呼吸機校準中若干問題的探討

【摘要】呼吸機在醫學領域發揮著越來越重要的作用，其工作參數是否精確將直接關系到患者的生命安全，因此，對其進行校準是非常有必要的。由于呼吸機參數多而復雜，校準過程中如果出現問題，很可能會對校準結果產生影響，因此，本文結合JJF 1234—2018《呼吸機校準規范》，總結了呼吸機在校準中一些問題的產生原因，并給出具體的解決方法，以進一步提高了呼吸機的校準能力。

【關鍵詞】呼吸機；校準；解決方法

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.057

Discussion on Some Problems in the Calibration of Ventilators

HUANG Haiming

（Yangzhou Testing and Inspection Centre， Yangzhou 225000， China）

Abstract： Ventilators are playing an increasingly important role in the medical field， and the accuracy of their working parameters directly affects the safety of patients. Therefore， it is necessary to calibrate them. Due to the numerous and complex parameters of the ventilator， if there are problems during the calibration process， it is likely to have an impact on the calibration results. Therefore， this article， in conjunction with JJF 1234—2018 Calibration Specification for Ventilators， summarizes the causes of some problems in the calibration of the ventilator and provides specific solutions to further improve the calibration ability of the ventilator.

Keywords： ventilators； calibration； solutions

在臨床急救中，呼吸機是一種非常重要的醫療裝備。它是利用機械來保持肺部的呼吸功能，使患者的呼吸由主動變為被動，從而達到幫助人體呼吸的目的。因為呼吸機主要應用于急診和危重病人，它的測量能力直接影響到病人的健康狀況，甚至是生命安全，所以，對它進行定期的校準是保證其正常使用和測量結果可靠的有效手段。本文結合JJF 1234—2018《呼吸機校準規范》，對出現在實際工作中的一些問題進行分析研究。

呼吸機主要由主機、空氧混合器、氣源、濕化器、外部管道組成。其中，呼吸機的氣源一般分為電動供氣和壓縮氣源兩種。電動呼吸機結構比較復雜，適應范圍較廣。氣動呼吸機比較簡單、輕便，但只適于壓縮氣源供應方便的場合使用。目前臨床上使用的呼吸機大多是以正壓通氣為主。

目前臨床上使用的呼吸機大多是以正壓通氣為主。正壓式呼吸機的工作原理可以從以下幾個方面進行簡要分析：在人造氣道中，呼氣回路與吸氣回路經Y型管道相連。在吸入期，呼氣閥為閉合的，吸氣閥為開啟，氣體通過過濾器、呼氣閥、濕化器、傳感器等，最終通過呼吸道和肺泡。在呼氣過程中，呼氣閥開啟，吸氣閥閉合，通過患者氣道，通過流速傳感器、呼氣閥、PEEP閥、最終被排放到外界。這個過程是由一個電控系統來完成的。

如果病人的呼吸生理或者是臨床上的各項指標都不在規定的范圍內，就可以通過呼吸機給病人進行機械通氣，同時還要確保病人保持合適的肺泡通氣量，減少呼吸做功。潮氣量、換氣頻率、吸氣時間比、吸氣氧濃度、呼氣末正壓、吸氣流速等都是影響呼吸機性能的重要因素。只有正確設置通氣輸出參數，才能確保對病人進行有效、安全的治療。

如果呼吸機的實際輸出的潮氣量比設置值高，那么就有可能對嚴重氣道堵塞或者肺順應性下降的患者造成肺部損傷；如果實際輸出的潮氣量比設置值低，那么就無法確保病人能夠保持合適的通氣量。

適宜的換氣頻率能夠將病人的CO2分壓（PaCO2）保持在一個理想值，低換氣頻率能夠使吸入時間變長，減少氣道阻力，適合于高氣道阻力的病人，對于肺部順應性下降的病人，需要有較高的通氣頻率。對有先天性肺病的病人來說，吸入和呼出的時間比例是根據病人的具體情況而定的。

吸入與呼出的時間比率越短，呼氣阻力越低，呼吸間隔越長，越有利于有通氣障礙的病人更好地呼出空氣。在呼吸受限的情況下，呼吸時間長，有利于病人肺部的完全舒張。

不同的病人對呼吸機的使用也有不同的需求。在進行心肺復蘇時，給病人提供高濃度的氧氣，或者給病人提供純氧，這樣可以快速緩解病人的低氧血癥狀，同時也可以提高病人的組織供氧。但一般給患者的氧氣含量低于50%，一旦有嚴重的呼吸信號偏差，將導致患者的氧氣含量大幅超出預設范圍，極易出現氧氣中毒現象。

吸氣流速與潮氣量成正比，而與吸氣時間成反比。吸入速度過快，雖可使氣道峰值壓力增大，潮氣流量增大，利于空氣交換，但也會造成肺部氣體分配不均，有效腔的氣量增大，更易引起空氣損傷；吸入速度太慢，在保持氣道峰值壓力的情況下，雖然可以減輕空氣損傷，但是也會使病人的呼吸功效顯著增大。

3.1潮氣量超差

在呼吸機的校準中，潮氣量超差是一個普遍存在的問題。潮氣流量超差所表現出來的現象有：潮氣流量偏高或偏低將引發呼吸機發出警報。如果潮氣流量偏高，需對呼吸機進行校準，并在必要時對警報限度進行還原；如果潮氣量偏低，需要先檢查一下呼吸機的管線連接情況，看是否在正常的連接狀態存在漏氣的情況，此外，還需要對外部的流速傳感器進行校準。如果在經過上述處理后，仍然不能消除，則判定該傳感器的失效因子很大，應當進行返修和再校準。

3.2氧濃度偏差超差

氧氣濃度偏差超差的原因主要是由于呼吸機長期的工作，各部分元件都有一定的老化。一般的辦法是：檢查氧傳感器中是否有足夠的空氣流動，對用于通氣管校準的標準器具進行狀況檢測。如有需要，可以校準標準器具中的氧感應器，以保證標準器具的狀況是穩定的。對于用于通氣管校準的標準儀器的氧傳感器，需要定期進行校準。檢驗方法是在干空氣加干氧。其中，干空氣的質量分數是10 L，干氧的質量分數是100%。用于呼吸機校準的標準儀器，需要選擇合適的氣體種類，需要確保氧含量大于50%，在校準過程中，需要重點關注氣體種類的轉換。

3.3吸氣壓力水平超差

吸入壓強偏高或偏低都會導致吸氣壓力水平超差。吸入壓力過高，會對管道和吸入系統造成損傷；如果吸入壓力太低，則會引起缺氧。處理吸入壓力過低的方法為：確認呼吸機的工作方式是否正確，呼吸機的工作方式需要設定為受壓的通氣方式；確保所校準通氣裝置的警報設定值是合理的；在校準之前，確認測試器的啟動自我測試都是合格的。

3.4通氣頻率超差

引起的呼吸頻次超差的原因是呼吸頻次與設定值的不一致性。一般的處理辦法是：在40次/分的設定條件下，當呼吸機通氣頻率沒有達到設定值時，需要對呼吸機的監控值進行校準，如果校準到某個閾值時保持不變，就需要設定呼吸機的頻率報警峰值，如果仍然沒有達到設定的頻率值，就需要對報警峰值進行合理的提高。

3.5呼吸機的呼氣末正壓（PEEP）

PEEP是目前最常用的一種治療缺氧的方法，它的設置直接影響著缺氧的療效。PEEP過大的時候會對肺毛細血管進行擠壓，導致肺血流降低，從而導致無效通氣和對肺組織的氣壓傷。PEEP過大的時候，肺泡過早閉合，肺泡萎陷毛細血管兩邊的空氣不能進行有效交換，從而導致低氧血癥的發生。在對呼吸機壓控模式下進行校準的時候我們發現，由于長期使用，導致了呼吸機在沒有PEEP或者PEEP的數值遠小于設置值時而沒有被檢測出來。如果是這樣的話，可以針對不同的類型，更換醫用呼吸機PEEP感應器，或者清洗醫用呼吸機感應器，來解決醫用呼吸機PEEP不準的問題。

4.1呼吸機開關機應注意操作順序

首先要把通氣管、氧氣、電源都接上。啟動順序為：空壓機、濕化器、主機。如果壓力沒有問題，就可以開啟主機和濕化器的電源，然后進行機械自檢。呼吸機設備的停機次序恰好與之相對，先斷開主機，后斷開濕化器，再斷開空氣源。啟動時的先后次序，如果操作不正確，就會對儀器造成傷害。還有一些類型的儀器，如美國的PB740，需要先對儀器進行自我檢測，然后才能進行調試，如果儀器的調試過程中出現了一個“死圈”，導致儀器無法正常工作，那么就需要將儀器中的仿生肺部摘下來，用手掌按住出氣孔，保證密封性，然后進行自我檢測。當一些空氣從出氣孔中流出時，儀器就會進行下一步的調試，直到所有的儀器都被檢測出來，儀器才會進行調試。

4.2注意區分呼吸機是否有自動漏氣補償功能

呼吸機的氣體泄漏補償功能，是指呼吸機對吸入時的供氣量與呼出時的被測氣量之差進行自動測量。這一差異被用來測量氣體泄漏的幅度，并以MVleak來顯示。在控制通風時，根據每分鐘的空氣泄漏量來計算這個空氣泄漏量。當不存在泄漏補償時，設置的潮氣量會直接影響到呼吸機所要供給的空氣量。在采用自動泄漏補償的情況下，呼吸機不會提供設定的潮氣量，但會提供設定的潮氣量和應該被補償的泄漏量，這取決于每一分鐘泄漏的數值。顯示的吸氣潮氣量VTi是實際吸入肺內潮氣量V，而呼氣潮氣量是不做補償的。

4.3正確設定被校呼吸機參數

按照JJF 1234—2018《呼吸機校準規范》中的規定，在校準各項指標時，需要對呼吸方式、呼吸頻率、呼吸比、氣道壓力、潮氣量等指標進行調整。在日常的校準工作中，被校準的呼吸機參數值的設定與其日常工作的參數的設定經常存在較大的差異。被校準參數的最高值和最低值超過了參數值的正常范圍，在校準的過程中經常會引發機器報警和限制。例如，在對呼吸機潮氣量進行校準的時候，在潮氣量升高到800 mL校準點時，除了會引發機器聲光報警，呼吸機本身也會對潮氣量的持續升高進行限制，造成潮氣量總是無法達到目標值，因此無法確定該校準點的示值誤差。這時應該對通氣裝置的報警上下限進行彈性調整，使得校準工作可以正常進行，從而保證得到有效、可靠的校準數值。

4.4正確選擇被校呼吸機示值

大部分的呼吸機的數值都是可以調整的。例如，在壓力數值的輸出中，可以劃分為：氣道峰壓（PPEAK）、呼氣末正壓（PEEP）。潮氣量示值的輸出有兩種，一種是吸入潮氣量（VTi），另一種是呼出潮氣量（VTe）。在對呼吸機潮氣量項目進行校準時，以呼出潮氣量（VTe）示值為參照，計算潮氣量相對示值誤差，進而判斷呼吸機該項目是否超差。很多呼吸機最初接口的潮氣流量顯示值為輸入的潮氣流量，需要調節到適當的輸出潮氣流量顯示值才能進行校準。

總之，潮氣量、氧氣濃度、吸入壓力水平、通氣頻率等測量參數容易引起測量誤差，從而影響測量工作的順利開展和測量質量。所以，我們在日常校準工作中，應該對這些參數多加注意，并理解好JJF 1234—2018《呼吸機校準規范》。本文通過整理、分析呼吸機校準工作中存在的一些問題，并給出了相應的解決方案，對提高呼吸機校準工作的質量與效率起到了一定的作用。

【參考文獻】

[1]翁飛，朱涇，李騰，等.以呼吸機為例淺談計量器具校準報告確認的必要性[J].醫療衛生裝備，2020，41（1）：78-80，105.

[2]李慶芝.淺談呼吸機的校準中常見問題及解決方法[J].計量與測試技術，2018，45（2）：53，56.

[3]李冰，王洋，劉鶴堃，等.呼吸機校準中若干問題的探討[J].生物技術世界，2013，10（4）：135.

[4]馮金玲.呼吸機計量校準問題的探討[J].中國計量，2015（8）：105-106.

[5]陳敏鵬.呼吸機潮氣量計量校準問題的探討[J].山東工業技術，2019（2）：6.

【作者簡介】

黃海明，女，1997年出生，助理工程師，研究方向為醫療類計量器具的檢定、校準。

（本稿審讀：綦心）