2019年11月4日

一种更温和的人工呼吸技术

在重症监护病房，人工呼吸常被用作挽救病人生命的最后手段。然而，不幸的是，它带来了急性或慢性肺损伤的风险，特别是如果呼吸机对抗患者的呼吸冲动。因此，来自曼海姆医学和生物技术自动化弗劳恩霍夫项目组的研究人员正在研究一种创新的新型传感器，旨在提供一种更温和的方式来管理人工呼吸，特别是对儿童和新生儿。传感器系统的原型将于2019年11月18日至21日在Düsseldorf举行的MEDICA贸易博览会上展出(10号馆，G05展位)。

由于早产儿肺部发育不全，通常需要人工呼吸等重症监护。这导致了多种潜在的并发症，包括体积创伤，这是由呼吸机向微小细胞泵入过多空气造成的肺．此外，它还可能导致气压创伤，当呼吸机以过高的压力施加空气时，特别是在婴儿呼气时。为了避免这类并发症，医生在处理这些微小、脆弱的病人时特别谨慎。例如，试管不像成年人那样密封在气管内。这样可以让部分空气逸出，从而降低创伤的风险。然而，这也阻止了医生提供他们的年轻患者最佳呼吸。

为了解决这个问题，弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所的医学和生物技术自动化项目小组的Jan Ringkamp和Jens Langejürgen正在研究一种称为胸腔监测的更温和的方法。林坎普解释说:“从本质上讲，这是一个小型测量设备，可以检测接受人工呼吸的患者是想吸气还是呼出。”“这将使呼吸机能够不断地适应患者的呼吸模式。零体积-或气压伤与最佳呼吸-这是Langejürgen说。

胸部监测系统检测患者的呼吸模式

胸部监测系统使用两个天线连接到或靠近病人的胸部，其中一个天线发射信号电磁波另一个接受它。原理是肌肉、脂肪和组织都与肺中的空气有不同的电特性。尽管听起来相当复杂，但总体思想非常简单:当患者吸气时，肺部会随着充满空气而扩张。电磁波在空气中的传播速度比在人体组织中的传播速度快。当病人呼气时，情况正好相反:肺部收缩，电磁波必须穿过更多的组织，因此传播速度减慢。

换句话说，胸部监测系统可以检测到吸气和呼气之间的可测量差异。它适用于早产儿以及其他无法自主呼吸但身体仍在尝试呼吸的患者。“即使肺的扩张或收缩非常小，它仍然对信号有可测量的影响。实验室测试表明，我们可以在一毫升以下很好地检测到变化，”林坎普说。胸腔监测系统跟踪患者尝试的呼吸模式，并可以指示呼吸机提供相应的支持。我们的方法的一个优点是，我们不需要把传感器连接到病人身上，这对于早产儿的高度敏感的皮肤来说尤其重要，”Langejürgen说。