呼吸机潮气量计量校准问题和对策分析

摘要：呼吸机作为医疗领域的关键设备，其潮气量计量的准确性对保障患者生命安全至关重要。随着医疗技术的不断进步和呼吸机设备的更新换代，对潮气量计量校准的要求也日益严格。然而，在实际应用中，呼吸机潮气量计量校准仍存在诸多问题，如装置自身因素等，这些都可能影响校准的准确性。因此，深入研究呼吸机潮气量计量校准的优化策略，提高校准的准确性和可靠性，对于保障患者治疗效果和提升医疗设备质量具有重要意义。本文将围绕呼吸机潮气量计量校准主要问题及优化策略展开论述，旨在为相关领域的研究和实践提供有益参考。

关键词：呼吸机；潮气量；计量校准；问题；对策

一、呼吸机潮气量计量校准优化的关键意义

（一）提高医疗设备的准确性

呼吸机作为重要的医疗设备，其潮气量计量的准确性直接影响到患者的通气效果和治疗效果。通过定期对呼吸机进行潮气量计量校准，可以确保设备的准确性和稳定性，避免因设备误差导致的治疗不当或患者受损[1]。例如，在某医院的重症监护室，一名呼吸衰竭的患者需要依靠呼吸机进行辅助通气。由于呼吸机潮气量计量不准确，导致患者接受的通气量不足，病情恶化。经过及时发现和校准，呼吸机的潮气量计量准确性得到了提升，患者的通气效果也得到了明显改善。

（二）有助于提升医疗设备的可靠性

可靠性是指设备在长时间使用过程中能够保持稳定的性能和准确性。呼吸机作为需要长时间运行的医疗设备，其可靠性的重要性不言而喻。通过优化校准方法和流程，可以减少因设备故障或误差导致的治疗中断或失败的风险。比如，一家大型医院引进一批新型呼吸机，检测机构对校准方法和流程进行了优化，采用了更加精确的校准方法和设备。经过优化后，呼吸机的可靠性得到了显著提升，减少了因设备故障导致的治疗中断事件，提高了患者的治疗体验。

（三）有助于提升医疗设备的安全性

安全性是医疗设备的基本要求，直接关系到患者的生命安全和身体健康。呼吸机潮气量计量校准的优化可以减少因设备误差导致的潜在安全风险，确保患者在接受治疗过程中不会因设备问题而受到伤害。例如，检测机构在某次呼吸机潮气量计量校准过程中，发现传感器存在误差，可能导致呼吸机输出的潮气量不准确。经过及时校准和更换传感器，避免了因设备误差导致的患者受损风险，保障了患者的生命安全。

二、呼吸机潮气量计量校准中存在的主要问题

（一）呼吸机装置自身因素

呼吸机装置自身因素是影响潮气量计量校准的一个重要方面。在呼吸机针对潮气量进行计量校准的过程中，可能会受到装置内部传感器类型和工作原理的影响，导致结果产生偏差。例如，涡扇式传感器和压差式传感装置在检测潮气量时，由于工作原理不同，可能会受到不同因素的影响。涡扇式传感器在检测过程中，若其表面附着水汽，会降低风扇的转速级别，进而影响潮气量检测的精确性。而压差式传感装置若测压管道内进入水源，可能导致水堵问题，产生严重误差现象。此外，热敏电阻式结构的传感器在潮湿环境下，多余的水汽会快速降低电阻丝表面温度，增大检测误差级别。

（二）温湿度条件影响

温湿度条件也是影响呼吸机潮气量计量校准的重要因素。湿度较高时，呼吸机装置内部管道可能产生水源堆积问题，进而影响传感器的正常工作。例如，在湿化瓶开启的情况下，湿化水可能粘附在涡扇上，导致风扇转速变慢，同时降低红外线检测器的灵敏度。此外，湿化水若进入压差传感器的测压管，则会造成管路部分的水堵，引起误差。这些实例说明，温湿度条件对呼吸机潮气量计量校准具有显著影响[2]。

（三）呼吸模式的匹配因素

呼吸模式的匹配因素也会对潮气量计量校准产生影响。根据呼吸机校准规范，潮气量的计量校准应在特定的呼吸模式下进行，如容量控制模式（VCV）。然而，在实际操作中，若呼吸模式不匹配或设置不当，可能导致潮气量计量结果不准确。

（四）校准的操作规范

校准过程中的操作规范也是影响潮气量计量准确性的关键因素。在校准过程中，若操作不规范或步骤遗漏，可能导致误差的产生。例如，未按照规定的顺序进行校准、未对管道进行充分的清洗和干燥、未对传感器进行必要的预热等，都可能影响校准结果的准确性。

（五）气体热胀冷缩

气体热胀冷缩的特性也会对呼吸机潮气量计量校准产生影响。在检测过程中，若管道内气体温度不稳定或受到外界环境温度的影响，可能导致潮气量计量结果出现偏差[3]。

举例说明，假设在某次呼吸机潮气量计量校准过程中，由于操作员未关闭湿化器且管道中存在残留水分，导致涡扇式传感器表面附着水汽。在这种情况下，传感器检测到的潮气量可能会低于实际值，因为水汽降低了风扇的转速级别。此外，若此时外界环境温度较低，管道内气体温度受到影响而发生冷缩，将进一步降低检测到的潮气量值。这种情况下，若呼吸机实际输出的潮气量远低于设定值，将无法保证患者维持适当的通气量，可能对患者的治疗效果产生负面影响。

三、呼吸机潮气量计量校准的优化策略

（一）针对呼吸机装置自身因素的优化策略

1. 定期维护和校准传感器

由于呼吸机装置内部传感器容易受到多种因素影响，应定期对传感器进行维护和校准。例如，对于涡扇式传感器，应定期清洁其表面，确保其无水汽或灰尘附着；对于压差式传感装置，应检查其测压管道，避免水源进入导致水堵问题。

2. 传感器升级换代

随着技术的不断进步，新型传感器具有更高的准确性和稳定性。因此，可以考虑将老旧的传感器升级为性能更优越的新型传感器，以提高潮气量计量校准的准确性[4]。

实例：某医院呼吸机装置在使用一段时间后，发现涡扇式传感器表面附着水汽，导致潮气量计量结果偏低。医院及时联系设备供应商，对传感器进行了清洁和校准。同时，考虑到设备使用时间较长，医院决定对部分老旧传感器进行升级换代，采用新型传感器进行替换。经过优化后，呼吸机潮气量计量校准的准确性得到了显著提高。

（二）针对温湿度条件影响的优化策略

1. 控制环境温湿度

在校准呼吸机潮气量时，应确保校准环境具有稳定的温湿度条件。可以在校准室内安装恒温恒湿设备，以维持适宜的环境温湿度，避免对呼吸机装置和传感器造成影响[5]。

2. 关闭湿化器或采用干燥空气

在进行潮气量计量校准时，可以关闭呼吸机湿化器，避免湿化水对传感器和管道的影响。同时，也可以考虑使用干燥的校准气体进行校准，以减少湿度对校准结果的影响。

实例：某呼吸机校准实验室配备了恒温恒湿设备，以维持室内环境温湿度稳定。在进行潮气量计量校准时，操作员关闭了呼吸机湿化器，并使用干燥的校准气体进行校准。这样，校准结果的准确性得到了有效保障。

（三）针对呼吸模式匹配因素的优化策略

1. 严格按照校准规范设置呼吸模式

在校准呼吸机潮气量时，应严格按照校准规范设置呼吸模式。例如，在容量控制模式下进行校准，确保呼吸机的呼吸模式与校准要求相匹配。

2. 提供用户培训和操作指导

针对医护人员在使用呼吸机时可能存在的呼吸模式设置不当问题，医院可以提供用户培训和操作指导，帮助医护人员了解正确的呼吸模式设置方法，以确保潮气量计量校准的准确性[6]。

实例：某医院在引进新型呼吸机后，组织了一次针对医护人员的培训活动。培训内容包括呼吸机的操作、呼吸模式的设置以及潮气量计量校准的方法等。通过培训，医护人员对呼吸机的使用有了更深入的了解，能够正确设置呼吸模式并进行潮气量计量校准。

（四）针对校准操作规范的优化策略

1. 制定详细的校准操作流程

为确保校准操作的规范性和准确性，应制定详细的校准操作流程，并明确每个步骤的操作要求和注意事项。同时，也可以将校准操作流程以图表或视频的形式呈现，方便操作员学习和参考（如图1）。

图1

2. 引入自动化校准系统

随着技术的不断进步，自动化校准系统逐渐应用于医疗设备的校准过程中。可以考虑引入自动化校准系统对呼吸机潮气量进行计量校准，以减少人为因素导致的误差[7]。

实例：某医疗设备校准机构引入了自动化校准系统对呼吸机潮气量进行计量校准。该系统能够自动完成校准过程中的各项操作，并实时记录校准结果和数据。通过自动化校准系统，操作员只需按照系统提示进行操作即可，无需担心遗漏步骤或操作不当导致的问题。

（五）针对气体热胀冷缩的优化策略

1. 控制管道内气体温度

在校准呼吸机潮气量时，应控制管道内气体的温度，避免温度不稳定或外界环境温度对校准结果的影响。可以使用恒温设备对管道内气体进行加热或冷却，以维持气体温度的恒定[8]。

2. 选用合适的校准气体

在选择校准气体时，应考虑其稳定性和热膨胀系数等因素。选用热膨胀系数较小的气体作为校准气体，可以减少温度变化对潮气量计量结果的影响。

实例：某呼吸机校准机构在进行潮气量计量校准时，使用了恒温设备对管道内气体进行加热，以维持气体温度的恒定。同时，机构选用了热膨胀系数较小的氮气作为校准气体，以减少温度变化对校准结果的影响。通过这些措施，校准结果的准确性得到了有效提高。

四、结束语

综上所述，针对呼吸机潮气量计量校准中存在的主要问题，可以通过定期维护和校准传感器、控制环境温湿度、严格按照校准规范设置呼吸模式、制定详细的校准操作流程以及控制管道内气体温度等措施进行优化。这些优化策略能够有效提高潮气量计量校准的准确性，确保呼吸机的性能和安全性。

参考文献：

[1] 徐峥,徐志鹏,张高明,等.基于往复式柱塞的呼吸机测试仪校准装置仿真[J].液压与气动, 2023, 47(5):111-116.

[2] 林俊辉,高改丽.呼吸机校准方法与常见问题研究[J].中国设备工程, 2023(8):191-194.

[3] 李奇,何韵,陈上文.呼吸机质量检测仪校准方法探讨[J].计量与测试技术, 2022(004):049.

[4] 鲁曼君,付磊,陈欣,等.合并样本标准偏差在呼吸机潮气量不确定度评定中的应用[J].仪器仪表标准化与计量, 2023(5):34-37.

[5] 许昱晟.不同顺应性和阻力的模拟肺对呼吸机潮气量输出准确性的影响[J].中国医疗器械信息, 2023, 29(9):42-44.

[6] 唐永林.额外补氧对无创呼吸机监测潮气量的影响研究[J].中国医疗设备, 2022, 37(12):58-62.

[7] 蒙炳曲.呼吸机校准中需注意的问题与潮气量及氧浓度测量结果的分析[J].大众标准化, 2023(15):184-185.

[8] 夏信堂,卢中凯.呼吸机的故障维修及质量检测方法研究[J].中国设备工程, 2024(003):000.