① 呼吸機的工作原理是什麼
任何呼吸機的工作原理都在於氣體的壓力差，一般呼吸機的工作原理分兩種方式。
② 人工呼吸器簡介
rén gōng hū xī qì
artificial respirator
biomator
inhalator
mechanical ventilation system
pneolator
pneophorus
pulmotor
spirophore biomotor
spirophorus
應用人工呼吸器，可以解除病人缺氧與二氧化化碳瀦留，使呼吸中樞恢復敏感性，達到改善自主呼吸的目的。常可以搶救心肺疾病的危重病人。
呼吸器的工作方式有氣動、電動和射流三種。均按呼吸器的呼、吸氣互相轉換為條件而分類。
（1）定壓型呼吸器，多是在吸氣相過程通過一種噴射卷吸裝置（溫秋里應裝置），產生一種恆壓（可調）氣流向肺內送氣。隨著肺的充盈氣道壓力上升。當氣道壓力達到預定閾值時，呼吸器便開始切換成呼氣相。
（2）當呼吸器向氣道逆氣時，開始時氣流流速很快，但隨著肺的充盈氣道壓力上升，阻抗加大，肺泡壓與呼吸器驅動壓之間的壓差迅速減少，因此氣流流速亦隨之迅速下降。這種呼吸器對肺順應性下降或氣道用力增加的患者應用時，易導致肺內通氣不足和分布不均，從而不利於肺泡的氣體交換。
（3）當肺的順應性下降時，如呼吸器的流量、壓力參數不變，則呼吸器的吸氣相將縮短，結果導致呼吸頻率加快和潮氣量減少，故應隨時調整。
（4）當呼吸器輸出系統出現少量漏氣或因壓力增加管道膨脹或氣體被壓縮而導致機械死腔加大時，可以得到代償。故對潮氣量影響不大，但吸氣時間延長。如漏氣過多則切換失靈。
（5）這種呼吸器多以高壓氣體為動力。其設計結構相對簡單、輕便和靈巧，但耗氣量較大，吸入氣的氧濃度不移穩定。
（6）這種呼吸器一般多備有同步性能，適合有自主呼吸存在或肺病變較輕的患者應用。為防止通氣不足或過度，應隨時應用呼吸量計監測其實際通氣量。
（1）定容型呼吸器，在吸氣相過程能將預定量的氣體送入肺內。呼吸器的切換，以完成預定送氣量為轉移。
（2）其設計原理，是通過機械作用或高壓氣源為動力，直接式間接驅動氣囊或風箱來完成定量送氣。就其物理性能而言，這種呼吸器多屬於恆流發生器式呼吸器。其特點是當呼吸器向肺內送氣後，肺內壓增加，送氣驅動壓亦隨之升高，使肺泡與呼吸器之間始終保持一定壓差，從而保持一定氣流直到預定氣體送完為止。由於吸氣相始終保持一定氣流，因此氣體在肺內分布也較均勻。
（3）當氣道阻力或肺順應性改變時，對通氣量的影響不大。如通氣量不變肺順應性下降時，則氣道壓力明顯上升。反之則下降。為防止氣道壓力過高造成危險，在輸出系統中均應備有安全限壓閾門。當氣道漏氣時，潮氣量可減少應加大預定送氣量，以補償漏氣。
（4）當吸氣相氣道壓力明顯上升時，由於氣道系統內（管道、濕化器）氣體被壓縮或管道因彈性膨脹而使機械死腔加大時，實際通氣量將減少。
（5）這種呼吸器較適合於肺順應性下降，呼吸道阻力較高的患者進行治療。
（6）這種呼吸器性能穩定，堅固耐用，但結構較復雜笨重，多由電力驅動。近年來亦有氣動並具有同步性能的同類產品問世。
凡是急性呼吸衰竭，包括慢性呼吸衰竭急性加重，在危重時應用呼吸器，參考條件為：
1.呼吸頻率在40次/min以上或5次/min以下者。
2.呼吸節律異常或自主呼吸微弱或消失者。
3.呼吸衰竭用一般治療方法無效者。
4.重症衰竭伴有嚴重意識障礙者。
5.重症肺水腫。
6.呼吸衰竭時動脈血氧分分壓在50mmHg以下，經吸氧後仍不能達50mmHg以上者。
1.氣胸及縱隔氣腫未行引流者。
2.肺大泡。
3.出血性休克未補充血容量前。
4.嚴重肺出血。
5.心肌梗死。
（1）介面：用於神志清醒能合作者，供短期使用。
（2）面罩：用於神志清醒、能合作，間歇使用者。
（3）氣管插管：有經口和經鼻兩種途徑，留置時間最好不超過72小時，經鼻插管可以長達7天以上。經口插管的清醒患者常難以耐受。可用鎮靜葯如地西泮等。
（4）氣管道口：需較長期應用呼吸器者。
（1）正壓通氣對循環功能的影響：
①減少回心血量及心搏出量，可使血壓下降。用呼吸器正壓呼吸時，肺內和胸腔內都變為正壓，使中心靜脈壓升高，周圍中心靜脈壓差減少，導致靜脈回心血量減少，心搏出量減少，血壓下降。因而要盡量減少其不利影響。
②可使肺循環血流減少，右心排血受阻。
③類似心包填塞作用，在正壓呼吸肺內壓增加後，心臟和大血管受壓，尤其心房及大靜脈被壓迫後，影響血液回心及排出，持續使用過大的正壓呼吸，可產生類似心包填塞的後果。
（2）正壓通氣對呼吸功能的影響：
①增加肺泡通氣量，呼吸器正壓吸氣時擴張了氣道和肺泡，能增加肺容量。
②肺內氣體分布，應用呼吸機時，吸氣通過分支曲折的呼吸道。流速愈快形成渦流。可進一步增加氣道阻力。加重氣體分布不均。
③對通氣/血流（V/Q）比例的影響：正壓吸氣時，空氣進入通氣較差的肺泡，改善了通氣/血流比例，使缺氧及二氧化化碳瀦留減輕，肺血管痙攣緩解，血流增多使生理無效腔氣量減少。但若吸氣壓力過大，僅可因肺毛細血管受壓而肺血流減少，從而增加了生理無效腔氣量。
④正壓吸氣對呼吸動力的影響：加壓呼吸增加肺泡通氣，使肺充血和水腫消退，萎陷的肺泡高漲，肺泡彈性恢復，從而可提高肺的應變性；另外可擴張細支氣管，緩解支氣管痙攣，減低氣道阻力，尤其可減輕呼吸功。因為在正常人平靜吸氣時，呼吸肌耗氧量佔全身總耗氧量的2%～3%，而在嚴重呼吸困難時，可使耗氧量增至20%以上甚至50%，機械呼吸可減輕呼吸肌負擔，減少氧耗量。
呼吸器正壓吸氣對機體是非生理性的。為了盡量減少它對呼吸及循環的影響，而又獲得較好的通氣效果，就涉及到如何正確使用呼吸機的問題。臨床上應根據不同病因所引起的呼吸衰竭的病理生理特點，合理地選擇呼吸機的各項參數。
（1）通氣壓力的選定：在使用定壓切換器時，氣道壓力決定著呼吸器的切換和潮氣量的大小。這個參數的選擇應根據氣道阻力和肺順應性來決定。一般維持10～15cmH2O即可。對氣道阻力大肺順應性低下的患者可適當加大。在保障氧供和CO2排出的條件下應越低越好。對嚴重肺疾患或支氣管痙攣的患者為取得滿意的通氣量，有時壓力不得不高於40cmH2O。因一些對不同患者或同一患者的不同病程階段，所需要的壓力有很大差異。應根據臨床治療反應和病情變化適當的進行調整。
（2）通氣量（潮氣量）的選定：在正常情況下這個參數的選定因年齡、性別、體重、體溫等個體間有一定差異。一般以體重公斤計算。但應以實際測得的呼氣量為標准。
在應用氣動定壓切換型呼吸器時，氣流量決定著吸氣時間，從而可以起到調節呼吸頻率和呼吸比值的應用。在吸氣壓力閾值不變的情況下，較高的氣流量產生一個較短的吸氣時間，結果頻率加快，同時潮氣量減少。這種情況尤其對患者有慢性阻塞性肺疾患的，不僅潮氣量會減少，而且易導致肺內分布不均。應適當調節氣流量以保持慢而深的呼吸為宜（圖1）。
（3）對呼吸不同步的處理：
②與呼吸器不同步的呼吸，常因氣道內分泌物瀦留所致，應首先進行氣道內吸引。
②改變呼吸器的通氣條件，增加一次通氣量，稍稍變成過度通氣。這樣維持下去，往往與呼吸器同步。
③自主呼吸強，而仍不能同步時，可用鎮靜葯或根據情況用肌肉鬆弛劑。鎮靜葯最好用嗎啡，對於有危險性的患者或小兒用地西泮。肌肉鬆弛劑用箭毒或司可林。箭毒比較安全，首次20mg小壺入。10分鍾起作用，維持半小時。可根據自主呼吸出現情況，每小時給20mg。如想恢復自主呼吸，可用新斯的明對抗之。嗎啡有支持心臟的作用，並能保持一定的呼吸節奏。
呼吸器應附有濕化裝置或霧化器。霧化微粒2～4μm最適宜，霧化液中尚可加入各種抗生素，支氣管擴張劑和抗泡沫劑等。目前所用霧化器種類較多，以超聲霧化器較為理想。一般要求達到呼吸道的氣體應保持35℃和100%的相對濕度最為理想。在連續使用呼吸器的情況下，24小時氣化耗水量最少不應小於250ml，否則難以達到充分濕化的目的。如體溫升高濕化耗水量亦應增加。
吸入氣濕化不足對身體有一定的危害，應引起重視。
（1）呼吸道炎症：以乾燥氣體直接吹入氣管後，局部粘膜變乾燥、充血、分泌物變粘稠、結痂，繼而細菌繁殖，引起炎症至潰瘍。
（2）在吸入氣濕度低於體溫飽和之70%（含水量30mg/L）時即可發生。濕度越低，纖毛運動障礙越重。
（3）肺順應性下降：吸入乾燥氣體後分泌物變粘稠，纖毛運動發生障礙，分泌物有瀦留，造成支氣管的阻塞。在阻塞下部肺泡中的氣體終必被吸收而造成肺不張。肺萎陷後又使表面活性物質減少。這樣不但使肺順應性下降，而且肺的重新開張也更為困難。
見表1。
為了解患者經過治療後情況是否好轉，呼吸器運轉是否恰當，在條件具備的情況下應進行某些必要的監測項目。
（1）潮氣量測定：無論使用何類型呼吸器，持續或間斷地測定呼出氣潮氣量，不僅可以了解呼吸器的運轉是否正常，各種參數是否得當，而且可以暗示肺部病情變化。在使用定壓型呼吸器時，如流量，壓力不變，潮氣量增加，說明肺順應性提高暗示病情的好轉。在使用定變型呼吸器時，如給定潮氣量不變，氣道壓力下降，也說明肺順應性提高病情好轉。
（2）血氣分析：目前認為血氣分析是監測呼吸器治療效果的重要指標之一。一般情況下至少每天檢測1次。必要時應隨時檢測。由於血氧分分壓與病人吸入氣中氧濃度有關。因此血中二氧化化碳分化碳分壓，則更能直接反映治療效果。
（3）肺泡與動脈氧分分壓差（AaDO2）：在吸純氧後測定肺泡氣與動脈血氧分分壓差之間的差值，在正常情況下（經去氮後）兩者差越小越好。如差值較大（AaDO2＞350mmHg）說明肺內存在大量分流，暗示病情嚴重。
（4）解剖死腔與潮氣量的比值：如前所述，在正常情況下兩者比值接近0.3，如大於0.6說明通氣量嚴重不足，必須適當增加潮氣量。
（5）肺活量測定：對清醒患者，如可能應每天測定其肺活量。如肺活量增加說明病情好轉；如肺活量小於15ml/kg體重，則呼吸器治療是必要的。
（6）吸氣動力測試：可用水封瓶玻璃管吸氣法測定。正常者可使水往上升50～100cm。低於25cm，說明吸氣動力低下，暗示通氣功能不足，需要繼裝呼吸器治療。
（7）心輸量測定：在有條件特別是行較高的呼氣末正壓通氣方式（PEEP）時或循環功能不穩定的患者進行治療時，測定心排血量，對呼吸器的合理使用有一定指導意義。
撤離呼吸器必須達到以下指標方可。
（1）中止撤離呼吸器的條件（表2）。
（2）撤離呼吸器時各參數的變化（表3）。
（3）撤離人工呼吸器的實施方法（表4）。
（4）撤離呼吸器之注意點：
①脫呼吸器前應仔細吸引，1.5小時前停胃腸營養液。
②放導管於插管內吸氧，流量一般為5L/min。
③吸盡氣囊內之空氣，以免嘔吐。
④放霧化器對著插管霧化，導管不拔出。
⑤為避免乾燥、痰堵，霧化很重要。需觀察神志、呼吸形式、有否出汗、呼吸頻率等。
⑥根據血氣分析，注意鑒別由於緊張至呼吸快還是缺氧引起。
⑦上15天呼吸器者，脫呼吸器約需3～5天，慢性者需脫7～30天。
（5）使用呼吸器病人的護理：
①不能滿足於呼吸器的運轉，而應注意觀察呼吸器用後病人情況是否改善，如神志、紫紺、血壓、脈搏、呼吸等。
②由於正壓呼吸，使回心血量及心排出量降低。故應用呼吸器的頭幾個小時應注意血壓、心率的變化，防止發生低血壓、休克、心衰等。
③注意潮氣量是否適當，防止通氣過度。應使PCO2每小時10mmHg左右，幅度穩步下降。潮氣量過小時，不能達到人工通氣目的，應調整。
④注意氣管套管是否漏氣，充氣是否滿意，呼吸器每部環節有無漏氣，應防止呼吸器接頭與氣管套管脫開。
⑤使用定容呼吸器時，應注意壓力的變化。壓力過高多有痰堵塞，壓力過低表示有漏氣。
⑥霧化器內的水，應定時補充，濕化灌內的水，應每天更換1次，長期使用呼吸器的病人，每周將管道更換消毒一次。
⑦呼吸道吸引，原則上每小時1次，應注意無菌操作。吸引導管應放在粗管內，深約60cm，第一管放消毒液，導管浸泡5分鍾；第二管放無菌水，上層有3cm石蠟油；第三管放吸引後之管，內裝蒸餾水。把管子都准備好後脫呼吸器，吸引時間盡量短，不要來回吸，一回吸引3～4次，中間應接呼吸器，吸幾口氧後再吸引。
⑧滴葯目的在於把痰沖出來，在吸氣時滴入4ml，操作時應提高吸入氧濃度。假如有綠膿桿菌，可用50萬U的多粘菌素＋2ml生理鹽水＋1ml原配方液，注入氣管內。如有真菌感染，則用氟胞嘧啶（5Fc）2.5mg＋2ml生理鹽水＋1ml原配方注入。
（6）持續正壓呼吸（PEEP）的適應證：
①用高濃度氧進行人工呼吸，PaO2仍不見上升者。
②為防止高濃度氧對肺的損害，而採取降低吸入氧濃度（FiO2）時。
③肺水腫，小兒或成人呼吸窘迫綜合征（IRDS或ARDS）。
④小兒患者撤離呼吸器時。PEEP能使肺不張的肺泡開放，防止末梢氣道的關閉。增加功能殘氣量，減少肺內分流。能提高肺泡內壓，減少靜脈迴流，減少肺間質水腫。但PEEP尚可引起高度的循環抑制或引起氣胸的合並症，由抗利尿激素（ADH）上升招致尿量減少，故臨床上應用應慎重。
1.使用呼吸器容易發生的問題是由於活瓣漏氣，使病人得不到有效通氣，所以要定時檢查、測試、維修和保養。
2.擠壓呼吸囊時，壓力不可過大，約擠壓呼吸囊的1/3～2/3為宜，亦不可時大時快時慢，以免損傷肺組織，造成呼吸中樞紊亂，影響呼吸功能恢復。
3.發現病人有自主呼吸時，應按病人的呼吸動作加以輔助，以免影響病人的自主呼吸。
4.對清醒患者做好心理護理，解釋應用呼吸器的目的和意義，緩解緊張情緒，使其主動配合，並邊擠壓呼吸囊邊指導病人「吸……」「呼……」。
5.呼吸器使用後，呼吸活瓣、接頭、面罩拆開，用肥皂水擦洗，清水沖凈，再用1∶400消毒靈浸泡30分鍾，涼水沖凈、晾乾、裝配好備用。
③ 氣路系統的切換裝置是怎麼工作的
2 二. 壓縮空氣氣源 1. 空氣壓縮機，往復活塞結構，4缸V形排列；2台，分別安裝在2台發動機右側 前部，由曲軸端皮帶輪驅動；強制水冷，潤滑，冷卻管線與發動機冷卻水道相連，潤滑管線與發動機潤滑系統相連。 2. 調壓閥，安裝在空氣壓縮機缸體側部，調定控制氣壓系統空氣壓力，調定值0.8 ±0.05 MPa，當系統氣體壓力升高，達到調定值時，調壓閥動作發出氣動信號，分兩路，一路信號接通兩台空氣壓縮機卸荷閥，頂開各氣缸進氣閥門，空壓機置空負荷運轉狀態，停止向氣壓系統供氣；另一路信號接通兩台乾燥器排泄口，乾燥器儲氣室內的乾燥空氣迅速反向流動流，吸附乾燥劑層的水份，迅速排出乾燥器體外，使其乾燥劑再生。系統壓力低於調定值，調壓閥氣信號消失，空壓機卸荷閥復位，空壓機重新進入正常工作狀態，繼續向系統供應壓縮空氣，同時，乾燥器排泄口關閉，乾燥器重新開始工作，吸附乾燥系統壓縮空氣。 3. 乾燥器，吸附再生式結構，2台，各自連接在空氣壓縮機的輸出氣路處。內裝干 燥劑，當濕空氣流過時吸附水份，輸出乾燥空氣。當系統壓力達到調定值時，調壓閥發生指令，打開乾燥器排泄口，乾燥器儲氣室內的乾燥空氣迅速反向流動流，經乾燥劑層，吸附其中的水份，並排出乾燥器，使其乾燥劑再生。系統壓力低於調定值，調壓閥氣信號消失，乾燥器排泄口關閉，乾燥器重新開始工作，吸附乾燥系統壓縮空氣。乾燥器排泄口裝有電熱塞，當氣溫低於0℃時自動將電源接通，加熱排泄口，防止冰凍。 4. 空氣濾清器，旋風濾芯結構，壓縮空氣進入濾清器，在導流片的作用下飛速旋轉， 離心力迫使較大的水滴和固體雜質拋向筒壁，集聚到下部排泄口；壓縮空氣再經濾芯過濾，進一步凈化。 5. 自動排水器，浮球結構，進水口與濾清器排泄口連接，當聚集的液面升高到設定 位置，將浮球抬起，打開排泄口，排除廢液。 6. 防凍器，吸管噴射結構，串聯在壓縮空氣管道中，當氣溫低於4℃時，可向防凍 器內加註乙二醇或其他防凍劑，當空氣進入防凍器噴射流動時，吸管口形成負壓區，乙二醇經吸管混合在壓縮空氣射流中，充分霧化，降低管道中壓縮空氣的凝固點，防止管道凍裂和冰堵，確保設備冬季正常運行。 7. 儲氣罐，橢圓封頭圓柱形結構，安裝在底盤大梁外測，配置安全閥，超壓自動排
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氣；排水開關，定期排放罐內冷凝液，確保氣壓系統乾燥。 三. 動力系統控制 1. 發動機控制 1) 發動機油門，本鑽機配置有兩種發動機，機械噴油和電噴形式，其氣動油門控制 機構基本相同，由氣動油門控制器控制發動機調速桿。氣動油門控制為氣動單向膜片氣缸，裝配有復位彈簧，活塞桿處設有行程調節杠桿機構。當操作司鑽台或駕駛室的油門控制閥時，被調制的壓縮空氣進入膜片氣缸，推動活塞桿伸出，偏擺發動機調速桿，使發動機提速。 油門控制及熄火控制原理： A. 電噴發動機： 發動機油門採用氣動控制，熄火採用電動控制。 a. 油門控制原理：氣源→油門閥→油門控制器→油門拉桿。 b. 注意問題： ① 油門加不起來，氣路壓力不足，檢查是否達到0.7Mpa ② 油門控制器皮碗損壞。
4 電噴發動機控制 B. 機械噴油發動機： 發動機油門及熄火均採用氣動控制。 ① 油門控制原理：氣源→油門閥→油門控制器→油門拉桿。 ② 熄火原理：熄火閥發出氣動信號一路通向氣控二位三通閥切斷油門控制膜 片氣缸氣源，使油門拉杠回位（在彈簧作用下）另一路通向熄火氣缸，將油門拉桿回拉熄火位，發動機熄火。 注意問題：當發動機要啟動時，需要將熄火閥置「啟動」位。 ① 油門加不起來,氣壓不足，檢查是否達到0.7Mpa ② 無法熄火（熄火氣缸問題） ③ 啟動不了（熄火閥不在「啟動」位置；熄火氣缸故障，卡阻在熄火位 置） ④ 熄火皮碗損壞。