张东强

襄阳市中心医院 设备处，湖北襄阳 441021

呼吸机中常见传感器的应用与比对

张东强

襄阳市中心医院 设备处，湖北襄阳 441021

本文介绍了目前呼吸机中常用传感器的分类、技术特点、影响因素及在实际应用中的优缺点，并就以上项目加以比对。

传感器；呼吸机；温度传感器

0 前言

呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。目前已作为常规医疗设备被各类医疗机构广泛应用于各临床科室的急救、重症监护、术中和术后的呼吸支持等救治工作中[1]。

呼吸机在治疗过程中，必需能够按照设定要求，准确输出或控制相应的潮气量VT、分钟通气量MV、呼吸频率RR、气道压力P、呼气末正压PEEP、氧浓度FiO2、温湿度RH等生命支持参数，并能实时监测。这类参数的获得及采样，大多依靠传感器技术实现，其主要涉及有压力、流量、温度、氧浓度、光电等传感器[2]。这里仅就常见的几类传感器技术应用做一比对。

1 呼吸机传感器的功能特点

传感器的结构，见图1。

一般传感器应具备以下特性：① 足够高的灵敏度，能够检测出微弱的信号；② 良好的精确性，以保证检测出信息准确、可靠；③ 尽可能高的信噪比，以便在干扰和噪声背景中提取有用的信息；④ 足够快的响应速度（时间），能够快速跟随检测信号的变化；⑤ 良好的稳定性和环境适应性，可保持长时间检测漂移很小，输出稳定；⑥ 较好的互换性，以便调试、维修。

传感器技术应用于临床医学，主要用来检测人体生物信号，其目的就是从人体内或体外检测获取多种物理量、化学量和生物量综合信号，设法提取欲测的信息，并将信息转换成电学量。其除了具备以上一般传感器的特性外，还应具备良好的电气安全性、在进行检测时不能或尽可能少地影响正常的生理活动，并且在结构和性能上要便于清洁和消毒，防止有害或带菌物质交叉感染[3]。

2 常见传感器的比对

2.1 压力传感器对比（表1）

2.2 温度传感器（表2）

2.3 流量传感器[4-5]（表3）

2.4 氧传感器[5-8]（表4）

3 小结

传感器作为呼吸机的核心元器件之一，以上几类传感器在呼吸机上的应用各有目的和优缺点。生产厂家通过不断改进、革新,取样方式不断尝试趋于近端取样，进一步缩短了响应时间。在成本控制及稳定性方面，采用了小型化、固体化、集成化的设计；从消毒、防止交叉感染方面，考虑多采用一次性的设计。随着科学技术的进步，传感器材料和技术的发展在今后的新型呼吸机的应用中，将越来越广泛，越来越先进。

表1 压力传感器对比

表2 温度传感器

表3 流量传感器[4-5]

表4 氧传感器[5-8]

[1] 王保国.实用呼吸机治疗学[M].北京:人民卫生出版社,1994: 158-160.

[2] 阿雷尼.韦伯斯特.传感器和信号调节[M].2版.张伦,译.北京:清华大学出版社,2003:34-37.

[3] 陈安宇.医用传感器[M].2版.北京:科学出版社,2008.

[4] 单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用[M].北京:国防工业出版社,1999.

[5] 薛建伟,彭冬琼.呼吸机流量传感器的结构与原理及清洁消毒[J].中国医疗设备,2012,27(3):61-62.

[6] 金涛.泰科PB840呼吸机结构分析与故障维修[J].中国医疗设备,2010,25(4):100-101.

[7] 俞森洋.现代机械通气的监护和临床应用[M].北京:中国协和医科大学出版社,2000.

[8] 来伟,张珠文,柳东,等.PB840呼吸机的组成及维修实例[J].医疗装备,2004,(11):50-52.

Application and Comparison of Sensors for Ventilators

ZHANG Dong-qiang
Equipment Department, Xiangyang Center Hospitapl, Xiangyang Hubei 441021, China

This paper introduces the classif cation, technical characteristics, inf uence factors, advantages and disadvantages in practical applications, and compares the above projects.

sensor; ventilator; temperature sensor

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.09.039

1674-1633(2012)09-0129-02

2011-09-02

2012-08-21

作者邮箱：6646374@qq.com