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1、第三章 麻醉机的基本原理及其检测技术,31概述 32麻醉机的基本原理 33典型麻醉机 34 麻醉机的检测,1麻醉的定义和意义 麻醉(Anaesthetic)的广义定义是让病人全身或局部暂失痛觉。 麻醉分全身麻醉和非全身麻醉。全身麻醉的特点是大脑抑制，完全失去知觉，病人不但无痛觉，就连怕觉、累觉和不舒适的感觉也都丧失，并且病人也无任何自主和不自主的反射。 全身麻醉的方法一般有吸入麻醉法和注入麻醉法之分。吸入麻醉法是让病人吸入麻醉混合气体(保证一定的氧浓度)以达到全身麻醉；注入麻醉法是将液体麻醉剂或溶液注入病人体内以达到全身麻醉。,吸入麻醉法和注入麻醉法相比前者要优越，因为吸入麻醉时麻醉气体吸入也
2、有呼出，麻醉师能随时调节混合气体的浓度，以达到改变其麻醉深度。 注入麻醉时不易随时改变，如果麻醉过深或过浅不但能影响手术，而且易出现生命危险。,常用麻醉药,蒸发器内的麻醉气体浓度，实际上是一定温度下的饱和蒸气浓度，即在该温度下蒸发器所能蒸发的最大气化浓度。例如，20时蒸发器内异氟醚浓度高达32.0（/），但是麻醉中需用的仅是0.71.5（/），因此必须经空、氧等气体稀释后，才能送入病人呼吸道 临床上使用的N2O是加压液化后装入贮气筒内的，贮气筒下部是液态的,常识：,2麻醉机的使用,现在的麻醉机要求能准确释放麻醉气体，并且能从蒸发罐中释放出准确浓度的麻醉蒸气，同时要保证供氧充足、排出二氧化碳完全
3、、呼吸阻力低、无效腔量小等特点。 2麻醉机发展特点,早期的麻醉机结构比较简单，利用气压测量表、乙醚蒸发瓶、呼吸管路及一些阀门组成的机械装置，由人工进行操作通气。 后来逐渐发展为挥发罐、气体供应系统、残气吸附器、简易呼吸机等结构。 现代麻醉机所应用:二氧化碳浓度、氧浓度、气道压力、呼吸频率、气体流量等监测和上下限报警，故障提示、术中病人各种生命体征监护和病人回路中水分加热的排除。 特别是麻醉工作站的出现，它良好的用户界面，全面的病人生理参数监测，集成化的呼吸管路，高性能的呼吸器，精确的电控气体输送系统，强大的病人麻醉管理系统，均代表了现代麻醉机技术的发展方向。 目前我国医院常用的麻醉机品牌有：德
4、国Drger 、芬兰Ohmeda、英国KONTRON、北京ACM、上海MHJ、江苏RY等。,(1)主机内具有必备的机器功能和条件报警 (2)配有功能完善的全能呼吸器 (3)装有高精度的麻醉药蒸发罐 可以精确地选择和控制麻醉药浓度，节省麻醉药，在一台机器上可同时选配多达三种麻醉药的蒸发罐，选择更换方便，自身还有联锁装置，防止误动作。 (4)增加了各种电子和机械监护仪 (5)增加了排污、废气装置 手术室内工作人员同处一个环境，如果不注意将会造成不同程度的麻醉污染，所以应尽量减少全麻醉药物对工作人员的影响和对手术室的污染。,常用含氟液体的气化参数,麻醉机的分类,（一）按使用的对象来分： 1.成人用麻
5、醉机； 2.婴幼儿用麻醉机； 3.成人婴幼儿兼用型麻醉机，即成人麻醉机附有婴幼儿气路和婴幼儿呼吸机风箱。 （二）按流量分： 1.高流量麻醉机：此类麻醉机中，O2和N2O最低流量均大于0.5L/min，只能进行高流量麻醉操作。 2.低流量麻醉机：此类麻醉机中，O2和N2O最低流量均可达0.02L/min或者0.03L/min，因此，既能用作低流量麻醉，也可以进行高流量麻醉。,（三）按功能多少和结构复杂程度分： 1.全能型：功能齐全，结构复杂，具备电子或电脑控制的呼吸管理系统、监测报警以及记录功能，又称麻醉工作站； 2.普及型：结构功能较前者简单，但基本结构和重要部件具备，使用相对简单，功能也简单
6、； 3.轻便型：具备麻醉机的基本功能，但结构简单、轻便，携带方便灵活。,32麻醉机的基本原理,现代麻醉机的结构：供气装置、麻醉蒸发器、麻醉呼吸机、CO2吸收器、安全监测装置及其它附属装置,供气装置 一、气源 麻醉用气体应为液化气体或压缩气体。在密闭容器内，当温度为21(70)时，气体的绝对压强超过274.59kPa(2.8kg/cm2)，或在70(130)时绝对压强超过715.89kPa(7.3kg/cm2)，或液化气在37.81(100)时，蒸气压超过274.59kPa(2.8kg/cm2)均属压缩气体。压缩气体装在耐高压的贮气筒内或由中心供气系统供给。 二、贮气筒,表4-8 医用压缩气筒的
7、颜色标记,表4-8 医用压缩气筒的颜色标记,压缩气瓶缺点：,供气压力较高，当温度升高或遇到强烈振动与碰撞时，会有潜在爆炸的危险， 气瓶充气时会被油、水、细菌和气瓶本身污染，气体质量不能保证， 更换气瓶时需要接表调压，而且需要中断供氧，操作不当会给病人带来危险。,轴针安全指示系统(轭型阀) 为了防止各种气体安装时发生差错，可采用轴针安全指示系统。其基本结构为各种贮气筒与麻醉机连接处的阀门接口上有两个大小不同和距离不等的“轴孔”，在麻醉机气筒口即轭头(yoke)上有两个大小不同和距离不等的“轴针”，只有在轴孔与轴针两者完全相符合时才能相互连接,轴针安全指示装置系统,中心供气系统 在综合型大医院中常
8、设有中心供气系统。中心供气系统有的只供氧气，也有的供给多种(一般为O2、N2O、压缩空气)气体。 中心供氧系统除供应手术室外，还可输送至重症监测治疗病房、产房和急诊室等处。 中心供氧系统由三部分组成，即氧源、输送管道及墙式减压表和流量计。氧源是把氧气筒集装在一起，并贮藏在专用房间内，氧气筒连接到一总管道，装配一总压力表，然后输出 墙式减压表装在墙上，使用方便，输出压力为300-400kPa(3-4kg/cm2)，一般麻醉机与通气机的驱动和使用压力应270kPa(2.7kg/cm2)。,中心供气系统,图4-14 典型的N2O或O2中心供气系统,压力调节器和压力表,压力调节器又称减压阀。贮气筒内气
9、体压力很高，并且随着温度和容积的改变而变化。麻醉机需用低压稳定的气流，减压阀的作用是把贮气筒内高而变化的压力降为低而稳定的压力，供麻醉机安全使用。 减压阀的结构如图,图3-3 减压阀结构原理图 r：中间导柱；S1：中阀弹簧；D：膜片； C；调节钮；M：二级密闭室（Pr）；B：阀轴； S2：膜片弹簧；一级密闭室（Pc）；a：阀座面积,压力表,一般连接在气筒阀口与减压阀之间，常用的有两种类型。 1波纹管压力表：波纹管为空心盲管，由柔韧、可胀缩性金属制成。高压气流从气筒阀输出，吹胀波纹管，由此带动指示针而反映压力值。本表为低压性质的仪表，只适用于测量122个大气压的低压小气筒压力，精确度为0.1。,
10、2波顿管型压力表：它的主要部分是一个弯成圆环的空心扁金属管R，管的一端A是开口的经过直管和待测气体相通，另一端B是能够自由活动的闭合端，经连杆和齿轮与指针相连。当待测气体进入扁金属管后，由于管壁受压趋向伸直，从而带动连杆和齿轮使指针发生偏转。 例如在氧气贮气筒的减压装置上装有两个压力表，一个是高压表，刻度可达250kg/cm2，用于指示贮气筒内氧气的压强；另一个是低压表，刻度只有10-20kg/cm2，用来测定减压后气体的压强。,流量计 流量计是测定流动气体流量的工具，可精确控制气源减压后的气体流量，也是麻醉机的重要部件之一。分为进气口可变型及进气口固定型流量计两种。 一、进气口可变型流量计
11、转子式流量计转子式流量计(mago) 麻醉机通常使用的流量计属于此种。由一逐渐变细的透明玻璃管制成(称thorpe管)，如图所示。其底部直径最小，管内有一个指示器或浮子，可以上下自由移动，在没有气体流动时，静止于管子底部。,由于玻璃管是上大下小的圆锥形，浮子停留位置越高，气体所通过的环形空隙截面积SR就越大，所以流量与浮子所在位置的高度成正比。即浮子的位置越高，表示流量越大；浮子位置越低，表示流量越小。因此这种流量计常称为恒压降流量计或截面流量计。 浮杆式流量计：如图3-6所示，将一根由轻质材料制成的浮杆置于下细上粗、呈圆锥形的金属管中，上端伸入刻度玻璃管中，气流通过针栓阀时将浮杆向上托起，与
12、杆顶端平齐的刻度数即为气体流量值。,图3-6浮杆式流量计 图3-7 滑球式流量计, 滑球式流量计：将二个空心金属小球置于一根斜置的下细上粗的刻度玻璃管中，气流自下而上输入，推动小球向上滑行，与二小球之间平齐的刻度数即气体流量值，如图3-7所示。 进气口固定型流量计 包括水柱式流量计（湿性流量计）和弹簧指针式流量计两种。 电子流量计 现代麻醉机的流量计如Drger Julian 采用电子控制，数字显示，可调范围为0到1.512L/min。,麻醉蒸发器 在吸入麻醉中，现在使用的吸入麻醉药大多数为液态，如安氟醚、异氟醚、七氟醚、地氟醚等。因此，使用前必须对其进行气化。蒸发器(vaporier)就是一
13、种能有效地蒸发麻醉药液并能精确地将麻醉药按一定浓度输入麻醉呼吸回路的装置。蒸发器的结构必须保证精确地控制麻醉药蒸气浓度，以排除温度、流量、压力变化等因素对蒸发器的影响,地氟醚专用蒸发器提供一个外部的热源。,麻醉用蒸发器的设计原理 1、其设计是采用一些专门的结构，以排除温度、流量、压力等因素的影响，并精确地稀释麻醉药蒸气的浓度。 2、设计蒸发器不单是加工问题，它还涉及到药理学、物理学、化学、材料力学和流体力学等方面的基础知识。在影响蒸发的诸多因素中，一些变量间的关系不按线性规律变化，也给克服这些影响带来很大困难。,麻醉蒸发器结构原理图,稀释气(diluent gas ）。在盛有挥发性麻药容器内的
14、上方空间通过一定量的气体,这些气体称为稀释气。 载气(carrier gas)一小部分气体经过调节阀流入蒸发室，携走饱和的麻醉蒸气，称为载气。 成分：氧、空气或上述气体和氧化亚氮的混合气体 假如蒸发室内的饱和麻醉药蒸气是均衡的，输出为恒定的。则输出浓度也应是稳定的： 蒸气浓度=Pa/Pb100 式中：Pa是麻醉蒸气压力。Pb是大气压力。,由于载气对蒸发室内的附加影响是各组成气体分压的总和，根据道尔顿(Dalton)定律， 蒸气浓度=Va/(Va+Vc)100 输出浓度= 100 输出浓度= 100,一台输出浓度可调的、恒定的理想蒸发器 ： 蒸发室内的饱和蒸气压Pa是恒定的 载气Vc与稀释气流V
15、b的配比是精确的,影响蒸发器输出浓度的因素,（1）温度的影响 温度的变化可直接影响蒸发作用。在挥发性麻醉药连续蒸发过程中，温度的影响来自两方面。一是蒸发器所在外界环境的温度。 另一方面，由于挥发性吸入麻醉药在不断蒸发过程中消耗热能，使液温下降，这是影响蒸发器输出浓度的主要原因。例如：蒸发1.0克乙醚需要2.09J热量(1.5J/ml)，即需要300升空气供应热量。所以，没有温度补偿的蒸发器，药液温度会逐渐下降，药液温度的下降，直接导致蒸发量减小,（2）载气与药液接触面积的影响 蒸发过程中，可供气化的药液表面面积越大，单位时间内的蒸发量就越多，反之，蒸发量亦小。 用棉线制成棉芯， 使载气通过细孔
16、，分散成大量细碎的气泡，每个气泡在升出液面时，表面都携有药液分子 将吸收芯制成细长的空管，螺旋状地缠绕在蒸发室壁内，可使蒸发面积明显增大。 将药液以细小的液滴形式滴入通气管道内， （3）压力的影响 压力的影响可分为蒸发室外(大气压)的压力变化和蒸发室内的压力变化。：在不同的气压下，尽管温度和气体流动条件相同，输出浓度却不会相同。,Vapor19.3的主要部件泄压口,给药装置拧松上面的螺丝，将麻醉液体灌注在药槽，这样麻醉液就能顺着管道流进蒸发腔。通过观察旁边的透明玻璃管来确定灌注的药量，防止过充。,温度补偿装置,由两个金属块组成，上面的金属块固定，下面的金属块于浸没在麻醉液体中的铜块连接，两块金属之间存在一定的间隙，稀释气体从中流过。当蒸发过程中温度发生变化时，浸没在麻醉液体中的铜块发生热胀冷缩变化，从而带动下面的金属块上下移动，以此来改变两金属块间的缝隙大小，控制稀释气体的流量。,压力补偿管,进入蒸发腔的气流必须首先经过一段较长的压力补偿管（弯曲的蛇形结构，增强了管道的长度和阻力）。该装置能较好地防止载气的回流，只要压力的波动
