急救呼吸机技术的进展

【摘要】现今，急救呼吸机在急救复苏、野外抢救、院前抢救、患者转运等方面起着十分重要的作用，它的发展趋势有：小型化，方便移动和携带；自动化，一键操作，反应迅速，节省抢救时间；功能复杂化，多种复杂通气模式集成，除了及时抢救外还可以实现辅助呼吸和恢复等功能。本文结合REGEE-2200急救呼吸机，介绍当今急救呼吸机的发展。

【关键词】呼吸机技术；进展

1引言

呼吸支持是挽救急、危重患者生命最关键的手段之一，因而，呼吸机在临床救治中已成为不可缺少的器械；它在急救、麻醉、ICU和呼吸治疗领域中正俞来俞广泛应用；掌握呼吸机的基本知识和基本操作方法是临床医生必需的基本知识和技能。根据应用环境和患者的不同，呼吸机简单可分为急救呼吸机（转运呼吸机）、治疗型呼吸机、家庭型呼吸。

急救呼吸机主要是在患者出现急性呼吸衰竭、心肌梗死、呼吸停止或缺氧等急救情况下，能够及时提供安全、有效的人工呼吸手段，从而对患者进行挽救和复苏。相对术后治疗呼吸机而言，急救呼吸机体积小、结构简单、功能较薄弱，但是在紧急抢救过程中却可起到至关重要的作用。适用于针对术后、急诊科、急救中心、急救站、内外科急救、医院内转运以及社区医院、乡镇卫生院、计生站等多种场合。近年来，急救呼吸机已受到了医院和研究人员的普遍重视，从而使相应技术得到了长足发展。

急救呼吸机作为协调肺通气的装置，其主要工作原理是：通过大气—肺泡的压差，将纯氧或者空氧混合气体送进肺部，并引导肺部将交换后的气体排出体外，从而完成呼和吸的过程。急救呼吸机主要由气路和控制部分组成，前者是气体传送系统，后者的主要功能是控制呼吸机以一定的频率、潮气量进行通气，监测压力传感器，以及报警提示［1-2］。

本文将结合REGEE-2200急救呼吸机，介绍当前急救呼吸机的技术。

2呼吸机基本技术

2.1多种控制模式急救呼吸机根据动力来源和控制方式可以分为气动气控急救呼吸机、气动电控急救呼吸机和电动电控急救呼吸机［3］。

2.1.1气动气控型这类呼吸机的优势在于其摆脱了对电的依赖，可以应用于限制电源使用或无法及时提供电源的场合，如矿井抢救，野外急救，周围环境易燃易爆等环境。气动气控型呼吸机所使用的全部传感器、逻辑元件等都是气动式元件。它们利用射流原理，具有与电路相同的效应，同时利用气压信号（加压、减压和差压）来操作气阀，实现气路气流的控制；主要气源有自带的氧气瓶或者通过管道接到外接的供氧源。一般情况下只有基本的通气模式，但是近年来出现了更多较复杂的通气模式。

由于没有采用电子元件，使得在功能监测和显示上较为薄弱，适合于短时间的抢救和转移。

2.1.2气动电控型此类呼吸机具备电子控制功能，能够电子监测和控制少数具有重症监护室（ICU）呼吸机所具备的较为复杂的通气模式，如同步间歇指令呼吸（SynchronizedIntermittentMandatoryVentilation，SIMV），压力支持通气模式（PressureSupportVentilation，PSV）等，可提高患者急救和恢复的成功率。

但是，由于对电子器件的依赖以及供电需要，气动电控急救呼吸机的使用场合受到限制。此外，电池供电容易受到高温、低温和潮湿等外界因素干扰，而且也增加了呼吸机的体积和重量，电子器件的损耗也构成一定的安全隐患。

2.1.3电动电控型电动电控型呼吸机的优势在于摆脱了气源的限制，可在常压空气下，利用微涡轮和微涡泵等机械控制实现通气，持续气流大。但是，机械机构降低了触发灵敏度和快速响应通气时间，这方面也是现在急需改善的。

目前，现代急救呼吸机大都采用气动—气控方式。由于其体积小、操作简单、易于携带，可由外界提供气源，完全由射流控制进呼气控制阀门、监测进呼气通道的流量与压力传感器，从而限压和限流速，防止肺泡的过压伤害，以此对患者进行有效的保护。

2.2通气方式现代急救呼吸机在提升手动控制效率的同时，更注重于患者复苏后的自主呼吸与呼吸机的协调。REGEE-2200急救呼吸机除了具有基本呼吸机的间歇正压呼吸（IntermittentPositivePressureVentilation，IPPV）定容型方式外，还为患者自主呼吸提供了同步间歇正压呼吸（IntermittentPositivePressureVentilation，SIPPV）定容型通气模式［4］。

2.2.1间歇正压呼吸这是呼吸机基本的通气方式。当患者呼吸完全停止时，呼吸机按照设定的参数周期性强制给患者送气产生正压，将气体压入肺内；然后，再靠身体自身压力呼出气体。采用定容和定时的功能，能够有效防止气道阻力增加和肺顺应性下降时所造成的潮气量不足的缺陷。

2.2.2同步间歇正压呼吸由患者自主呼吸触发呼吸机供给IPPV通气，当患者自主呼吸达到预设的触发灵敏度后，呼吸机就会给出一个预调的潮气量通气；若在IPPV所设的呼吸周期内无自主呼吸或吸气微弱不能触发灵敏度，在周期结束后自动给予一次IPPV，这样可保证患者的呼吸需求，有助于患者提升自主呼吸，加快肺部呼吸的功能，避免了自主呼吸下人机对抗的弊病。

除此之外，在一些气动电控中还具有SIMV和PSV等新的通气模式，不仅可以在患者无呼吸强制控制下保证患者的通气量，而且在患者有微弱自主呼吸下也可实现机械辅助呼吸的功能，提高患者的呼吸效率。

2.3监测与报警为了保证患者的呼吸安全和按需呼吸，****呼吸机具备一套可靠的监测和控制系统，针对每分钟呼吸机频率、呼出潮气量、每分钟呼出通气量、呼吸比、气体流速、气道压力以及输入供氧压力检测等，主控模块通过系统压力传感器、气体流量传感器、气道压力传感器等元件对这些参数实时监测，并通过对各个气阀进行开闭加以控制与调节。

当这些参数发生偏差需要进行及时报警时，****呼吸机主要具备了进气压力高低报警，气道压力高低报警，通气量不足报警等功能。

3REGEE-2200急救呼吸机

REGEE-2200急救呼吸机是一种气动气控、定时、定容呼吸机，气路回路由医用氧气或压缩氧气驱动，可以在任何具有气源的场合下使用，轻便易携带且简单耐用，符合美国JAMA设定的“复苏建议及准则”，遵循JAMA的相关要求，可广泛用于急救复苏、野外抢救、院前抢救/患者转运，院内科室之间转运。

REGEE-2200急救呼吸机具有手动控制和自动状态两种工作模式，在手动控制下流量范围固定在40LPM，可以通过自带的气囊进行手动呼吸；在自动控制下流量范围在12-39.6LPM，具有多个档次的呼吸频率和潮气量的调节。停止手动供气后4-7s，机器即可自动恢复到自动供气模式。对于恢复自主呼吸的患者，在供氧量足够的情况下（最低130LPM），“自动切断装置”会暂停自动供气功能，以使患者可自主地按需呼吸。REGEE-2200急救呼吸包含多个复杂的通气模式，一旦患者呼吸变得困难或完全停止，则自动供气功能会在没有操作者任何动作的情况下自动启动，设置具有气道压力限制（60cmH2O/45cmH2O）并可听报警。

REGEE-2200急救呼吸机气源由外界氧气瓶“（D”气瓶，415ml）或者压缩氧气供给，经过过滤之后进入储气室。其中，压力传感器检测通气道压力，当低于预设报警压力时将报警提示。供气气流压力被控制在所需的压力范围内，气流通过单向吸气阀进入吸气气路。

为了满足不同的患者，可以设置多种不同的呼吸频率和潮气量大小，最后以恒定的气流流量进入患者气道。在气道设有气道压力传感器以监测气道气流压力，一方面对压力超过预设气道压力限制（60cmH2O/45cmH2O）时发生报警，另一方面为实现SIPPV模式下的流量控制，可进行吸气向呼气的转换。当患者呼气时，呼吸阀关闭和出气单向阀打开，气体由身体流向大气。在整个过程中，主控模块监测气源的压力和流量、控制潮气量的大小、进气道的压力值和流量值以及呼气的流量，保证患者的呼吸频率和潮气量。

随着电子技术、计算机技术、机械工艺等融入呼吸机的设计，急救呼吸机的3个主要参数：潮气量、呼吸频率和呼吸比将得到进一步的改善。不但在触发灵敏度和快速响应时间上会得到提升，而且在自动实时监测、反馈控制和显示功能上也将日趋完善。同时，融入ICU呼吸机的先进的通气模式，将会使急救的救援成功率得到很大程度的提高。

参考文献

［1］倪小虹.呼吸机分类与发展［J］.医疗设备信息，2001，（9）：23-25.

［2］惠斌，陈海荣.呼吸机技术和市场现状［J］.上海生物医学工程，2005，26（4）.

［3］邓永茹.急救呼吸机发展与分类［J］.中国医疗器械信息，2006，12（4）：19-20.

［4］王立方，刘长庭.呼吸机及通气模式的进展［J］.引进国外医药技术与设备，1999，5（3）：19-22.