靈智呼吸機的工作原理與維護

吳 凌

靈智INSPIRATION?系列呼吸機由愛爾蘭eVent Medical Ltd.最新開發生產的，廣泛適用于各級醫院新生兒、兒童及成人患者，其精確的控制系統可以使容量控制的最小潮氣量為5 ml。呼吸機的工作模式，除常規經典的CMV、SIMV、SPONT通氣模式以外，為了目前臨床發展的需要，還配備了智能同步正壓通氣(SPAP)和智能容量目標通氣(VTV)兩個功能模塊。靈智呼吸機具有很強的無創通氣能力，增設了漏氣率監測，是對無創通氣使用非常有效的監測。靈智呼吸機提供智能分級報警、智能嘆息及智能霧化功能、內置電池后備和內置壓縮泵，使呼吸機在任何環境都能持續工作，還可用于患者院內轉運，適用于各種臨床環境，可為患者提供全面、靈活的機械通氣手段。

1 靈智呼吸機氣路工作原理

1.1 氣路系統的組成

靈智呼吸機氣路系統由進氣系統、吸氣系統、呼氣系統、安全系統、檢測系統、氧氣監測系統以及霧化器系統(霧化器閥sol4)組成。主要器件包括了3個伺服閥，1個呼出伺服閥,3個差分壓力傳感器，2個安全壓力調節閥，3個電磁閥和3個壓力傳感器及氣體儲存室(把呼吸機內氣路做到一個模塊里，可儲存1 L氣體)組成。

1.2 進氣系統

高壓空氣和氧氣通過各自的進氣過濾器和積水杯，對氣體中的雜質和水汽進行過濾。過濾后的氣體經過單向閥(單向閥的作用為阻止任何氣體回流)CV1和CV2進入各自伺服閥調解。靈智呼吸機可裝備內置壓縮機，其外置壓縮機具有自動轉換功能，內置壓縮機也可自動切換高效內置電池可供內置壓縮機工作2 h，主機微處理器控制sol3電子閥自動選擇高壓空氣來源。

1.3 吸氣系統

經過過濾空氣和氧氣通過主機微處理器控制的sol1和sol2伺服閥分別通過FS1和DP1組成流量傳感器進行測量，兩個伺服閥可同時打開，流量傳感器FS1/dP1在每個測量周期分別對流過的氣體進行測量，微處理器按采樣和設置的數據分別控制兩個伺服閥。每一個空氣、氧氣混合循環周期都將進行微處理器按呼吸機設置激活第一個閥門，并由FS1/ dP1流量傳感器進行監測；微處理器根據更具備設置參數和監測參數的氣體流量控制伺服閥通過的氣體量，經過短暫的停頓將微處理器的第二個閥門激活，微處理器分別按空氣/氧氣的比例將氣體送入氣體儲存室進行混合，儲存室可儲存1 L氣體，壓力傳感器P1接入儲存室，用于監測儲存室壓力，按混合氣體需求量和呼吸機的設置維持儲存室壓力，儲存室頂部有過壓閥，內部壓力超過1.8 bar時過壓閥將會打開。整體儲存室為迷宮式氣路模塊設計，其特點是低死腔、低順應性，氣體在儲存室中進行混合后輸出到微處理器控制的吸氣比例閥PV1，此閥是受微處理器采樣內部流量傳感器反饋(FS2/dP2)和呼吸監測內部壓力傳感器的P2數據控制輸出。氣體通過閥門傳遞到患者所使用的回路。

1.4 呼氣系統

在呼氣部分由比例閥PV2和呼氣隔膜組成，并包括排氣口，以提供最低限度的呼氣阻力。覆蓋面和膜片可重復使用，呼氣系統、吸氣系統和患者回路構成密封受控制的呼吸系統。來自內部的壓力傳感器P2和P3的反饋，PV2按比例受微處理器控制來完成呼吸過程。

1.5 安全系統

安全系統的作用是防止任何高壓對患者安全所造成的損害，由壓力釋放閥(HPRV)和一個電磁閥(ABV)組成，壓力釋放閥是一個機械安全閥，壓力超過120 cmH2O，將自動打開，以限制壓力不超過120 cmH2O。電磁閥在主機中正常工作時其閥門關閉，在緊急情況下則閥門打開并與外界接通，患者可以呼吸外界氣體。

2 靈智呼吸機電路工作原理

電路部分由電源模塊、直流電源、電源板、傳感器板、主板、圖像處理板、LCD用戶界面顯示器、前面板、Web接口電路板等組成。

2.1 電源模塊和電源板

電源模塊是輸入額定為100～240 V、50 Hz/60 Hz的交流電，并提供了單一調節24 V直流電源1個。電源板垂直安裝在主機側面，并有一個用于存儲和用于微控制器電源系統的EPROM軟件，處理器用于監控它們之間切換。電源板上的處理器是用于持續監測和診斷檢查呼吸機設備，如果認定有問題，則會向主板發送錯誤報告，安全閥會自動打開，電源電路板負責控制驅動所有的閥門。

2.2 傳感器板

該傳感器板是垂直安裝在機箱，板上有4個壓力傳感器(P2、dP2、P3、dP3)，將傳感器的測量信號經過放大處理，傳輸到主板上的主微處理器進行處理。

2.3 主板

主板由兩部分組成(母板和主處理器板），復責呼吸機主機系統運作的整體控制工作，該板提供與傳感器板、電源板、圖像處理板、LCD顯示屏驅動器及前面板等所連接的接口。主板上設有DC轉換器、16個通道的A/D和D/A轉換及相關的模擬接口電路。

2.4 前面板(菜單/鍵盤)

前面板鍵盤集成了9個按鈕(含呼吸機開/關)，使用16旋轉編碼器控制旋鈕。

3 呼吸機的日常維護和定期檢查

靈智呼吸機檢查和維修前必須要詳細閱讀維修手冊，靈活掌握自檢程序,知道所要檢測的功能；自檢程序涉及到檢測儀器本身許多功能，某一步驟自檢不通過，呼吸機將無法工作。呼吸機的所有操作均要輕柔、仔細，防止損壞儀器及配件。檢查呼吸管道，保證緊密聯接。檢查加熱濕化器的溫度和水罐，及時補充蒸餾水；檢查呼吸管道中的蓄水罐，及時到掉積水，清洗空壓機進氣口的濾塵網。檢查主機高壓空氣進氣口的濾水瓶，排除積水。

定期對呼吸機進行自檢和定標。定期通電綜合檢查呼吸機功能，排除可能造成故障的隱患。定期更換氧電池、皮囊、細菌過濾器。定期檢查和更換聚積瓶過濾器及空氧混合器過濾器。定期對儀器內部進行除塵，并檢查內部易老化的管道和過濾器。

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