主动模拟肺的运动及控制部分仿真研究

目的：对于基于主动模拟肺的呼吸机测试平台的运动及控制部分进行分析与仿真研究,为进一步研究和功能扩展打下基础。方法：对步进电动机、丝杠滑台和活塞摩擦力的数学模型进行分析,在 SimuLink 内建立仿真模型,采用PID 控制方法实现步进电动机控制,使用纤维肺的呼吸数据进行模拟,对控制和运动模型进行分析。结果：经过初步的仿真模拟,所设计的控制及运动模型能够实现较为准确的控制,实现初步的呼吸运动仿真。结论：所建立的主动模拟肺的运动和控制部分的数学模型及仿真模型能够较真实地反映控制及运动规律,基于这一仿真模型可以实现主动模拟肺的运动及控制模拟,同时为下一步各种呼吸模型的建立提供良好的分析平台。     

用于生命探测的人体呼吸运动模拟系统研制

目的：为了满足雷达式非接触生命探测实验对探测目标同一性和稳定性的要求,设计研制一种用于模拟人体目标的人体呼吸运动模拟系统。方法：选取一种仿真人体的模型、一种双水平正压呼吸机以及合适的气囊和反射材料,根据人体呼吸运动的特点以及雷达式非接触生命探测实验对目标的要求,设计实现了一种能够自主定量模拟人体呼吸运动的系统。结果：该系统模拟出的呼吸运动波形与人体相似,且呼吸频率、幅度、吸呼时间比等参数可以调节,利用超宽带生物雷达进行测试,数据在统计学上具有同一性和稳定性。结论：该系统能够稳定地模拟人体的呼吸运动,并且满足多种环境条件下的探测需求,为非接触生命探测研究提供了稳定的探测目标和客观的评价标准。     

主动模拟肺的研制

目前市场上的主动模拟肺大多存在操作复杂、价格昂贵等缺点。针对以上不足,作者设计了一款可用于呼吸机综合测试的主动模拟肺平台。该平台通过在运动控制器上设置呼吸频率、潮气量等呼吸参数,计算并发送相应的脉冲指令给直线电机驱动器,由直线电机带动麻醉机风箱气囊活塞做往复运动,以模拟人体正常生理及疾病状态时的各种呼吸。经过VT Plus气流分析仪的测试,主动模拟肺平台可以用于模拟人体的各种呼吸状况。平台具有良好的可扩展性,可用于临床医学和呼吸机的综合测试。     

一种PET/CT呼吸门控系统的设计

目的:分析PET/CT中呼吸运动伪影产生的原因,评估呼吸运动对诊断结果造成的影响,设计一种PET/CT呼吸门控系统。方法:利用GATE软件仿真人体呼吸运动,模拟人体肺部呼吸运动的周期、幅度、频率等,构造呼吸运功模型,建立相应的运动跟踪算法,进而构造PET扫描仿真平台,并以此为基础选择基于运动特征信息提取的门控触发时机。结果:设计了一种红外标记的呼吸运动跟踪系统,可对人体肺部的呼吸实时监控,对呼吸运动进行模拟并分期。结论:该呼吸门控系统准确性和可行性高,将有效减小呼吸运动对诊断结果造成的影响。     

人体肺通气的主动机械模拟装置研究与设计

目前,包括夹板肺在内的被动模拟肺是医院和厂家检测呼吸机性能的重要装置。但该类模拟肺所模拟的人体呼吸情况与实际情况相差较大,不能模拟人体主动呼吸的功能。为此,该研究设计了一款包括“模拟呼吸肌肉做功装置”“模拟胸腔”和“模拟呼吸道”在内的、能模拟人体肺通气功能的机械主动模拟装置：3D打印所设计的人体气道,并在气道末端连接左右气囊替代人体左右肺;控制电机驱动曲柄连杆机构带动活塞反复运动并输出交替变化的压力到“模拟胸腔”,产生自主呼吸气流流经“模拟呼吸道”。以模拟正常成人的呼吸为目标,设计实验平台测试验证了所设计的主动机械模拟装置产生的呼吸气流、气压与目标气流、气压一致。所设计的主动机械模拟装置将有利于呼吸机性能的检测。     

基于活塞运动的主动模拟肺的研究与设计

主要介绍基于活塞运动的主动模拟肺的工作原理及整体设计方案。该模拟肺预期用于呼吸机自主呼吸监测和参数,触发功能的验证和检测。可通过调节潮气量、呼吸频率、吸气时间等参数实现模拟肺主动呼吸。     

主动模拟肺的类型和应用研究

介绍了常见的主动模拟肺,从呼吸参数相似度的角度总结了其结构特点,分析了不同模拟肺的优势和不足,并结合呼吸生理和病理条件下呼吸系统的力学特点,指出了动态顺应性的模拟、逐次呼吸改变呼吸参数等是主动模拟肺的发展重点。     

可调节模拟肺的设计

设计了一种可调节模拟肺．通过模拟呼吸系统气道阻力和肺顺应性（肺硬度）的变化及漏气（漏气损失）．产生阻塞性通气障碍或限制性通气障碍的病理状态效果,与呼吸机连接后．临床医生通过观察呼吸机运行状态变化．调节各项机械通气参数。进而掌握呼吸机工作原理和性能。     

定压控制通气模式下有创呼吸机峰值压力差异对重症患者的潜在风险分析

目的：通过测试分析不同品牌型号的有创呼吸机在定压控制通气模式下的气道峰压,揭示其气道峰压的差异以及由此可能对重症患者造成的潜在威胁。方法：利用呼吸阻力和顺应性可调的成人模拟肺作为有创呼吸机的负载,测试各品牌型号呼吸机在定压控制通气模式下的气道峰压。结果：通过分析发现,各品牌型号有创呼吸机其气道峰压在定压控制通气模式下存在差异。结论：对重症患者而言,如果忽视各品牌型号有创呼吸机之间的气道峰压差异,将有可能对重症患者造成潜在威胁。     

连续波生物雷达体征检测装置与实验研究

非接触式的生命体征检测技术能够为健康监护提供一种有效辅助手段。该文使用微波雷达技术研制人体生命体征检测装置。根据多普勒原理设计连续波雷达电路实现人体微动信号检测;采用短时傅里叶变换与插值算法实现人体心率和呼吸频率参数提取;引入嵌入式平台实现装置的小型化设计和集成;编制嵌入式信号处理软件实现实时的信号处理、记录和显示。通过利用模拟装置和人体进行实验研究与性能评测,结果表明：检测系统可有效检测单个静止人体目标的生命体征,工作距离范围达90 cm,心率识别率达96%。     

医用空气压缩机智能化气源切换装置的加装

目的对配置于SMART呼吸机上的医用空气压缩机进行改进,使呼吸机具备中心供气和空气压缩机供气自动选择、自动切换功能。方法在空气压缩机的气路中加装传感器、控制阀等设备,使用C语言编程,利用呼吸机的单片机对切换装置进行控制。结果当中心供气设备发生故障导致供气压力低于下限时,呼吸机可以在报警的同时自动切换至空气压缩机供气,当中心供气压力恢复正常后,呼吸机又能够智能切换回中心供气。结论加装气源切换装置提升了呼吸机的智能化程度,避免了呼吸机由于气源因素导致的工作异常。     

Characteristics of rain penetration through a gravity ventilator used for natural ventilation

Gravity ventilators rely simply on air buoyancy to extract air and are widely used to exhaust air contaminants and heat from workplaces using minimal energy. They are designed to maximize the exhaust flow rate, but the rain penetration sometimes causes malfunctioning. In this study, the characteristics of rain penetration through a ventilator were examined as a preliminary study to develop a ventilator with the maximum exhaust capacity while minimizing rain penetration. A model ventilator was built and exposed to artificial rain and wind. The paths, intensities and amounts of penetration through the ventilator were observed and measured in qualitative and quantitative fashions. In the first phase, the pathways and intensities of rain penetration were visually observed. In the second phase, the amounts of rain penetration were quantitatively measured under the different configurations of ventilator components that were installed based on the information obtained in the first-phase experiment. The effects of wind speed, grill direction, rain drainage width, outer wall height, neck height and leaning angle of the outer wall from the vertical position were analyzed. Wind speed significantly affected rain penetration. Under the low crosswind conditions, the rain penetration intensities were under the limit of detection. Under the high crosswind conditions, grill direction and neck height were the most significant factors in reducing rain penetration. The installation of rain drainage was also important in reducing rain penetration. The experimental results suggest that, with proper configurations of its components, a gravity ventilator can be used for natural ventilation without significant rain penetration problems.     

老年患者应用智能化呼吸机时报警原因分析及对策

目的分析老年患者机械通气时智能化呼吸机的故障,报警原因及对策,减少机械通气并发症的发生率.方法回顾分析10年来老年住院患者机械通气过程中智能化呼吸机故障报警的情况等级以及对患者的影响.结果经气管插管和气管切开进行机械通气800例次,发生呼吸机故障和报警500例次,其中每分钟呼出气量低限报警38.7%,气源报警25.2%,气道压力高限报警13.6%.结论及时发现和正确处置呼吸机故障和报警,可避免各种不良后果的发生,否则可对患者造成危害,甚至危及生命.因此,应加强临床一线医生,护士的培训,提高及时发现和排查呼吸机故障和报警的能力.     

探讨医用呼吸机的质量控制

我院采用中国人民解放军总后勤卫生部颁发的《呼吸机质量检测技术规范》为依据,以FLUKE公司生产的VT—Phs—HF气体分析仪为标准仪器,检测呼吸机的各项参数。经过多年的质量检测,发现了一些平时不易察觉的问题,认识到呼吸机质量控制检测的必要性和重要性。并以现试行的技术规范为依据,科学制定了呼吸机的检测流程,不仅可以降低不合格率,还能强化日常维护管理制度,提高维修水平,确保医疗安全。     

YY0600.3-2007急救和转运呼吸机检测方法探讨

本文通过对YY0600.3-2007标准的理解,结合实际检测经验重点讨论了呼吸机吸气和出气口的阻力、呼吸系统的泄漏、气源加权平均流速及最大压力限值等型式试验方法,对规范急救呼吸机的检验具有重要意义。     

基于ActiveX控件呼吸机检测装置的软件设计

目的:研制新型呼吸机检测仪,对呼吸机的流量、压力、通气性能等主要信号进行检测和综合评价.方法:以PCI04为硬件平台,嵌入WinXP操作系统,使用VC++设计一个波形显示控件,成功应用于呼吸机检测装置软件中.结果:本呼吸机检测仪装置可对呼吸机的通气性能进行综合评价,对呼吸机做出准确、可靠的测试和评估,从而对呼吸机的使用进行很好的质量控制.结论:该设计方法高效、简便,可移植性强.     

医用压缩空气系统质量控制的探讨与实践

随着呼吸机、麻醉机的临床应用越来越广泛,压缩空气的质量也必须得到重视。本文分析了医用压缩空气系统的建设现状,并就其对医疗设备运行可能产生的影响进行了分析,指出了存在的问题,并对问题的解决方案展开了讨论。     

Poor design of local exhaust hood leads to radioactive release in the work area

At a U.S. Department of Energy (DOE) waste handling facility, transuranic waste contained in standard 208-L (55-gallon) drums was being prepared to meet the DOE's Waste Isolation Pilot Project Waste Acceptance Criteria. During a particular waste handling operation, it was necessary for the workers to open several 208-L drums with TRU waste and prepare the waste to meet the WIPP Waste Acceptance Criteria. This operation was performed while the waste drums where positioned adjacent to a drum ventilator, which was designed to capture emissions generated from the drums during waste handling activities. During this activity, the continuous air monitor alarmed and reached an instantaneous air concentration of 0.1 Bq m(-3), or a factor of 300 times higher than the derived air concentration for inhalation class W 239Pu. The DOE conducted an investigation to determine why the drum ventilator did not control the transuranic emissions and to evaluate possible improvements to the drum ventilator and exposure controls. By adding upper and lower flanges to the drum ventilator, the capture velocity was increased by 88% without increasing the fan's speed. Adding flanges is a simple and inexpensive modification that enhances the performance of the drum ventilator. In addition to a poor design, the drum ventilator's capture velocity was compromised by competing air velocities that were generated by waste handling activities.