）、SIMV●容量包管的双水平自立呼吸模式，吸气相和呼气相病人都可以进行自立呼吸●吸气压力可以根据目标潮气量和顺应性计算而得，并随测得的潮气量的变更而改变，每次变更量1~3cmH2O●如果病人没有自立呼吸，相当于PRVC模式，如果病人有自立呼吸，则相当于容量包管的BIPAP模式11、APRV-压力释放通气●在1个较高的CPAP压力水平进行自立呼吸的同时，会有间断的短时间的低压释放●须要设置以下参数：高压力Phigh低压力Plow高压时间Thigh低压时间Tlow压力上升时间Rise Time吸入氧浓度O2%12、NIV-无创通气●使用面罩或鼻罩对病人进行辅助通气，普通在呼吸机启动后应先设置是有创或无创模式●病人必须有自立呼吸能力●对NIV模式有2品种型的呼吸机，SERVO-i只能是NIV+IPPV（PC）、NIV+PSV/CPAP，而Drager的呼吸机可以和任何通气模式一路使用（除了ILV），ATC功能主动禁止●必须有泄漏抵偿功能，计算泄漏量，并有高级此外泄漏过大报警，普通成人的最大泄漏量抵偿为30L/min，小儿为15L/min●同步触发必须是流量触发，也有容量触发和波形触发●吸气终止的流量%普通大于有创通气时的流量%，普通应考虑限制最大吸气时间●通气压力不宜过高，普通应小于40cmH2O●NIV通气时普通不克不及使用雾化功能●必须配有SPO2监护13、SIGH-深呼吸●是1种辅助通气模式，只能和IPPV（VC）模式一路使用●有2种方式，添加潮气量（普通为设定值的1.5~2倍）或添加PEEP，普通每3分钟1次15、ATC-主动气管阻力抵偿●是1种辅助功能，必须和其他通气模式一路使用，普通和自立呼吸模式一路使用，NIV模式不适用●须要设置抵偿的百分比%和插管直径D●根据吸气流速和插管直径进行压力抵偿，使插管尾端的压力接近设置压力△P=Rtube×Flow2≈5×Flow2/D2，其中Flow单位L/s，D 单位cm17、SmartCare/PS-常识型自立呼吸模式（Drager）●是1种辅助通气模式，必须和PSV一路使用，病人必须具有自立呼吸能力●根据病人的呼吸形态（Vt、f、EtCO2）主动地调节压力撑持水平（每2-5min调整1次，2~4mbar）●必须输入以下病人信息：体重IBW，必须大于15kg插管endotracheal或气管切开tracheotomy的管道直径使用湿化器或湿热交换器病人是否患有COPD或神经杂乱19、Apnoea Ventilation-梗塞后备通气●是1种后备通气模式，普通为定容或定压通气，和自立呼吸模式一路使用，如：SIMV、PSV/CPAP、VSV、BIPAP、PAV，不适用于AutoMode和NIV●病人自立呼吸期间，在设定的梗塞时间内无自立呼吸，呼吸机随即启动Apnoea Ventilation，并报警●须要设置以下参数：梗塞时间Tapnoea潮气量VTapnoea或吸气压力Papnoea频率Fapnoea●吸呼比为1：220、ILV-单独肺通气（Drager）●2台呼吸机分别对2只肺进行单独通气●1台为主呼吸机，另1台为从呼吸机，通气模式由主呼吸机决定，呼吸参数分别设置，主、从呼吸机应通讯。

呼吸机零部件构成
呼吸机的零部件构成如下：
控制面板：用于控制和调节呼吸机的各项功能。

压力传感器：用于监测呼吸机的压力，确保患者得到适当的压力支持。

流量传感器：用于监测患者呼吸的流量，确保患者得到足够的氧气供应。

气路：用于输送氧气和呼出的气体，确保患者得到顺畅的呼吸。

涡轮：用于产生气流，为患者提供呼吸支持。

氧气源入口：用于连接外部氧气源，为呼吸机提供充足的氧气。

呼气阀：用于控制呼气的排出，确保患者顺利呼气。

吸气阀：用于控制吸气的进入，确保患者顺利吸气。

湿化器：用于将氧气湿化，减少对患者呼吸道的不良刺激。

此外，有些高端呼吸机可能还配备有温度传感器、报警系统、机械臂等辅助功能模
块，以确保患者的安全和舒适。

总之，呼吸机的零部件构成比较复杂，每个部分都有其独特的作用，共同协作才能实现呼吸机的正常运转和患者的正常呼吸。