医院培训课件：《无创呼吸机结构、原理、特点与模式参数设定》

无创呼吸机结构、原理、特点、与模式参数设定内容前言--无创呼吸机的历史无创呼吸机的结构与原理无创呼吸机临床应用特点无创通气模式与参数设置无创通气的概念无创通气（Non-invasiveVentilation，NIV）:除气管插管、气管切开以外的、无创伤的机械通气简易人工呼吸球囊铁肺（负压通气）无创正压通气（Non-invasivePositivePressureVentilation，NIPPV）：以鼻罩或口鼻罩的形式连接呼吸机，在上呼吸道加以正压来改善肺泡通气无创、有创通气根本的区别：

呼吸机与患者的连接方式目前所指的都是无创正压通气无创、有创通气具有相同的正压通气原理肺内压正0负吸气吸气吸气呼气呼气呼气肺内压吸气吸气吸气呼气呼气呼气正0负无创有创历史上存在过的机械通气正压通气、负压通气无创通气、有创通气高频通气、反比通气、主动呼气通气分肺通气、序贯通气液体通气、部分液体通气特殊环境：MR呼吸机、高压氧呼吸机、高空呼吸机膈肌起搏器、摆动床…ECMO……?1913年

Janeway第一台定型呼吸机呼吸机的历史中世纪风箱+植物管路，形成早期正压通气（1664年救活狗）1832年苏格兰人Dalziel发明负压通气的神话–铁肺最早手动水动电动救护车上的铁肺神奇的‘铁肺’！美国田纳西州女子奥德尔顿因患上小儿麻痹，以致身体无法呼吸，终生都要依靠“铁肺”活命，1950年至2008年奥德尔顿71岁去世，在铁肺里生存了58年，死因竟是雷雨停电…!!!负压通气的延续–胸甲肺1980年代后，胸甲肺进入临床应用1950年代铁肺生产车间负压呼吸机--胸甲肺胸甲(ChestCuirass):

设备放置于接受治疗病人的胸部，以外部动力带动胸扩运动。对护理工作有所改进，同时减少“腹腔休克”的发生.缺点：气体泄漏.负压通气符合生理情况，但由于负作用较大现今临床上应用已很少.摆动床也属于无创负压通气20世纪40至50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛使用正、负压机械通气的转折点---现代ICU的起点1952年哥本哈根脊髓灰质炎爆发奠定了正压呼吸机地位大批病人集中管理、加强护理提高生存率催生出现代ICU正压通气的辛酸历史---手脚并用1888FellO’Dwyerfootpump1888年的足泵---正压呼吸器1913年的呼吸器海报正压呼吸机的早期模型---无创通气早期气动气控式呼吸器具备自动功能手术使用二氧化碳麻醉正压呼吸机的发展演变便携式呼吸器各种品牌不断创新仍然坚持无创通气正压呼吸机1955年麻省总医院首次使用有创通气现已成为机械通气的标准

第一代正压呼吸机（气动）正压呼吸机的历史-有创通气进入1960年代后各种正压呼吸机不断涌现早期存在过的正压呼吸机正压机械通气进一步发展1934年气动限压1960年代后逐步电动化取代同步性改善1967年提出ARDS，同时发现PEEP的作用，1972年正式命名各类自动化阀门技术应用于临床（智能模式出现）气管切开后的正压呼吸机治疗软件、硬件、智能化、人性化同步发展便携式急救呼吸机曾经在公共场所大量放置CPAP-Continuouspositiveairwaypressure无创正压通气---1980年代再兴起无创呼吸机是否专指某种类型？内容前言--无创呼吸机的历史无创呼吸机的结构与原理无创呼吸机临床应用特点无创通气模式与参数设置BiPAP与BIPAP的区别从根本上区分二者是很容易的事：BiPAP是持续气流式供气阀

步进式马达送气BIPAP是按需式供气阀，触发后送气V60呼吸机气动原理图25无创呼吸机的发展？涡轮增压马达漏气补偿各种连接面罩给氧方式人机沟通界面“漏气”是无创呼吸机的主要问题有创呼吸机↓气管内导管↓管路密闭无创呼吸机↓口/鼻面罩↓管路漏气---允许漏多少是个技术活无创通气时的“漏气”可允许漏气(intentionalairleak)非允许漏气(unintentionalairleak)总漏气(totalairleak)呼气孔无创通气时的“漏气补偿”压力补偿—以流速的变化为实现手段无创通气采用“定压”方式漏气量增加时，提高流速以维持压力PFtt补偿的流速漏气量增加510BiPAP®Synchrony

补偿40LPM的漏气量补偿60－80L/min的额外漏气量最高流速可达240L/minBiPAP®Vision无创呼吸机的技术核心--漏气补偿SmartairST/plus最大流量200L/min漏气对自动触发的影响控制漏气量面罩漏气＜20L/min降低触发敏感度会增加触发功，可能造成无效触发主机结构主板数据电缆线主机结构绝缘和隔音层主机结构送风机步进式马达35氧气监护仪患者回路呼气口呼吸罩氧气瓶细菌过滤膜加湿器前面36电源开关电池LED指示灯报警LED指示灯报警扬声器输出气体输出接口近端压力测量管接口确认按钮导航轮彩色触摸屏右侧面37翼形螺钉左侧面38长效的锂离子电池后面39选配件提示标贴O2

管接口冷却风扇进气口及过滤器电源线接口及锁扣主机USB端口(未来)设备USB端口(未来)RS-232串行信号输入输出端口黄色/绿色以太网接口LED灯(未来)护士呼叫/远程报警以太网接口周围的空气通过空气入口进入。40空气入口空气入口空气入口过滤器空气入口过滤器空气入口过滤器是设计在流速达150L/M时可以过滤5微米的微粒的有效率达70%。更换进气口过滤膜41清洁或更换冷却扇过滤膜42患者回路——不带湿化器43患者回路——带湿化器44空气流量传感器空气流量传感器测量的是一个总流量中气动元件的空气回路部分（分流）和不断改变测量值与空氧混合舱的空气浓度保持一致。空气流量传感器可以帮助在氧气混合时提供一个气体流量的闭环控制。45岐管舱空气流量传感器机器和近端压力传感器在数据采集板上的机器和近端压力传感器测量机器和近端压力范围是-20to+65cmH2O46呼吸机压力传感器近端压力传感器大气压力传感器在数据采集板上的大气压力传感器测量的大气压范围为525-850mmHg。47大气压传感器氧气压力传感器在数据采集板上的氧气压力传感器测量的是入口压力，它的范围为0to100psig，如果供氧压力低于40psig(276kPa)或者高于92psig(634kPa)将会产生报警。48氧气压力传感器呼吸机压力传感器近端压力传感器大气压传感器数据采集板岐管,氧气入口过滤器,过滤元件岐管包括氧气入口，允许特定国家氧气连接到岐管。岐管的接口有空气入口、氧气入口、涡轮入口、近端压力和机器压力管。氧气入口过滤器是过滤供氧中5微米的微粒，一个40微米铜制过滤器元件作用是减少氧气流动时的涡流。还有一个40微米的氧气通气口是减少氧气流动的噪音。49氧气通气口氧气过滤器元件氧气过滤器50氧气过滤器氧气电磁阀氧气电磁阀和阀的驱动回路根据设置的氧浓度和流量控制氧气的流速。当没有电或者系统重启时氧气电磁阀是关闭的。51氧气电磁阀氧气流量传感器氧气流量传感器测量的是一个总流量中气动元件的空气回路部分（分流）和不断改变测量值与空氧混合舱的氧气浓度保持一致。同时，氧气电磁阀和流量传感器为氧气输送提供一个闭环控制52氧气流量传感器涡轮涡轮由马达控制板控制，为系统提供压力和流量。涡轮包括叶轮、外罩和三相无碳刷直流马达。涡轮在无热状态下产生的最大压力为125cmH2O并且能够在120兆秒内增加10,000to22,500转/分从正常的5上升到25cmH2O。最大马达速度大约是40,000RPM，涡轮马达有内置被马达控制板测量的霍耳效应的传感器和测量叶轮速度。53电磁阀四个电磁阀固定在岐管舱并且由数据采集板控制。三通自动校零电磁阀包括电磁阀1（清洗电磁阀）、电磁阀2和电磁阀4（机器压力自动校零），电磁阀3和电磁阀4（近端压力自动校零）。54SOL3,SOL4:近端压力自动调零电磁阀。SOL4:在调零期间将机器压力连接到近端压力传感器。SOL2,SOL4:机器压力自动调零电磁阀.SOL1:清洗电磁阀，使用机器压力去冲洗近端压力管。55主要配件电路布线图56用户界面组件布线图57电源管理板电池的充电和电路管理。

内部供电（3.3V,5V,12V,35V）风扇电源和转速计的监测后备报警控制电路，包括检测电源失败。电源开关控制电路。系统报警和重置管理。CPU板、LCD和用户界面板的电气接口包括校准数据、电路板的认证信息和电源管理板运行时间的电可擦除可读存储器58开关电源为呼吸机供电和将交流变直流为电池供电。将交流电压（90-264VAC,50to60Hz）变成24V。为输入过电流、输出过电压和输出限制电流提供保护。59内置电池14.4-V,11.5-Ah锂离子电池在正常情况下至少可使用6小时。当没有交流电时提供直流电电为电源管理板提供充电和温度状态。内置监测电池状态电路，提供独立故障控制特征和与电源管理板通信并提供信息。充电大约要5小时。60CPU板61电池仅用于实时时钟供电流量传感器校准特定气体（空气和氧气）提供氧气和空气信号源，将岐管气体流速改变为模拟信号，并发送到数据采集板来过滤和放大。空气流量传感器测量的流速为-240to240SLPM，氧气传感器测量流速为0to240SLPM。包括校准数据、电路板认证信息和每个传感器运行小时数的电可擦除存贮器。62氧气流量传感器空气流量传感器◆

涡轮供气控制流量气路关键部件—流量控制装置最大流速:180l/min涡轮无须随每次送气而加速伺服阀针对即时流量输送反应迅速◆涡轮直接控制流量气路关键部件—流量控制装置鸟牌（VIASYS）：较大规格的涡轮机，低噪音，超长40000小时或5年保修！！◆涡轮供气控制流量气路关键部件—流量控制装置Vision◆涡轮供气控制流量气路关键部件—流量控制装置◆涡轮供气控制流量气路关键部件—流量控制装置流量阀压力阀氧气缓冲内容前言--无创呼吸机的历史无创呼吸机的结构与原理无创呼吸机临床应用特点无创通气模式与参数设置美国的医院无创呼吸机应用不理想原因医生缺乏经验设备不适合

其它使用前的准备不足医生未获得充分培训MaheshwarietalChest2006:129:1226-3301020用的不好＝设备不好用？充分了解和熟悉机器了解和熟悉机器原理及操作无创通气治疗预案（提前考虑可能会出现的紧急情况）强烈建议医务人员亲自体会无创通气的实施步骤第一步：检查机器及附件第二步：与患者充分交流第三步：适应性连机第四步：参数调节第五步：监测反馈中华结核和呼吸杂志.2009;32(2):86-98无创通气适应症中华医学会呼吸病分会推荐意见：ARDS临床分级与治疗策略选择早期可以选择无创通气绝对禁忌症心跳呼吸停止自主呼吸微弱、昏迷误吸可能性高合并其它器官功能衰竭面部创伤/术后/畸形不合作相对禁忌症气道分泌物多/排痰障碍严重感染极度紧张严重低氧血症PaO2<45mmHg严重酸中毒pH<7.20近期上腹部手术后严重肥胖上气道机械性阻塞无创正压通气临床应用中的几点建议中华结核和呼吸杂志2002;25(3):130-4未经胸腔闭式引流的气胸或纵膈气肿严重肺大疱未经治疗的鼻出血未经气道通畅的大咯血急性鼻窦炎及中耳炎气管食管瘘鼓膜穿孔良好的面罩连接-佩戴是无创通气成功的关键因素选择最合适病人的鼻/面罩大小：用量鼻器测量（包装袋或单独配备）鼻罩：鼻梁、两侧鼻翼、上唇上方面罩：鼻梁、两侧鼻翼、下唇下方、嘴微张一次性漏气接头WhisperSwivelII静音漏气接头PEV平台漏气阀给氧方式困扰临床氧气连接部位1）面罩上2）面罩连接管3）呼吸机送气端4）呼吸机内（可调式）近端中间远端无漏气时在面罩处的氧浓度潮气量越大面罩内氧浓度越低，压力越大面罩内氧浓度越低氧浓度升高与氧流量之间无明确线性关系无创通气的给氧方法和氧浓度的调控IPAP(cmH2O）EPAP(cmH2O）24681012227.9

427.827.5

628.327.126.7

826.426.426.325.8

1027.225.826.525.425.4

1225.326.126.125.525.225.11425.825.825.725.525.225.11625.325.125.124.825.025.11825.425.025.024.524.925.02024.024.023.924.024.024.0向BiPAP呼吸机输氧量5L/min咽部气体氧浓度测定（％）BiPAP®Vision™控氧模块连接高压氧气，氧浓度精确可调（21%--100%）在较高送气流速和大量漏气时，氧浓度不受任何影响如未连接高压氧气，可以将低流量氧气直接连在管路上，而氧气浓度设置为21%BiPAP®Vision™如何连接氧气？呼吸机相关性肺损伤(VILI)Volutrauma容积伤肺泡过度膨胀Atelectetrauma萎陷伤肺泡反复塌陷与复张Biotrauma生物伤炎症介质作用Barotrauma气压伤高压力直接诱导损伤Oxygentoxiceffect氧中毒FiO2有创-无创-有创？---并不完全是序贯策略内容前言--无创呼吸机的历史无创呼吸机的结构与原理无创呼吸机临床应用特点无创通气模式与参数设置无创呼吸机的通气模式S：自主呼吸模式（PSV）T