【作 者】徐梁，羅哲

1 上海中山醫(yī)療科技發(fā)展公司

2 復旦大學附屬中山醫(yī)院麻醉科，上海，200032

隨著人們對呼吸生理的不斷認識，各種符合人體生理要求的智能呼吸機不斷涌現，大大增加了對危重病人的搶救和治療的手段。如何使用新型呼吸機諸多的功能？除了傳統的上課教學和參考說明書以外，還缺少一種工具使這些新型呼吸機諸多的功能得以直觀的顯示。目前，即使在三級醫(yī)院和臨床醫(yī)學教學醫(yī)院，使用呼吸機的醫(yī)務人員往往得不到呼吸機的操作培訓，而且呼吸機說明書為臨床醫(yī)生提供的信息有限；而隨著呼吸機在醫(yī)療機構的普及使用，尤其是社區(qū)和農村醫(yī)院，操作呼吸機的醫(yī)務人員更很少有機會得到呼吸機的操作培訓。這嚴重影響了呼吸機的有效使用，影響對病人的搶救和治療。

為了能盡快了解各種新型呼吸機的功能，掌握各種數據的調節(jié)方法，最大程度發(fā)揮呼吸機的功能，為各級醫(yī)院，尤其是基層醫(yī)院的醫(yī)務人員直觀地了解和掌握呼吸機的使用，我們研制了一種可調節(jié)模擬肺，它與呼吸機連接后，通過模擬呼吸系統氣道阻力和肺順應性（肺硬度）的變化及漏氣（漏氣損失），產生阻塞性通氣障礙或限制性通氣障礙的病理狀態(tài)效果，通過調節(jié)各項機械通氣參數，觀察呼吸機運行狀態(tài)變化，進而掌握呼吸機工作原理和性能，為熟練操作呼吸機的各種功能打好基礎。此外，作為一種技術儲備，以提高醫(yī)療機構應對類似“SARS”、“H1N1”等突發(fā)流行性病毒發(fā)生時，搶救和治療的病人能力。

1 結構設計

圖1為可調節(jié)模擬肺俯視圖，圖2為其側視圖?？烧{節(jié)模擬肺由呼吸機氣管連接的接頭12、調節(jié)氣流的球閥1、漏氣調節(jié)螺釘2、上夾板3、連接件4、橡膠囊連接柱5、懸掛孔6、橡膠囊連接孔7、上夾板圓孔8、下夾板9、容量調節(jié)桿10、橡膠囊11、第一漏氣孔13和第二漏氣孔14組成。

橡膠模擬肺囊對稱地置于上夾板和下夾板之間，上夾板、橡膠囊以及下夾板的尾端固定在一起，上夾板與下夾板的前端分別與連接接頭固定，接頭連通橡膠囊，接頭上設有球閥。上、下夾板由塑料制成。當橡膠囊（肺囊）張開時，上、下夾板可發(fā)生彈性變形，這樣就可以實現肺囊的均勻膨脹和收縮。此外，橡膠囊（肺囊）是可換的，根據肺活量的大小，選擇橡膠囊（肺囊）大小。

圖1 可調節(jié)模擬肺俯視圖Fig1. Top view of the adjustable simulated lung

其中，上夾板的上側設有容量調節(jié)桿，縮短夾板的長度，減少了彈性變形，“肺”的硬度就增加了；反之，增加夾板的長度，彈性變形也就增加，“肺”的硬度就降低了。此外，調節(jié)桿可鎖定，由此可得到明確的且可以重復的測試數據，還可以防止參數在使用時被誤調節(jié)。

我們還設計了可無級調節(jié)的漏氣模擬，如圖3所示。通過轉動調節(jié)漏氣調節(jié)螺釘，使第一漏氣孔13和第二漏氣孔14相通或關閉，并可控制這二個漏氣孔的通氣量，模擬漏氣量的大小，以了解呼吸機對漏氣補償的功能。

圖2 可調節(jié)模擬肺側視圖Fig2.side view of the adjustable simulated lung

圖3 漏氣調節(jié)示意圖Fig3. Air leak adjust schematic

2 工作原理

可調節(jié)模擬肺接入呼吸機后，呼吸機的進氣進入橡膠囊，將可調節(jié)模擬肺的夾板撐開；在呼吸機停止進氣時，夾板的壓力將氣體從橡膠囊中壓出，模擬人肺的呼吸活動。通過調節(jié)桿的移動，改變橡膠囊的容積，模擬人肺的容量，此時調整呼吸機的參數，以達到較好的順應性?？刂魄蜷y的通氣量，模擬人呼吸道的阻力。觀察呼吸機的變化，調整呼吸機的參數，以補償這個阻力。通過調節(jié)的螺釘，模擬漏氣損失。借助可調節(jié)模擬肺，來調整容量、阻力和漏氣，就模擬了機械通氣支持病人的肺順應性、呼吸道阻力以及呼吸管路的漏氣情況。

上述可調節(jié)模擬肺，通過模擬病人呼吸系統氣道阻力、肺順應性（肺硬度）和漏氣變化，產生阻塞性通氣障礙或限制性通氣障礙的病理狀態(tài)效果，使操作呼吸機的醫(yī)務人員可觀察到呼吸機運行狀態(tài)的變化和應對各項模擬調整的反饋。通過調節(jié)呼吸機機械通氣的各項參數，并且對氣道阻力、肺順應性（肺硬度）和漏氣損失可以相互獨立地以不同的參量來調節(jié)，進而了解和掌握呼吸機工作原理和性能。如何調整呼吸機的參數，使之達到一個理想的狀態(tài)，就變得直觀了。這樣呼吸機臨床使用的效率和安全就能得以提高。此外，可調節(jié)的模擬肺還可用于呼吸機生產企業(yè)、醫(yī)療器械質量檢測機構對呼吸機的檢測。

3 結論

我們設計的可調節(jié)模擬肺，與呼吸機連接后，可通過模擬呼吸系統氣道阻力和肺順應性（肺硬度）的變化及漏氣（漏氣損失），呼吸機操作者能直觀地觀察到呼吸機運行狀態(tài)變化，調節(jié)各項機械通氣參數，進而掌握呼吸機工作原理和性能。