智能化呼吸機控制技術與臨床應用

摘 要：近年來，隨著科學技術的迅速發展，人們對自身呼吸生理機制了解愈加深入，呼吸機這種應用于臨床醫院的醫療設備迅速發展起來。在計算機信息網絡技術迅速發展的今天，計算機信息網絡技術逐漸應用在了呼吸機的技術發展中，呼吸機逐漸向智能化方向發展。基于此種情況，筆者對智能化呼吸機控制技術于臨床應用進行的研究，發現現今關于智能化呼吸機控制技術于臨床應用課題研究較少，大部分集中在其他醫療設備，呼吸機發展的其他技術方面。在這種現狀下，本文對智能化呼吸控制技術的機理機制進行研究，了解智能化呼吸機的優勢所在，探討智能化呼吸機在臨床中的有效應用。

關鍵詞：智能化;呼吸機;控制技術;臨床應用

呼吸機是現代臨床醫學中一種能夠人工替代自主呼吸功能的有效手段，現在已經廣泛應用在各種因素引起的呼吸衰竭、手術期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇中，在現代醫學領域占有十分重要的地位。呼吸機這種可以預防和治療呼吸衰竭、減少并發癥、挽救病人生命的重要醫療設備，在現代醫院臨床治療中得到了廣泛應用。且隨著科學技術的迅速提高、光纖通信技術、計算機網絡技術、人工智能技術廣泛應用在了呼吸機技術的研發之中，呼吸機呈現出了智能化的發展趨勢，呼吸機微機化程度越來越高，功能也越來越多。但智能化呼吸機在臨床中的應用也需要進行實踐考驗再投入使用，避免對病人的生命健康造成威脅。

1智能化呼吸機控制技術概述

1.1智能化呼吸機的機理機制

呼吸機在生理學上的定義是一種能將含氧氣的空氣輸送到病人肺部，將呼出的含二氧化碳的氣體排放出體外，幫助呼吸系統完成通氣的體外裝置;在力學上的定義是能替代、控制、改變人的正常生理呼吸，增加肺通氣量，改善呼吸功能，減輕呼吸功能消耗，節約心臟儲備能力。自1832年約翰·達爾齊耳（John Dalzie）提出了設想密封箱，在之后的數百年間呼吸機的前身有了較大發展，直至1989年BiPAP呼吸機正式誕生，自此之后呼吸機在臨床醫學得到了廣泛應用。呼吸機的工作原理主要在于氣體的壓力差，一般呼吸機的工作原理主要有兩種：一是呼吸時氣道正壓呼吸機使氣體壓力增高，通過氣管與病患呼吸道插管連接，氧氣經氣道、支氣管流向肺泡，呼氣時呼吸機管道與外界空氣相通，肺泡氣壓在大于空氣壓力時，肺泡內氣體即自行排出，直至與空氣氣壓相當。二是胸廓負壓將患者的胸部或整個身體置于密閉容器，呼吸道與空氣相通。當容器中的壓力低于大氣壓時，胸部被牽引擴張，肺泡內壓力低于大氣壓，空氣進入肺泡，為吸氣期;而當容器壓力轉為正壓時，胸廓受壓迫縮小，肺泡內壓力增高大于大氣壓，肺泡內氣體排除體外，為呼氣期，但這類呼吸機體積大，通氣效率低，目前已被淘汰。隨著科學技術的迅速發展，計算機信息網絡技術、光纖通信技術、人工智能技術逐漸應用到呼吸機研發中，呼吸機發展逐漸智能化。

1.2智能化呼吸機的優勢

現階段，隨著社會發展，醫療行業技術迅速提高，醫療設備研發主體多樣，設備愈加豐富。呼吸機作為臨床醫學治療呼吸衰竭等病癥的醫療設備之一，隨著應用對象、應用場景不同而有所不同。但總體來說，呼吸機研發原理一致。隨著計算機信息網絡技術與呼吸生理機制的深入了解，呼吸機逐漸呈現出智能化的發展趨勢。智能化呼吸機是一種基于醫學工作者和專家使用呼吸機的熟練經驗和、使用流程，使用數字模型，自主智能操控呼吸機實現使用目的的一種智能化醫療設備。這種設備的功能增多，無需專業醫療人員看護操作，一定程度上解放了人力，可讓有限的醫療工作者投入緊張的治療中。

2智能化呼吸機控制技術的臨床應用

2.1智能化呼吸機臨床應用常見故障

隨著臨床醫學的發展，智能呼吸機作為緩解病人呼吸問題，延長病人壽命，避免病人因呼吸問題病情家中、死亡的重要醫療設備，得到了廣泛應用。筆者通過對當下智能呼吸機在臨床醫療中的應用分析，明晰了臨床醫療中智能呼吸機的常見故障即解決方式，主要在于幾個方面：

2.1.1呼吸機氣源供應故障。

這種故障一般有兩種情況，其一是空氣原因。空氣壓縮器動力不足，氣水分離出現問題，馬達高壓管破裂、噪聲異常較大，針對這些問題，工作者需要及時更換空氣壓縮機。

2.1.2呼吸機主機黑屏故障。

GMP、GCP高換板、DC/AC板出現故障，發生損壞。出現這種故障，一般需要及時更換呼吸機。

2.1.3呼吸機報警故障

呼吸機報警故障主要包括氣道壓力過高、呼吸頻率過高、每分鐘呼出氣量低限、氧濃度低、空氣陷閉和呼吸暫停、掉電報警、吸氣暫停等情況。各種情況的發生原因不同，相應解決對策也有所不同，例如，在氣道壓力過高這一故障上，原因就可能有患者氣道痙攣、分泌物潴留、套管發生扭轉、血塊堵塞氣管套管等多種原因，解決時，氣道痙攣予以解痙、應用支氣管擴張劑等藥物，套管扭轉者及時予以糾正、更換

2.2智能化呼吸機在臨床中的有效應用

智能呼吸機時隨著時代發展，在科學技術發展到一定階段出現，廣泛應用與醫療行業的重要醫療設備。逐漸走向智能化的醫療設備，蘊含科技含量更高，醫療工作者在使用前，首先需要經過適當的培訓，掌握智能呼吸機的操作流程，了解智能呼吸機容易出現的常見故障及解決對策，在醫療應用中及時解決問題，避免臨床醫學中出現智能呼吸機參數設置錯誤，小故障導致大問題等嚴重后果。其次，加強對醫療設備的監督管理。智能呼吸機是臨床醫療的重要設備，在臨床治療中廣泛存在，一旦智能呼吸機設備出現問題，后果不堪設想。因此，在平時工作后，醫療工作者要注意對呼吸機的清理、維護、管理、養護，保持呼吸機的良好性能。

3結語

智能呼吸機是隨著計算機信息網絡，人工智能、呼吸生理機制的深入研究等綜合理論技術誕生的，是現代臨床醫療領域的重要設備。智能呼吸機應用過程中不乏設備故障情況的發生，但瑕不掩瑜，智能控制理論在呼吸機中的應用將醫療工作者和醫學專家的熟練操作經驗應用在了呼吸機中，在實踐中，利用數字模型，針對患者病情狀況，設置合理參數，實現了呼吸機的自主操控，出現問題還可及時報警，一定程度上緩解了臨床醫療領域工作人員緊張的局面，推動了臨床醫療行業的發展。

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作者簡介：

俞浩斌（1994-），漢族，浙江余姚人，大專，醫療器械助理工程師，研究方向：呼吸機的智能化選擇。