หลักการพื้นฐานของเครื่องช่วยหายใจ
เครื่องช่วยหายใจหรือเครื่องช่วยหายใจเป็นเครื่องมือสำหรับใช้เครื่องช่วยหายใจเพื่อช่วยและควบคุมการหายใจของผู้ป่วย' ปรับปรุงผู้ป่วย' ออกซิเจนและการระบายอากาศ, ลดการทำงานของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจ, การสนับสนุน การทำงานของระบบไหลเวียนโลหิต และรักษาภาวะหายใจล้มเหลว ในช่วงการหายใจของร่างกายมนุษย์'s การหายใจเอง ไดอะแฟรมหดตัว ทรวงอกขยายตัว และความดันลบในหน้าอกเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันระหว่างการเปิดทางเดินหายใจและถุงลม และก๊าซเข้า ถุงลม ระหว่างการหายใจด้วยกลไก แรงดันบวกมักจะใช้เพื่อสร้างความแตกต่างของแรงดันในการกดอากาศที่ส่งยาสลบเข้าไปในถุงลม เมื่อความดันบวกหยุดลง เนื้อเยื่อหน้าอกและปอดจะหดกลับอย่างยืดหยุ่นเพื่อสร้างความแตกต่างของความดันกับความดันบรรยากาศเพื่อปล่อยอากาศในถุงลมออกจากร่างกาย
ดังนั้นเครื่องช่วยหายใจจึงต้องมีหน้าที่พื้นฐาน 4 ประการ กล่าวคือ เป่าลมเข้าปอด เปลี่ยนการหายใจเข้าเป็นการหายใจออก ขับลมออกจากถุงลม และเปลี่ยนการหายใจออกเป็นการหายใจเข้า ซึ่งจะหมุนเวียนกลับไปกลับมา ดังนั้นจึงต้องมี (1) สามารถให้พลังงานในการลำเลียงก๊าซมาทดแทนการทำงานของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจของมนุษย์ (2) มันสามารถสร้างจังหวะการหายใจบางอย่าง รวมทั้งความถี่การหายใจและอัตราส่วนของการหายใจเข้าไปถึงการหมดอายุ เพื่อแทนที่การทำงานของเส้นประสาทส่วนกลางทางเดินหายใจของมนุษย์ที่ innervating จังหวะการหายใจ; ปริมาณน้ำขึ้นน้ำลงที่เหมาะสม (VT) หรือการระบายอากาศแบบนาที (MV) เพื่อตอบสนองความต้องการของการเผาผลาญทางเดินหายใจ ⑷ก๊าซที่ให้มานั้นดีที่สุดที่จะให้ความร้อนและความชื้นเพื่อทดแทนการทำงานของโพรงจมูกของมนุษย์ และสามารถจ่ายได้สูงกว่าที่มีอยู่ในบรรยากาศ ปริมาณ O2 เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของ O2 ที่สูดดมและปรับปรุงออกซิเจน
แหล่งพลังงาน: ก๊าซอัดสามารถใช้เป็นพลังงาน (นิวเมติก) หรือมอเตอร์เป็นพลังงาน (ไฟฟ้า) ความถี่การหายใจและอัตราส่วนการหายใจเข้า-หมดเวลาสามารถใช้การควบคุมด้วยลม การควบคุมด้วยไฟฟ้า การควบคุมด้วยไฟฟ้าด้วยลม ฯลฯ เพื่อสลับระหว่างขั้นตอนการหายใจออกและการหายใจเข้า มักจะเปลี่ยนเป็นการหายใจออก (ประเภทแรงดันคงที่) หลังจากไปถึงความดันที่กำหนดไว้ ในวงการหายใจระหว่างการหายใจเข้าหรือการหายใจออก (ประเภทปริมาตรคงที่) หลังจากถึงปริมาตรที่กำหนดไว้ในระหว่างการหายใจเข้า แต่เครื่องช่วยหายใจสมัยใหม่มีทั้งสองอย่างข้างต้น แบบว่า.
เครื่องช่วยหายใจที่ใช้สำหรับการรักษามักใช้สำหรับผู้ป่วยที่มีอาการเจ็บป่วยที่ซับซ้อนและรุนแรง ซึ่งต้องการการทำงานที่สมบูรณ์กว่าและสามารถดำเนินการโหมดการหายใจต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไป เครื่องช่วยหายใจส่วนใหญ่จะใช้สำหรับผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดดมยาสลบ ผู้ป่วยส่วนใหญ่ไม่มีความผิดปกติของหัวใจและปอดที่สำคัญ ตราบใดที่เครื่องช่วยหายใจที่จำเป็นสามารถทำ IPPV ได้ ก็สามารถใช้ได้โดยพื้นฐานตราบเท่าที่สามารถทำ IPPV ได้ด้วยการช่วยหายใจแบบแปรผัน อัตราการหายใจ
หลักการพื้นฐานของเครื่องช่วยหายใจ: ระบบที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ดำเนินการโดยวงจรลมแบบวงในและรอบนอกของถุงลมนิรภัย (หรือเครื่องเป่าลมแบบพับ) วงจรลมวงแหวนในและการไหลของอากาศสื่อสารกับทางเดินหายใจของผู้ป่วย และวงจรลมวงแหวนรอบนอกและการไหลของอากาศส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการบีบ ถุงลมหรือเครื่องสูบลมจะกดอากาศบริสุทธิ์ในถุงลมนิรภัย (หรือเครื่องเป่าลม) เข้าสู่ตัวผู้ป่วย [GG ] #39;s alveoli สำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ เรียกว่าขับลม เนื่องจากไม่ได้เชื่อมต่อกับทางเดินหายใจของผู้ป่วย' จึงสามารถใช้ออกซิเจนอัดหรืออากาศอัดได้
เครื่องช่วยหายใจที่ทันสมัยที่สุดคือ:
⑴ระบบควบคุมไฟฟ้าแบบนิวแมติก:
ตัวอย่างเช่น เครื่องช่วยหายใจ Ohmeda 7000 เป็นการใช้งานทั่วไปของวงจรลมแบบวนซ้ำแบบใช้ลมและควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะคำนวณ VT เวลาหายใจ เวลาหายใจออก และการไหลของการหายใจตามค่า MV อัตราส่วนการหายใจเข้า-ออก และความถี่การหายใจที่ตั้งไว้ เพื่อควบคุมการไหลของอากาศที่ต้องการขับลม ในระยะการหายใจ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะปิดวาล์วภาวะเงินฝืด และคนขับจะเข้าไปในกล่องด้านนอกของเครื่องสูบลม ขณะที่แก๊สขับยังคงไหลเข้าสู่กล่องด้านนอก แรงดันจะเพิ่มขึ้น เครื่องสูบลมจะถูกบีบอัดและเคลื่อนลงด้านล่าง บังคับให้ก๊าซในกล่องไหลเข้าสู่ห่วงการหายใจในการดมยาสลบ เข้าปอดผู้ป่วย'sปอด. เมื่อปริมาณอากาศขับทั้งหมดเท่ากับปริมาณที่อนุมัติ ระยะการหายใจสิ้นสุด หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เปิดวาล์วปล่อยลมขับ แรงดันของคนขับนอกกล่องลดลง และก๊าซผสมของอากาศบริสุทธิ์และผู้ป่วย อากาศที่หายใจออกจะเข้าสู่กล่องต่อไป ใช้เครื่องสูบลมเพื่อยกขึ้น เมื่อสิ้นสุดการหายใจออก วาล์วภาวะเงินฝืดจะปิดอีกครั้ง คนขับจะเข้าสู่กล่องด้านนอกของเครื่องสูบลม และอื่นๆ
⑵การควบคุมลมด้วยลม:
ตัวอย่างเช่น เครื่องช่วยหายใจ STAR-100 ที่ออกแบบโดยโรงพยาบาลของเราใช้เครื่องช่วยหายใจแบบพับคู่ด้านบนและด้านล่าง เครื่องสูบลมส่วนบนนำไปสู่ทางเดินหายใจของผู้ป่วย เครื่องสูบลมส่วนล่างนำไปสู่ช่องลมด้านนอกของเครื่องสูบลมส่วนบน และช่องลมด้านบนและด้านล่างจะแยกจากกันโดยรูผ่านเครื่องเป่าลม การขยายตัวและการหดตัวและการเปิดและปิดของกะบังวาล์วโดยแม่เหล็กที่ด้านบนและด้านล่างของวาล์ว เมื่อกระแสลมถูกขับเข้าไปในห้องด้านบน ก๊าซในเครื่องสูบลมด้านล่างก็จะไหลเข้าสู่ห้องด้านบนเช่นกันตามผลของเหวินชิวหลี่ ความดันในห้องด้านบนสูงขึ้น บังคับให้เครื่องสูบลมเคลื่อนลง เพื่อให้ก๊าซสดในเครื่องสูบลมไหลไปยังผู้ป่วย นั่นคือ ระยะการหายใจ หลังจากถึงค่า VT ที่กำหนดไว้แล้ว ปอดจะไม่สามารถบีบอัดลงได้อีกต่อไป เมื่อความดันในห้องด้านบนยังคงเพิ่มสูงขึ้น อากาศภายนอกเครื่องสูบลมของห้องบนจะถูกถ่ายเทไปยังเครื่องเป่าลมของห้องล่าง ส่วนที่ยกขึ้นของเครื่องสูบลมจะเปิดวาล์วพาร์ติชั่นและดึงดูดด้วยแม่เหล็กด้านบน ก๊าซในห้องบนถูกคั่นด้วยรูตรงกลาง ไหลลงสู่ห้องล่าง ช่องระบายอากาศถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ความดันในห้องชั้นบนลดลง และอากาศบริสุทธิ์จะไหลเข้าสู่ช่องลมด้านบนเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการสูดดมครั้งต่อไป เมื่อกล่องลมด้านบนถูกกดลงไปที่ค่าที่กำหนดไว้ วาล์วไดอะแฟรมจะถูกกดลง และในขณะเดียวกัน ช่องกั้นตรงกลางจะปิดเพื่อให้แม่เหล็กด้านล่างดึงดูด และอากาศที่ขับยังคงไหลเข้าสู่ห้องด้านบน ส่งผลให้มีเอฟเฟกต์ Wen Qiuli ที่ทำให้กล่องลมด้านล่าง ก๊าซจะไหลเข้าสู่ห้องบนอีกครั้งและช่องลมด้านล่างเลื่อนลงมาซึ่งไม่ส่งผลต่อการปิดวาล์วกะบังอีกต่อไปจนกว่าระยะการหายใจจะเริ่มขึ้นอีกครั้ง ความดันในห้องบนสูงจนกระแสลมไหลลงสู่ลมล่าง กล่องไปในทิศทางตรงกันข้ามและกล่องลมด้านล่างขึ้นเพื่อเปิดรูตรงกลาง การทำงานซ้ำในลักษณะนี้ และสามารถปรับอัตราการไหลของอากาศขับและขนาดของช่องเปิดไอเสียของห้องล่างในความถี่และอัตราส่วนการหายใจเข้า-หมดอายุ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะตอบสนองการทำงานทั้งสี่ของเครื่องช่วยหายใจ
⑶ การควบคุมไฟฟ้า:
ตัวอย่างเช่น เครื่องช่วยหายใจประเภท SC-3 ในประเทศใช้โครงสร้างสี่ลิงค์สองชุดเพื่อเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นวงสวิง ดังนั้นจึงขับถุงลมนิรภัยสำหรับจัดเก็บให้หมุนกลับขึ้นและลงเพื่อควบคุมการหายใจ หลังจากที่มอเตอร์ลดความเร็วลง มอเตอร์จะขับดิสก์ M แล้วส่งการเคลื่อนที่ไปยังบล็อกลูกตุ้ม N ผ่านก้านสูบ ทำให้เกิดการแกว่ง แกนลูกตุ้ม K เลื่อนขึ้นและลงผ่านก้านสูบ L ในระหว่างระยะหมดอายุ สวิงร็อดจะเลื่อนขึ้นด้านบนเพื่อเพิ่มความจุของกล่องลมและขยายลม เมื่อหายใจเข้า K จะเคลื่อนลงด้านล่าง บังคับให้อากาศในเครื่องสูบลมไหลเข้าสู่ปอดของผู้ป่วย' ความเร็ว M สามารถเปลี่ยนความถี่ ปรับจุดเชื่อมต่อของ L และ K สามารถเปลี่ยน VT O2 เป็นอินพุตจากทางเข้า H และเก็บไว้ในถุงลมนิรภัย C ผ่านวาล์วทางเดียว เมื่อหายใจออก เครื่องสูบลมจะขยายตัว และ O2 จาก C จะเข้าสู่ปอด เมื่อหายใจเข้า วาล์วทางเดียว E จะปิด และก๊าซ O2 ในเครื่องสูบลมจะเข้าสู่ปอดของผู้ป่วย' เมื่อความดันทางเดินหายใจเป็น>60cmH2O วาล์วจำกัดความดัน G จะเปิดขึ้นเพื่อปล่อยก๊าซและลดความดันในทางเดินหายใจ PEEP เชื่อมต่อกับวาล์วหายใจในปากปลา F และอากาศที่หายใจออกของผู้ป่วย' จะถูกระบายออกทางวาล์ว PEEP
⑷เครื่องช่วยหายใจความถี่สูง:
หลักการคือการป้อนก๊าซที่มีการไหลสูงของแหล่งก๊าซแรงดันสูงโดยตรงไปยังทางเดินหายใจของผู้ป่วย's เป็นระยะ ๆ และหลักการพื้นฐานของการช่วยหายใจด้วยคลื่นความถี่สูงคือการใช้วาล์วหมุน, นิวเมติก วาล์วหรือโซลินอยด์วาล์วเพื่อควบคุมการไหลของเจ็ท วงจรการหายใจทั้งหมดเชื่อมต่อกับชั้นบรรยากาศ และลมหายใจที่หายใจออกจะถูกระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรง สามารถปรับการไหล ความดัน และความถี่ได้ ซึ่งเหมาะสำหรับกรณีพิเศษ เงื่อนไขและการใช้งาน