智能化呼吸机控制技术与临床应用

摘 要：近年来，随着科学技术的迅速发展，人们对自身呼吸生理机制了解愈加深入，呼吸机这种应用于临床医院的医疗设备迅速发展起来。在计算机信息网络技术迅速发展的今天，计算机信息网络技术逐渐应用在了呼吸机的技术发展中，呼吸机逐渐向智能化方向发展。基于此种情况，笔者对智能化呼吸机控制技术于临床应用进行的研究，发现现今关于智能化呼吸机控制技术于临床应用课题研究较少，大部分集中在其他医疗设备，呼吸机发展的其他技术方面。在这种现状下，本文对智能化呼吸控制技术的机理机制进行研究，了解智能化呼吸机的优势所在，探讨智能化呼吸机在临床中的有效应用。

关键词：智能化;呼吸机;控制技术;临床应用

呼吸机是现代临床医学中一种能够人工替代自主呼吸功能的有效手段，现在已经广泛应用在各种因素引起的呼吸衰竭、手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域占有十分重要的地位。呼吸机这种可以预防和治疗呼吸衰竭、减少并发症、挽救病人生命的重要医疗设备，在现代医院临床治疗中得到了广泛应用。且随着科学技术的迅速提高、光纤通信技术、计算机网络技术、人工智能技术广泛应用在了呼吸机技术的研发之中，呼吸机呈现出了智能化的发展趋势，呼吸机微机化程度越来越高，功能也越来越多。但智能化呼吸机在临床中的应用也需要进行实践考验再投入使用，避免对病人的生命健康造成威胁。

1智能化呼吸机控制技术概述

1.1智能化呼吸机的机理机制

呼吸机在生理学上的定义是一种能将含氧气的空气输送到病人肺部，将呼出的含二氧化碳的气体排放出体外，帮助呼吸系统完成通气的体外装置;在力学上的定义是能替代、控制、改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功能消耗，节约心脏储备能力。自1832年约翰·达尔齐耳（John Dalzie）提出了设想密封箱，在之后的数百年间呼吸机的前身有了较大发展，直至1989年BiPAP呼吸机正式诞生，自此之后呼吸机在临床医学得到了广泛应用。呼吸机的工作原理主要在于气体的压力差，一般呼吸机的工作原理主要有两种：一是呼吸时气道正压呼吸机使气体压力增高，通过气管与病患呼吸道插管连接，氧气经气道、支气管流向肺泡，呼气时呼吸机管道与外界空气相通，肺泡气压在大于空气压力时，肺泡内气体即自行排出，直至与空气气压相当。二是胸廓负压将患者的胸部或整个身体置于密闭容器，呼吸道与空气相通。当容器中的压力低于大气压时，胸部被牵引扩张，肺泡内压力低于大气压，空气进入肺泡，为吸气期;而当容器压力转为正压时，胸廓受压迫缩小，肺泡内压力增高大于大气压，肺泡内气体排除体外，为呼气期，但这类呼吸机体积大，通气效率低，目前已被淘汰。随着科学技术的迅速发展，计算机信息网络技术、光纤通信技术、人工智能技术逐渐应用到呼吸机研发中，呼吸机发展逐渐智能化。

1.2智能化呼吸机的优势

现阶段，随着社会发展，医疗行业技术迅速提高，医疗设备研发主体多样，设备愈加丰富。呼吸机作为临床医学治疗呼吸衰竭等病症的医疗设备之一，随着应用对象、应用场景不同而有所不同。但总体来说，呼吸机研发原理一致。随着计算机信息网络技术与呼吸生理机制的深入了解，呼吸机逐渐呈现出智能化的发展趋势。智能化呼吸机是一种基于医学工作者和专家使用呼吸机的熟练经验和、使用流程，使用数字模型，自主智能操控呼吸机实现使用目的的一种智能化医疗设备。这种设备的功能增多，无需专业医疗人员看护操作，一定程度上解放了人力，可让有限的医疗工作者投入紧张的治疗中。

2智能化呼吸机控制技术的临床应用

2.1智能化呼吸机临床应用常见故障

随着临床医学的发展，智能呼吸机作为缓解病人呼吸问题，延长病人寿命，避免病人因呼吸问题病情家中、死亡的重要医疗设备，得到了广泛应用。笔者通过对当下智能呼吸机在临床医疗中的应用分析，明晰了临床医疗中智能呼吸机的常见故障即解决方式，主要在于几个方面：

2.1.1呼吸机气源供应故障。

这种故障一般有两种情况，其一是空气原因。空气压缩器动力不足，气水分离出现问题，马达高压管破裂、噪声异常较大，针对这些问题，工作者需要及时更换空气压缩机。

2.1.2呼吸机主机黑屏故障。

GMP、GCP高换板、DC/AC板出现故障，发生损坏。出现这种故障，一般需要及时更换呼吸机。

2.1.3呼吸机报警故障

呼吸机报警故障主要包括气道压力过高、呼吸频率过高、每分钟呼出气量低限、氧浓度低、空气陷闭和呼吸暂停、掉电报警、吸气暂停等情况。各种情况的发生原因不同，相应解决对策也有所不同，例如，在气道压力过高这一故障上，原因就可能有患者气道痉挛、分泌物潴留、套管发生扭转、血块堵塞气管套管等多种原因，解决时，气道痉挛予以解痉、应用支气管扩张剂等药物，套管扭转者及时予以纠正、更换

2.2智能化呼吸机在临床中的有效应用

智能呼吸机时随着时代发展，在科学技术发展到一定阶段出现，广泛应用与医疗行业的重要医疗设备。逐渐走向智能化的医疗设备，蕴含科技含量更高，医疗工作者在使用前，首先需要经过适当的培训，掌握智能呼吸机的操作流程，了解智能呼吸机容易出现的常见故障及解决对策，在医疗应用中及时解决问题，避免临床医学中出现智能呼吸机参数设置错误，小故障导致大问题等严重后果。其次，加强对医疗设备的监督管理。智能呼吸机是临床医疗的重要设备，在临床治疗中广泛存在，一旦智能呼吸机设备出现问题，后果不堪设想。因此，在平时工作后，医疗工作者要注意对呼吸机的清理、维护、管理、养护，保持呼吸机的良好性能。

3结语

智能呼吸机是随着计算机信息网络，人工智能、呼吸生理機制的深入研究等综合理论技术诞生的，是现代临床医疗领域的重要设备。智能呼吸机应用过程中不乏设备故障情况的发生，但瑕不掩瑜，智能控制理论在呼吸机中的应用将医疗工作者和医学专家的熟练操作经验应用在了呼吸机中，在实践中，利用数字模型，针对患者病情状况，设置合理参数，实现了呼吸机的自主操控，出现问题还可及时报警，一定程度上缓解了临床医疗领域工作人员紧张的局面，推动了临床医疗行业的发展。

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作者简介：

俞浩斌（1994-），汉族，浙江余姚人，大专，医疗器械助理工程师，研究方向：呼吸机的智能化选择。