張東強(qiáng)

襄陽市中心醫(yī)院 設(shè)備處，湖北襄陽 441021

呼吸機(jī)中常見傳感器的應(yīng)用與比對(duì)

張東強(qiáng)

襄陽市中心醫(yī)院 設(shè)備處，湖北襄陽 441021

本文介紹了目前呼吸機(jī)中常用傳感器的分類、技術(shù)特點(diǎn)、影響因素及在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，并就以上項(xiàng)目加以比對(duì)。

傳感器；呼吸機(jī)；溫度傳感器

0 前言

呼吸機(jī)是一種能代替、控制或改變?nèi)说恼Ｉ砗粑?，增加肺通氣量，改善呼吸功能，減輕呼吸功消耗，節(jié)約心臟儲(chǔ)備能力的裝置。目前已作為常規(guī)醫(yī)療設(shè)備被各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各臨床科室的急救、重癥監(jiān)護(hù)、術(shù)中和術(shù)后的呼吸支持等救治工作中[1]。

呼吸機(jī)在治療過程中，必需能夠按照設(shè)定要求，準(zhǔn)確輸出或控制相應(yīng)的潮氣量VT、分鐘通氣量MV、呼吸頻率RR、氣道壓力P、呼氣末正壓PEEP、氧濃度FiO2、溫濕度RH等生命支持參數(shù)，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這類參數(shù)的獲得及采樣，大多依靠傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其主要涉及有壓力、流量、溫度、氧濃度、光電等傳感器[2]。這里僅就常見的幾類傳感器技術(shù)應(yīng)用做一比對(duì)。

1 呼吸機(jī)傳感器的功能特點(diǎn)

傳感器的結(jié)構(gòu)，見圖1。

一般傳感器應(yīng)具備以下特性：① 足夠高的靈敏度，能夠檢測(cè)出微弱的信號(hào)；② 良好的精確性，以保證檢測(cè)出信息準(zhǔn)確、可靠；③ 盡可能高的信噪比，以便在干擾和噪聲背景中提取有用的信息；④ 足夠快的響應(yīng)速度（時(shí)間），能夠快速跟隨檢測(cè)信號(hào)的變化；⑤ 良好的穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性，可保持長時(shí)間檢測(cè)漂移很小，輸出穩(wěn)定；⑥ 較好的互換性，以便調(diào)試、維修。

傳感器技術(shù)應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)，主要用來檢測(cè)人體生物信號(hào)，其目的就是從人體內(nèi)或體外檢測(cè)獲取多種物理量、化學(xué)量和生物量綜合信號(hào)，設(shè)法提取欲測(cè)的信息，并將信息轉(zhuǎn)換成電學(xué)量。其除了具備以上一般傳感器的特性外，還應(yīng)具備良好的電氣安全性、在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)不能或盡可能少地影響正常的生理活動(dòng)，并且在結(jié)構(gòu)和性能上要便于清潔和消毒，防止有害或帶菌物質(zhì)交叉感染[3]。

2 常見傳感器的比對(duì)

2.1 壓力傳感器對(duì)比（表1）

2.2 溫度傳感器（表2）

2.3 流量傳感器[4-5]（表3）

2.4 氧傳感器[5-8]（表4）

3 小結(jié)

傳感器作為呼吸機(jī)的核心元器件之一，以上幾類傳感器在呼吸機(jī)上的應(yīng)用各有目的和優(yōu)缺點(diǎn)。生產(chǎn)廠家通過不斷改進(jìn)、革新,取樣方式不斷嘗試趨于近端取樣，進(jìn)一步縮短了響應(yīng)時(shí)間。在成本控制及穩(wěn)定性方面，采用了小型化、固體化、集成化的設(shè)計(jì)；從消毒、防止交叉感染方面，考慮多采用一次性的設(shè)計(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳感器材料和技術(shù)的發(fā)展在今后的新型呼吸機(jī)的應(yīng)用中，將越來越廣泛，越來越先進(jìn)。

表1 壓力傳感器對(duì)比

表2 溫度傳感器

表3 流量傳感器[4-5]

表4 氧傳感器[5-8]

[1] 王保國.實(shí)用呼吸機(jī)治療學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1994: 158-160.

[2] 阿雷尼.韋伯斯特.傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)[M].2版.張倫,譯.北京:清華大學(xué)出版社,2003:34-37.

[3] 陳安宇.醫(yī)用傳感器[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2008.

[4] 單成祥.傳感器的理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社,1999.

[5] 薛建偉,彭冬瓊.呼吸機(jī)流量傳感器的結(jié)構(gòu)與原理及清潔消毒[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(3):61-62.

[6] 金濤.泰科PB840呼吸機(jī)結(jié)構(gòu)分析與故障維修[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(4):100-101.

[7] 俞森洋.現(xiàn)代機(jī)械通氣的監(jiān)護(hù)和臨床應(yīng)用[M].北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2000.

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Application and Comparison of Sensors for Ventilators

ZHANG Dong-qiang
Equipment Department, Xiangyang Center Hospitapl, Xiangyang Hubei 441021, China

This paper introduces the classif cation, technical characteristics, inf uence factors, advantages and disadvantages in practical applications, and compares the above projects.

sensor; ventilator; temperature sensor

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.09.039

1674-1633(2012)09-0129-02

2011-09-02

2012-08-21

作者郵箱：6646374@qq.com