COVID-19辅助呼吸顺畅呼吸机结构设计

　　这款呼吸辅助设备的三维结构设计，核心围绕呼吸道传染病流行期间的应急呼吸支持场景展开，适配临时医疗点、轻症患者氧疗支持、基层医疗机构呼吸辅助等多种使用场景，区别于传统大型有创呼吸机的复杂结构，整体设计偏向轻量化、易组装、功能模块化，可在供应链紧张时期快速完成零部件加工与整机组装，快速投入一线使用。设备核心气路输送单元采用蠕动泵结构完成空气与氧气的输送、计量工作，蠕动泵的选型设计充分考虑了医疗场景下的流体输送要求，泵体与管路接触部分无多余卫生死角，可适配常规医用级软管，更换管路即可完成不同患者间的交叉感染防控，同时蠕动泵的计量精度可满足呼吸支持过程中的氧浓度、供气流量调节需求，无需额外加装复杂的流量比例阀即可实现基础的供气参数控制，大幅降低整机制造成本与组装难度。

　　压力监测单元采用微型压力计布置在气路输出端靠近患者接口的位置，可实时监测供气端的压力与输出流量，避免供气压力过高对患者呼吸道造成损伤，同时搭配光电中断器作为位置反馈元件，光电中断器的触发片与蠕动泵的驱动轴联动，可实时采集泵体的转动圈数、转动速率，将信号反馈至驱动控制板，一方面可根据压力计传回的压力、流量数据实时调整驱动电机的转速，匹配患者的呼吸节律调整供气节奏，另一方面当气路出现堵塞、管路脱落、泵体卡滞等异常工况时，光电中断器采集的转速信号与压力计传回的压力信号出现偏差时，可即时触发警报，提醒医护人员排查设备故障。

　　整套设备的结构布局采用驱动端与气路端分层布置的思路，驱动电机、控制电路板、蠕动泵主体集中布置在设备近端的方形壳体内，壳体预留标准安装孔位，可直接固定在病床边的设备支架上，也可放置在桌面使用，安装边界尺寸适配常规医疗设备支架的安装间距，无需额外定制转接支架。气路输出端采用多管路并行布局，近端的金属管路集成了压力监测、流量采样的接口，无需在患者端额外加装传感器，减少患者端的负重与管路复杂度，远端管路采用弯折成型的金属硬管搭配末端软接口的设计，硬管部分可根据使用场景调整支撑角度，避免管路弯折造成气路堵塞，末端软接口可适配常规的呼吸面罩、鼻氧管等通用耗材，无需定制专用连接配件。

　　整套设备的结构设计充分考虑了应急生产的加工可行性，大部分金属结构件采用常规钣金折弯、圆管弯折工艺即可加工，无复杂曲面的五轴加工结构，非金属零件可采用3D打印快速成型，在供应链受限的场景下可快速完成小批量生产组装。传感器的安装位置预留了长条形调节槽，可根据实际选用的压力计量程、安装尺寸沿压力计轴向移动调整，适配不同参数规格的传感器元件，无需修改主体结构即可完成不同配置版本的设备组装，提升结构的通用适配性。驱动电机采用标准伺服电机安装接口，可根据产能情况适配不同功率等级的驱动电机，匹配不同供气流量要求的使用场景，从成人高流量氧疗到儿童低流量辅助呼吸均可通过更换驱动电机、调整蠕动泵软管规格实现参数适配，无需重新设计整套主体结构。气路部分的管路连接采用快插结构，组装时无需专用工具即可完成管路密封连接，现场维护时可快速更换磨损的蠕动泵软管、老化的气路密封件，降低现场维护的技术门槛，适配非专业设备维护人员的应急操作需求。