气动自切换阀式呼吸机

该呼吸机基于气动自切换阀系统，该系统连接至恒压源，并在开启状态和关闭状态之间交替。在开启状态下，受控的正压和流量被输送至患者。当流量通过自切换阀系统切断至关闭状态时，患者可以在恒定的低正压下自然呼气（维持足够的呼气末正压PE）。切换控制由机械部件组成，包括窄截面流道和可变形腔室。这些部件组成的网络构成了一个气动自切换回路，该回路非常适合进行简单的一阶建模。此外，根据我们的仿真模型，可以通过在各个部件的设定值之间切换，以可预测的方式轻松调节潮气量、吸呼比和呼吸频率。流道和可变形腔室配备滑动壁，可实现尺寸的动态变化。 PEEP值和最大呼气压力是通过使用现成的压力调节器调节进气压力值直接设定的。这种呼吸机设计独特之处在于它是完全机械式的，无需任何电子元件。这使得系统无需电源即可独立运行。该组件不包含任何外部移动部件。

因此，故障模式得以减少。此外，制造和组装也得以简化——气动控制单元由两层可3D打印的硬塑料制成，并配有一个现成的膜片。这三个组件利用膜片自带的粘合剂进行集成。因此，整个组件的制造成本低廉，组装时间也相对较短，只需几分钟即可完成。请注意：flow_rate_vs_time - 流量（单位：升/分钟）随时间（单位：秒）的变化曲线，吸气/呼气比为1:2，潮气量为400毫升。