呼吸機(jī)濕化罐自動加水裝置設(shè)計探討

曾德舉

(上海長海醫(yī)院海寧分院-海寧市人民醫(yī)院，浙江海寧314400)

呼吸機(jī)濕化罐自動加水裝置設(shè)計探討

曾德舉

(上海長海醫(yī)院海寧分院-海寧市人民醫(yī)院，浙江海寧314400)

本文探討設(shè)計一種呼吸機(jī)濕化罐自動加水控制系統(tǒng)，簡要闡述了該系統(tǒng)的優(yōu)點、組成結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計

濕化罐;自動加水;設(shè)計探討

目前，大部分呼吸機(jī)都使用濕化器實現(xiàn)對吸入氣體進(jìn)行加溫加濕的功能。為了保證吸入氣體的濕度，濕化罐需要不斷添加蒸餾水。臨床上常規(guī)的加水方法有三種:一是分離呼吸機(jī)與進(jìn)氣管道，從進(jìn)氣孔倒入蒸餾水，再快速地接上管道;二是用注射器抽取蒸餾水從小進(jìn)水孔內(nèi)注入;三是使用輸液器，將輸液器乳頭插進(jìn)小孔內(nèi)，定時進(jìn)行加水。但在實際工作當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)斷開進(jìn)氣管道加水和用注射器加水均需要斷開呼吸通道，患者的呼吸狀態(tài)會發(fā)生短暫的改變，給病人的治療帶來不便，同時由于反復(fù)斷開回路，增加呼吸管道的感染機(jī)會。因此第三種方法較為理想。本文主要探討針對第三種方法的改進(jìn)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

如圖1所示，該系統(tǒng)由蒸餾水袋、輸液皮條、電磁閥管路夾及控制電路組成。蒸餾水利用重力作用，經(jīng)過輸液器滴入濕化罐，通過計算不同溫度檔位、潮氣量等情況下的單位時間蒸餾水的消耗量和輸液器蒸餾水的滴入量之間的換算關(guān)系，設(shè)定控制器的運行模式來控制電磁閥管路夾開啟頻率，使?jié)窕薇３终Ｋ弧?/p>

電路如圖2所示，主要由電源電路、電池、時鐘控制電路、LED顯示和繼電器組成。時鐘控制電路由可編程單片機(jī)AT89C52組成，可手動編譯20組設(shè)定開閉程序，電源電路主要為電池充電，時鐘高電平時，繼電器K1閉合，為負(fù)載(管路夾電磁閥)供電。

管路夾為12VDC供電電磁閥，為常閉閥，如圖3所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

圖2 控制電路

圖3 管路夾

2 程序控制

程序控制方式根據(jù)呼吸機(jī)在不同的潮氣量，溫度條件下的濕化罐消耗的蒸餾水的量來編譯電磁閥的開啟頻率與時間，表1為不同溫度，潮氣量條件下濕化罐消耗蒸餾水的量(測試時間為8h，濕化器為Fisher＆Paykel MR410)。

蒸餾水的滴入速度為滴入量/滴入時間，經(jīng)過實際多次測量為1．9mL/s，根據(jù)上表蒸餾水的消耗量可以換算出管路夾的開啟時間及頻率，使?jié)窕薇３衷谡Ｋ弧＠?，潮氣?00 mL，溫度低檔，蒸餾水8h的消耗量為250 mL，那么程序可以設(shè)定為每1h管路夾電磁閥開啟15s即可用保證濕化罐始終處于正常水位。

表1 不同溫度、潮氣量條件下濕化罐消耗蒸餾水的量

3 討論

現(xiàn)在市面上已經(jīng)有了帶自動加水的濕化罐，但是均為一次性使用，成本較為昂貴。另外也有對現(xiàn)有濕化罐進(jìn)行改造，使用液位傳感器來控制管路夾的開閉，但是這種系統(tǒng)也存在不少缺點:如果傳感器置于濕化罐外側(cè)，靈敏度不夠;如果置于濕化罐內(nèi)側(cè)，都將對現(xiàn)有濕化罐進(jìn)行破壞，而且消毒也不太方便。相比來說，本控制系統(tǒng)實現(xiàn)起來比較容易，充分利用現(xiàn)有濕化罐的加液乳頭，不會造成濕化罐的破壞和影響濕化罐的消毒。但是該系統(tǒng)也存在一定的缺陷，如管路夾夾的過緊，會造成輸液皮條的粘黏，缺少報警裝置如蒸餾水空瓶或濕化罐液位過高過低等。

4 結(jié)束語

本文簡要探討了一種濕化罐自動加水系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)想的原理及實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)有很多的優(yōu)點如實現(xiàn)簡單，加水過程無需脫開管道，降低患者呼吸道感染幾率，最大程度減輕醫(yī)護(hù)人員工作量等。

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2014-11-26