无创呼吸机漏气监测装置和方法

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无创呼吸机漏气监测装置和方法

作者：傅佳萍 陈锋

来源：《科技与创新》2017年第02期

摘 要：介绍了一种无创呼吸机漏气检测装置及其使用方法，可利用吸气相和呼气相潮气量来确定漏气情况，并详细介绍了其硬件电路设计和软件设计。 关键词：吸气相；潮气量；漏气量；无创呼吸机

中图分类号：R473 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.02.119

无创呼吸机是一种改善通气、具有换气功能、可促进或保证呼吸道畅通、纠正缺氧或二氧化碳潴留、减少呼吸做功的设备。内部结构包括进气道、风机、出气道、患者管道，主控器根据设置参数控制风机的运行状况，达到辅助患者呼吸的目的。

在无创通气治疗中，为了避免患者呼出的二氧化碳被重复吸入，在患者管道中，通常在靠近患者端安装有漏气口，以便呼气相将患者呼出的二氧化碳排出到呼吸管路外部。除了这个有意漏气外，由于患者面罩佩戴不当或管路安装不当等原因还会引发意外漏气。有意漏气和意外漏气构成了呼吸系统总漏气，这个总漏气的动态变化会影响呼吸机的触发（由呼气相转换到吸气相）和撤换（由吸气相转换到呼气相），进而影响人机同步，增加了患者的呼吸功，降低了呼吸机的疗效。所以，对呼吸机漏气的监测是呼吸机设计中的关键技术。 1 原理和系统组成

为了准确地监测呼吸机的漏气情况，实现灵敏的触发和撤换，检测出误差较小的漏气量、潮气量和分钟通气量等治疗参数，笔者设计了一种气体流速检测装置，具体如图1所示。 该装置的工作原理为：信号采集元件将风机输出的气流分为两个通路，一路是主气道，用于供给患者呼吸气流；另一路是旁路气道，流经差压传感器。该信号采集元件结构的设计保证了主气道和旁路气道的气流没有涡流，差压传感器的输出信号噪声较小，以便于精确地检测到主气道内的气体流速，这是漏气量能被准确计算出的基础。主控器可计算出气道流速，并 根据呼吸的不同相位计算出整个气道中的漏气量。 2 系统硬件电路设计

系统硬件电路设计图如图2所示。 3 漏气量的算法

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