呼吸機如何自動調(diào)控氧氣輸送的壓力、速度和濃度

2020年以來，由于新冠肺炎在海外迅速蔓延，呼吸機產(chǎn)品作為患者治療所需的重要醫(yī)療設(shè)備之一，其需求量在全球市場呈爆發(fā)式增長。

呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段，已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇中，在現(xiàn)代醫(yī)學領(lǐng)域內(nèi)占有十分重要的位置。同時，越來越多的家用呼吸機被用來改善睡眠呼吸暫停綜合征。

患者在使用呼吸機時會遇到一些常見的問題，例如憋氣、氣流冷、對鼻部有輕微的刺激等等，憋氣在睡眠呼吸暫?；颊呱砩细惺苡葹槊黠@。在對壓力值進行手動調(diào)節(jié)的情況下，感覺憋氣通常是因為呼吸機的吸氣壓力和呼氣壓力沒有調(diào)節(jié)好，影響了正常通氣。

一臺呼吸機有上千個零部件，核心部件涉及渦輪風機、傳感器、芯片等，其中的流量傳感器、氧氣傳感器和差壓傳感器，就是主要用于監(jiān)測患者呼吸氧氣的壓力、流量和濃度，來自動調(diào)整輸出量。

氧濃度監(jiān)測

氧濃度報警，是臨床使用過程中發(fā)生概率較多的報警現(xiàn)象?，F(xiàn)代呼吸機，幾乎都具備吸入氧濃度的監(jiān)測功能。將奧松電子的AO-09醫(yī)用氧氣傳感器連接于氧氣測試端，就能自動測試氧氣濃度，并輸出電信號，傳送至氧氣分析儀，與呼吸機聯(lián)動，幫助患者控制吸入的氧濃度。

氣體差壓監(jiān)測

為了使患者在使用呼吸機時呼吸自然通暢，呼吸機中一般會安裝差壓傳感器來監(jiān)測呼吸氣體的壓差。ADP810是奧松電子自主研發(fā)的一款數(shù)字差壓傳感器，連接至微處理器，以此監(jiān)測氣壓來做出吸氣和呼氣的判斷，進而控制進氣泵，增大或者減小管內(nèi)壓強，使患者不會產(chǎn)生抵觸感。

氣體流量監(jiān)測

同時，呼吸機還需要安裝氣體流量傳感器監(jiān)測患者呼吸的氣體流量，來判斷患者睡眠時的呼吸節(jié)奏。根據(jù)患者呼吸速度的快慢可以對呼吸機的通氣速度進行控制，使患者呼吸和進氣頻率保持一致，還能有效減少進氣泵的工作量，起到節(jié)能的作用。奧松電子的AFM3000氣體流量傳感器專為呼吸機應(yīng)用而設(shè)計，以高超的精確度測量空氣，氧氣和其他非侵蝕性氣體的流量。風道內(nèi)采用特殊設(shè)計，使得通過傳感器的流動體的壓損非常低，使其性能適用于各種苛刻的應(yīng)用場景。

對氣體進行溫濕度調(diào)控

剛進行治療模式時，患者會感覺氣流冷，對鼻部有輕微的刺激。冬季出現(xiàn)這類問題相對較多，是因為干冷的空氣通過呼吸機進入鼻腔所導(dǎo)致的。在呼吸機內(nèi)安裝溫濕度傳感器，可對氣體的溫濕度進行調(diào)控，為患者提供令人舒適的氣體。奧松電子的AHT20溫濕度傳感器嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳SMD封裝，尺寸小巧，底面3 x 3mm ，高度1.0mm，方便對管道內(nèi)的空氣溫濕度進行測量，并輸出經(jīng)過標定的數(shù)字標準I2 C信號，傳輸給控制單元對通入氣體的溫濕度進行調(diào)節(jié)，確保輸送的氣體溫暖濕潤，不會有冰冷、刺激感。

以前，呼吸機上應(yīng)用的這些關(guān)鍵傳感器基本依靠國外進口，成為國產(chǎn)呼吸機制造的“卡脖子”技術(shù)，限制了國產(chǎn)呼吸機的產(chǎn)能。目前，國內(nèi)智能傳感器全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)奧松電子已成功研發(fā)并量產(chǎn)適用于呼吸機的流量傳感器、氧氣傳感器和差壓傳感器，解決了呼吸機中缺少關(guān)鍵零部件的問題，打破一直以來呼吸機專用流量傳感器被外國科技巨頭壟斷的局面，解決長期以來禁錮我國科技發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)，實現(xiàn)國產(chǎn)替代進口。

審核編輯：符乾江