对呼吸机空气压缩机的探讨

摘要 呼吸机要按照病人需求供气,无论怎样进行智能模式变换及生命支持,可持续性起码有50%以上依赖于除呼吸机本身以外的那些供气设备上。临床上为了病人安全,每台呼吸机都配备了手动呼吸气囊,以备一旦气源中断等意外,可即时对病人施救。了解供气设备,例行科学维护,医工有机结合是关键。
关键词 安全理念;达标手段; 维护持续;呼吸机;空压机
任何一台呼吸机对气体要求必须符合国际医用等级,尽可能不得含有水、油(空气中水<5g/m 、油<0.5m g/m 、氧中水<20mg/m )及粉尘微粒。医院从制氧厂购回氧气钢瓶,一般质量都有保证。若干钢瓶组合提供中央供氧系统。但空气都要靠无油压缩泵取得。既要确保医用(纯净)空气质量,又要满足个体呼吸机的需求。一般SIEMENS、NEWPORT、BIRD、BEAR等品牌泵都能达到。在周围大气压1【)13kPa左右,350kPa(3.5bar/50psi)压力下40L/min的排放量。西门子Mini型和Drager Type84l3900/02为30L/min排放流量。
正常内置调压输出工作压力为350~450kPa(3.5~4.5bar/50-60psi),距离lm,噪声<50dB。其气体的油水含量取决于压缩机气体过滤及分离杯等效果。呼吸机主机箱内气动单
元等所需干燥纯净气体的原因, 除了防止细菌微生物生长及水污染物对某些电子器件损害外, 重要的是为病人提供准确安全的空氧混合比的气体。当空气压力与氧气压力相差l03.5kPa(25psi)时空氧混合器报警,安全阀打开,停止向病人供气。许多呼吸机都设有机外手动排水阀将积水杯中水排放掉(当空压机干燥水分离器性能下降时,机外积水杯积水严重)。
西门子7l0呼吸麻醉机要求动力气必须是空气,绝不允许用氧气代替。不要以为病人麻醉期短暂,应用100%纯氧不会造成氧中毒。机内点火花,压力上升等意外就有可能爆炸。不清楚空气压缩机的运行基理包括NPB700系列内置泵(无摩擦伺服活塞阀)等工作原理,很难在广大医务工作者中形成安全理念。应该例行的清洁维护保养不能坚持直接影响到呼吸机的可持续性,延误病人救治。
1 空气压缩机组件单元按功能分类
活塞泵马达部分、散热冷却部分、油水分离干燥部分、电子控制及压力调节、温度压力报警显示、管道连接及箱体内部空气过滤等部分。有的空气压缩机SIEMENS Compact,Mini还具
备连接中心供气(WALL IN,STANDBY)待机模式功能。当中央供气低于300kPa(3.0bar)时自动切换,几秒钟内中断中央供气,采取压缩机供气,确保储气罐压力达350~450kPa(3.5~4.5bar)。
NEwP0RT,BIRD等空气压缩机仅(WAI L IN)利用自身的干燥油水分离系统,墙壁中央供气再次进行气体净化,确保气体干燥纯净,但不具备(STANDBY)待机模式。
2 医用气体达标手段
取决l于空气压缩机的“散热冷却、油水分离部分”及“空气过滤”效果。由于压缩机将空气中的水分及尘粒压缩,气体、马达温升,一般采用高压盘管散热,风扇制冷方式,以离心过滤分离杯的方式将油水污染物排放。SIEMENS在空压机内利用Peltier电动势热电效应加装hermoeleetric Cooler温差电致冷器可迅速将气体降温。为了防止在制冷器上结冰,当温度在+2℃
(+36。F)时,温度传感器自动中断制冷。水分离器2次/min自动向机外积水瓶排放污水。美国NEWP0RT等,采用二级油水分离。调节分压比,使压缩泵除了提供呼吸机350kPa(3、5bar)工作压力外,还有lOOkPa(1.0ba0供第二级油水分离杯排水。德国Dr/iger采用分离杯积水重量自动排放及由l 000根过滤芯组合,进行气体过滤。为了确保气体干燥NEWPORT等呼吸机空气人口处安放了手动水分离杯排水阀。
3 维护持续以人为本
在经济发展社会整改的时代,人们追求的不单是价值与效率,更多的是注重可持续性发展科学进步的思想理念。中国许多医院为确保病人安全,修建负压病房和尘流病房,加强环境治理,不断规范医护人员对医疗设备的安全维护。呼吸机空气压缩机都有灰尘过滤网,甚至机内也有不少
的过滤装置。以SIEMENS Compact为例,规定每200h即一周要对灰尘过滤网进行冲洗。2000h要更换、每8000h整个压缩机进行翻修,其中包括更换活塞泵中的片专用垫阀片、5个专用活塞环、水分离器中的过滤芯和O型圈、过滤器电磁阀中的限制圈、网孑L滤片、塑胶圈,压力调节器中的隔膜片,以及马达传送皮带等。值得一提的是德国Drager Type841390010/2空压机水分离器和空气过滤芯在发达国家每2年就得更换,价值在人民币2万元左右,在发展中国家,环境较差的医院更换频率要更高一点。也就是说我们平常不能规范维护,灰尘等污物就会加剧压缩机的损害。
4 NPB内置泵(无摩擦伺服活塞阀)
采用数码马达涡轮水平齿羽轴传动,铝制圆筒活塞问并不接触(无摩擦),两者间具有50"5 m(0.002英寸)微小间隙,类似一张簿纸的厚度。由于缝隙存在于活塞运行圆筒内的所位置。每个位置缝隙漏泄数值数据即时进入NVRAM中Nonvolatle RAM)与马达引导指令相适应,所谓以漏气补偿方式进行流量补偿(马达运转速率由压力电磁阀电路板上的转速计电路来执行),应用正确的扭力补偿来维持病人所需压力水平。就某种意义而言,进行智能供气,其摩擦力可忽略,大
大减少磨损,降低功耗,提高响应速度。在呼吸机主机箱侧面有片空气进入过滤片,要求每200h更换。主机箱背面,有主风扇,主要作用是降低机箱内温度,并使箱内氧气浓度减少到23%以下。风扇外面也安放了过滤片。要求200h即一周内更换。箱内空气流通如何,由空气流量传感器来监测,一旦不流通,机器警报。了解了工作原理不难理解,对NPB7o0系列呼吸机进行例行维护的必要。
5 结论
实行医工有机结合,了解供气气源工作原理及安全标准。以人为本加强设备可持续性维护,始终“以病人为中心”科学严谨实事求是地提高医疗质量,发挥仪器设备的潜能