可調模肺在呼吸機中的應用探討

王建國，鐘瑞芬，秦德昌，陳安宇

1.首都醫科大學附屬北京胸科醫院醫學工程部，北京 101149；2.首都醫科大學 生物醫學工程學院，北京100069

呼吸機作為重要的急搶救設備之一，在各級醫院都起著舉足輕重的作用，其精確度和穩定性等指標直接影響著搶救病人的成功率和治療效果[4]。但是由于其在搶救病人中的特殊地位以及安全性可靠性的要求，使得大部分醫院的醫工部門工程人員對其望而卻步，不敢接觸此類設備，致使該類設備無法進行日常的監測保養，更談不上設備間的橫向比較。因此，很有必要找到一種簡單有效的方法讓醫學工程人員能夠去了解、比較和檢測呼吸機以確保臨床相關患者搶救的成功率和治療效果，而可調模肺的正確使用是有效可行的簡便方法之一。

1 可調模肺簡介

可調模肺簡言之就是可以調節的模擬肺，根據模擬肺功能的復雜程度，其可以調節的模擬參數有順應性、阻力等，因此既可以模擬行機械通氣患者肺的順應性變化，也可以模擬患者呼吸系統氣體傳輸部分呼吸阻力的變化，而行機械通氣的患者其呼吸系統的變化主要是呼吸阻力和肺順應性的變化，因此我們完全可以使用該可調模肺模擬患者呼吸系統的變化，進而為檢測比較和了解呼吸機提供便利條件。

2 臨床應用原理

在實際臨床應用中，可調模肺主要是測量各呼吸機在相同的通氣模式下，設置相同的相關參數來觀察其潮氣量的控制精度和控制穩定性。一般情況下，測試條件都是使各呼吸機工作在定容通氣模式下，同時設置流速波形、呼吸頻率、峰值流速、呼氣末正壓、流量觸發靈敏度、吸入氧濃度等與該通氣模式相關的參數為相同數值，通過測試模擬肺不同順應性下各呼吸機在所設定的不同潮氣量情況下所監測到的呼出潮氣量的準確性和穩定性來檢測和比較各呼吸機的情況[1]。

3 臨床測試數據表

3.1 測試條件

（1）通氣方式：定容通氣；呼吸頻率：20次/min；流速波形：方形波；峰值流速：30L/min ；流速觸發靈敏度：1.0L/min；吸氧濃度：50%[2]。

（2）可調模肺：SmartLungTMAdult。

（3）A、B、C、D分別代表不同品牌不同型號的有創呼吸機。

（4）VT為設定潮氣量，VTe為實際監測呼出潮氣量，PPEAK為實際監測峰值壓力[3]。

3.2 測試步驟

（1）調節模肺順應性至C=10mL/mbar并連接到呼吸機上。

（2）調節呼吸機各項參數設置（見3.1（1））。

（3）設置潮氣量VT=100mL并記錄呼吸機監測到的呼出潮氣量VTe和峰值壓力PPEAK。

（4）依次調整設置潮氣量至200mL、300mL、400mL并分別記錄對應的呼出潮氣量VTe和峰值壓力PPEAK。

（5）依次調整模肺順應性至15mL/mbar、20mL/mbar、30mL/mbar并重復步驟（3）和（4）。

（6）更換另一臺不同品牌呼吸機并重復步驟（1）～（5）。

在上述測試條件下通過改變模肺的順應性得到測試結果，見表1～4。

4 數據分析探討

通過分析比較上述各測試數據表我們可以得到如下結果：

4.1 橫向比較

（1）不管模肺的順應性和設置的潮氣量如何變化，呼吸機C的呼出潮氣量監測結果最接近所設置的潮氣量，也就是說從與設置潮氣量接近程度的角度判斷呼吸機由好到差的順序是CBDA。

表1 前提條件為模肺的順應性C=10mL/mbar的測試數據

表2 前提條件為模肺的順應性C=15mL/mbar的測試數據

表3 前提條件為模肺的順應性C=20mL/mbar的測試數據

表4 前提條件為模肺的順應性C=30 ml/mbar的測試數據

（2）在相同的模肺順應性和相同的設置潮氣量下，從監測的峰值壓力越小越好的角度判斷呼吸機由好到差的順序是BCAD，其中B與C接近。

4.2 縱向比較

（1）除了呼吸機C外，其余呼吸機在模肺順應性不變的前提下，所監測的呼出潮氣量與設置潮氣量的絕對誤差會隨著所設置潮氣量的增加而增加，只有呼吸機C基本不隨所設置潮氣量的變化而變化。

（2）在所設潮氣量相同的前提下，各呼吸機所監測的呼出潮氣量與設置潮氣量的絕對誤差基本不隨模肺順應性的變化而變化。

通過上述橫向和縱向比較，可以發現：在定容通氣模式下呼吸機C是上述4個型號中最好的呼吸機，該測試方法和分析結果不僅可以作為醫工部門選購呼吸機的參考，同時也可以作為醫工人員進一步認識和了解呼吸機的參考資料。

5 小結

可調模肺在呼吸機中的應用還遠不止如此，概括來說主要有以下幾點臨床應用：

（1）可輔助監測呼吸機從購入到報廢全生命周期的性能指標衰減過程，為更新呼吸機提供科學依據。

（2）可輔助呼吸機的日常檢測，為保證呼吸機始終處于良好工作狀態提供科學依據[5]。

（3）可輔助選購呼吸機，為臨床醫生和醫工人員選購性能更好的呼吸機提供科學依據。

（4）可輔助教學，為臨床醫生和醫工人員熟悉呼吸機的操作奠定基礎。

總之，隨著可調模肺智能化程度的不斷提高，以及相應的配套設備呼吸機檢測儀的出現，可調模肺在輔助呼吸機檢測，以及輔助臨床教學方面將會起到越來越重要的作用。正因如此，醫工人員才更有必要用好可調模肺這類輔助工具，進而了解和熟練掌握呼吸機，為臨床醫護人員提供更好的技術支持，同時也為進一步提高醫工部門在醫院中的作用和地位奠定基礎。

[1]朱蕾,鈕善福.機械通氣[M].上海:上海科學技術出版社,2001:120.

[2]周新,陳宇清.機械通氣波形分析與臨床應用[M].上海:上海世界圖書出版公司,2002:8-9.

[3]周建新,席修明.機械通氣與呼吸治療[M].北京:人民衛生出版社,2007:454-455.

[4]易韋韋,張玘,王躍科.主動模擬肺ASL5000在呼吸機檢測中的應用[J].中國醫療設備,2008,23(7):93-94.

[5]陳大農,劉錦初.呼吸機的性能評價[J].中國醫療器械雜志,2003,27(5):373-374.

[6]王梅,蔡寶晶.利用一次性膠皮手套自制呼吸機模肺[J].中國誤診學雜志,2008,8(27):6679.

[7]徐梁,羅哲.可調節模擬肺的設計[J].中國醫療器械雜志,2011,37(2):108-109.