呼吸機流量傳感器原理及保護

蘇文龍

目前，呼吸機在醫院的使用逐年增加，其大量的使用改善了對病人救治的質量。而呼吸機參數的準確程度直接影響醫生對病人的診斷治療，呼吸機上的流量傳感器對呼吸機參數的作用尤為重要，其性能的好壞直接影響到呼吸機參數的準確性和可靠性。

現階段呼吸機的種類和型號很多，采用的流量傳感器也各不相同，有熱絲式、晶體熱膜式、超聲式、壓差式。

1.熱絲式流量傳感器，其原理是加熱金屬絲，當氣流通過后，帶走一部分熱量，使金屬絲溫度下降，使其阻值發生變化，將金屬絲阻值的變化轉變為電信號。氣體的流速越快，金屬絲的降溫越快。Drager公司的Savina系列呼吸機采用的是熱絲式流量傳感器[1]。

2.晶體熱膜式流量傳感器，與熱絲式流量傳感器的原理基本相同，都是基于熱平衡原理和惠斯登電橋進行檢測的。它是將電路制作成電路板，和流量傳感器元件一體組成的流量傳感器。PB840呼吸機的流量傳感器采用的是晶體熱膜式流量傳感器。

3.超聲流量傳感器[2]，超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透力強，易于獲得較集中的聲能，可用于測距、測速等。超聲流量傳感器采用時差式測量原理，一個探頭發射信號穿過介質，到達另一側管壁后，被另一個探頭收到，同時，第二個探頭同樣發射信號被第一個探頭收到，由于受到介質流速的影響，二者存在時間差△t，根據推算可以得出流速V和時間差△t之間的換算關系，進而可以得到流量值Q。超聲流量傳感器的優點是不會改變流體的流動狀態，不對流體產生阻力；它可適應多種管徑的流體測量，不會因管徑的不同增加成本；它的換能器可設計成夾裝式，可作移動性測量。maquet的servoi呼吸機采用的是超聲式流量傳感器。

4.壓差式流量傳感器，其原理是氣體流過阻力器時會產生壓力差，阻力越大壓力差也越大，對流量也越敏感[3]。

由于流量傳感器的重要性，在呼吸機的使用過程中，要對流量傳感器做好保護工作。方法一，在對病人做霧化治療時，需要在呼氣管路末端安裝過濾器，其目的就是要保護流量傳感器不被病人呼出氣中所帶的藥液所污染。霧化結束后，要先取下霧化裝置，待10min后再取下過濾器，因為霧化停止后，病人氣道內仍會有一定的藥物隨呼氣排出，降低流量傳感器的靈敏度。方法二，每次清潔消毒后都要根據不同品牌呼吸機的要求進行流量傳感器的校準。一次性使用的流量傳感器在安裝使用前也要進行校準。對流量傳感器的保護，不僅使呼吸機的使用維護費用降低，更主要是為臨床使用的呼吸機提供可靠的保障。

參考文獻：

[1]楊強.紐邦E360呼吸機的氣路系統介紹及常見故障分析[J].醫療裝備，2014，04：130-132.

[2]張世榮.熱式氣體質量流量測量及補償算法研究[D].華中科技大學，2007.

[3]彭國勛，鄒強強，陳緒龍.一種智能流量測控儀的開發[J].機械工程師，2014，10：105-107.