可调模肺在呼吸机中的应用探讨

王建国，钟瑞芬，秦德昌，陈安宇

1.首都医科大学附属北京胸科医院医学工程部，北京 101149；2.首都医科大学 生物医学工程学院，北京100069

呼吸机作为重要的急抢救设备之一，在各级医院都起着举足轻重的作用，其精确度和稳定性等指标直接影响着抢救病人的成功率和治疗效果[4]。但是由于其在抢救病人中的特殊地位以及安全性可靠性的要求，使得大部分医院的医工部门工程人员对其望而却步，不敢接触此类设备，致使该类设备无法进行日常的监测保养，更谈不上设备间的横向比较。因此，很有必要找到一种简单有效的方法让医学工程人员能够去了解、比较和检测呼吸机以确保临床相关患者抢救的成功率和治疗效果，而可调模肺的正确使用是有效可行的简便方法之一。

1 可调模肺简介

可调模肺简言之就是可以调节的模拟肺，根据模拟肺功能的复杂程度，其可以调节的模拟参数有顺应性、阻力等，因此既可以模拟行机械通气患者肺的顺应性变化，也可以模拟患者呼吸系统气体传输部分呼吸阻力的变化，而行机械通气的患者其呼吸系统的变化主要是呼吸阻力和肺顺应性的变化，因此我们完全可以使用该可调模肺模拟患者呼吸系统的变化，进而为检测比较和了解呼吸机提供便利条件。

2 临床应用原理

在实际临床应用中，可调模肺主要是测量各呼吸机在相同的通气模式下，设置相同的相关参数来观察其潮气量的控制精度和控制稳定性。一般情况下，测试条件都是使各呼吸机工作在定容通气模式下，同时设置流速波形、呼吸频率、峰值流速、呼气末正压、流量触发灵敏度、吸入氧浓度等与该通气模式相关的参数为相同数值，通过测试模拟肺不同顺应性下各呼吸机在所设定的不同潮气量情况下所监测到的呼出潮气量的准确性和稳定性来检测和比较各呼吸机的情况[1]。

3 临床测试数据表

3.1 测试条件

（1）通气方式：定容通气；呼吸频率：20次/min；流速波形：方形波；峰值流速：30L/min ；流速触发灵敏度：1.0L/min；吸氧浓度：50%[2]。

（2）可调模肺：SmartLungTMAdult。

（3）A、B、C、D分别代表不同品牌不同型号的有创呼吸机。

（4）VT为设定潮气量，VTe为实际监测呼出潮气量，PPEAK为实际监测峰值压力[3]。

3.2 测试步骤

（1）调节模肺顺应性至C=10mL/mbar并连接到呼吸机上。

（2）调节呼吸机各项参数设置（见3.1（1））。

（3）设置潮气量VT=100mL并记录呼吸机监测到的呼出潮气量VTe和峰值压力PPEAK。

（4）依次调整设置潮气量至200mL、300mL、400mL并分别记录对应的呼出潮气量VTe和峰值压力PPEAK。

（5）依次调整模肺顺应性至15mL/mbar、20mL/mbar、30mL/mbar并重复步骤（3）和（4）。

（6）更换另一台不同品牌呼吸机并重复步骤（1）～（5）。

在上述测试条件下通过改变模肺的顺应性得到测试结果，见表1～4。

4 数据分析探讨

通过分析比较上述各测试数据表我们可以得到如下结果：

4.1 横向比较

（1）不管模肺的顺应性和设置的潮气量如何变化，呼吸机C的呼出潮气量监测结果最接近所设置的潮气量，也就是说从与设置潮气量接近程度的角度判断呼吸机由好到差的顺序是CBDA。

表1 前提条件为模肺的顺应性C=10mL/mbar的测试数据

表2 前提条件为模肺的顺应性C=15mL/mbar的测试数据

表3 前提条件为模肺的顺应性C=20mL/mbar的测试数据

表4 前提条件为模肺的顺应性C=30 ml/mbar的测试数据

（2）在相同的模肺顺应性和相同的设置潮气量下，从监测的峰值压力越小越好的角度判断呼吸机由好到差的顺序是BCAD，其中B与C接近。

4.2 纵向比较

（1）除了呼吸机C外，其余呼吸机在模肺顺应性不变的前提下，所监测的呼出潮气量与设置潮气量的绝对误差会随着所设置潮气量的增加而增加，只有呼吸机C基本不随所设置潮气量的变化而变化。

（2）在所设潮气量相同的前提下，各呼吸机所监测的呼出潮气量与设置潮气量的绝对误差基本不随模肺顺应性的变化而变化。

通过上述横向和纵向比较，可以发现：在定容通气模式下呼吸机C是上述4个型号中最好的呼吸机，该测试方法和分析结果不仅可以作为医工部门选购呼吸机的参考，同时也可以作为医工人员进一步认识和了解呼吸机的参考资料。

5 小结

可调模肺在呼吸机中的应用还远不止如此，概括来说主要有以下几点临床应用：

（1）可辅助监测呼吸机从购入到报废全生命周期的性能指标衰减过程，为更新呼吸机提供科学依据。

（2）可辅助呼吸机的日常检测，为保证呼吸机始终处于良好工作状态提供科学依据[5]。

（3）可辅助选购呼吸机，为临床医生和医工人员选购性能更好的呼吸机提供科学依据。

（4）可辅助教学，为临床医生和医工人员熟悉呼吸机的操作奠定基础。

总之，随着可调模肺智能化程度的不断提高，以及相应的配套设备呼吸机检测仪的出现，可调模肺在辅助呼吸机检测，以及辅助临床教学方面将会起到越来越重要的作用。正因如此，医工人员才更有必要用好可调模肺这类辅助工具，进而了解和熟练掌握呼吸机，为临床医护人员提供更好的技术支持，同时也为进一步提高医工部门在医院中的作用和地位奠定基础。

[1]朱蕾,钮善福.机械通气[M].上海:上海科学技术出版社,2001:120.

[2]周新,陈宇清.机械通气波形分析与临床应用[M].上海:上海世界图书出版公司,2002:8-9.

[3]周建新,席修明.机械通气与呼吸治疗[M].北京:人民卫生出版社,2007:454-455.

[4]易韦韦,张玘,王跃科.主动模拟肺ASL5000在呼吸机检测中的应用[J].中国医疗设备,2008,23(7):93-94.

[5]陈大农,刘锦初.呼吸机的性能评价[J].中国医疗器械杂志,2003,27(5):373-374.

[6]王梅,蔡宝晶.利用一次性胶皮手套自制呼吸机模肺[J].中国误诊学杂志,2008,8(27):6679.

[7]徐梁,罗哲.可调节模拟肺的设计[J].中国医疗器械杂志,2011,37(2):108-109.