灵智呼吸机的工作原理与维护

吴 凌

灵智INSPIRATION™系列呼吸机由爱尔兰eVent Medical Ltd.最新开发生产的，广泛适用于各级医院新生儿、儿童及成人患者，其精确的控制系统可以使容量控制的最小潮气量为5 ml。呼吸机的工作模式，除常规经典的CMV、SIMV、SPONT通气模式以外，为了目前临床发展的需要，还配备了智能同步正压通气(SPAP)和智能容量目标通气(VTV)两个功能模块。灵智呼吸机具有很强的无创通气能力，增设了漏气率监测，是对无创通气使用非常有效的监测。灵智呼吸机提供智能分级报警、智能叹息及智能雾化功能、内置电池后备和内置压缩泵，使呼吸机在任何环境都能持续工作，还可用于患者院内转运，适用于各种临床环境，可为患者提供全面、灵活的机械通气手段。

1 灵智呼吸机气路工作原理

1.1 气路系统的组成

灵智呼吸机气路系统由进气系统、吸气系统、呼气系统、安全系统、检测系统、氧气监测系统以及雾化器系统(雾化器阀sol4)组成。主要器件包括了3个伺服阀，1个呼出伺服阀,3个差分压力传感器，2个安全压力调节阀，3个电磁阀和3个压力传感器及气体储存室(把呼吸机内气路做到一个模块里，可储存1 L气体)组成。

1.2 进气系统

高压空气和氧气通过各自的进气过滤器和积水杯，对气体中的杂质和水汽进行过滤。过滤后的气体经过单向阀(单向阀的作用为阻止任何气体回流)CV1和CV2进入各自伺服阀调解。灵智呼吸机可装备内置压缩机，其外置压缩机具有自动转换功能，内置压缩机也可自动切换高效内置电池可供内置压缩机工作2 h，主机微处理器控制sol3电子阀自动选择高压空气来源。

1.3 吸气系统

经过过滤空气和氧气通过主机微处理器控制的sol1和sol2伺服阀分别通过FS1和DP1组成流量传感器进行测量，两个伺服阀可同时打开，流量传感器FS1/dP1在每个测量周期分别对流过的气体进行测量，微处理器按采样和设置的数据分别控制两个伺服阀。每一个空气、氧气混合循环周期都将进行微处理器按呼吸机设置激活第一个阀门，并由FS1/ dP1流量传感器进行监测；微处理器根据更具备设置参数和监测参数的气体流量控制伺服阀通过的气体量，经过短暂的停顿将微处理器的第二个阀门激活，微处理器分别按空气/氧气的比例将气体送入气体储存室进行混合，储存室可储存1 L气体，压力传感器P1接入储存室，用于监测储存室压力，按混合气体需求量和呼吸机的设置维持储存室压力，储存室顶部有过压阀，内部压力超过1.8 bar时过压阀将会打开。整体储存室为迷宫式气路模块设计，其特点是低死腔、低顺应性，气体在储存室中进行混合后输出到微处理器控制的吸气比例阀PV1，此阀是受微处理器采样内部流量传感器反馈(FS2/dP2)和呼吸监测内部压力传感器的P2数据控制输出。气体通过阀门传递到患者所使用的回路。

1.4 呼气系统

在呼气部分由比例阀PV2和呼气隔膜组成，并包括排气口，以提供最低限度的呼气阻力。覆盖面和膜片可重复使用，呼气系统、吸气系统和患者回路构成密封受控制的呼吸系统。来自内部的压力传感器P2和P3的反馈，PV2按比例受微处理器控制来完成呼吸过程。

1.5 安全系统

安全系统的作用是防止任何高压对患者安全所造成的损害，由压力释放阀(HPRV)和一个电磁阀(ABV)组成，压力释放阀是一个机械安全阀，压力超过120 cmH2O，将自动打开，以限制压力不超过120 cmH2O。电磁阀在主机中正常工作时其阀门关闭，在紧急情况下则阀门打开并与外界接通，患者可以呼吸外界气体。

2 灵智呼吸机电路工作原理

电路部分由电源模块、直流电源、电源板、传感器板、主板、图像处理板、LCD用户界面显示器、前面板、Web接口电路板等组成。

2.1 电源模块和电源板

电源模块是输入额定为100～240 V、50 Hz/60 Hz的交流电，并提供了单一调节24 V直流电源1个。电源板垂直安装在主机侧面，并有一个用于存储和用于微控制器电源系统的EPROM软件，处理器用于监控它们之间切换。电源板上的处理器是用于持续监测和诊断检查呼吸机设备，如果认定有问题，则会向主板发送错误报告，安全阀会自动打开，电源电路板负责控制驱动所有的阀门。

2.2 传感器板

该传感器板是垂直安装在机箱，板上有4个压力传感器(P2、dP2、P3、dP3)，将传感器的测量信号经过放大处理，传输到主板上的主微处理器进行处理。

2.3 主板

主板由两部分组成(母板和主处理器板），复责呼吸机主机系统运作的整体控制工作，该板提供与传感器板、电源板、图像处理板、LCD显示屏驱动器及前面板等所连接的接口。主板上设有DC转换器、16个通道的A/D和D/A转换及相关的模拟接口电路。

2.4 前面板(菜单/键盘)

前面板键盘集成了9个按钮(含呼吸机开/关)，使用16旋转编码器控制旋钮。

3 呼吸机的日常维护和定期检查

灵智呼吸机检查和维修前必须要详细阅读维修手册，灵活掌握自检程序,知道所要检测的功能；自检程序涉及到检测仪器本身许多功能，某一步骤自检不通过，呼吸机将无法工作。呼吸机的所有操作均要轻柔、仔细，防止损坏仪器及配件。检查呼吸管道，保证紧密联接。检查加热湿化器的温度和水罐，及时补充蒸馏水；检查呼吸管道中的蓄水罐，及时到掉积水，清洗空压机进气口的滤尘网。检查主机高压空气进气口的滤水瓶，排除积水。

定期对呼吸机进行自检和定标。定期通电综合检查呼吸机功能，排除可能造成故障的隐患。定期更换氧电池、皮囊、细菌过滤器。定期检查和更换聚积瓶过滤器及空氧混合器过滤器。定期对仪器内部进行除尘，并检查内部易老化的管道和过滤器。

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