机械通气原理PPT课件

1、主要内容概述参数测量/计算运动方程第1页/共125页概述第2页/共125页第3页/共125页第4页/共125页O2AIRTo Patient50 psig50 psigBLENDERRESERVOIR10-15 PSIGAir and O2 are mixed in a blender, stored as a mixed gas in a reservoir then pass through a single proportional valve.PROPORTIONAL VALVESingle Proportional SystemHamilton Veolar, Bird 6400-8

2、400st 第5页/共125页O2AIRTo Patient50 psig50 psigEach gas has its own solenoid, flow sensor and pressure regulator . Both valves controlled by microprocessor.FLOW SENSORFLOW SENSORTwo Proportional Valve SystemNPB 7200-840, DRAGER E2-4, SERVO 300第6页/共125页O2Pulmonetic LTV Turbine/Blender SystemBlended gas

3、to patientDelivery Control ValveBlower with Intragral Digital Blender第7页/共125页O2AIR50 psig50 psigAir and O2 solenoids combined with active exhalation valve.PATIENTEXHTwo Proportional Valve System With Active Exhalation Valve第8页/共125页PB-840第9页/共125页第10页/共125页第11页/共125页双比例电磁阀：第12页/共125页EVMotorPoppetSe

4、at低阻力主动呼气阀第13页/共125页低阻力主动呼气阀第14页/共125页安全阀第15页/共125页第16页/共125页第17页/共125页第18页/共125页学习目的 掌握常见呼吸机的工作原理：气路、电路、及计算机控制技术 比较常见呼吸机的优缺点，了解未来呼吸机的发展方向及技术热点 设计研发全球领先的新一代Ventilator，代号：协作一号第19页/共125页 这显然是不可能的学习目的第20页/共125页学习目的 对机械通气原理有一个大致的了解！第21页/共125页第22页/共125页概念 呼吸 外呼吸 气体在血液中的运输 内呼吸第23页/共125页概念 呼吸 外呼吸 通气 弥散 气体在

5、血液中的运输 内呼吸第24页/共125页概念 通气第25页/共125页第26页/共125页P1P2R第27页/共125页-500Normal RespirationEnd-Expiration第28页/共125页-100-5Normal RespirationInspiration第29页/共125页-10 to -50Normal RespirationExpiration第30页/共125页吸气Pa Pa Pb Pa Pa机械通气第31页/共125页自主呼吸胸廓容量改变胸廓容量改变气流压差压差第32页/共125页机械通气压差压差 容量变化容量变化气流气流第33页/共125页机械通气机器产生

6、机器产生压差压差 容量变化容量变化气流气流第34页/共125页概念 通气机 用来辅助或替代呼吸肌工作的机器第35页/共125页概念 机械通气 使用通气机驱动气体进出呼吸系统第36页/共125页 机械通气 负压通气 正压通气概念第37页/共125页 机械通气 负压通气 正压通气概念第38页/共125页第39页/共125页第40页/共125页Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.第41页/共125页第42页/共125页第43页/共125页 机械通气 负压通气 正压通气概念第44页/共125页 机械通气 负压通气 正压通

7、气概念第45页/共125页第46页/共125页第47页/共125页第48页/共125页概念 通气 机械通气 正压通气第49页/共125页第50页/共125页第51页/共125页第52页/共125页第53页/共125页第54页/共125页概念 正压通气 容量控制 压力控制第55页/共125页 Volume 500 mlVolume 500 ml第56页/共125页Pressure 20 cm H2OPressure20 cm H2O第57页/共125页 Pop!第58页/共125页 Pressure 3500 cm H20valvePressure 35 cm H20Tidal volume 5

8、00 ml第59页/共125页 Microprocessor Control Pressure 3500 cm H20Inhalationvalve(resistor)solenoidMicroprocessorexhale valveTidal volume 500 mlPressure 35 cm H20第60页/共125页描述气体运动参数 压力 流速 时间 容量第61页/共125页参数测量/计算第62页/共125页监测参数 测量参数 计算参数第63页/共125页测量参数 压力 流速 时间第64页/共125页计算参数 容量 顺应性 阻力第65页/共125页管道 + 气球 模型第66页/共1

9、25页Tube + Spring Model弹性阻力摩擦阻力第67页/共125页 Y型管 通气机内部 食道压力测定部位第68页/共125页压力测定部位第69页/共125页压力测定部位第70页/共125页流速测定方法 压差传感器 热线型传感器 超声传感器第71页/共125页流速测定方法 压差传感器30 L/min Flow20 cmH200 cmH20第72页/共125页流速测定方法 温差传感器第73页/共125页Flow Sensor第74页/共125页第75页/共125页Heated Wire Anemometer第76页/共125页Broken wire第77页/共125页流速测定方法 温

10、差传感器（热线型传感器）第78页/共125页 超声流量传感器流速测定方法第79页/共125页流速测定方法 超声流量传感器第80页/共125页T1X-ducerX-ducerGas flowT2X-ducerX-ducerGas flow 流量计算原理 T2 - T1 = Tdiff Tdiff 与气体流量成比例流速测定方法 超声流量传感器第81页/共125页流速测定部位 Y型管 通气机内部第82页/共125页流速测定部位 Y型管第83页/共125页流速测定部位 通气机内部第84页/共125页测量参数 压力 流速 时间第85页/共125页计算参数 容量 顺应性 阻力第86页/共125页容量计算第

11、87页/共125页容量计算第88页/共125页容量计算 气体容量与压力、温度和水蒸气含量密切相关 BTPS Body Temperature Pressure Saturated (In the lungs of the patient)第89页/共125页Some easy principles of physics (i) What happens if you heat a certain gas Volume?The initial volume of gas increases 1L of gas at 20C increases to 1.058 L at 37C while th

12、e pressure level remains the same第90页/共125页The initial volume of gas increases up to the saturation point of water 1L of dried gas at 20C increases to 1.023 L if humidified to 100% where 2.3% of the gas mixture is water vaporSome easy principles of physics (ii) What happens if you humidify dried gas

13、?第91页/共125页The initial volume of gas decreases proportionally to the applied pressure 1L of gas at 1013 mbar will decrease to 980mL if an additional pressure of 20mbar is appliedSome easy principles of physics (iii) What happens if you humidify dried gas?第92页/共125页Evita 4VtBeatmungsparameter vernder

14、n : entsprechendes Element anwhlenIPPVVt1000Setting BTPSDisplay BTPSDRGERN ormal T emperature P ressure D ry910 mL20 C, 0 % RHB ody T emperature P ressure S aturated1000 mL37 C, 100 % RHN ormal T emperature P ressure S aturated930 mL20 C, 100 % RH容量测定第93页/共125页Evita 4VtBeatmungsparameter verndern :

15、entsprechendes Element anwhlenIPPVVt1000Setting BTPSDisplay BTPSDRGERN ormal T emperature P ressure D ry910 mL20 C, 0 % RHLC_BTPS.ds4TestLungN ormal T emperature P ressure D ry910 mL20 C, 0 % RHN ormal T emperature P ressure D ry910 mL20 C, 0 % RHD D Vi - Ve = Leak容量测定第94页/共125页VolumePressureD D VD

16、D PC = D VD P静态顺应性第95页/共125页静态顺应性 流速为零时测定（指令通气 + 吸气暂停） 受患者体位和肌肉松弛程度等影响第96页/共125页静态顺应性 500 15-5= 50 ml/cmH20Compliance =VtePlateau - PEEPPlateau Pressure 15 cmPIP 20 cmVTE 500 ccPeak Flow = 60 L/minPeak Flow = 60 L/minPlateau Pressure 15 cmPIP 20 cmVTE 500 ccPEEP 5 cm第97页/共125页内源性PEEP的存在造成顺应性计算值偏低VTE

17、 500 ccPTPlateau = 20PEEP = 5Lung PEEP = 10 500 20-5= 33 ml / cmH20 500 20-10= 50 ml / cmH20静态顺应性第98页/共125页R = D D PD D F气道阻力第99页/共125页Plateau Pressure 15 cmPIP 20 cmVTE 500 ccPeak Flow = 60 L/minResistance =PIP - PlateauPeak FlowResistance = 20 - 151 L / sec= 5 cmH20 / L / sec 气道阻力第100页/共125页第101页/

18、共125页 通气概念第102页/共125页机械通气工作原理 吸气由什么触发Trigger 吸气相通气机限制什么Limit 吸气相什么时候结束 Cycle 呼气相预设压力Baseline第103页/共125页机械通气工作原理 A Trigger B Limit C Cycle D BaselineABCD第104页/共125页机械通气工作原理 吸气由什么触发（Trigger）？ 患者（压力/流速/容量/胸部阻抗/腹部活动） 通气机（时间） 操作者第105页/共125页 吸气相通气机限制什么（Limit）？ 流速 压力机械通气工作原理第106页/共125页 吸气相什么时候结束（ Cycle）？ 流速 压力 时间 容量机械通气工作原理第107页/共125页PressureTimeTimePressure机械通气工作原理第108页/共125页机械通气工作原理第109页/共125页Comparison chartVolumePressureFlowI-timeSpontaneousvariablevariable variable variableVCVFIXEDvariableFIXEDFIXEDPCVvar