ThiӃt kӃ FѫNKtWKLF{QJP{KuQKEӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ nhiӋWÿӝ mӝt cách trӵc quan.. LuұQYăQ QKѭPӝt tài liӋu
Mөc tiêu và nhiӋm vө cӫDÿӅ tài
Mͭc tiêu cͯDÿ͉ tài
ĈӅ WjLÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi mөc WLrXÿһt ra là:
NҳPÿѭӧFFѫVӣ sinh lý cӫa hӋ hô hҩp, chӭFQăQJFӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ
NҳPÿѭӧc cҩu tҥo, nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm dӵa trên thiӃt bӏ ÿm có, tӯ ÿyÿѭDUDFiFWtQKWRiQYjWKLӃt kӃ mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt
2 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ mӝt cách trӵc quan
Cҧi tiӃn, tӵ ÿӝQJKyDSKѭѫQJWKӭFFKkPQѭӟc cho bình làm ҭm khí thӣ Ĉҧm bҧo sӵ chính xác, tiӋn lӧi, ÿӗng thӡi dӉ GjQJFKRQJѭӡi vұn hành, QJѭӡi sӱa chӳa là mөc tiêu KѭӟQJÿӃn cӫDÿӅ tài.
Nhi͏m vͭ cͯDÿ͉ tài
Trình bày cҩu tҥo, chӭFQăQJYjQJX\rQOêKRҥWÿӝng cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ
Tính toán nhiӋWÿLӋQYjÿLӅu khiӇn cho mô hình thiӃt kӃ
ThiӃt kӃ FѫNKtWKLFông mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ nhiӋWÿӝ mӝt cách trӵc quan
Cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc cho bӝ phұn làm ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭFODRÿӝng cho nhân viên y tӃ
Nӝi dung thӵc hiӋn gӗm các phҫQQKѭVDX
&KѭѫQJ: &ѫVӣ lý thuyӃt vӅ hô hҩp và ÿӝ ҩPÿӝ ҭm cӫa khí thӣ
&KѭѫQJ: Tәng quan vӅ bӝ tҥo ҭm và làm ҩm
&KѭѫQJ: ThiӃt kӃ mô hình
&KѭѫQJ7tQKQKLӋt ± ÿLӋQÿLӅu khiӇn ± FѫNKt
&KѭѫQJ: ChӃ tҥo ± chҥy thӱ
&KѭѫQJ.Ӄt luұn éQJKƭDFӫDÿӅ tài ĈӅ WjLÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi mөFWLrXÿһt ra là: nҳPÿѭӧc nguyên lý, cҩu tҥo chung và chӭFQăQJFӫa bӝ phұn tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ, tӯ ÿyÿѭa ra các tính
3 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 toán và thiӃt kӃ mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ mӝt cách trӵc quan Ӭng dөng kiӃn thӭc môn hӑc cҧm biӃn vào thӵc tiӉQÿӇ [iFÿӏnh mӵFQѭӟc, thiӃt kӃ mô hình cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc cho bӝ phұn tҥo ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭFODRÿӝng cho nhân viên y tӃ
ThiӃt bӏ cҧi tiӃn có thӇ WKDRWiFÿLӅu khiӇQÿѫQJLҧQFKRQJѭӡi sӱ dөQJÿҧm bҧRÿѭӧc sӵ chính xác mӵFQѭӟc và nhiӋWÿӝ FjLÿһWÿӗng thӡi dӉ GjQJFKRQJѭӡi vұn hànhQJѭӡi sӱa chӳa góp phҫQÿHPOҥLêQJKƭDvұn hành thӵc tiӉn
4 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
&+ѬѪ1*,,± &Ѫ6Ӣ Lí THUYӂT Vӄ Hễ HҨ39ơĈӜ Ҩ0ĈӜ ҬM CӪA
Tìm hiӇu vӅ hӋ hô hҩp
Khái QL͏P Y͉ hô K̭S
Hô hҩp là tұp hӧp nhӳng quá WUuQKWURQJÿyFѫWKӇ lҩy O2 tӯ ErQQJRjLYjRFѫWKӇ ÿӇ oxi hóa các chҩt trong tӃ bào và giҧLSKyQJQăQJOѭӧng cho các hoҥWÿӝng sӕQJÿӗng thӡi thҧi khí CO2 ra ngoài
Hô hҩp bao gӗm 4 quá trình chính:
Thông khí phәi: Là quá trình liên tөFÿѭDNK{QJNKtUa vào phәLÿӇ khí ӣ phӃ nang WKѭӡQJ[X\rQÿѭӧFÿәi mӟi (còn gӑi là hô hҩSFѫKӑc)
4XiWUuQKWUDRÿәi khí: GӗPWUDRÿәi khí ӣ phәi, khuӃch tán O2 và CO2 giӳa khí phӃ nang vӟi khí trӡi (quá trình lý - hoá)
Sӱ dөng O2 cho các phҧn ӭng hoá hӑc xҧy ra ӣ tӃ bào ĈLӅu hoà hô hҩS/jTXiWUuQKWKD\ÿәi hoҥWÿӝng hô hҩp (chӫ yӃXOjÿLӅu hoà thông NKtÿӇ phù hӧp vӟi nhu cҫu cӫDFѫWKӇ
HӋ hô hҩSQKѭPӝt cә máy hoàn chӍnh gӗm nhiӅu bӝ phұn cҩu tҥo vӟi tӯng chӭc QăQJULrQJÿӇ góp phҫn thӵc hiӋn chӭFQăQJK{Kҩp cӫa FѫWKӇ Bҩt kǤ sӵ tәQWKѭѫQJ nhӓ nào cho tӯQJFѫTXDQFyWKӇ làm ҧQKKѭӣng hay mҩWÿLFKӭFQăQJFӫa mӛi bӝ phұn ÿӅu dүQÿӃn chҩWOѭӧng cӫa viӋc hô hҩp hҥn chӃ YjÿLӅu nay lâu dài sӁ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӭc khӓe cӫa bӋnh nhân.
C̭u tr~c gi̫i SK̳X FͯD K͏ hô K̭S
9ӅPһWEӋQKOêKӋWKӕQJK{KҩSÿѭӧFFKLDWKjQKWKjQKSKҫQ ĈѭӡQJK{KҩSWUrQ (WӯPNJLKӑQJKҫXÿӃQWKDQKTXҧQ)FyFKӭFQăQJGүQNKtOjP ҩPOjPҭPYjOӑFNK{QJNKtWUѭӟFNKLYjRSKәL ĈѭӡQJK{KҩSGѭӟL (JӗPNKtTXҧQFk\SKӃQDQJYjSKӃQDQJ): WKӵFKLӋQFKӭF QăQJGүQNKtYjWUDRÿәLNKt
5 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 0NJLOjFѫTXDQÿҫXWLrQWLӃSQKұQYj[ӱOêNKtWKӣ&KӭFQăQJFӫa mNJi lj giӳ ҩP JLӳ ҭm vj ljm sҥch kht trӡi Khi qua mNJi, không khí sӁ ÿѭӧFÿLӅu chӍnh nhiӋWÿӝ gҫn bҵng nhiӋWÿӝ FѫWKӇ vj ÿӝ ҭm gҫn bmo hza 100%, bҩt ku nhiӋWÿӝ vj ÿӝ ҭm ngoji kht quyӇn QKѭWKӃ QjR&KӭFQăQJOjPҩPÿѭӧFWKӵFKLӋQQKӡYjRKӋWKӕQJPDRPҥFKPiXFy WKjQKPӓQJӣNKRDQJPNJLVӁWӓDQKLӋWYjRNK{QJNKtNKLNK{QJNKtÿLTXDQy7X\ӃQ EjLWLӃWVӁWLӃWUDPOGӏFKQKj\PӛLQJj\ÿӇWҥRҭPFKRNKtWKӣÿѭӧFKtWYjR+Ӌ WKӕQJQLrPPҥFPNJLFyQKLӋPYөÿҧPEҧRUҵQJÿӝҭPWѭѫQJÿӕLFӫDNKtӣPӭF± NKLÿӃQYzPKӑQJ [1]1JRjLUDFiFFKҩWQKj\NӃWKӧSYӟLO{QJPNJLÿӇOjPVҥFKNKt WKӣ0NJLFyNKҧQăQJQJăQFҧQYjOӑFÿѭӧFFiFEөLFyNtFKWKѭӟFQKӓNKRҧQJ4-6 àm 7X\QKLrQNKLWLӃQKjQKWK{QJNKtQKkQWҥRWUѭӡQJKӧSÿһWQӝLNKtTXҧQKD\PӣNKt TXҧQWKuÿѭӡQJGүQNKtVӁEӏQӕLWҳWEӣLKӋWKӕQJӕQJQӝLNKtTXҧQGRÿyFiFFKӭFJLӳ ҩPOjPҭm vj ljm sҥch kht trӡLFӫDPNJLVӁEӏPҩWÿL0ҩWÿӝҭPWӯÿѭӡQJK{KҩSJk\ KұXTXҧWәQWKѭѫQJWӃEjRELӇXP{QKҩWOjWӃEjRELӇXP{NKtTXҧQYjSKӃTXҧQ+ұX TXҧFӫDWuQKWUҥQJQj\OjJk\ELӃQÿәLFKӭFQăQJSKәLQKѭJLҧPÿӝGmQQӣYjKRҥWWtQK FӫDFKҩWVXUIDFWDQWJk\NK{FKҩWWLӃWÿѭӡQJWKӣ[ҽSSKәLYjJLҧPR[\PiX[2] Chính YuYұ\\rXFҫXFҫQWKLӃWOjSKҧLFXQJFҩSEӝWҥRҭPYjOjPҩPÿӇÿҧPEҧRÿLӅXKzDGzQJ NKtSKKӧSVLQKOêEuQKWKѭӡQJFӫDEӋQKQKkQ
2.1.3 @
Hình 2.1 Nhi W ÿ͡ EuQK WK˱ͥQJ ÿ͡ ̱P W˱˯QJ ÿ͙i và tuy W ÿ͙i t̩i ba v͓ trí trong ÿ˱ͥng hô h̭p B̭t kǤ m͡t h th͙ng c̭SNKtÿ͋ ÿL͉u tr͓ QjRÿ͉u ph̫Lÿ̩t hi u sṷWÿ̫m b̫o th͗DPmQÿL͉u ki QEuQKWK˱ͥng t̩LFiFÿL͋m vào cͯa h th͙ng hô h̭p [2]
2.1.4 ]
/jPҭPTXiPӭFFKӍFyWKӇ[ҧ\UDQӃXQKLӋWÿӝFӫDNKtWKӣYjRFDRKѫQ 0 &Yjÿӝ ҭPWX\ӋWÿӕLOӟQKѫQPJ/ĈLӅXQj\tWNKL[ҧ\UDNKLNK{QJGQJWKLӃWEӏNKtGXQJ0һFGNKyJk\UDWuQKWUҥQJOjPҭPTXiPӭFYӟLEӝOjPҭPEҵQJQKLӋWQKѭQJOjPҭPKRjQWRjQÿӕLYӟLNKtWKӣYjRVӁJLҧLTX\ӃWWuQK WUҥQJPҩWQѭӟF[ҧ\UDWURQJNKt WKӣPjEuQKWKѭӡQJNK{QJQKұQWKҩ\9ӟLFiFKӋWKӕQJOjPҭPKLӋQWҥLtWNKLJһSWuQKWUҥQJWăQJQKLӋWPӝWFiFKÿiQJNӇYjWәQWKѭѫQJNKtTXҧQGREӝOjPҭPWҥRQrQPӝWKLӋXVXҩWQKLӋWFDRUҩWKLӃPJһS'RNKҧQăQJWKXQKLӋWFӫDFiFFKҩWNKtWKҩSQrQNKyPjWUX\ӅQ ÿѭӧFPӝWOѭӧQJQKLӋWÿiQJNӇÿӇFyWKӇJk\UDEӓQJNKtTXҧQNKLNK{QJFyFiFKҥWNKtGXQJĈӕLYӟLEӋQKQKkQKҥWKkQQKLӋWWLӃQKjQKOjPQyQJWӕLÿDFKҩWNKtWKӣYjRFNJQJ tWFyҧQKKѭӣQJÿӃQYLӋFFҧLWKLӋQWKkQQKLӋWWUXQJWkPFӫDEӋQKQKkQ7X\Yұ\OjPҩP
8 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 YjOjPҭPNKtWKӣYjRWӟLJLiWUӏEuQKWKѭӡQJFӫDFѫWKӇVӁKӛWUӧFKRFiFNӻWKXұWOjP ҩPNKiFWK{QJTXDYLӋFQJăQQJӯDPҩWWKrPQKLӋWWӯÿѭӡQJK{KҩS
9ҩQÿӅOLrQTXDQYӟLYLӋFOjPҭPTXiPӭFKD\JһSKѫQNKLVӱGөQJWKLӃWEӏNKtGXQJ WҥRKҥWVѭѫQJĈLӅXWUӏNKtGXQJTXiPӭFFyWKӇJk\PӝWFkQEҵQJQѭӟFGѭѫQJWtQKQKҩW OjӣWUҿVѫVLQKYjEӋQKQKkQVX\WKұQ.KtGXQJFNJQJGӉJk\QrQWuQKWUҥQJQKLӉPNKXҭQ ÿѭӡQJK{KҩSGѭӟL.KtGXQJOҥQKFyWKӇOjPWăQJVӭFFҧQÿѭӡQJWKӣGROjPWăQJGӏFK WLӃWÿѭӡQJWKӣYjJk\NtFKӭQJÿѭӡQJK{KҩS>@
Hình 2.2 &iFY̭Qÿ͉OLrQTXDQÿ͇QOjP̱PNK{QJWK͗DÿiQJKD\TXiPͱF [4]
+uQKJLӳD+uQKFKөS8$:Yj3$:FӫDNKtTXҧQEuQKWKѭӡQJEҵQJNtQKKLӇQYL ÿLӋQWӱTXpW6(0YjSKӃQDQJEuQKWKѭӡQJEҵQJNtQKKLӇQYLiQKViQJ/0YjNtQKKLӇQYLÿLӋQWӱ7(08$:FKRWKҩ\VӵJҩSNK~FYjFKLӃPѭXWKӃFӫDFiFWӃEjRELӇXP{WUөFyO{QJFKX\ӇQWUrQFiFPjRYjVӵFKLӃPѭXWKӃFӫDFiFWӃEjRJREOHWWURQJFiF
9 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 OXӕQJYӟLVӵ[XҩWKLӋQJLӕQJQKѭO{QJPDRFӫDO~DPuWUrQFiFÿӍQKFӫDQӃSJҩSQLrP PҥF3$:FKRWKҩ\Vӵ[XҩWKLӋQEuQK WKѭӡQJFӫDSKӃQDQJELӇXP{PӓQJ(3,YjOӟS QӝLP{(1'FӫDWӃEjRQӝLP{ORҥL,YjWӃEjRORҥLWKѭӡQJYjPҩWKRjQWRjQFiFWӃEjR ELӇXP{WUөYjFiFWӃEjRJREOHWWURQJFiFOXӕQJFӫDNtQKKLӇQYLҦQKFKөSFKRWKҩ\ ELӇXP{NKtTXҧQEҩWWKѭӡQJ6(0[2,5 EDU PPFKRWKҩ\FKҩWQKҫ\NK{FӫDELӇX P{NKtTXҧQYjPҩWKRjQWRjQELӇXP{EӏFҳW6(0[, bar Laum, PҩWYҿQJRjL JLӕQJQKѭO{QJPDRFӫDO~DPuYjÿѭӧFWKD\WKӃEҵQJOӟSFKҩWQKj\NK{3KҧL0i\FKөS ҧQKKLӇQYL3$:WURQJÿLӅXNLӋQQKLӋWÿӝ YjÿӝҭPFDREӣL/0Yj7(0FKRWKҩ\SK QӅP{NӁSKiYӥWtQKWRjQYҽQFӫDWӃEjRYӟLFiFW~L9WURQJELӇXP{WӃEjRORҥL, [4]
%ҧQJ 1.1 &iFYҩQÿӅOLrQTXDQÿӃQOjPҭPNK{QJWKӓDÿiQJKD\TXiPӭF [4]
2.2 Khái niӋm thông khí nhân tҥo
7K{QJNKtQKkQWҥROjTXiWUuQKKӛWUӧK{KҩSFKREӋQKQKkQNKLFKӭFQăQJVLQKOêFӫDSKәLEҩWWKѭӡQJGREӋQKOêKRһFGRFiFQJX\rQQKkQNKiFKTXDQӭFFKӃKRһFGRNLӇPVRiWKӋK{KҩSWURQJTXiWUuQKSKүXWKXұW\NKRD [5]
10 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 Thông kht nhân tҥRÿѭӧc thӵc hiӋn dӵa trên sӵ chênh lӋch ip lӵc giӳa miy vj phәi +LӋQQD\thông kht nhân tҥRÿѭӧc thӵc hiӋn trên nguyên lý thông kht ip lӵFGѭѫQJQJKƭa lj dng mi\ÿҭy kht vjo phәi ljPWăQJip lӵFÿѭӡng thӣ Èp lӵFÿѭӡng thӣ WăQJ lên sӁ gi~Sÿҭy kht ÿLYjo phӃ nang nhӡ ÿy các phӃ QDQJFNJQJQKѭSKәi sӁ nӣ ra Khi phәi nӣ UDÿӃn mӝt mӭc thӇ tích hay áp lӵc nhҩWÿӏnh sӁ dӯQJEѫPNKt vjRÿѭӡng thӣNKLÿy ip lӵFWURQJÿѭӡng thӣ bҳWÿҫu giҧm xuӕng Thu thӣ ra bҳWÿҫu khi ip lӵFWURQJÿѭӡng thӣ giҧm xuӕng thҩSKѫQVRYӟi ip lӵc phӃ nang Thông kht nhân tҥo cy thӇ thay thӃ mӝt phҫn hoһc tojn bӝ nhӏp tӵ thӣ cӫa bӋnh nhân
&iFGDRÿӝng áp lӵc lӗng ngӵc khi thông khí áp lӵFGѭѫQJ[ҧy ra WUiLQJѭӧc vӟi dao ÿӝng áp lӵc xҧy ra trong thӣ tӵ nhiên Trong thông khí nhân tҥo, áp lӵc trung bình trong lӗng ngӵc thҩp nhҩt khi thӣ bҵng vӟi mӭc áp lӵFGѭѫQJFXӕi thì thӣ UD3((3FP+2O) [5]
Hình 2.3 B nh nhân thông khí nhân t̩o s͵ dͭng b͡ t̩o ̱m và làm ̱m [Ngu͛n: Chͭp t̩i Khoa H͛i Sͱc C̭p Cͱu - %9ĈD.KRD%˱XĈL n]
Cҩu tҥo cӫa máy thӣ
Do máy thӣ thӵc hiӋn chӭFQăQJFKtQKOjFXQJFҩp khí cho bӋnh nhân, vì vұy thiӃt bӏ cҫn phҧi kӃt nӕi vӟi hӋ thӕng khí nén Các máy thӣ thӃ hӋ ÿҫXÿѭӧc vұn hành hoàn toàn bҵng khí, chúng sӱ dөng áp lӵFNKtÿӇ vұn hành máy thӣ FNJQJQKѭÿӇ thông khí cho bӋnh
11 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 nhân Các máy thӣ thӃ hӋ mӟLÿѭӧFÿLӅu khiӇn bҵQJÿLӋn tӱ vӟi sӵ trӧ giúp cӫa công nghӋ vi xӱ Oê6ѫÿӗ khӕi cӫa mӝt máy thӣ ÿѭӧFWUuQKEj\QKѭKuQKErQGѭӟi:
HӋ thӕQJKѫLÿk\OjEӝ phұn chӏu trách nhiӋm cung cҩp mӝt hӛn hӧSNKtÿmÿѭӧc trӝn tӟi bӋnh nhân Dòng khí oxy 100% sӁ ÿѭӧc cҩp cho máy thӣ vӟi mӭc áp lӵc khoҧng
50 psi Máy thӣ tiӃn hành làm giҧm áp lӵc này và trӝn vӟLNK{QJNKtÿӇ cung cҩp cho bӋnh nhân mӝt khí thӣ có giá trӏ FIO2 (nӗQJÿӝ khí oxy cung cҩp vào cho bӋnh nhân) theo yêu cҫXFjLÿһt cӫDQJѭӡi sӱ dөng Rҩt nhiӅu kӻ thuұt có thӇ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ÿLӅu khiӇn dòng khí phân phӕi ÿӇ phù hӧp vӟi tӯng chӃ ÿӝ thông khí cӫa bӋQKQKkQQKѭOj chӃ ÿӝ kiӇm soỏt thӇ tớch, chӃ ÿӝ kiӇm soỏt ỏp lӵc hay là kiӇm chӃ ÿӝ kiӇPVRiWÿ{Lô
HӋ thӕng mҥch thӣ ngoài nhiӋm vө dүn khí tӟi bӋnh nhân còn kӃt hӧp vӟi phin lӑc ÿӇ lӑc bөi và vi khuҭn cӫa nguӗn khí thӣ vào nhҵm bҧo vӋ bӋnh nhân và lӑc nguӗn khí thӣ UDÿӇ bҧo vӋ nhân viên y tӃ
HӋ thӕQJÿLӋn tӱ: hҫu hӃt các máy thӣ thӃ hӋ mӟLÿѭӧFÿLӅu khiӇn bҵng bӝ vi xӱ lý
Bӝ vi xӱ lý sӁ ÿLӅu khiӇn van thӣ vào và van thӣ UDÿӇ kiӇm soát các chӃ ÿӝ thông khí cho bӋnh nhân Bӝ vi xӱ OêFNJQJNLӇm soát các dӳ liӋu tӯ hӋ thӕng theo dõi cӫa máy thӣ
12 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 (ví dө áp lӵc, dòng, thӇ tích) và có thӇ hiӇn thӏ các thông sӕ này lên màn hình theo dõi
HӋ thӕQJEiRÿӝng cӫa máy thӣ FNJQJÿѭӧFÿLӅu khiӇn bӣi bӝ vi xӱ lý [2]
Thông khí nhân tҥo là hình thӭc hӛ trӧ hô hҩp cho bӋnh nhân khi chӭFQăQJK{Kҩp cӫa hӑ không ÿҧm bҧo hoһFÿӇ kiӇm soát trong quá trình phүu thuұt ViӋFÿһt nӝi khí quҧn hay mӣ khí quҧQÿmJLӟi hҥQÿLFKӭFQăQJÿLӅu hòa dòng khí cung cҩp cho phәi Chính vì vұ\ÿӇ ÿҧm bҧRÿѭӧc yêu cҫu cho dòng khí thӣ cung cҩp vào cho bӋnh nhân phù hӧSVLQKOêÿҧm bҧRÿѭӧFÿӝ ҭPYjÿӝ ҩm giӕQJQKѭNKLWK{QJNKtEuQKWKѭӡng cӫDFѫWKӇ thì cҫn phҧi có bӝ tҥo ҭm và làm ҩm khí thӣ bә sung cho bӋQKQKkQĈk\Oj bӝ phұn không thӇ thiӃu trong quá trình thông khí nhân tҥRÿһc biӋt là nhӳng bӋnh nhân thӣ máy dài ngày (>96 giӡ) tҥi khoa ICU
13 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
&+ѬѪ1*,,,± TӘNG QUAN Vӄ BӜ TҤO ҬM VÀ LÀM ҨM
Giӟi thiӋu bӝ tҥo ҭm và làm ҩm
Ĉӝ ҭm khí thӣ không phҧi là thông sӕ ÿiQKJLiFKҩWOѭӧng thông khí Tuy nhiên viӋc cung cҩp khí vӟLÿӝ ҭm không phù hӧp sӁ WiFÿӝng tiêu cӵFÿӃn lâm sàng, có thӇ làm tәn WKѭѫQJQLrPPҥFÿѭӡng thӣ Jk\WăQJF{QJWKӣ, kéo dài thӡi gian thӣ máy cӫa bӋnh nhân ThiӃt bӏ cung cҩSÿӝ ҭPÿӝ ҩm có loҥi thө ÿӝng (HME) và chӫ ÿӝng (máy tҥo ҭm và làm ҩm) [6] Tùy theo tình trҥQJOkPVjQJWLrQÿRin thӡi gian thӣ Pi\ÿӇ có thӇ ÿѭDUD SKѭѫQJSKiSOӵa chӑn thiӃt bӏ cung cҩSÿӝ ҭPÿӝ ҩm phù hӧp cho bӋnh nhân
Trong phҥPYLÿӅ tài luұQYăQFKӍ ÿӅ cұSÿӃn các thiӃt bӏ tҥo ҭm và làm ҩm chӫ ÿӝng thông dөng, hình thӭFÿѭӧFѭXWLrQOӵa chӑQÿӇ hӛ trӧ trong thông khí dài ngày cho bӋnh nhân
Trên thӏ WUѭӡng ViӋt Nam hiӋn nay có rҩt nhiӅu loҥi bӝ tҥo ҭm và làm ҩm cho khí thӣ, tiêu biӇu là các thiӃt bӏ cӫDFiFKmQJ)LVKHU 3D\NHO1HZ=HDODQG9DGLĈjL/RDQ :LODPHGô
Hình 3.1 B͡ làm ̭m và t̩o ̱m cͯa hãng Fisher&Paykel [8]
Hình 3.2 B͡ t̩o ̱m và làm ̭m cͯa hãng Vadi
14 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Hình 3.3 ChͱFQăQJ ki͋m soát cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m [7]
Các bӝ tҥo ҭm và làm ҩm khí thӣ cӫa các hãng có sӵ khác nhau vӅ kiӇXGiQJQKѭQJ hҫu hӃt chúng có chӭFQăQJNӃt cҩu gҫn QKѭJLӕng nhau Tҩt cҧ ÿӅu cҫn có hai bӝ phұn FKtQKÿyOjEӝ phұQÿLӅu khiӇn gia nhiӋt, thiӃt bӏ chӭDQѭӟc có ngõ khí vào tӯ máy thӣ và ngõ UDÿӇ dүn ÿӃn bӋnh nhân Vӟi cùng chӭFQăQJFKtQKOjÿӇ tҥRÿѭӧc nhiӋWÿӝ 37 oC ӣ ÿӝ ҭPWѭѫQJÿӕLNKLÿӃn chҥc chӳ Y cӫa mҥch thӣ bӋnh nhân Ӣ phҥm vi cӫa luұQYăQ[LQÿѭӧc tham khҧo và trình bày vӅ kӃt cҩu, nguyên lý hoҥt ÿӝng cӫa bӝ làm ҩm MR810 và bӝ tҥo ҭm MR340.
Cҩu tҥo chung cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm
Cҩu tҥo bên ngoài cӫa bӝ tҥo ҭm gӗm có: chamber chӭDQѭӟc có ngõ khí vào, ngõ NKtUDQJ}FKkPQѭӟc và tҩPÿӃ truyӅn nhiӋWĈӕi vӟi bình tҥo ҭPWKѭӡng có phân biӋt vӅ NtFKWKѭӟc lӟn nhӓ khác nhau cho loҥi trҿ HPYjQJѭӡi lӟn
Cҩu tҥo bên ngoài cӫa bӝ làm ҩm gӗm có: dây nguӗn, giá gҳn bình vào thanh treo, tҩPÿӃ gia nhiӋt, thanh chӕt gҳng kҽp bình tҥo ҭPPjQKuQKÿLӅu khiӇn gӗm các phím bҩPYjÿqQOHGKLӇn thӏ nguӗn, hiӇn thӏ FjLÿһWFiFWtQKQăQJ
15 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Hình 3.4 C̭u t̩o bên ngoài cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m [8]
Cҩu tҥo bên trong gӗm có: khӕi nguӗn nuôi, khӕi vi xӱ lý, khӕi led hiӇn thӏ, khӕLÿLӅu khiӇn công suҩt nhiӋt và tҩm gia nhiӋt
16 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Hình 3.5 C̭u t̩o bên trong cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m [8]
17 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Các ký hiӋu trên thiӃt bӏ:
4 CҧQKEiRÿӝ nóng bӅ mһt có thӇ Yѭӧt quá 75 0 C
STT ChӍ thӏ éQJKƭD ± +ѭӟng khҳc phөc
2 Phím nhҩn bӏ lӛi, kiӇP WUD SKtP ÿѭӧc ÿһWÿ~QJYӏ trí hay không
3 NhiӋWÿLӋn trӣ VѫFҩp bӏ lӛi (ngҳn hoһc hӣ mҥch) KiӇm tra nhiӋW ÿLӋn trӣ và thay thӃ nӃu cҫn
18 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
4 NhiӋWÿLӋn trӣ thӭ cҩp bӏ lӛi (ngҳn hoһc hӣ mҥch) KiӇm tra nhiӋW ÿLӋn trӣ và thay thӃ nӃu cҫn
5 NhiӋWÿӝ FjLÿһt không chính xác (ngҳn hoһc hӣ mҥch) KiӇm tra dây gia nhiӋt và thay thӃ nӃu cҫn
6 Tҩm gia nhiӋt cӫD EuQK Qѭӟc bӏ lӛi, kiӇm tra và thay thӃ nӃu cҫn
7 5ѫOHQJҳt nhiӋt bӏ lӛi, PCB bӏ lӛi Sӱa hoһc thay thӃ PCB nӃu cҫn
8 Triac kiӇm soát nhiӋt bӏ lӛi, PCB bӏ lӛi
9 ThiӃt bӏ lӛi Nên trҧ lҥi thiӃt bӏ FKRÿҥi lý Fisher & Paykel Healthcare ĈLӅu kiӋn vұn chuyӇQYjOѭXNKR[8]:
Tuân thӫ khuyӃn cáo cӫa quy trình làm sҥch bӝ làm ҩm khí thӣ MR810 Giҧi pháp ErQGѭӟi có thӇ kiӇPWUDYjÿҧm bҧo viӋFăQPzQNK{QJGLӉn ra ÿӕi vӟi các bӝ phұn kim loҥi và nhӵa cӫa thiӃt bӏ ViӋc làm sҥFKQrQÿѭӧc tiӃQKjQKQKѭ\rXFҫu:
2 Làm sҥch bӝ làm ҩm và tҥo ҭm vӟi mӝt trong hai cách sau:
19 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Chҩt tҭy rӱa bӅ mһWWK{QJWKѭӡng (loҥi dùng cho bӅ mһt plastic và kim loҥi)
3 Lau sҥcKWUѭӟc khi sӱ dөng
/ѭXê.K{QJÿѭӧc nhúng bӝ làm ҩm vào chҩt lӓng, viӋc làm này có thӇ dүQÿӃn phá hӓng thiӃt bӏ)
6ѫÿӗ nguyên lý cӫa bӝ làm ҩm hiӋn có
Hình 3.6 6˯ÿ͛ nguyên lý cͯa b͡ làm ̭m tham kh̫o [8]
Bӝ làm ҩm MR810 hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ gia nhiӋt thө ÿӝng, trên thiӃt bӏ này sӁ có phím nhҩQÿӇ chӑn mӝt trong ba mӭc nhiӋWÿӝ gia nhiӋt mong muӕn Ӣ mӛi mӭc lӵa chӑn sӁ là 1 khoҧng nhiӋWÿӝ mà ӣ ÿyW\YjROѭXOѭӧQJNKtÿLTXDW\YjRQKLӋWÿӝ môi WUѭӡng bên ngoài mà nhiӋWÿӝ khí phân phӕi vào bӋnh nhân có thӇ WKD\ÿәi trong mӝt khoҧng phҥm vi nhҩWÿӏQKĈLӅu này có thӇ dүQÿӃn viӋc nhiӋWÿӝ FjLÿһt mong muӕn NK{QJÿѭӧc chính xác khi bӏ ҧQKKѭӣng cӫa sӵ giҧPKD\WăQJFӫa nhiӋWÿӝ bên ngoài,
20 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 nhҩWOjNKLGzQJNKtÿLTXDÿRҥn dây thӣ GjLÿӇ ÿӃn bӋQKQKkQWURQJP{LWUѭӡng phòng lҥnh ICU
Bҧng 1.2 Khoҧng nhiӋWÿӝ dòng khí cho tӯng mӭFFjLÿһt cӫa bình tҥo ҭm, làm ҩm hiӋn có [8]
Mô hình thiӃt kӃ cӫDÿӅ tài sӁ khҳc phөFQKѭӧFÿLӇm cӫDWtQKQăQJNLӇm soát nhiӋt thө ÿӝng ThiӃt bӏ thiӃt kӃ sӁ có thêm cҧm biӃn nhiӋt theo dõi nhiӋWÿӝ khí thӣ cung cҩp cho bӋQKQKkQÿӇ hӗi tiӃp vӅ bӝ xӱ lý tӯ ÿyÿLӅu khiӇQÿѭӧc chính xác nhiӋWÿӝ dòng khí mong muӕn cung cҩp cho bӋnh nhân
1KѭӧFÿLӇm cӫDSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc thӫ công
7UrQ FKDPEHU 05 05 FNJQJ QKѭ Kҫu hӃt các loҥi chamber khác trên thӏ WUѭӡng hiӋQQD\ÿLӅu chӍ có ngõ khí vào, ngõ khí ra và ngõ còn lҥLÿӇ FKkPQѭӟc vào bình ViӋFFKkPQѭӟFYjREuQKÿѭӧc tiӃn hành khi quan sát thҩ\OѭӧQJQѭӟc còn ít và thӵc hiӋn châm bҵQJ FiFK GQJ [LODQK ÿӇ EѫP 9LӋF FKkP Qѭӟc thӫ công có mӝt sӕ QKѭӧFÿLӇPQKѭVDX
Mҩt công sӭFQJѭӡLÿӇ theo dõi khi nào cҫn châm NӃXQKѭNK{QJWKHRG}LNӏp thӡi viӋc cҥQQѭӟc trong bình làm có thӇ xҧ\UDÿLӅu này sӁ ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ ҩPÿӝ ҭm cӫa khí thӣ FNJQJQKѭҧQKKѭӣQJÿӃn chҩWOѭӧng cӫa thiӃt bӏ
Phҧi thӵc hiӋn viӋFFKkPQѭӟc thӫ công tӕn nhân lӵc
MӵF Qѭӟc cӫD FKDPEHU NK{QJ ÿѭӧc cӕ ÿӏnh sӁ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn viӋF WKD\ ÿәi khoҧng chӃWFѫKӑc trong quá trình thông khí
Gây ra rò rӍ khí trên mҥch thӣ WURQJTXiWUuQKFKkPQѭӟFÿLӅu này sӁ ҧQKKѭӣng ÿӃn chҩWOѭӧng thông khí hay có thӇ Jk\UDFiFEiRÿӝng rò rӍ khí trên máy thӣ
21 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Mô hình sӁ cҧi tiӃQSKѭѫQJWKӭFFKkPQѭӟc nhҵm nâng cao tính tӵ ÿӝng hóa cho viӋc theo dõi mӵFQѭӟc, tӵ ÿӝng hóa viӋc châm QѭӟFÿӇ góp phҫn giҧi phóng sӭc lao ÿӝng cho nhân viên y tӃ
22 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Thông qua viӋc tìm hiӇXFiFѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa các thiӃt bӏ thӵc tӃÿһc biӋt là bӝ làm ҩP05ÿmQKұn thҩy rҵQJÿӇ ÿiSӭQJÿѭӧc nhu cҫu cӫDQJѭӡi sӱ dөng, mô hình bӝ tҥo ҭm, làm ҩm thiӃt kӃ cҫn phҧi có các chӭFQăQJVDX
Gia nhiӋWWKHRFѫFKӃ chӫ ÿӝng: dӵa vào cҧm biӃn hӗi tiӃp nhiӋWÿӝ khí thӣ ÿӇ tӵ ÿLӅu chӍnh gia nhiӋWÿiSӭng vӟi mӭc nhiӋWÿӝ FjLÿһt cӫDQJѭӡi sӱ dөng
Theo dõi và FKkPQѭӟc tӵ ÿӝng: dӵa vào cҧm biӃQÿӇ theo dõi mӵFQѭӟc trong bình làm ҭm, kӃt hӧp vӟi bӝ phұn vi xӱ OêÿLӅu khiӇQÿӇ tӵ ÿӝQJFKkPQѭӟc khi mӵc QѭӟFÿӃn phҥm vi nhҩWÿӏnh
6ѫÿӗ khӕi cӫa mô hình bӝ tҥo ҩm và làm ҭm
Hình 4.1 6˯ÿ͛ mô hình thi͇t k͇ b͡ t̩o ̱m và làm ̭m
Mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm cҫn có các bӝ phұQFKtQKQKѭWUrQÿӇ ÿiSӭQJÿѭӧc yêu cҫu hoҥWÿӝng vӟi các c hӭFQăQJÿmÿһt ra:
23 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
Khӕi nguӗn (1): gӗm có biӃQiSÿӇ chuyӇQÿәi thành mӭFÿLӋn áp 12VDC mong muӕn - mҥch chӍQKOѭXÿӇ chuyӇQÿәi tӯ GzQJÿLӋn xoay chiӅu thành mӝt chiӅu ± mҥch lӑFÿӇ làm phҷQJÿLӋn áp ± khӕi әQiSÿӇ ÿҧm bҧo yêu cҫXÿLӋn áp hoҥWÿӝng әQÿӏnh ÿҧm bҧo hoҥWÿӝng cӫa các linh kiӋn
KhӕLÿLӅu khiӇn nhiӋt (5) và khӕi tiӃWOѭXQѭӟc (9): gӗm có bӝ gia nhiӋt và bӝ phұQÿLӅu khiӇn nhiӋt; bӝ ÿLӅu khiӇQPRWRUEѫPQѭӟc
Khӕi xӱ lý trung tâm (4): bӝ xӱ lý nguӗn mӣ arduino mega 2560
Khӕi màn hình hiӇn thӏ các thông sӕ theRG}LQKѭQKLӋWÿӝ, hiӇn thӏ thông sӕ nhiӋt ÿӝ FjLÿһt và nhiӋWÿӝ theo dõi (8)
1JRjLUDÿӇ hoàn thiӋn chӭFQăQJFҫn phҧi có khӕi cҧm biӃn: cҧm biӃn nhұn dҥng mӵFQѭӟc (6), theo dõi nhiӋWÿӝ (2) và chӭFQăQJQJӯng hoҥWÿӝng khi mӵFQѭӟc xuӕng thҩp (7).
ThiӃt kӃ nguyên lý hoҥWÿӝng mô hình bӝ tҥo ҩm và làm ҭm
&ҧPELӃQ ÿLӋQGXQJ 20 ҨƚƌĞůĂLJŶŚŝҵƚ dҩƚƌĞůĂLJŶŚŝҵƚ NO YES ŝҲƵŬŚŝҳŶŶŚŝҵƚĜҾPID
47 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355
4.9 KhӕLÿLӅu khiӇn nhiӋt Ĉӕi vӟi mô hình thiӃt kӃ sӁ cҧi tiӃn hình thӭc gia nhiӋt tӯ thө ÿӝQJQKѭFiFWKLӃt bӏ hiӋn có trên thӏ WUѭӡng thành hình thӭc chӫ ÿӝng, tӭc là sӁ cҫQFѫFKӃ ÿyQJQJҳt tӵ ÿӝng ÿӇ gia nhiӋWÿiSӭng nhu cҫXWKD\ÿәi nhiӋWÿӝ cӫDP{LWUѭӡQJQKѭQJYүQÿҧm bҧo hoҥt ÿӝQJÿ~QJQKLӋWÿӝ thiӃWÿһt cho nguӗn khí thӣ khi tӟi bӋQKQKkQĈӇ thӵc hiӋQÿѭӧc ÿLӅu này sӁ cҫn kӃt nӕLÿLӋn trӣ nhiӋt vӟi linh kiӋQÿyQJQJҳt hoҥWÿӝQJGѭӟi sӵ kiӇm soát cӫa cҧm biӃn hӗi tiӃp nhiӋWÿӝ (NTC 10K) và sӵ ÿLӅu khiӇn cӫa hӋ thӕQJÿLӅu khiӇn
0ҥFKÿRYj FKX\ӇQÿәL WtQKLӋX 1KLӋWÿӝFjL ÿһt
Hình 4.19 6˯ÿ͛ thi͇t k͇ kh͙LÿL͉u khi͋n nhi t
4.9.1 M̩FKNtFK6ROLG6WDWH5HOD\ÿL͉u khi͋n nhi t
7URQJTXiWUuQKÿLӅu khiӇn gia nhiӋt, cҫn phҧi thiӃt kӃ mҥFKÿLӅu khiӇn công suҩt sao cho thoҧ mãn các yêu cҫu sau: x Cách ly mҥFKÿLӅu khiӇn có công suҩt bé và mҥFKÿӝng lӵc có công suҩt lӟn x Khҧ QăQJÿiSӭng tҫn sӕ ÿyQJQJҳt cao (trong 1giây o 1phút) x Tránh nhiӉu tӕt
MҥFKÿLӅu khiӇn công suҩt nhiӋWÿѭӧc chӑn là Module Solid State Relay (SSR)
48 HVTH: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 ChӭFQăQJ665FychӭFQăQJWѭѫQJWӵ QKѭUѫOHFѫNKtWK{QJWKѭӡng, là thiӃt bӏ ÿLӋn tӯ GQJÿӇ FiFKO\YjÿLӅu khiӇn giӳa mҥFKÿLӅu khiӇn có công suҩt nhӓ và mҥch ÿӝng lӵc có công suҩt tҧi lӟn tӯ ÿyFKRSKpSGzQJÿLӋn nhӓ có thӇ ÿLӅu khiӇn mӝt tҧi tiêu thө dòng lӟQKѫQ ѬX ÿLӇPĈLӇm khác biӋt rõ nét nhҩt cӫa SSR so vӟLUѫOHWK{QJWKѭӡng là nó không có "bӝ phұn chuyӇQÿӝQJ5ѫOHFѫNKLKRҥWÿӝng sӁ nghe tiӃng "tҥch" do tiӃSÿLӇPFѫ NKtÿyQJPӣ GѭӟLWiFÿӝng lӵc tӯ WUѭӡQJKD\FNJQJFyWKӇ phát ra tia lӱa khi tiӃSÿLӇm ÿyQJ ngҳt
Cҩu tҥo: SSR gӗm 1 coupling và mӝt hoһc nhiӅX026)(7&RXSOLQJÿyQJYDLWUz FiFKO\GzQJÿLӋQÿLӅu khiӇn nhӓ vӟLGzQJÿLӋn tҧi lӟQ/êWѭӣng nhҩt là sӱ dөng coupling TXDQJRSWLF.KLFyGzQJÿLӋn nhӓ, mӝWÿqQ/('VӁ SKiWTXDQJYjÿӕi diӋn nó là mӝt diode thu quang Diode nhұn ánh sáng và kích hoҥWGzQJTXDFiF026)(7JLiSOѭQJ vӟi nó, cho phép dòng tҧi chҥy qua mҥch
Trong luұQYăQQj\0RGXOHUHOD\665ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ kích hoҥt cho mҥFKÿLӋn trӣ tҥo nhiӋt cӫa hӋ thӕng tҥo ҩPGѭӟi sӵ ÿLӅu khiӇn cӫa Arduino Mega 2560 Khi nhiӋWÿӝ hӗi tiӃSÿҥWÿӃn khoҧng nhiӋWÿӝ ÿmFjLÿһWEDQÿҫu tӯ QJѭӡi vұn hành, khӕi xӱ OêYjÿLӅu khiӇn sӁ ÿLӅu khiӇQÿӇ SSR mӣ, hӋ thӕng gia nhiӋt sӁ QJѭQJÿXQ1Ӄu nhiӋWÿӝ hӗi tiӃp nҵPGѭӟi khoҧng nhiӋWÿӝ FjLÿһt, SSR sӁ ÿyQJYà hӋ thӕng gia nhiӋt lҥi tiӃp tөFÿXQÿӃn nhiӋWÿӝ ÿmFjLÿһt
Thông sӕ kӻ thuұt cӫa Module kích ӣ mӭc thҩp:
HiӋXÿLӋn thӃ kích tӕLÿD9'&
Các mӭc hiӋXÿLӋn thӃ tӕLÿDYjFѭӡQJÿӝ GzQJÿLӋn tӕLÿDFӫa motor có thӇ ÿҥt ÿѭӧc:
9 10A ± 9$&&ѭӡQJÿӝ GzQJÿiӋn tӕLÿDTXDFiFWLӃSÿLӇm cӫDUѫ± le vӟi hiӋu ÿLӋn thӃ