麻酔人工呼吸器の基本原理
人工呼吸器、または人工呼吸器は、患者の呼吸を支援および制御し、患者の酸素化と換気を改善し、呼吸筋の働きを減らし、サポートするための機械的換気を実装するためのツールです。循環機能、および呼吸不全を治療します。 人体の吸気相&＃39;の自発呼吸では、横隔膜が収縮し、胸部が拡張し、胸部の負圧が増加して、気道開口部と肺胞の間に圧力差が生じ、ガスが入ります。肺胞。 機械的呼吸中、陽圧はしばしば圧力差を生じさせて麻酔薬の気流を肺胞に押し込むために使用されます。 陽圧が止まると、胸部と肺の組織が弾性的に収縮し、大気圧との圧力差が生じて、肺胞の空気が体外に排出されます。
したがって、人工呼吸器は、肺を膨らませる、吸入を呼気に変換する、肺胞の空気を排出する、呼気を吸入に変換するという4つの基本的な機能を備えている必要があります。 したがって、それは以下を持っている必要があります：（1）それは人間の呼吸筋の働きを置き換えるためにガスを輸送する力を提供することができます。 （2）呼吸リズムを神経支配する人間の呼吸中枢神経の機能を置き換えるために、呼吸頻度および呼気に対する吸入の比率を含む特定の呼吸リズムを生成することができます。 呼吸代謝のニーズを満たすための適切な一回換気量（VT）または分時換気量（MV）。 ⑷供給されるガスは、人間の鼻腔の機能を置き換えるために加熱および加湿するのが最適であり、大気中に含まれるガスよりも高い量を供給することができます。 吸入されたO2の濃度を高め、酸素化を改善するためのO2の量。
電源：圧縮ガスは電力（空気圧）として、またはモーターは電力（電気）として使用できます。 呼吸頻度と吸気呼気比は、空気圧制御、電気電気制御、空気圧電気制御などを使用して、呼気段階と吸入段階を切り替えることもできます。所定の圧力に達した後、呼気（定圧タイプ）に切り替えることがよくあります。吸入中の呼吸ループ内、または吸入中に所定の容量に達した後の呼気（定容量タイプ）になりますが、最新の人工呼吸器には上記の両方があります。 形の種類。
治療に使用される人工呼吸器は、より複雑で重度の病気の患者によく使用され、より完全な機能を必要とし、変化する状態のニーズを満たすためにさまざまな呼吸モードを実行できます。 麻酔人工呼吸器は、主に麻酔手術を受ける患者に使用されます。 ほとんどの患者には大きな心肺異常はありません。 必要な人工呼吸器がIPPVを実行できる限り、基本的に、可変換気、呼吸数、および呼吸数でIPPVを実行できる限り使用できます。
人工呼吸器の基本原理：より一般的に使用されるシステムのほとんどは、エアバッグ（または折りたたみベローズ）の内側と外側のダブルループエア回路によって操作されます。 内輪の空気回路と空気の流れは患者の気道と連絡し、外輪の空気回路と空気の流れは主に圧迫に使用されます。呼吸バッグまたはベローズは、エアバッグ（またはベローズ）内の新鮮な空気を患者に押し込みます[GG ]＃39;ガス交換用の肺胞。 それはドライビングエアと呼ばれます。 患者の気道に接続されていないため、圧縮酸素または圧縮空気を使用できます。
最新の人工呼吸器は次のとおりです。
⑴空気電気制御：
たとえば、Ohmeda 7000人工呼吸器は、空気圧および電子制御のダブルループ空気回路の典型的なアプリケーションです。 その電子制御システムは、MV、吸気-呼気比、および呼吸周波数設定値に基づいて、VT、吸気時間、呼気時間、および吸気流量を計算します。 必要な駆動空気の空気の流れを制御するため。 吸気段階では、電子制御ユニットが収縮バルブを閉じ、ドライバーがベローズの外箱に入ります。 駆動ガスが外箱に流れ続けると、圧力が上昇し、ベローズが圧縮されて下向きに移動し、箱内のガスが麻酔呼吸ループに流れ込みます。 患者&＃39;の肺に入ります。 供給される駆動空気の総量が承認された量に等しくなると、吸気フェーズが終了し、電子制御ユニットが駆動空気放出バルブを開き、ボックス外のドライバーの圧力が低下し、新鮮な空気と患者の混合ガスが発生します。吐き出された空気は引き続きボックスに入ります。 ベローズを使用して上昇し、呼気が終了すると、収縮バルブが再び閉じ、ドライバーがベローズの外箱に入るなどの操作を行います。
⑵空気圧制御：
例えば、当院が設計したSTAR-100麻酔人工呼吸器は、上下のダブルフォールディングベローズを採用しています。 上部ベローズは患者の気道に通じており、下部ベローズは上部ベローズの外側チャンバーに通じており、上部と下部のエアチャンバーはベローズを通る穴によって分離されています。 バルブの上下にある磁石によるセプタムバルブの伸縮と開閉。 気流が上部チャンバーに送られると、ウェンキウリ効果に従って下部ベローズのガスも上部チャンバーに流れ込みます。 上部チャンバー内の圧力が上昇し、ベローズが下に移動するように強制されます。その結果、ベローズ内の新鮮なガスが患者に流れます。つまり、吸気段階です。 所定のVT値に達した後、ベローズを下向きに圧縮することはできなくなります。 上部チャンバー内の圧力が上昇し続けると、上部チャンバーベローズの外側の空気が下部チャンバーベローズに移動します。 ベローズの上昇アイテムが仕切りバルブを開き、上部の磁石に引き付けられます。 上部チャンバーのガスは、中央の仕切り穴によって分離されています。 下のチャンバーに流れます。 排気口は大気に放出され、上部チャンバー内の圧力が低下し、新鮮な空気が上部ウィンドボックスに流れ込み、次の吸入に備えます。 上部ウィンドボックスを所定の値まで押し下げると、ダイヤフラムバルブが押し下げられると同時に、中央の仕切り穴が閉じられて下部磁石が引き付けられ、駆動空気が上部チャンバーに流入し続けます。 、結果としてウェンキウリ効果が発生し、ウィンドボックスが低くなります。 ガスは再び上部チャンバーに流れ込み、下部ウィンドボックスが下に移動します。これにより、吸気フェーズが再開されるまでセプタムバルブの閉鎖に影響がなくなり、空気流が下部風に流入するまで上部チャンバーの圧力が高くなります。ボックスを反対方向に向けると、下部のウィンドボックスが上昇して中央の仕切り穴が開きます。 このように作業を繰り返し、駆動空気流量と下部チャンバー排気口の大きさを周波数と吸入・呼気比で調整することができ、基本的に換気装置の4つの機能を満たします。
⑶電気制御：
たとえば、国産のSC-3タイプの人工呼吸器は、2セットの4リンク構造を使用して回転運動をスイングに変更し、それによってストレージエアバッグを上下に往復させて制御された呼吸を生成します。 モーターが減速した後、ディスクMを駆動し、コネクティングロッドを介して振り子ブロックNに運動を伝達し、振り子をスイングさせます。 振り子ロッドKは、コネクティングロッドLを介して上下に移動します。呼気段階では、スイングロッドが上に移動して、エアボックスの容量を増やして膨張させます。 吸入すると、Kは下向きに移動し、ベローズ内の空気を患者の肺に強制的に流入させます&＃39;。 M速度は周波数を変更したり、LとKの接続ポイントを調整したり、VTを変更したりできます。 O2は入口Hから入力され、一方向弁を介してエアバッグCに貯蔵されます。 吐き出すとベローズが膨張し、CからのO2がベローズに入ります。 吸入すると、一方向弁Eが閉じ、ベローズ内のガスO2が患者の肺に入ります&＃39;。 気道内圧が& gt; 60cmH2Oの場合、圧力制限バルブGが開き、ガスが放出されて気道内圧が低下します。 PEEPは魚の口呼吸弁Fに接続されており、患者&＃39;の呼気はPEEP弁から排出されます。
⑷高周波ジェットベンチレーター：
原理は、高圧ガス源の高流量ガスを患者の気道に断続的に直接入力することであり、高周波ジェット換気の基本原理は、ロータリーバルブ、空気圧を使用することです。ジェットの流れを制御するためのバルブまたは電磁弁。 呼吸回路全体が大気に接続されており、その呼気は直接大気に放出されます。 その流量、圧力、周波数は調整可能であり、特別な場合、条件、操作に適しています。
