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呼吸机计量校准问题的探讨

来源:北京市计量检测科学研究院

目前,呼吸机按照使用对象可分为成人型、婴幼儿型和通用型。按照功能和用途又分为急救型呼吸机、麻醉呼吸机、无创呼吸机、高频喷射(震荡)呼吸机和治疗型呼吸机。已经颁布的JJF1234-2010《呼吸机校准规范》仅适用于治疗型呼吸机。呼吸机为抢救呼吸衰竭或治疗呼吸功能不全的病人提供了重要手段,在临床上被广泛应用,确保呼吸机输出参数数值准确是个重要问题。

一、呼吸机临床使用风险


当患者的呼吸生理指标或临床指标低于一定标准时即需要使用呼吸机对患者进行机械通气,保证患者维持适当的肺泡通气量,降低呼吸做功。呼吸机的主要参数有潮气量、通气频率、吸呼时间比、吸气氧浓度、呼气末正压、吸气流速等。呼吸机输出适当的参数值才能保证对患者实施有效且安全的救治。

1.若呼吸机实际输出的潮气量略大于设定值,则存在对严重气道阻塞或肺顺应性降低的患者引起肺损伤的风险,若实际输出的潮气量远低于设定值,则不能保证患者维持适当的通气量。

2.适当的通气频率可以使患者的二氧化碳分压(PaCO2)维持在理想水平,低通气频率能延长吸气时间,降低气道阻力,适于高气道阻力的患者;高通气频率适于肺顺应性降低的患者。

3.对于那些存在基础肺部疾病的患者,由具体病情决定了吸气与呼气时间比不同于自主呼吸的人。较小的吸呼时间比可减少呼气阻力,适宜延长呼气时间,使阻塞性通气功能障碍的患者呼气更加充分;较大的吸呼时间比延长了吸气时间,有助于肺组织充分扩张和气体分布,对限制性通气功能障碍患者有利。不同的通气功能障碍患者要求呼吸机提供相应的适宜吸呼比。

4.有时为了迅速纠正患者的低氧血症状,改善组织供氧,需要给予患者高浓度的氧,或者在对患者进行心肺复苏时提供纯氧。而通常情况下,给予患者的吸气氧浓度在50%以下,如果呼吸机输出误差较大,使病人吸入的氧浓度大大超过预定值,容易发生氧中毒。

5.吸气流速与潮气量成正比,与吸气时间成反比,通过调节潮气量、通气频率以及吸呼时间比可获得理想的吸气流速。吸气流速过快将增加气道峰压和潮气量,有利于气体交换,但可能导致患者肺内气体分布不均匀和无效腔气量增加,容易发生气压伤;吸气流速过慢可维持较低的气道峰压,虽可减少气压伤,但又会引起人体呼吸做功明显增加。

6.医学上提出的“最佳呼气末正压”可使那些患有呼吸衰竭、慢性阻塞性肺病、重症支气管哮喘疾病或实施开胸手术的患者获得最佳的氧合效果而副作用最低。呼吸机准确的呼气末正压输出值是保证以上治疗的关键。

二、校准过程中需注意的事项


一些先进的呼吸机开机后都有自检功能,在连接呼吸机与测试仪之前,可以先断开呼吸机的氧气源,将吸气和呼气管对接,完成呼吸机的自检程序。待自检通过后,再连接呼吸机与测试仪。

设置呼吸机通气模式时,JJF1234-2010中采用的是两种传统通气模式:容量控制通气(VCV)和压力控制通气(PCV)。笔者在实际工作中发现,部分厂商生产的呼吸机设有这两种通气模式,还有一大部分厂商生产的呼吸机并没有VCV和PCV通气模式,需寻求可代替的通气模式。如间歇正压通气(IPPV)模式的自动变流(AutoFlow)状态,该状态下呼吸机根据当前呼吸系统的顺应性和阻力及设置的潮气量,自动控制吸气流速,在剩余的吸气时间内完成潮气量的输送。根据由谁来触发通气、通气期间吸气流速由谁限制、通气由谁切换,可将机械通气方式分为四大类,相关的通气模式如表1所示。触发可由呼吸机或患者启动,限制一般由设置的呼吸机流量或压力决定,切换通常靠设置的容量、时间或流量进行。

缺插图!

<CTSM>表1机械通气方式分类及通气模式</CTSM>

绝大多数呼吸机可以直接设置吸呼时间比,有少数呼吸机需要通过调节其他参数,如吸气峰值流速(PFInsp),来改变吸呼比。某些不能直接设置通气频率的呼吸机,通过调节吸气时间(TInsp),可以改变通气频率。

校准过程中,对于各种不同型号的呼吸机,测试仪提供有不同的补偿模式,根据呼吸机型号,要设置好呼吸机测试仪的补偿模式,主要有STPD、BTPS、ATP。其中,STPD是转换为标准温度和标准大气压下的气流和容积,BTPS是转换为37℃的体温和100%相对湿度下的气流和容积,ATP是转换为环境温度和环境大气压力下的气流。

校准不同的潮气量点时,注意调整模拟肺的参数:顺应性和气道阻力。为达到顺应性C值为200mL/kPa,即20 mL/cmH2O,通过勾住模拟肺最外侧的两个弹簧实现。松开全部弹簧时,C=500mL/kPa。通过转动通气管道与模拟肺的角度调整气道阻力(Rp),使通气管道上的气孔与模拟肺上不同挡位气道阻力值的气孔相连通。


文章分类: 计量标准化
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