人工呼吸器のフローセンサーの構造と原理

人工呼吸器におけるフローセンサーの応用は30年近くになり、中高級人工呼吸器に広く使用されています。人工呼吸器の空気回路システムの重要な部分として、吸入および呼気ガス流量を電気信号に変換し、信号処理回路に送信して、吸入および呼気の潮流量、分時換気量および速度の検出と表示を完了します。

人工呼吸器のさまざまな機能と設計に応じて、フローセンサーの検出値は表示を提供するだけでなく、人工呼吸器の制御とアラームにも決定的な役割を果たします。たとえば、フローセンサーは測定された実際の値を電子制御部に送り、パネルの設定値と比較し、両者の誤差を使用してサーボバルブを制御し、吸引と呼気のガス流量を調整します。吸引システムの前面に設置された空気と酸素のフローセンサーは、マイクロプロセッサがバルブを制御して患者が必要とする酸素濃度を提供するのに役立つ信号を生成します。流量と流量の検出値は、呼気と吸気の位相切り替え、分時換気量の上限と下限のアラーム、フロートリガー感度、気流のリアルタイム波形、PVリングのモニタリング表示などにも直接影響します。フローセンサーの性能は、人工呼吸器パラメータの精度と信頼性に直接影響します。

2 フローセンサの原理と応用

現在、人工呼吸器には多くの種類とモデルがあり、使用される流量センサーも異なりますが、主に熱線式、結晶熱膜式、超音波式、圧力誘導式、圧力差式です。

2.1 熱線流量センサー:

基本原理は、測定対象の気流に細いワイヤ（ワイヤの抵抗は温度によって異なる）を入れ、電流を通してワイヤを加熱し、その温度が流体の温度よりも高くなるようにすることです。測定対象の気流がワイヤを過熱すると、ワイヤは熱線の熱の一部を奪い、熱線の温度が低下します。ガス中の熱線の放熱は流量に関係します。放熱により、熱線の温度と抵抗が変化し、流量信号が電気信号に変換され、適切な信号変換と処理を経てガス流量の大きさが測定されます。