無創咳痰機核心采用機械性吸呼氣（MIE）技術，精準模擬人體自然咳嗽的生理過程，通過正壓充氣 — 負壓抽吸的快速切換，配合高頻振蕩輔助，無創松動并排出呼吸道深部痰液，解決咳痰無力患者的氣道分泌物潴留問題。
人體正常咳嗽分為三步：深吸氣使肺部充盈、聲門緊閉提升胸腔內壓、聲門突然開放形成高速氣流沖出痰液。無創咳痰機復刻這一機制，以機械氣流替代自主呼吸，全程無需侵入操作，通過面罩或接口器與患者氣道形成密閉回路，實現高效排痰。
其工作流程分為兩個核心階段：吸氣正壓階段與呼氣負壓階段，并疊加振蕩功能強化效果。吸氣正壓階段，設備主機的氣泵快速輸出設定壓力的正壓氣流（通常 20–40cmH?O），經管路、面罩送入患者呼吸道，持續 1–3 秒。正壓氣流推動肺泡充分擴張，撐開塌陷的小氣道，同時產生氣流剪切力，松動黏附在氣道壁上的黏稠痰液，分解痰栓，為排痰做好準備。此階段可疊加高頻振蕩（5–35Hz），氣流或胸壁振動穿透胸壁組織，進一步降低痰液與氣道的黏附力，激活纖毛擺動，加速痰液向大氣道聚集。
隨即進入呼氣負壓階段，設備在 0.1 秒內快速切換為負壓模式（通常 - 20 至 - 40cmH?O），形成顯著的肺內外壓力差。肺部因彈性回縮，配合負壓抽吸，產生遠超自主咳嗽的高速呼氣流（咳嗽峰流速可達 300L/min 以上），*的氣流剪切力將松動的痰液從支氣管、細氣管推向主氣道與咽喉部，最終通過患者自主咳嗽或設備輔助排出。負壓持續時間約 0.5–1 秒，隨后設備短暫恢復常壓，完成一個咳痰周期，循環往復直至痰液清理完畢。
設備內置壓力、流量傳感器與智能控制系統，可實時監測氣道壓力與呼吸狀態，自動調節正負壓參數、切換速度與振蕩頻率，適配不同患者病情（如慢阻肺、神經肌肉疾病、術后臥床者）。部分機型還具備呼吸觸發功能，可同步患者自主呼吸節奏，提升舒適度與排痰效率。
與人工叩背、侵入式吸痰相比，無創咳痰機通過物理氣流與振蕩協同作用，既避免了氣道損傷與感染風險，又能作用于深部氣道，排痰更均勻，是臨床與居家無創氣道廓清的核心設備。
