呼吸机中可以用到哪些传感器?

近日,新型冠状病毒是大家较为为关注的一个话题,该病毒导致的肺炎典型症状之一就是呼吸困难,尤其是危重病人,一旦不能自主呼吸,甚至在无意识的情况下就会离开人世。这个症状的直接缓解办法就是吸氧,然后再视情况使用机械通气,即我们说的呼吸机。呼吸机能够起到预防和呼吸衰竭的作用,减少并发症,它成为了挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备,可以称之为“疫情战机”。

对于新冠肺炎,呼吸机是极有效的疗法之一,通过佩戴呼吸机,可以有效改善新冠病毒肺炎患者血氧,降低死亡率。钟南山院士在央视连线中指出:经鼻高流量氧疗、机械通气,是目前新冠病毒肺炎的主要方式之一。

呼吸机,资料图

作为呼吸机的主要组成部件,现代呼吸机,几乎都会采用氧电池氧传感器,对呼吸机吸入氧浓度的监测功能。目前,呼吸机大多采用电化学方式的氧传感器。由于氧传感器发生化学反应时需要消耗原料,所以,呼吸机氧气传感器又被称作呼吸机氧电池,使用寿命相对较短。

氧浓度报警,是临床使用过程中发生概率较多的报警现象。现代呼吸机,几乎无一不采用对呼吸机吸入氧浓度的监测功能。目前,氧浓度的监测方法大多采用氧传感器,其原理是采用电化学方式。具体来说,由氧离子导体、参考电极和待测试样构成伽伐尼电池,通过测量此装置的电动势,就可确定待测试样的氧含量或氧分压。

在呼吸机中通常还会用到以下几类传感器:氧气传感器、压力传感器,温湿度传感器和气体流量传感器。

压力传感器

在呼吸机中压力传感器主要是将气道压力转化为差动信号,并将测量值交给电路MCU准确做出吸气和呼气判断。之后由MCU发出指令控制进气泵,增大或者减小管道压强。使患者呼吸自然顺畅,不会产生抵触感。

温湿度传感器

温湿度传感器在呼吸机中主要是用于对管道中的空气温湿度进行测量,并对通入气体的温湿度进行调节,以便给使用者提供适宜温湿度空气,使病人感觉自然舒适,提高睡眠质量。

气体流量传感器

气体流量传感器主要是用于对气体的流量进行测量,以此判断使用者睡眠时的呼吸节奏。跟据患者呼吸速度的快慢可以对呼吸机的通气速度进行控制,使患者呼吸和进气频率保持一致。如此既可以保证呼吸自然通畅,还能有效减少进气泵的工作量,起到节能的作用。