呼吸機中的“關鍵感知”


導語
呼吸系統(tǒng)是人體十分重要的生命支持系統(tǒng),隨著醫(yī)療技術水平的不斷提高,麻醉監(jiān)測、重癥監(jiān)護治療以及臨床和流動環(huán)境中的持續(xù)氣流測量能夠為評估心肺功能和呼吸回路行為提供重要信息,成為現(xiàn)代醫(yī)學中不可或缺的部分。
距今90余年,被稱為“呼吸機開端”的鐵肺在1928年首次被用于治療患脊髓灰質(zhì)炎的兒童,在歷經(jīng)漫長的技術革新之后,它以今天的樣貌呈現(xiàn)在我們面前——擺脫了笨重的裝置以及使用不便的劣勢,變得更智能、更小巧、更舒適、更經(jīng)濟。
* 隨著呼吸機越來越智能,它們能夠自動適應肺功能或病人呼吸的變化。
呼吸機感知病人吸氣的原理
病人產(chǎn)生吸氣動作時,氣道內(nèi)壓力和流速會產(chǎn)生微弱的變化,這個微弱的變化被呼吸機感知并開始送氣,也被稱作“吸氣觸發(fā)”。
吸氣階段的啟動:
患者無法自主呼吸:通過設置計時器觸發(fā)下一次吸氣;
患者能夠自主呼吸:檢測患者的呼吸,實現(xiàn)設備和患者之間的良好同步。
吸氣階段的結束:
需要根據(jù)某個數(shù)值(如體積、流量、時間或壓力)來確定,即所謂的限制變量。同時,也有必要根據(jù)其中某個數(shù)值建立觸發(fā)器和限制之間的流量控制。
這也引出了呼吸機的一大關鍵問題如何準確測量呼吸氣體的流速以及患者吸入和呼出體內(nèi)氣體的容積。
如果測量具有較高的靈敏度和準確性,就可以使以患者為中心的通氣方式成為可能,從而也能更好地反映出患者的病理生理。舉個例子來說,我們可以通過長期監(jiān)測壓力、質(zhì)量流量和體積流量來觀察到患者病情的變化——如肺活量減少。
利用近端傳感器測量流量的優(yōu)勢
從新生兒學開始,人們普遍認為,測量患者氣流、氣體容積和壓力的最佳位置應盡可能靠近患者,即近端。這樣可以在給患者通氣時盡可能保證準確的潮氣量,并避免不佳呼吸回路造成的影響。
在需要精確測量極小流量的新生兒和兒科應用領域,近端流量測量已成為標準。另外,近端流量測量還可以即時檢測呼吸信號,便于呼吸機更快做出反應。特別是在減少漏氣影響方面,經(jīng)證明,近端傳感器對容量控制型和壓力控制型通氣均有幫助,可以減少監(jiān)測和觸發(fā)問題的原因。
近端流量傳感器也面臨著各種各樣的艱巨挑戰(zhàn)。傳感器必須可靠、經(jīng)濟、長期穩(wěn)定,而且要有許多其他呼吸機特有的功能(例如低壓降、小死區(qū)、雙向測量范圍和高靈敏度),以匹配現(xiàn)代患者的需求。此外,由于傳感器會接觸到可能被病原體污染的空氣,所以對衛(wèi)生消毒要求特別嚴格。
面對機械通氣中的種種常見挑戰(zhàn),Sensirion做到了!
· 挑戰(zhàn)1:潮濕,溫度過低產(chǎn)生冷凝水
· 傳感器內(nèi)置局部加熱元件
· 挑戰(zhàn)2:患者污染
· 一次性和可清洗/耐高壓
· 滅菌傳感器
· 挑戰(zhàn)3:易碎,頻繁經(jīng)手處理
· 連接簡單可靠,設計堅固,近端壓力端口
· 挑戰(zhàn)4:生產(chǎn)和使用過程中校準
· 傳感器精準、經(jīng)補償且穩(wěn)定,通電/即插即用
Sensirion傳感器系列涵蓋了成人和新生兒通氣應用的一次性使用和可重復使用的傳感器解決方案。由于呼氣端和近端傳感器都會接觸到濕氣或可能受污染的患者呼出氣體,所以傳感器的更換或清潔必不可少。因此,所有可重復使用的流量傳感器解決方案都能用各種方法清洗,比如水洗或高溫高壓滅菌(135°C,>2巴壓力,100%相對濕度)。
SFM3400-AW/D
可循環(huán)使用/一次性:新生兒近端流量傳感器
可循環(huán)使用/一次性:呼吸設備近端流量傳感器
SFM3300-AW/D
在現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展過程中,日新月異的傳感器技術為醫(yī)療器械種種關鍵的問題提供了解決方案。隨著肺部疾病的增多,未來呼吸機的使用和普及將繼續(xù)強勁增長,對傳感器的要求會越來越高,以使重點放到患者和治療上。
Sensirion也將會在傳感器的靈敏度、精確度、可靠性和穩(wěn)定性方面不斷進行創(chuàng)新及功能優(yōu)化,力爭通過技術優(yōu)勢助力呼吸機制造行業(yè)實現(xiàn)下一個質(zhì)的飛躍,守護每一位患者的生命健康。


