인공호흡기의 유량 센서 솔루션

유량 센서가 사용됩니다.혈관을 통과하는 혈액이나 산소의 유속을 측정하기 위해. 이식형 유량 센서는 일반적으로 유속을 측정할 용기 주변에 장착되는 유연한 커프(그림 20.10)에 통합됩니다.

인공호흡기의 사용과 확산이 계속 증가함에 따라 CMOSens 기술은 차세대 유량 센서를 확립했습니다.

마취 모니터링, 중환자 치료, 임상 및 외래 환경에서 지속적인 기류 측정은 심폐 및 호흡 회로 행동 평가에 중요한 정보를 제공하며 현대 의학에서 필수 불가결한 요소가 되었습니다.

기계식 환기 시스템은 기계식 "공기 펌프"를 통해 환자에게 호흡 가스를 공급하며 이 환기 기술은 양압을 사용하여 환자의 폐에 공기를 전달합니다.

그림 1: 일반적인 센서 위치가 다르고 가습기를 사용하는 인공호흡기의 개략도.

이러한 인공호흡기에 통합된 지능형 기능의 증가로 인해 폐 기능 또는 환자 호흡의 변화에 ​​자동으로 적응할 수 있습니다. 따라서 현대식 압력 제어식 또는 용적 제어식 인공호흡은 이제 그 어느 때보다 환자 중심적입니다. 장치 지능의 증가로 인해 필요한 인공호흡 모드가 점점 줄어들고 있기 때문에 의료용 인공호흡기는 전반적으로 작동이 덜 복잡해졌습니다.

비침습적 환기는 마스크 또는 비강 캐뉼라를 사용하여 수행되는 환기 요법을 말합니다. 이것은 종종 마스크 환기 또는 NIV/NPPV(비침습적 환기 또는 비침습적 양압 환기)라고 합니다. 침습적 인공호흡에서는 기관내관 또는 기관 캐뉼라를 환자의 기관에 삽입하여 폐에 공기를 공급합니다. 비침습적 및 침습적 인공호흡의 두 가지 유형 모두 장점이 있으며 보완적인 방식으로 사용됩니다.

과소평가해서는 안 되는 요소는 흡입된 공기의 가습입니다. 이는 단순한 환자의 편안함을 훨씬 뛰어넘기 때문입니다. 가습되고 따뜻해진 공기는 분비물 배출과 비침습적 환기 요법의 내성을 모두 개선하므로 환기 요법의 성공에 크게 기여합니다.

현재 병원의 추세에 따르면 비침습적 인공호흡은 오늘날 그 어느 때보다 훨씬 더 많은 증상에 더 자주 사용됩니다. 예를 들어, 중환자실에서는 점점 더 비침습적 환기를 1차 치료로 사용하여 감염 합병증, 이유 기간, ICU 입원 기간, 삽관 비율 및 비용을 줄입니다.

모든 인공호흡기의 핵심 문제는 환자에게 들어오고 나가는 호흡 가스 유량과 호흡 가스의 양을 정확하게 측정하는 것입니다. 감도와 정확도가 가장 높은 이러한 측정을 통해 이전에 언급한 환자 중심 인공호흡이 가능해졌으며, 이는 환자의 병태생리학을 더 잘 반영합니다. 그림 1은 일반적인 공기 흐름/센서 위치가 있는 인공호흡기의 개략적인 구성을 보여줍니다.

기술적 과제

복잡한 호흡 회로는 다양한 유형의 튜빙, 가습기, 필터 및 어댑터를 사용하기 때문에 구성 변동성이 광범위합니다. 이로 인해 종종 누출과 결함이 발생하며, 이는 흡기 유속(I)이 때때로 환자에게 실제로 도달하는 유속과 크게 다른 이유입니다. 호기 유량(E)에도 동일하게 적용됩니다. 기류 측정은 공기 온도, 습도 및 호흡 가스 구성의 지속적인 변화뿐만 아니라 가래, 병원균 및 혈액으로 인한 호스 및 호기/근위 센서의 오염으로 인해 방해를 받습니다. 기술적 한계로 인해 과거에는 흡기(I) 및 호기 유량(E) 측정이 인공호흡기 내부에서 수행되었습니다. 그런 다음 복잡하고 종종 부정확한 보상 알고리즘을 사용하여 대략적인 흐름 값을 가능한 한 수정했습니다.

그림 2. 매우 습한 공기와 5ml에 불과한 매우 작은 일회 호흡량을 사용하는 환기 설정의 개략도.

근위 유량 센서는 최신 환자 중심 인공호흡에 적합하도록 신뢰할 수 있고 비용 효율적이며 장기적으로 안정적이어야 하며, 그 외에도 다양한 인공호흡기 관련 기능을 갖추고 있어야 합니다. 또한 센서가 잠재적으로 병원균으로 오염된 공기와 접촉하게 되므로 위생적인 ​​살균에 대한 특히 엄격한 요구 사항이 필요합니다.

현재 모든 공기 흐름 센서의 약점은 가습기와 함께 사용하는 것입니다. 높은 습도는 결로로 이어져 문제가 되며, 이로 인해 거시적 물방울이 인공호흡기 회로의 더 차가운 부분으로 비처럼 쏟아집니다. 솔루션으로 모든 Sensirion 근위 및 호기 센서에는 추가 외부 가열 요소가 장착되어 있습니다. 최대 0.5W로 이 발열체를 작동하면 센서의 응결을 확실하게 방지하여 장기적으로 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하기에 충분합니다.

그림 2에 설명된 회로도는 호흡 공기가 잘 가습되도록 하기 위해 일반적으로 인공호흡기 설정에 사용되는 가습기를 보여줍니다. 오븐의 강철 실린더는 37도를 유지하고 연결된 압력 센서를 참조로 사용하여 폐를 시뮬레이션합니다. 제어 밸브는 흡기 호흡 주기 동안 닫히고 호흡 주기의 호기 부분 동안 초당 한 번씩 열립니다.

히터를 사용하지 않으면 개별 물방울이 센서 요소 위로 흘러 측정값을 잘못 읽을 수 있습니다. 이 오판독은 참조 용적에서 호기/흡기 용적의 편차로 명확하게 인식할 수 있습니다.

시야

인공 호흡기의 사용 및 보급은 폐 질환의 증가로 인해 앞으로도 계속해서 크게 증가할 것입니다. 최신 인공호흡기는 환자와 치료에 초점을 맞추기 위해 센서에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다.

CMOSens 기술은 CPAP 장치 및 자동차 애플리케이션 분야에서 신뢰성이 수백만 번 입증된 차세대 유량 센서를 확립했으며, 이는 인공호흡기에 대한 이점이 분명합니다.

제조업체가 환기 분야에서 다음 비약적인 도약을 실현할 수 있게 해주는 기술적 이점입니다.