Elisee 250急救轉運呼吸機耗氧量測量與分析

鄭吉鋒，吳航，郭米嘉，白玫

首都醫科大學宣武醫院 醫學工程處，北京 100053

Elisee 250急救轉運呼吸機耗氧量測量與分析

鄭吉鋒，吳航，郭米嘉，白玫

首都醫科大學宣武醫院 醫學工程處，北京 100053

目的 進行運轉呼吸機耗氧量測量，是為了準確掌握呼吸機使用中在不同吸入氧濃度時的氧氣實際耗氧量。方法 采用在運轉呼吸機氧氣進氣管處串接氣體質量流量儀的方法，測量吸入氧濃度分別設定為21%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%時呼吸機實時的氧氣消耗值。結果 在設定氧濃度30%～60%時，Elisee 250急救轉運呼吸機耗氧量明顯少于同樣條件下LTV 1000轉運呼吸機，尤其是在21%時氧氣消耗為0，證明轉運患者時在節省氧氣方面Elisee 250急救轉運呼吸機是首選。結論 進行轉運呼吸機在不同吸入氧濃度耗氧量的測量，有助于醫護人員在轉運患者時對呼吸機氧氣消耗有正確了解，醫院使用的轉運呼吸機進行性能測試和質量控制對于保證危重患者的安全轉運是至關重要的，為保證患者安全，對運轉呼吸機耗氧量進行準確測量和評估是非常必要的。

轉運呼吸機；氧濃度；耗氧量；儲氣量；壓力指示

引言

急救轉運是指對危重患者院外、院內搶救運送的過程，建立有效的人工通氣是該過程中最基本也是最關鍵的環節，轉運呼吸機的使用對于保證各種危重患者的安全轉運起到了至關重要的作用[1]。轉運呼吸機使用內置直流電源，大大增加了適應能力和移動性能，其具備完整的基本通氣模式，適用范圍廣，面板設計合理，有多項參數顯示。克服了以前氧氣驅動型便攜式呼吸機需要足夠的氧氣氣源壓力來維持、耗氧量較大的缺點[2]。

轉運呼吸機主要特點有：① 動力非氧氣，且耗氧量低，保證穩定持續的氧氣供應；② 便攜特征突出，功能相對強大，可根據患者和場地情況隨意放置，交、直流電源都可使用；③ 功能完備，具有控制、輔助、SIMV、PEEP、窒息后備通氣、手動呼吸等模式，且可進行自由組合，充分保證了供氧功能；④ 具有廣泛使用性，成人、兒童都可使用；⑤ 自檢功能完善，保證呼吸機精確度，保證了供氧的穩定性；⑥ 可顯示多項參數[3-4]。

轉運呼吸機的實際消耗氧氣量一般根據呼吸機設定的潮氣量、呼吸頻率、吸氧濃度等進行簡單的推算，這種估算方法誤差較大。使用氧氣瓶時，如果不能準確了解呼吸機實際的耗氧情況，有可能造成氧氣儲備量不足，嚴重影響呼吸機的使用。為此我們采取了在呼吸機氧氣進氣管處串接氣體質量流量儀的方法，測量呼吸機的氧氣消耗量[5]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

我院共有3臺Elisee 250急救轉運呼吸機，這種呼吸機具有便攜、無創轉運、有創轉運等特點，使用有創通氣模式時，提供多種容量控制和壓力控制通氣模式，具有吸氣/呼氣手動、自動觸發功能；壓力上升斜率可調節；BTPS管路自動補償及校準，對氣路系統的阻力、順應性、溫度進行自動補償；完善的報警系統。使用無創通氣模式時，全面兼容多種無創通氣模式，具有超強的自動漏氣補償功能和自動跟蹤觸發系統，無需更換設備即可實現有創與無創通氣的自由切換。具有窒息后備通氣、2 min純氧功能、內置空氧混合器和內置電子PEEP；內置渦輪供氣系統，在無氧氣情況下仍可繼續工作，多種供電方式，操作簡單快捷，實時監測多種參數。

首先采用FLUKE VT-Plus氣流分析儀分別對3臺運轉呼吸機進行檢測，檢測呼吸機的潮氣量、呼吸頻率、吸氣壓力水平、PEEP、氧濃度等基本參數，其顯示值、實際值與檢測值的誤差在合理的范圍內，確保呼吸機工作正常[6-7]。

耗氧量測量使用了QZL-200 A型氣體質量流量儀，其性能指標為：流量范圍0～200 L/min；精度等級2.0；最大工作壓力1.0 MPa；最大工作壓降≤500 Pa；響應時間1 ms。流量儀由氣流質量傳感器和數字顯示積算儀組成。氣流質量傳感器采用美國微橋氣流質量傳感器，是基于流過傳感器氣流質量帶走的熱量正比于其輸出電壓的熱傳輸原理。即將氣流質量轉換成模擬電壓信號輸出[8]。數字顯示積算儀的作用是經運算處理，把氣流質量流量轉換成相對應的標準狀態下的體積流量或標準狀態下的質量流量。

1.2 實驗方法

測量時采用將氣體質量流量儀氣流質量傳感器的一端接到氧氣瓶的減壓表，另一端連接一個快速插座，與呼吸機氧氣氣源快速插頭連接。呼吸機參數設定為常規使用且呼吸機開機默認的數值，其中潮氣量500 mL、呼吸頻率15 次/min、吸入氧濃度分別設定為21%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，通過氧氣瓶減壓表的呼吸機氧氣氣源壓力固定為0.44 MPa左右，使用Siemens夾板模擬肺。測量時使用氣體質量流量儀檢測每滿瓶氧氣耗盡后的累計容量、所用時間從而計算出在轉運呼吸機不同氧濃度情況下每小時耗氧量，見圖1。

2 實驗結果

通過對我院3臺Elisee 250急救轉運呼吸機耗氧量的測量，發現3臺呼吸機在相同設定氧濃度時耗氧量誤差極小，都在5%以內。在潮氣量為500 mL、呼吸頻率為15 次/min的條件下，測量得到的3臺轉運呼吸機在不同氧濃度下平均每小時的耗氧量，以及以前測量的LTV 1000轉運呼吸機在同樣條件下的耗氧量，見表1。結果表明Elisee 250急救轉運呼吸機的氧氣消耗在有創呼吸機中是較少的，尤其是在低氧濃度設定情況下（21%～40%），特別是在21%時，氧氣消耗為0，這是Elisee 250急救轉運呼吸機與其它有創呼吸機的最大區別。

表1 兩種型號轉運呼吸機不同氧濃度下耗氧量 (L/h)

轉運呼吸機潮氣量設定為500 mL、呼吸頻率設定為15 次/min時，每小時累計給患者送氣0.5×15×60=450（L），由表1可知，當呼吸機氧濃度設定70%以上時，氧氣消耗量就超過了給患者的送氣量，當氧濃度設定為100%時氧氣消耗量差不多是給患者的送氣量的兩倍。主要原因是其采用的內置渦輪供氣系統，渦輪泵進行空氣、氧氣混合是采用了虹吸、射流的原理，其主要包括氣筒、渦輪、活塞、折疊風箱等部分，工作時將空氣推入送氣管路的同時也將氧氣吸入混合。渦流泵的特點是在沒有壓縮機和中央供氣的情況下，可產生較大的持續氣流，用于漏氣補償來維持設定的壓力水平。因此就會造成當氧濃度設定較高時（>70%）耗氧量較大的情況[9-11]。

3 討論

在轉運病人時要做好氧源的檢查準備工作，了解轉運的路程和道路情況，計算好路程時間、氧氣用量。一定要有額外儲備，以防各類意外情況的發生。按照美國危重醫學學會指南委員會的危重病人轉送指南要求：要有足夠的氧氣來源以滿足病人預期的消耗量，至少附加1 h的儲備量。我院Elisee 250急救轉運呼吸機使用的氧氣瓶分4 L和8 L兩種，一般4 L氧氣瓶滿瓶，也就是壓力表指針到達綠區的位置儲氣量大概在440 L，瓶內壓力大約440÷4=110個大氣壓左右，而8 L瓶的滿瓶儲氣量大概在820 L左右，瓶內壓力稍低一點。表1中提到當氧濃度設定為60%左右時，每小時氧氣消耗量大約與設定給患者送氣量大致相等，參與轉運的醫護人員可以以此作為參考來進行氧氣準備。為Elisee 250急救轉運呼吸機在潮氣量500 mL、呼吸頻率15 次/min時，不同氧濃度下4 L與8 L氧氣瓶可用時間，見表2。

表2 不同氧濃度下4 L與8 L氧氣瓶可用時間 (h)

測量時發現當新8 L氧氣瓶壓力表指針不在綠區，而只在小部分黃區時儲氣量只有531 L，見圖2。新4 L氧氣瓶壓力表指針不在綠區，而在大部分黃區時儲氣量只有335 L。曾出現過新8 L氧氣瓶測量壓力表指針到紅區時壓力突然降為0，儲氣量測量只有592 L，開始認為是氧氣瓶開關問題，后來科室使用時也出現了類似情況，因此在使用8 L氧氣瓶時壓力表指針接近紅區要格外注意。連接新氧氣瓶時一定要注意壓力表指針是否在綠區，如果不是使用時一定要準備出富余量，以防意外情況發生。

圖2 氧氣瓶壓力表指示

使用呼吸機輔助呼吸的危重患者在院內運轉中，轉運呼吸機的正確使用，轉運前的充分準備，途中的密切觀察和護理，醫護人員高度的責任心、敏銳的急救應變能力、嫻熟的技術操作是安全轉運的重要因素[12]。運轉機械通氣危重患者不僅是簡單的運送過程，同時也是監護和治療的過程，轉運呼吸機的使用為危重患者的院內運轉提供了便利，認真而細致的準備工作，運轉途中嚴密的觀察以及狀態穩定、性能可靠的便攜式呼吸機是保證運轉成功的關鍵[13-14]。根據患者病情，使用PSV或SIMV+PSV模式，參照患者病房呼吸機使用情況調整轉運呼吸機參數，為保證安全，轉運呼吸機吸入氧濃度高于病房呼吸機吸入氧濃度20%，或將吸入氧濃度調整至100%。這樣能夠確保轉運途中患者吸入的氧氣足夠，不會發生缺氧等現象，運轉呼吸機科學、合理的管理在提高設備的使用效率方面是非常重要[15-17]。

在設定氧濃度30%～60%時，Elisee 250急救轉運呼吸機耗氧量明顯少于同樣條件下LTV 1000轉運呼吸機，尤其是在21%時氧氣消耗為0，在設定氧濃度70%～100%時，Elisee 250急救轉運呼吸機與LTV 1000轉運呼吸機耗氧量大致相當（表1），證明轉運患者時在節省氧氣方面Elisee 250急救轉運呼吸機是首選。通過對Elisee 250急救轉運呼吸機在吸入氧濃度分別為21%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%時耗氧量的測量，有助于醫護人員在轉運患者時對呼吸機氧氣消耗有正確了解，醫院使用的轉運呼吸機進行性能測試和質量控制對于保證危重患者的安全轉運是至關重要的，為保證患者安全，對運轉呼吸機耗氧量進行準確測量和評估是非常必要的。

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本文編輯 袁雋玲

Measurement and Analysis of Oxygen Wastage of Elisee 250 Emergency Transport Ventilator

ZHENG Ji-feng, WU Hang,GUO Mi-jia, BAI Mei
Department of Medical Engineering, Xuanwu Hospital Capital Medical University, Beijing 100053, China

Objective To measure the oxygen consumption of operating ventilator so as to accurately grasp the actual oxygen consumption of oxygen in different oxygen concentration. Methods The realtime oxygen consumption value of the breathing machine was measured under the inhaled oxygen concentration values of 21%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% and 100% by using the method of joining-up pipe stringing gas mass flow meter in operation of the air inlet tube on ventilator oxygen. Results The oxygen consumption of the Elisse 250 emergency transport ventilator was significantly less than LTV 1000 transport ventilator under the condition of oxygen concentration 30%～60%. Especially when the oxygen concentration was 21%, the oxygen consumption was 0, which indicated Elisee 250 emergency transport ventilator was preferred in transshipment in saving oxygen. Conclusion The oxygen consumption measurements of transport ventilator at different oxygen concentration can help medical personnel to have a correct understanding in the transport of patients with ventilator oxygen consumption. The performance testing and quality control of the transport ventilator is crucial for ensuring the safety of patients when transport of critically ill patients. Therefore, it is very necessary to perform accurate measurement and evaluation of the operation of ventilation to ensure the safety of the patients.

transport ventilator; oxygen concentration; oxygen wastage; gas storage capacity; pressure indication

R563

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.06.023

1674-1633(2017)06-0090-03

2017-01-12

2017-01-19

白玫，教授級高級工程師，主要研究方向為生物醫學工程。

通訊作者郵箱：jswei65@163.com