Máy thở là thiết bị hỗ trợ sự sống: khi mất điện lưới, pin không chỉ giữ lại các cài đặt — mà phải tiếp tục đưa khí vào phổi bệnh nhân. Các máy thở chăm sóc tích cực và vận chuyển hiện đại ngày càng được dẫn động bằng tuabin, thay thế nguồn khí nén từ tường bằng quạt thổi tốc độ cao với nhu cầu chi phối toàn bộ ngân sách năng lượng. Bài A của loạt bài ba phần này giải thích tải đó, gắn nó vào các yêu cầu ISO 80601-2-12 và cho thấy vì sao kích thước pin máy thở là bài toán hiệu suất thiết yếu chứ không phải tính năng tiện lợi.
Các máy thở ICU đời cũ dựa vào khí y tế nén; các máy thở tuabin đương đại — những nền tảng như Getinge Servo-air và nhiều mẫu ICU/vận chuyển — tạo ra lưu lượng và áp suất bằng quạt thổi không chổi than quay ở tốc độ hàng chục nghìn vòng mỗi phút. Dòng quạt thổi đi theo chu kỳ thở: tăng trong lúc hít vào để đạt áp suất hoặc thể tích đã cài, và giảm trong lúc thở ra. Bên trên tải động đó là điện tử điều khiển, các cảm biến (lưu lượng, áp suất, oxy, CO2), đầu ra của máy làm ẩm gia nhiệt khi được lắp, màn hình, cảnh báo và van thở ra.
Khác với mức nền tương đối ổn định của máy theo dõi, dòng của máy thở về bản chất là tuần hoàn theo nhịp thở và phụ thuộc mạnh vào cài đặt máy thở: các nhịp hỗ trợ áp suất cao, PEEP cao, các chế độ bảo vệ phổi ở phổi người lớn cứng, cùng chức năng phun sương hoặc làm giàu oxy đều làm tăng năng lượng quạt thở trên mỗi nhịp. Sự thay đổi độ giãn nở phổi — bệnh nhân ‘chống lại’ máy thở hoặc bộ lọc bị tắc — làm tăng công suất tức thời. Do đó, việc chọn kích thước phải bao trùm cài đặt lâm sàng xấu nhất, chứ không phải thể tích khí lưu thông danh nghĩa trên phổi thử nghiệm có độ giãn nở cao.
Các máy thở chăm sóc tích cực chịu sự điều chỉnh của ISO 80601-2-12 (phiên bản kế nhiệm IEC 60601-2-12:2001, với các bản 2020 và 2023 được căn chỉnh theo ấn bản thứ ba của IEC 60601-1), cùng các tiêu chuẩn kèm theo và cụ thể như ISO 80601-2-55 cho máy theo dõi khí hô hấp và IEC 60601-2-49 cho giám sát đa chức năng. Là thiết bị hỗ trợ sự sống, máy thở phải duy trì hiệu suất thiết yếu — cung cấp nhịp thở đã cài trong giới hạn chính xác — khi mất nguồn bên ngoài, với các cảnh báo theo từng giai đoạn theo IEC 60601-1-8. Các nhà sản xuất công bố thời lượng pin nội bộ ở các cài đặt xác định, chính vì đây là tuyên bố an toàn chứ không phải tiếp thị.
Việc vận chuyển trong bệnh viện (CT, phòng mổ, ICU ra khoa) và các máy thở cấp cứu/EMS chạy hoàn toàn bằng nguồn nội bộ trong thời gian dài, còn các máy thở vận chuyển quân sự/điền dã cộng thêm va đập, rung động và nhiệt độ khắc nghiệt. Nhiệm vụ của pin phải bao trùm thời gian vận chuyển dự kiến cộng biên độ an toàn cho các chậm trễ ở thang máy và phòng chẩn đoán hình ảnh, và bộ pin phải cung cấp công suất quạt thở ở mức sạc thấp mà không có lỗi cấp áp suất.
Nhu cầu cao và gắn với nhịp thở của quạt thở nghiêng về các cell có điện trở trong thấp và cấp xung mạnh mẽ. NiMH mang lại khả năng phóng điện cao, hóa chất gốc nước và về bản chất an toàn, khả năng chịu mô hình sạc duy trì/sạc duy trì-xả liên tục của thiết bị ICU gắn tại giường hàng tuần lễ, cùng việc sạc đơn giản — những lý do khiến nó vẫn được dùng trong các máy thở vận chuyển và gia cố, nơi lợi thế trọng lượng của lithium không quyết định. Bài B chọn kích thước bộ pin và so sánh các hóa chất định lượng; Bài C lần theo lộ trình xác nhận và thử nghiệm ISO 80601-2-12.
Weijiang Power sản xuất các cell NiMH phóng điện cao và bộ pin tùy chỉnh cho các OEM máy thở và hô hấp: cell kháng trở thấp được ghép để cấp xung cho quạt thở, kết cấu hàn, NTC và bảo vệ, cùng tài liệu IEC 62133-1/UN 38.3. Gửi cho chúng tôi cài đặt nhịp thở xấu nhất, thời lượng nội bộ mục tiêu và vỏ máy, và chúng tôi sẽ chọn kích thước bộ pin giữ hiệu suất thiết yếu đến giới hạn đã công bố.
