呼吸机中的“关键感知”

发布时间:2023年06月19日 10:00
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导语


呼吸系统是人体十分重要的生命支持系统,随着医疗技术水平的不断提高,麻醉监测、重症监护治疗以及临床和流动环境中的持续气流测量能够为评估心肺功能和呼吸回路行为提供重要信息,成为现代医学中不可或缺的部分。

 

距今90余年,被称为“呼吸机开端”的铁肺在1928年首次被用于治疗患脊髓灰质炎的儿童,在历经漫长的技术革新之后,它以今天的样貌呈现在我们面前——摆脱了笨重的装置以及使用不便的劣势,变得更智能、更小巧、更舒适、更经济


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* 随着呼吸机越来越智能,它们能够自动适应肺功能或病人呼吸的变化。


呼吸机感知病人吸气的原理

 

病人产生吸气动作时,气道内压力和流速会产生微弱的变化,这个微弱的变化被呼吸机感知并开始送气,也被称作“吸气触发”。


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吸气阶段的启动:

患者无法自主呼吸:通过设置计时器触发下一次吸气;

患者能够自主呼吸:检测患者的呼吸,实现设备和患者之间的良好同步。

 

吸气阶段的结束:

需要根据某个数值(如体积、流量、时间或压力)来确定,即所谓的限制变量。同时,也有必要根据其中某个数值建立触发器和限制之间的流量控制。

 

这也引出了呼吸机的一大关键问题如何准确测量呼吸气体的流速以及患者吸入和呼出体内气体的容积

 

如果测量具有较高的灵敏度和准确性,就可以使以患者为中心的通气方式成为可能,从而也能更好地反映出患者的病理生理。举个例子来说,我们可以通过长期监测压力、质量流量和体积流量来观察到患者病情的变化——如肺活量减少。

 

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利用近端传感器测量流量的优势

 

从新生儿学开始,人们普遍认为,测量患者气流、气体容积和压力的最佳位置应尽可能靠近患者,即近端。这样可以在给患者通气时尽可能保证准确的潮气量,并避免不佳呼吸回路造成的影响。

 

在需要精确测量极小流量的新生儿和儿科应用领域,近端流量测量已成为标准。另外,近端流量测量还可以即时检测呼吸信号,便于呼吸机更快做出反应。特别是在减少漏气影响方面,经证明,近端传感器对容量控制型和压力控制型通气均有帮助,可以减少监测和触发问题的原因。

 

近端流量传感器也面临着各种各样的艰巨挑战。传感器必须可靠、经济、长期稳定,而且要有许多其他呼吸机特有的功能(例如低压降、小死区、双向测量范围和高灵敏度),以匹配现代患者的需求。此外,由于传感器会接触到可能被病原体污染的空气,所以对卫生消毒要求特别严格

 

面对机械通气中的种种常见挑战,Sensirion做到了!

 

· 挑战1:潮湿,温度过低产生冷凝水

· 传感器内置局部加热元件

 

· 挑战2:患者污染

· 一次性和可清洗/耐高压

· 灭菌传感器

 

· 挑战3:易碎,频繁经手处理

· 连接简单可靠,设计坚固,近端压力端口

 

· 挑战4:生产和使用过程中校准

· 传感器精准、经补偿且稳定,通电/即插即用

 

Sensirion传感器系列涵盖了成人和新生儿通气应用的一次性使用和可重复使用的传感器解决方案。由于呼气端和近端传感器都会接触到湿气或可能受污染的患者呼出气体,所以传感器的更换或清洁必不可少。因此,所有可重复使用的流量传感器解决方案都能用各种方法清洗,比如水洗或高温高压灭菌(135°C,>2巴压力,100%相对湿度)。 


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可循环使用/一次性:新生儿近端流量传感器

可循环使用/一次性:呼吸设备近端流量传感器


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SFM3300-AW/D

 

在现代医学的发展过程中,日新月异的传感器技术为医疗器械种种关键的问题提供了解决方案。随着肺部疾病的增多,未来呼吸机的使用和普及将继续强劲增长,对传感器的要求会越来越高,以使重点放到患者和治疗上。

 

Sensirion也将会在传感器的灵敏度、精确度、可靠性和稳定性方面不断进行创新及功能优化,力争通过技术优势助力呼吸机制造行业实现下一个质的飞跃,守护每一位患者的生命健康。