醫(yī)用呼吸機(jī)壓力控制通氣模式應(yīng)用

摘要：微電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，較好地應(yīng)用于醫(yī)用呼吸機(jī)設(shè)備之中，使壓力控制通氣模式由壓力轉(zhuǎn)換改變?yōu)閴毫?時(shí)間復(fù)合切換，更好地適合人體生理反應(yīng)，提高醫(yī)用呼吸機(jī)的設(shè)計(jì)和使用性能，促進(jìn)呼吸控制模式的多樣化深入研究。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用呼吸機(jī);通氣;模式;壓力

醫(yī)用呼吸機(jī)能夠向肺充氣、吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換、排出肺泡氣、呼氣向吸氣轉(zhuǎn)換，有效替代、控制或改變?nèi)梭w正常呼吸，增加人體肺通氣量，改善人體的呼吸功能，包括有定壓型呼吸機(jī)、定容型呼吸機(jī)、定時(shí)型呼吸機(jī)等主要類型，其原理為：在體外機(jī)械的驅(qū)動(dòng)下，氣道口和肺泡間形成壓力差，完成被動(dòng)吸氣過(guò)程;在撤除體外機(jī)械之后，胸廓和肺彈性回縮形成被動(dòng)性正壓力差，完成呼氣過(guò)程。本文主要探討醫(yī)用呼吸機(jī)的壓力-時(shí)間復(fù)合切換通氣模式，根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)置吸氣期最高氣道壓，吸氣時(shí)由呼吸機(jī)提供高速流速的恒定通氣，并在呼吸機(jī)進(jìn)行壓力切換時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)闇p速流通氣狀態(tài)，維持氣道的壓力;當(dāng)呼氣時(shí)則打開呼氣閥，幫助病患進(jìn)行呼氣。

1 醫(yī)用呼吸機(jī)機(jī)械通氣模式過(guò)程分析

醫(yī)用呼吸機(jī)的機(jī)械通氣模式主要涵蓋有觸發(fā)、控制、切換這三個(gè)過(guò)程，其中：觸發(fā)過(guò)程包括病患觸發(fā)和機(jī)械觸發(fā)，病患觸發(fā)是指病患自主呼吸時(shí)的通道壓力下降狀態(tài)下，觸發(fā)呼吸機(jī)，使病患獲取氣體;機(jī)械觸發(fā)是通過(guò)設(shè)置呼吸機(jī)呼吸頻率的方式觸發(fā)啟動(dòng)，適用于完全喪失呼吸功能的病患。控制過(guò)程通常是采用壓力控制和容量控制的方式，容量控制是預(yù)先設(shè)置呼吸機(jī)的分鐘通氣量、潮氣量和頻率;壓力控制是通過(guò)設(shè)置氣道壓、頻率的方式，人工調(diào)整壓力水平。切換過(guò)程主要采用時(shí)間切換、壓力切換和容量切換三種方式，其中，時(shí)間切換是通過(guò)改變呼吸機(jī)的整個(gè)通氣周期時(shí)間來(lái)改變呼吸機(jī)的頻率;壓力切換是通過(guò)調(diào)整呼吸機(jī)的最大吸氣壓力減輕病患肺部壓力;容量切換要優(yōu)先保證氣道壓或潮氣量的穩(wěn)定，當(dāng)排氣量達(dá)到呼吸機(jī)預(yù)置值時(shí)，即停止輸出氣體。

醫(yī)用呼吸機(jī)的通氣模式主要包括有：（1）控制通氣模式。也即間歇正壓通氣，將呼吸機(jī)的潮氣量設(shè)置為1015ml/kg，呼吸頻率根據(jù)不同生長(zhǎng)期進(jìn)行調(diào)節(jié)，將呼吸比設(shè)置為1∶1.52，氣道壓力峰值通常為1020cm水柱，流速通常為410L/min，可使病患獲得所需的分鐘通氣量。輔助通氣是在病患尚有一定的自主呼吸，采用呼吸機(jī)輔助通氣，通常采用流速觸發(fā)方式。（2）混合模式。常用模式為間歇強(qiáng)制通氣模式和同步間歇強(qiáng)制通氣模式，其中：間歇強(qiáng)制通氣模式是在一定的預(yù)設(shè)短暫時(shí)間內(nèi)，呼吸機(jī)自動(dòng)釋放預(yù)置的潮氣量。同步間歇強(qiáng)制通氣能夠保證機(jī)械通氣與病患自主呼吸的同時(shí)性，并實(shí)現(xiàn)不間斷的監(jiān)測(cè)，獲悉病患的自主呼吸、通氣機(jī)潮氣量和每分鐘通氣量。（3）支持通氣模式。病患具有自主呼吸觸發(fā)能力，呼吸機(jī)則給予壓力支持和容量支持兩種方式，適用于病患自主呼吸穩(wěn)定的狀態(tài)。（4）自主呼吸通氣模式。包括有持續(xù)氣道正壓和雙水平氣道正壓通氣兩種，使每個(gè)壓力都能夠獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)[1]。

2 醫(yī)用呼吸機(jī)的壓力時(shí)間控制通氣模式過(guò)程分析

醫(yī)用呼吸機(jī)的壓力時(shí)間控制通氣模式PCV適用于無(wú)自主呼吸的病患，通過(guò)預(yù)置呼吸機(jī)的通氣參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病患的間歇正壓通氣。在采用壓力控制通氣PCV模式下，要預(yù)設(shè)吸氣最大壓力和吸氣時(shí)間，由呼吸機(jī)將氣體快速流入病患肺部，當(dāng)通氣壓力等值于預(yù)設(shè)氣道壓時(shí)，在呼吸機(jī)反饋系統(tǒng)控制下減緩氣體的流速，并使壓力值持續(xù)到吸氣結(jié)束為止，再進(jìn)入呼氣期。

該通氣模式分為四個(gè)階段，即：吸氣期、吸氣末平臺(tái)期、呼氣期、呼氣末期。具體包括有：（1）初始狀態(tài)。當(dāng)機(jī)械通氣尚未開始時(shí)，要預(yù)設(shè)一定的初始值和相關(guān)參數(shù)。并進(jìn)行通氣參數(shù)的設(shè)置，包括頻率、呼吸比值、吸氣平臺(tái)時(shí)間、吸氣末正壓、潮氣量等。（2）吸氣期。當(dāng)進(jìn)入呼吸期時(shí)，通氣閥開啟，呼氣閥關(guān)閉，高壓壓縮氣體持續(xù)流入病患的彈性肺泡內(nèi)。（3）吸氣末平臺(tái)期。當(dāng)通氣機(jī)進(jìn)入到平臺(tái)期后，通氣閥關(guān)閉，停止對(duì)病患的氣體供給，通氣管道在固有彈性擴(kuò)張狀態(tài)下逐漸收縮，在壓力差的驅(qū)使下，壓力較高的管道殘留氣體流向病患的肺泡，直至氣道壓與肺泡壓相等。這一階段包括有減流通氣期和通氣為零期，是從吸氣轉(zhuǎn)換為呼氣的切換過(guò)程。其中：減流通氣期的氣源關(guān)閉，呼吸閥尚未開啟，氣道內(nèi)肺泡壓力增大，氣道壓力減小，直至兩者壓力相等。通氣為零期是當(dāng)氣道壓與肺泡壓相等時(shí)，呼吸機(jī)內(nèi)壓力差為零，氣體保持靜止的狀態(tài)，直至呼氣閥開啟，通氣機(jī)進(jìn)入呼氣期。（4）呼氣期。當(dāng)通氣機(jī)進(jìn)入呼氣期時(shí)，呼氣閥開啟，并克服氣道阻力和呼氣閥阻力，由氣道壓和肺內(nèi)壓排擠肺泡內(nèi)的廢氣，使肺泡內(nèi)壓等值于大氣壓。（5）呼氣末期。該階段的肺泡內(nèi)壓與氣道壓相等，在沒(méi)有附加設(shè)置時(shí)氣體的肺內(nèi)壓、潮氣量、氣道壓、速度、流率均為零[2]。

3 小結(jié)

綜上所述，醫(yī)用呼吸機(jī)壓力時(shí)間控制通氣模式能夠有效控制氣道壓，具有容量控制、時(shí)間控制不可比擬的優(yōu)勢(shì)，要進(jìn)行呼吸機(jī)壓力時(shí)間控制通氣模式使用過(guò)程的研究，獲悉通氣模式下的各個(gè)物理量變化，如：流速、肺內(nèi)壓、潮氣量、氣道壓等，更好地地進(jìn)行醫(yī)用呼吸機(jī)的設(shè)計(jì)，提高醫(yī)用呼吸機(jī)的使用性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫志芳.時(shí)間切換機(jī)械通氣過(guò)程的建模與仿真[D].中北大學(xué)，2012.

[2]屈平.醫(yī)用呼吸機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].中北大學(xué)，2012.

作者簡(jiǎn)介：明少軍（1981），男，漢族，湖北鄂州人，?？?，助理工程師，目前從事醫(yī)療器械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。