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在臨床中，醫(yī)用呼吸機會根據(jù)患者的病情、生命體征、血氧飽和度等指標(biāo)，通過肺動力學(xué)參數(shù)監(jiān)測隨時調(diào)整支持壓力，氧氣供應(yīng)量，并依靠伺服反饋控制系統(tǒng)，利用優(yōu)化算法保持供氣與患者呼吸同步。這套復(fù)雜系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求也很高，無論是壓力驅(qū)動系統(tǒng)、患者回路、過濾器還是閥門，任何零部件發(fā)生故障，呼吸機都可能失靈，進而危及患者生命，所以需要在專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)中使用。

而家用呼吸機，基本都是無創(chuàng)呼吸機，使用條件相對簡單，可以視作醫(yī)用呼吸機的“簡化普及版”。家用呼吸機比較便攜，方便攜帶和治療，家用呼吸機主要構(gòu)成部分由馬達，主板，流量傳感器，濕化器，面罩和管路。

家用呼吸機用于緩解病人睡眠過程中的打鼾、低通氣和睡眠呼吸暫停，中輕度呼吸衰竭和呼吸功能不全者，從而達到輔助治療目的，通常用于家庭環(huán)境，也可用于醫(yī)療機構(gòu)。主要有：家用呼吸支持設(shè)備、睡眠呼吸機、睡眠無創(chuàng)呼吸機、持續(xù)正壓呼吸機、雙水平無創(chuàng)呼吸機、正壓通氣治療機等。

而呼吸機中最重要的參數(shù)監(jiān)測便是氣體流量的監(jiān)測，流量監(jiān)測多功能呼吸機一般在呼氣端裝有流量傳感器，以監(jiān)測呼出氣的潮氣量，并比較吸入氣的潮氣量，以判斷機器的使用狀態(tài)、機械的連接情況和病人的情況。也有的呼吸機應(yīng)用呼氣流量的監(jiān)測數(shù)據(jù)來反饋控制呼吸機。

呼出氣潮氣量可監(jiān)測病人實際得到的潮氣量。在環(huán)路泄漏的定容量通氣，特別是定壓通氣中，有一定的價值。有的呼吸機甚至用此數(shù)據(jù)饋控吸氣壓力，還可提供給微電腦計算其順應(yīng)性。

呼出氣分鐘通氣量可通過流量的濾波（即把呼氣流量平均，可得到呼出氣的分鐘通氣量）或由潮氣量、呼吸時間來計算。前者反應(yīng)慢，后者反應(yīng)快﹔前者可有分立元件實現(xiàn)，后者必須采用微電腦計算。由于每次呼出氣的潮氣量與呼吸時間均可能有變化，每次計算出的數(shù)據(jù)變化較大，一般是將3~6次呼吸平均后作為呼出氣的分鐘通氣量。該數(shù)據(jù)可作為控制分鐘的指令通氣的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也可作過度通氣與通氣不足報警，還可作管道導(dǎo)管接頭脫落或窒息等報警監(jiān)測。流量傳感器可以安裝在病人的Y型接管處，缺點是增加了一定量的死腔量，優(yōu)點是可用一個傳感器同時監(jiān)測吸入與呼出氣的流量。

而氣體流量是通過流量傳感器去監(jiān)測的，對于家用呼吸機和便捷式呼吸機來說，對于流量傳感器的要求也是非常高的，特別是體積方面，小型呼吸機的內(nèi)部空間有限，同時也對性能方面也有要求，需要有2%以上的高精度監(jiān)測，和超快的響應(yīng)速度，并且消毒殺菌方面也是有要求的。

ISWEEK官網(wǎng)上有一款專門合適的應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是呼吸機方面的流量芯片傳感器，其體積如芯片大小只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm。ISWEEK公司品牌AFE-01的流量芯片，是歐洲原始生產(chǎn)廠家代工的公司。采用MEMS技術(shù)流量傳感器。擁有引以為傲的高級別靈敏度，可以精確檢測達到0.001m/s的氣體流速變化。AFE-01流量傳感器由四個鉑薄膜電阻組成，基于流速的函數(shù)，通過了解熱傳遞，可以從維持恒定溫度所需的電壓補償量來確定流速。同時AFE-01流量芯片因為體積小且耐高溫（-20°C~150°C的工作環(huán)境），很好的溫度補償電路。產(chǎn)品如下圖：

主要參數(shù)性能如下：

體積非常小，雙流向檢測、檢測小質(zhì)量物體的流動、簡單的信號處理電路和標(biāo)定、完全固定的機械元件、優(yōu)異的重復(fù)性、優(yōu)異的長期穩(wěn)定性、適用于多種行業(yè)或安裝到不同外殼、最優(yōu)的性價比。如圖：

特性：測量原理：熱量原理

檢測量程：0 m/s ~1 m/s (半橋模式)

0 ml/min ~50 ml/min (半橋模式), 管徑大約1 mm

0 m/s ~100 m/s (CTA模式)

0 l/min ~5 l/min (CTA 模式), 管徑大約 1 mm

 靈敏度：0.001 m/s

精 度：< 2%測量值（取決于電路和標(biāo)定）

響應(yīng)時間：T63% < 0.5 S

溫度范圍：-20…… +150 °C

電氣連接：絕緣漆包銅線 (一般長度25 mm)

加熱元件：RH (25°C) = 34Ω± 10%

檢測元件：Rs_i (25°C) = 425Ω±10%

參考元件：RR (25°C) = 710Ω± 10%

供電電壓：一般為 2~5 V（取決于氣體流速）

       原文標(biāo)題 : 流量芯片傳感器在家用便捷式呼吸機的應(yīng)用