（一）基本結(jié)構(gòu)
呼吸機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。呼吸機(jī)一般由主機(jī)、空氧混合器、氣源、濕化器、外部管道組成。
整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2- 5所示。整機(jī)南電控箱、機(jī)械臂、電源線、氣路箱、氧氣輸氣管、小車、腳輪、模擬肺、疏水器、溫度探頭導(dǎo)線、壓力采樣口、濕化器、吸氣端口、螺紋管、呼氣活瓣等組成。
（二）各部件作用
1.呼吸機(jī)的氣源一般分為電動(dòng)供氣和壓縮氣源兩種。
如果呼吸機(jī)心電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)壓縮泵或折疊式皮囊等裝置產(chǎn)生一定的正壓氣流，向患者供氣，稱為電動(dòng)方式。
如果呼吸機(jī)采用壓縮氣泵，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、減壓、濕化等處理后，再通過(guò)管道向患者供氣，稱為氣動(dòng)方式。
電動(dòng)呼吸機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，適應(yīng)范圍較廣。氣動(dòng)呼吸機(jī)比較簡(jiǎn)單、輕便，但只適于壓縮氣源供應(yīng)方便的場(chǎng)合使用。氣源是提供患者呼吸所需要的氣體部分。
圖2-6所示是提供氣體的部件——?dú)怏w，空氣壓縮系統(tǒng)是呼吸機(jī)的氣動(dòng)力源，它采用是無(wú)油、潔凈、低噪聲的膜片式雙缸空氣壓縮機(jī)，依靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)活塞做交替上下運(yùn)動(dòng)，將空氣壓縮成具有一定流量和壓力的壓縮空氣源，通過(guò)氣路傳輸系統(tǒng)供主機(jī)調(diào)節(jié)作用?？諝鈮嚎s機(jī)的結(jié)構(gòu)如同2 -7所示。
2.主機(jī)提供呼吸管理的裝置。呼吸機(jī)的主機(jī)由控制電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件及氣路組成。它把空氧混合氣體，按照設(shè)定的參數(shù)，包括通氣量、壓力、流量、容量、呼吸頻率、吸呼比及選定的通氣方式給患者供氣。 主機(jī)面板有三個(gè)區(qū)域，參數(shù)顯示區(qū)主要硅示氣道壓力、壓力上限設(shè)置、壓力下限設(shè)置、潮氣量、吸呼比、呼吸頻率、通氣方式選擇。參數(shù)設(shè)置區(qū)用于各種參數(shù)的設(shè)置調(diào)整。
報(bào)警區(qū)，壓力報(bào)管：監(jiān)測(cè)潮氣量，監(jiān)測(cè)患者的實(shí)際潮氣量；
每分通氣量監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)患者的實(shí)際每分通氣量；
總計(jì)頻率監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)患者的實(shí)際呼吸頻率；
系統(tǒng)報(bào)警提不和患者通氣故障提示，從上至下 為氧氣不足、壓力上限、壓力下限、窒息。
3.濕化加熱裝置替代鼻腔、口腔對(duì)吸入氣體的濕化升溫功能。主機(jī)向患者提供氣體加以濕化的裝置，稱為濕化器。霧化器是將液體霧化處理的裝置。氣體的濕化、液體霧化，可以對(duì)患者的氣管、支氣管黏膜起到保護(hù)作用。通常該部件還具有加熱裝置，即加熱濕化或加熱霧化，以便使氣體接近人的體溫，減少對(duì)患者的刺激。濕化作用常用蒸汽發(fā)生器或霧化器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(1)蒸汽發(fā)生器：蒸汽發(fā)生器是將水加溫產(chǎn)生水蒸氣來(lái)增加吸氣中的含量。它是比較符合生理要求的，因?yàn)樗c口鼻腔的作用一樣，使吸人氣體既加溫叉濕化，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。 蒸發(fā)器中可加入揮發(fā)性藥物，如枇杷葉、復(fù)方安息得高等，但不能用非揮發(fā)性或受熱破壞的藥物。另外，高熱患者也不宜用蒸汽吸人。 蒸汽發(fā)生器串聯(lián)于呼吸機(jī)吸氣管道之中，它和呼吸道的連接管道要盡量短些，以減少蒸汽的凝聚。蒸汽發(fā)生器一艘均裝有電阻恒溫裝置。
濕化器方框圖、工作原理罔如圖2-8、圖2-9所示。
恒溫裝置如果失控，水溫將會(huì)劇增，可能造成呼吸道燙傷事故，因此要經(jīng)常觀測(cè)水溫，或 加控溫雙回路保險(xiǎn)。
(2)霧化器：霧化器是應(yīng)用氣體射流原理，將水滴撞擊成微小顆粒，懸浮于氣流之中，輸入呼吸道進(jìn)行濕化的裝置。霧滴不同于蒸汽，前者為水滴，后者為水分子。水蒸氣受溫度限制，而霧滴與溫度無(wú)關(guān)。顆粒越多，密度越大，空氣的含水量越高。霧滴大小不同，它們?cè)诤粑乐械某两瞪疃纫膊煌ū?－1）。
霧粒直徑大于60μm，在口腔、咽喉即行沉降，小于0.5μm者，雖可進(jìn)入肺泡但不會(huì)沉降，仍隨呼氣排出，所以霧滴過(guò)大、過(guò)小不能起到濕化作用。當(dāng)霧滴直徑為3~6μm時(shí)，可沉降于呼吸道及肺泡中，能起到良好的濕化作用。霧化液中可加入抗生素、支氣管舒張劑等藥 物作為呼吸道局部疾病治療使用。此種霧化器以壓縮氣體為動(dòng)力，噴出氣體由于減壓和并 發(fā)效應(yīng)，其溫度明顯低于室溫。在室溫較低時(shí)，要進(jìn)行加熱，防止對(duì)呼吸道產(chǎn)生刺激。 近年來(lái)逐漸推廣超聲霧化器，利用超聲波將水滴擊散為霧滴，具有霧滴均勻、有效顆粒密度高、沒(méi)有噪聲等優(yōu)點(diǎn)，并附有加熱裝髓，可以調(diào)節(jié)吸氣溫度和流量。
超聲波是用電子振蕩器、驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷產(chǎn)生的，工作頻率為1.5-2MHz，霧粒直徑為0.5-10μm。霧化器串聯(lián)于吸氣通道，其工作受呼吸相控制，吸氣時(shí)有霧化，呼氣時(shí)停止，間斷工作，有效使用。氣道濕化：機(jī)械通氣時(shí)的氣道濕化包括主動(dòng)濕化和被動(dòng)濕化。主動(dòng)濕化指在呼吸機(jī)管 路內(nèi)應(yīng)用加熱濕化器進(jìn)行呼吸氣體加溫加濕（包括不含加熱導(dǎo)線，含吸氣管路加熱導(dǎo)線，含吸氣、吁氣雙管路加熱導(dǎo)線），被動(dòng)濕化指應(yīng)用人工鼻（熱濕交換器）吸收患者呼出氣體的熱量和水分，進(jìn)行吸人氣體加溫、加濕。不論何種濕化，都要求近端氣道內(nèi)的氣體溫度達(dá)到 37℃，相對(duì)濕度超過(guò)100%，以維持黏膜細(xì)胞完整、纖毛正常運(yùn)動(dòng)及氣道分泌物的排出，以及降低VAP的發(fā)生率。人工鼻可較好地進(jìn)行加溫、加濕，與加熱型濕化器相比，不增加堵塞 呼嗷機(jī)管路的發(fā)生率，并可保持遠(yuǎn)端呼吸機(jī)管路的清潔。能增Ⅲ氣道阻力，無(wú)效腔容積及吸氣做功，故不推薦在慢性呼吸衰竭，尤其是撤機(jī)困難的患者使用。
4.空氧混合器空氧混合器的輸入氣體可以是壓縮空氣、環(huán)境空氣或壓縮氧氣。氧氣在空氣中占21%，因此，利用壓縮空氣、環(huán)境空氣也可作為呼吸機(jī)的氣源，供給呼吸困難的患者進(jìn)行治療。對(duì)換氣功能有障礙的患者，氧濃度必須適當(dāng)提高，才能滿足治療需求。此時(shí)空氧混合器可接壓縮氧氣源并根據(jù)病情變化適當(dāng)稠整氧濃度，然后將氣體送到呼吸機(jī)主機(jī)。為空氧混合器提供的壓縮氧氣一般用氧氣瓶供給，其中裝有純度為98%的壓縮氧氣。
新的氧氣瓶壓力達(dá)15MPa(約150kg/cm2)，使用時(shí)將氧氣瓶中的純氧經(jīng)減壓器減壓后，送 到空氧混合器。吸氧濃度大于50%為高濃度氧，除特殊病例需短期使用高濃度氧外，一般 濃度均不超過(guò)40%，但不低于30%。 氧濃度低而且通氣量不足的話，氣體變換困難，會(huì)導(dǎo)致缺氧、二氧化碳潴留產(chǎn)生呼吸性酸中毒。反之，氧濃度過(guò)高，對(duì)呼吸道和肺組織也有損害作用，它抑制呼吸中樞，加重二氧化碳滯留，同樣產(chǎn)生呼吸性酸中毒，導(dǎo)致二氧化碳麻醉、昏迷、甚至死亡。因此，吸氧濃度必須視病情發(fā)展不斷調(diào)整和嚴(yán)格控制。
空氧混合器附有輸出氧氣壓力、流量、氧濃度的監(jiān)護(hù)及報(bào)警功能，可以有效地控制吸氧濃度。定壓型和定量型呼吸機(jī)的空氧混合器有兩種不同的方式。 多數(shù)定壓型呼吸機(jī)使用的空氧混合裝置都是利用射流原理制成。氧氣通過(guò)小孔噴嘴形成高速氣體射流時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，吸引噴嘴口附近的空氣來(lái)稀釋氧濃度?？諝獾倪M(jìn)入量可控制空氧混合比例，從而改變吸氧濃度。稀釋空氣量受到吸氣流速和時(shí)間的影響，吸氧濃度允許在34%-100%范圍調(diào)節(jié)，實(shí)際氧濃度一般均在34%-40%。上述空氧混合器是以壓縮氧氣為動(dòng)力的。
有少數(shù)定壓型呼吸機(jī)以壓縮氧和壓縮空氣為動(dòng)力，兩者加到混合裝囂后，可通過(guò)調(diào)節(jié)氧流量或空氣進(jìn)入量準(zhǔn)確地控制吸氧濃度。定量型呼吸機(jī)的折疊氣囊的進(jìn)氣口，有空氣和氧氣兩個(gè)人口，吸氧濃度受氧流量和通氣量影響。如果根據(jù)病情需要把吸氧濃度確定之后，則氧流量和每分鐘總通氣量成正比，即通氣量和氧流量必須同時(shí)按比例變化才能保持氧濃度恒定不變。如果要求增加氧濃度，可以采用提高氧流量或降低通氣量的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。定量型呼吸機(jī)如需要放人純氧，可在進(jìn)氣口加接儲(chǔ)氣囊，調(diào)節(jié)氧流量，使折疊氣囊每次充氣，儲(chǔ)氣囊還保留少量純氧，暇氧濃度即可達(dá)100%。如在儲(chǔ)氣囊前串接一空氣人口閥，則可調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣囊充氣程度控制吸氧濃度。
氣電換能器是患者吸氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)的傳感器。它是一只用有機(jī)玻璃制成的容器，用一片十分平整帶有金屬片的皮膜分隔成兩個(gè)腔，一個(gè)腔與患者呼吸道相連，一個(gè)腔通大氣。當(dāng)患者吸氣產(chǎn)生一定負(fù)壓時(shí)，吸動(dòng)皮膜，使金屬片觸點(diǎn)接通，在電路中產(chǎn)生觸發(fā)單 穩(wěn)態(tài)電路脈沖信號(hào)。 空氧混合器就是將氧氣和空氣混合，再按比例調(diào)節(jié)成治療所需的安全氧濃度輸出給患者的一種裝置，按工作原理分為浮標(biāo)式混合器，機(jī)械膜式混合器，電子比例混合器三種?；旌掀鞯难鯘舛纫脺y(cè)氧計(jì)予以檢測(cè)。
浮標(biāo)式空氧混合器：由兩個(gè)獨(dú)立的氧氣流量浮標(biāo)和空氣流量浮標(biāo)組成，兩種氣體混合后的輸出氣體濃度，可從表里讀出，橫坐標(biāo)是空氣流量，縱坐標(biāo)是氧流量，兩流量讀數(shù)曲交叉點(diǎn) 即為輸出的氧濃度數(shù)百分?jǐn)?shù)。浮標(biāo)式空氧混合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，氧濃度可以與氧監(jiān)測(cè)組合在一起監(jiān)測(cè)。機(jī)械式空氧混合器，氧氣與空氣分別從接口氧氣輸人端和壓縮空氣輸入端進(jìn)入混合室，兩混合室空問(wèn)大小比例決定了進(jìn)入混合室流量調(diào)節(jié)器的氣體量多少，也決定了混合氣體輸出端霧化氣的氧濃度比例，這一切均由調(diào)節(jié)鈕推動(dòng)彈簧的位置來(lái)決定混合腔室的大小，當(dāng)調(diào)節(jié)鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到左限位裝置時(shí)，右腔室最小，左腔室最大，這時(shí)混合氣室問(wèn)里全為空氣， 輸出口的含氧量為21%；當(dāng)調(diào)節(jié)鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到右限位裝置時(shí)，左腔室關(guān)閉，右腔室全開， 這時(shí)混合腔室里全為氧氣，輸出濃度為100%；當(dāng)旋鈕到某一位置時(shí)，左右腔室大小發(fā)生改變，輸出氧濃度也隨之相應(yīng)改變。操作簡(jiǎn)單，讀數(shù)直觀，故障率低，體積小巧，價(jià)格適宜。
國(guó)外生產(chǎn)的空氧混合器，故障主要是空壓機(jī)里的冷凝水進(jìn)人到混氧器生銹，導(dǎo)致腔體變位不準(zhǔn)。國(guó)產(chǎn)的新型空氧混合器結(jié)構(gòu)在這方面作了重要改進(jìn)，腔室由鋼體改為石黑腔體，彈簧也改為不銹鋼，故障率低于進(jìn)口的。如果進(jìn)入到混氧器的供氣氣源壓力差達(dá)到0 05-0. 12MPa時(shí)，哨音發(fā)生器發(fā)出嗚聲報(bào)警。國(guó)外的銅制哨嗚器，也會(huì)因水銹導(dǎo)致報(bào)警失靈，國(guó)產(chǎn)的改為硅膠。
比例電子空氧混合器是閉環(huán)控制系統(tǒng)的一種，它的輸出變量（氧濃度）與輸入信號(hào)（空氣和氧氣的流量）是通過(guò)電磁閥混合控制閥完成比例關(guān)系的，當(dāng)輸入空氣、氧氣的壓 力和溫度不變的前提下，首先將它們的其中某一個(gè)流量的變化，進(jìn)入到控制反饋系統(tǒng)變?yōu)榈谝淮慰諝饣蜓鯕獾妮敵鲎兞?，然后將這個(gè)輸出變量通過(guò)傳感器與標(biāo)定值的氧濃度反饋給控制器，計(jì)算出第二次變量，再去調(diào)節(jié)輸入變量的大小，從而使最終輸出變量氧與標(biāo)定值的誤差是最小的，二次反饋式系統(tǒng)的輸出變量與初輸人變量的變化呈線性關(guān)系變化，是精度最高的。
電磁比例空氧混合器：由兩組并聯(lián)的壓縮空氣接口1和控制氧氣接口2組成了多孔電磁比例閥人口，里面并聯(lián)有多個(gè)空氣和氧氣電磁閥。在吸氣過(guò)程巾，控制電流流經(jīng)伺服閥內(nèi)的線圈，將閥球從閥座拉起，使閩球與閥座之間形成一個(gè)環(huán)形溝，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門線閣的電流改變控制閥門開啟程度的大小。環(huán)形溝開閉程度和供氣壓力的大小共同決定了輸出端壓力調(diào)節(jié)處的混合氣體的流量和比例，實(shí)現(xiàn)輸出氧濃度按比例發(fā)生變化的需求。在呼氣過(guò)程中，閥體被壓進(jìn)閥座里，閥口關(guān)閉，混合腔內(nèi)裝有不斷攪動(dòng)余留的氣體，使空氣、氧氣充分混合的混合瓣。因?yàn)槠湎皲撉冁I般組合，救稱其為琴鍵閥，又稱為比配閥，優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間快，其流量變化曲線是呈方波狀流是快速遞增或快速遞減過(guò)程，故其控制精確，常用于高檔呼吸機(jī)的 氧濃度和流量的控制。
氧電池的工作原理及性能檢測(cè)，用于測(cè)量混合后送給患者的混合氣體的真實(shí)氧濃度的氧電池，其原理是基于氧化鋯對(duì)氧的敏感性，在鉑電檻催化下，氧氣在參與氧化還原過(guò)程中會(huì) 產(chǎn)生電勢(shì)差，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。在恒定工作壓力和恒定溫度條件下氧濃度在21%-100%段輸出的電壓為14% mV~（20±5) % mV。輸出電壓在整個(gè)壽命期內(nèi)基本上是穩(wěn)定的。
5.外部管道（呼吸回路附件）：呼吸機(jī)外部管道的作用是把經(jīng)過(guò)濕化或霧化的氣體供給患者，同時(shí)把患者呼出的氣體通過(guò)呼吸活瓣直接排出。外部管道還要把呼吸信號(hào)反饋給 主機(jī)，以便達(dá)到同步呼吸，有效地改善患者的換氣效能。
(1)氣管插管和氣囊套：氣管由橡膠或蛆料制成，其較硬適度，便于插入而又不至于損傷上呼吸道黏膜。插管還需裝配由乳膠或薄膜塑料制成的氣囊套。使用前將囊內(nèi)氣體 排盡，插入氣管后自然膨脹，可以堵住管間隙，防止漏氣。如密閉效果不夠理想，還可酌量注入空氣。氣管插管和氣囊套的外形如圖2-10所示。
(2)面單：臨床上常用面罩有兩種。一種用于麻醉機(jī)，為膠質(zhì)面罩，裙邊為充氣環(huán)囊，用以增加與面頰皮膚的接觸面，防止漏氣和減輕管部壓力。第二種為有機(jī)玻璃面罩，邊沿為乳膠制成的充氣囊墊，具有重量輕、柔軟、密貼等優(yōu)點(diǎn)，用作同定面革。吸氣面罩一般分大小和特小號(hào)四種，萁形狀有很多種，在某些部位采用透明有機(jī)玻璃制作，但總的應(yīng)做到大小適中，邊緣柔軟能緊貼面部，不漏氣，不損傷面部，無(wú)效腔小。螺紋管、呼吸囊和吸氣罩等患者回路的總要求是能抗靜電，不易腐蝕，質(zhì)地軟柏彈性，易于化學(xué)消毒或高溫消毒。
(3)螺紋管：螺紋管用作呼吸機(jī)的通氣導(dǎo)道，多用橡膠制成。為防止管腔扭曲引起管腔狹窄或阻塞，采用螺紋折疊結(jié)構(gòu)，橡膠制品雖有不易阻塞的優(yōu)點(diǎn)，但內(nèi)壁不平，增加氣流阻 力，且隨氣壓變化而伸縮，增加呼吸機(jī)的無(wú)效腔效應(yīng)。近年來(lái)，采用軟塑料導(dǎo)管，管壁內(nèi)有螺旋彈性鋼絲，較好地克服了上述缺點(diǎn)。
(4)兩通呼吸閥：有機(jī)玻璃閥體有兩個(gè)通道，一端通道進(jìn)氣，另一端與患者相連。呼氣口為閥體，上面排列成環(huán)形的10個(gè)小孔，其E覆蓋一片薄膜乳膠，使之成為單向閥，閥體內(nèi)還 有一魚嘴閥，由硅膠制成，其底座為圓形內(nèi)陷薄片，可向前推移，并能借其自身彈性后移復(fù)位。加壓吸氣時(shí)，魚嘴閥底座被推向前，堵塞呼氣孔，空氣經(jīng)魚嘴閥進(jìn)入呼吸道，當(dāng)加壓終止 并轉(zhuǎn)為負(fù)壓時(shí)，魚嘴閥底座后移復(fù)位，呼氣孔開放，肺內(nèi)氣體即可借胸肺彈性的回縮，排出體外。
6.流量計(jì)用于計(jì)量輸入純氧的流量，量程0-15L/min。
7.單向閥位于混合腔一端，作用是防止氣體外逸。
8.儲(chǔ)氣囊容量為1L的標(biāo)準(zhǔn)皮囊，用于儲(chǔ)存純氧氣體。
9.PEEP功能部件PEEP閥，可用范圍是0-0. 000 967MPa，通過(guò)一轉(zhuǎn)接頭將PEEP閥與呼吸機(jī)的呼氣口連接，通過(guò)調(diào)節(jié)PEEP閥上的旋鉦可輕松調(diào)節(jié)PEEP值。
（一）呼吸機(jī)工作過(guò)程和基本原理
肺的吸氣功能是在呼吸肌收縮時(shí)，胸廓容積擴(kuò)大，肺泡膨脹形成負(fù)壓，從外界吸人空氣呼吸肌放松時(shí)，肺泡因彈性收縮，使肺內(nèi)壓力增大，向外呼出氣體。呼吸氣流是由肺泡和大氣壓間的壓力差形成的。人工呼吸機(jī)的基本原理就是用機(jī)械的辦法建立這一壓力差，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制的人工呼吸過(guò)程。呼吸機(jī)工作原理框圖如2-11所示。
氧氣氣體進(jìn)入氣路箱，經(jīng)過(guò)濾器后，通過(guò)一個(gè)電接點(diǎn)雎力表來(lái)對(duì)氣源壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)氣源壓力下降到調(diào)定報(bào)警壓力時(shí)，電路報(bào)管。氧氣經(jīng)過(guò)減壓閥，將壓力限制在0.4MPa，然后氧氣通過(guò)電磁閥，到達(dá)節(jié)流閥，通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥可控制通向患者的氣流大小。流過(guò)節(jié)流閥的高速氣體在空氧混合器的人口端產(chǎn)生負(fù)難，帶進(jìn)一定比例的空氣，空氧混合后的氣體進(jìn)入氣道。
為了安全起見(jiàn)，在氣道中設(shè)計(jì)了安全悶，安全閥是用來(lái)限制患者氣道的最高壓力的， 一般調(diào)定為6kPa。 當(dāng)氣道壓力超過(guò)氣路系統(tǒng)安全壓力時(shí)，安全閥開放泄氣。氣流經(jīng)過(guò)吸氣流量傳感器，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)用的監(jiān)測(cè)信號(hào)，用于監(jiān)測(cè)吸氣潮氣量和每分通氣量，然后進(jìn)入濕化器。在濕化器里氣體被濕化并加溫到人體所需要溫度，然后經(jīng)輸氣管道送至患者?；颊吆舫龅臍怏w通過(guò)管 道經(jīng)呼氣活瓣排出體外。空氣混合氣體進(jìn)入患者肺部的輸送過(guò)程如下：控制氣體進(jìn)人氣道的是節(jié)流閥，受操作人 員調(diào)節(jié)控制，吸氣時(shí)，電磁閥打開，呼氣活瓣關(guān)閉，呼氣時(shí)剛好相反，即電磁閥關(guān)閉，呼氣活瓣打開，整個(gè)過(guò)程受電子控制系統(tǒng)的控制。定時(shí)控制部分提供整機(jī)工作的各種節(jié)拍．包括吸氣 時(shí)間、自主呼吸時(shí)的切換信號(hào)、電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和呼氣活瓣控制信號(hào)。
主機(jī)扳部分提供基本時(shí)鐘，對(duì)流量傳感器信號(hào)處理，管理鍵盤和顯示處理，處理各種報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，采樣部分主要臨測(cè)患者與氣道壓力井送至面板顯示，產(chǎn)生壓力報(bào)警和患者觸發(fā)信號(hào)，監(jiān)控整機(jī)電源情況，在電壓異常時(shí)報(bào)警。面板顯示部分主要完成參數(shù)設(shè)置 和數(shù)據(jù)顯示。開關(guān)電源部分主要為整個(gè)系統(tǒng)提供各部分正常工作所需電源。
（二）呼吸機(jī)控制部分工作過(guò)程
呼吸機(jī)控制部分南程序時(shí)間控制器、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、吸氣控制器、呼氣控制器、監(jiān)控報(bào)警裝置組成。
1.程序時(shí)間控制器其作用是根據(jù)預(yù)置參數(shù)產(chǎn)生吸氣時(shí)間信號(hào)和呼氣時(shí)間信號(hào)，并能從監(jiān)測(cè)裝置取得流量、壓力報(bào)警信號(hào)，以及時(shí)地調(diào)整吸氣和呼氣的時(shí)間。該定時(shí)控制器還能產(chǎn)生多種時(shí)問(wèn)信號(hào)供其他分系統(tǒng)使用，用控制時(shí)問(wèn)的辦法改變呼吸機(jī)的工作方式，如定容、 嘆息、同步間歇強(qiáng)制呼吸等。
2.基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器它可以產(chǎn)生方波、加速波以及不吸氣信號(hào)的波形，用來(lái)控制吸氣流量的變化。三種基準(zhǔn)波形如圖2-12所示。
在吸氣時(shí)間內(nèi)，恒流波為方波，不吸氣信號(hào)則與其相反。加速波由3條折線組成，第一條折線由吸氣時(shí)問(wèn)開始，以一定的效率上升至2／3吸氣時(shí)間處，然后以同樣的速率下降至吸氣時(shí)間結(jié)束，笫三段為吸氣時(shí)間結(jié)束時(shí)，垂直下降到零。三種基準(zhǔn)信號(hào)波段都是用模擬集成電路實(shí)現(xiàn)的。選用不同波形時(shí)，呼吸氣流和氣遭壓力的相應(yīng)波形如圖2-13所示。
3.吸氣控制器是一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它將傳感器測(cè)出的向患者供氣流或氣道壓力與呼吸機(jī)主控制面板設(shè)定的流量或壓力參數(shù)相比較，然后將誤差信號(hào)放大，再經(jīng)壓控振蕩器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)再由步進(jìn)電機(jī)調(diào)整吸氣閥的開合程度，使供給患者的實(shí)際吸入氣流量或氣道壓與設(shè)定的參考值一致，從而實(shí)現(xiàn)流量或壓力的自動(dòng)控制。吸氣流量控制回路方框圖和氣道壓力控制回路方框圖2-14和圖2-15所示。
在吸氣期限間，主控面板設(shè)定的流量或氣壓參數(shù)由基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)換化為相應(yīng)的模擬電壓控信號(hào)。經(jīng)PID(比例、積分、微分)、校正、放大看后輸?shù)綁赫袷幤鱒CO進(jìn)行變換，模擬信號(hào)變成為數(shù)字信號(hào)，VCO輸出脈沖頻率與控制信號(hào)的幅度成正比。 脈沖信號(hào)再經(jīng)功率放大后去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使吸氣閥門打開相應(yīng)的角度。具有一定氧濃度并經(jīng)過(guò)過(guò)濾的潔凈氣體通過(guò)流量傳感器、伺服閥、濕化器輸?shù)交颊吆粑?。系統(tǒng)中的吸氣流量傳感器，將實(shí)時(shí)地檢測(cè)管路中的氣體流量并將其轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)前置放大和線性化處理后，反饋到吸氣回路的輸入端與給定的預(yù)置信號(hào)進(jìn)行比較即在誤差信號(hào)計(jì)算器里將兩種不同極性的信號(hào)做加法運(yùn)算。
若計(jì)算結(jié)果誤差信號(hào)大于零，說(shuō)明吸氣閥門開度角小，此時(shí)喜者吸氣量偏低。正誤差信號(hào)將使吸氣閥門進(jìn)一步開大，用反饋量增加到與控制信號(hào)相平衡；若是計(jì)算結(jié)果得到負(fù)誤差信號(hào)，說(shuō)明吸氣閥門開度角偏大，此時(shí)患者吸氣量過(guò)大．昕以負(fù)誤差信號(hào)要使閥門開度角減少，使反饋量減小到和控制信號(hào)剛好平衡為止。 吸氣調(diào)節(jié)過(guò)程一結(jié)束，基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器立即輸出一個(gè)不吸氣方波信號(hào)，使誤差信號(hào)計(jì)算器產(chǎn)生一個(gè)幅度很大的負(fù)誤差信號(hào)。經(jīng)V-F變換后，去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以每秒500步的速度將吸氣閥門迅速關(guān)閉。轉(zhuǎn)入屏氣（吸氣閥門、呼氣閥門關(guān)閉）和呼氣狀態(tài)。氣道壓力的控制過(guò)程與此過(guò)程相似。
4.呼氣控制器：吸氣過(guò)程結(jié)束后，有一小段時(shí)間是屏氣過(guò)程，接著程序時(shí)間控制器就發(fā)出開始呼氣的時(shí)間指令。預(yù)置的呼氣流量信號(hào)經(jīng)過(guò)位置計(jì)算和脈寬功率放大后，驅(qū)動(dòng)電磁鐵使呼氣閥門打開?；颊吆舫龅臍怏w經(jīng)過(guò)疏水器、呼氣流量傳感器、伺服閥、呼氣出口止回閻排人大氣。為了使患者呼氣通暢，呼氣流量控制信號(hào)一般都設(shè)定存100L/min以上。