订报
event
 

全球呼吸器需求孔急 台「呼吸器国家队」Can Help

COVID-19(新冠肺炎)分轻症、中症、重症,临床表现包含发烧、乾咳、倦怠、呼吸急促、肌肉痛、头痛、喉咙痛、腹泻、嗅觉或味觉丧失或异常,也因此全球兴起了医疗用呼吸器的需求。对此,工业技术研究院国家度量衡标准实验室量测技术发展中心副执行长蓝玉屏表示,呼吸器的流量设计、压力校正、使用方法,都有一定的标准,也需要定期维护。

呼吸器需要藉由呼吸器分析仪校正,而呼吸器分析仪也需要实验室的绝对标准来校正。蔡腾辉摄

正确、长时间治疗 有赖呼吸器流量和压力标准调校

为了帮呼吸困难的病患交换气体,让动脉血中含有适当氧气进行新陈代谢,同时将二氧化碳排出体外,呼吸器控制气体流量与压力,搭配阀件,进以切换作动时序、呼吸频率、潮气容积,进而辅助患者呼吸,更重要的是越来越多系统能同时监测使用者的吸入氧气浓度,完成细腻治疗的目的。

目前呼吸器使用呼吸器分析仪(Ventilator Tester)进行确效,确保提升呼吸器临床诊断的准确度,才能改善气体交换效率与降低并发症状,蓝玉屏表示,也因此公正准确的实验室校正呼吸器分析仪,就是用来确保呼吸器提供正确计量的氧气、空气流量进入肺部。

工业技术研究院量测技术发展中心企画与推广组产业策略推动部经理王仁杰分析,因应疫情发展,政府已筹组「呼吸器国家队」,国家度量衡标准实验室(NML)同时协助建置完成可使用纯氧或空气,进行校正呼吸器分析仪的流量标准系统,让各界能在使用时,更有完整的计量标准供追溯,最终确保每一台呼吸器分析仪的准确度落于±1%的标准内。

工业技术研究院国家度量衡标准实验室量测技术发展中心同仁,示范呼吸器分析仪校正流程。蔡腾辉摄

呼吸器应用原理与流量校正

藉由微计算机系统控制的呼吸器,搭配两段流量、四段压力来调控病人所需的呼吸量,关键参数包括时间、流量、压力、潮气容积。计算上,「每分钟通气量」等于「呼吸频率」乘以「潮气容积」。呼吸器的调校需要使用呼吸器分析仪,准确性需求约为±1%;正压呼吸器的压力工作范围约5~55cmH2O,相当于0.5~5.5kPa。

国家度量衡标准实验室(NML)为当地原级流量最高标准,而低压气体流量校正系统的工作标准件校正范围为0.002~300L/min,不确定度0.10~0.13%,分别追溯至两套原级标准系统,F06管式校正器及F12压力容积温度时间校正器。

压力校正系统的工作标准件校正范围在0.001~700kPa,不确定度0.25~32Pa,分别追溯至3套压力标准系统,P01汞柱压力量测系统、P06雷射干涉式微压原级标准系统、P04气压量测系统。

流量校正系统采用标准流量计法,工作标准件为音速喷嘴或层流式流量计,与被校件(以呼吸器分析仪为例)串联校正,计算「标准值」与「器示值」即得「器差」。这压力校正系统使用「比较校正法」,利用高压钢瓶为压力源,搭配「工作标准件」控制压力,将此压力施于待校件(以呼吸器分析仪为例),比较标准值与器示值即得「器差」。

呼吸器流量校正追溯链(图一)。工研院

呼吸器压力校正追溯链(图二)。工研院

延伸阅读:疫情推升呼吸器需求 微型化与使用者接口愈发关键

蔡腾辉

DIGITIMES电子时报智能医疗主编蔡腾辉Mark Tsai
专注研究智能医疗产品技术服务导入场域时,所遇到的困难症结与如何克服要点。
精通中英德语,热爱挑战与Swing Dance。
Facebook:DIGITIMES智能医疗

作者更多专栏

  •     按赞加入DIGITIMES智能医疗粉丝团
更多关键字报导: 工研院 医电集成