麻醉设备学-麻醉机.ppt
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1、第三章 麻 醉 机,麻醉设备学,安医大二附院 李加荣,2,第三章 麻 醉 机,自1846年朗宁首先应用乙醚麻醉以来,吸入麻醉已日臻完善。吸入麻醉易于控制、安全、有效。是当前医院进行手术时的首选 。麻醉的方法有多种,如针刺麻醉、注射麻醉及吸入麻醉等。目前医院使用全身麻醉的方法仍是以吸入麻醉为主。麻醉机就是利用吸入麻醉方法进行全身麻醉的仪器。,3,第三章 麻 醉 机,最早的麻醉机,19世纪50年代 PENLON麻醉机,19世纪50年代 Draeger麻醉机,4,第三章 麻 醉 机,在麻醉机发展历程中,所使用的麻醉药物经历了乙醚、氯仿、太空醚、笑气。在50年代末,60年代初,安氟醚问世,它最大的优势
2、在于不易燃,新型挥发罐也使得麻药浓度更为准确。,5,第三章 麻 醉 机,麻醉机的功能:向病人提供氧气、吸入麻醉药,并进行呼吸管理。要求提供的氧气及吸入麻醉药浓度可精确、稳定和容易控制。 优良的麻醉机应具有以下特点:有防止缺氧的安全装置及必要的报警系统;有浓度精确的专用蒸发器;备有适于麻醉时管理呼吸的通气机;生命体征监测仪;符合国际标准的各种部件和麻醉通气系统;麻醉残气清除系统。,6,第一节 麻醉机的基本结构,接受贮气筒压力,并进行减压。包括挂轭、止回阀、压力表及减压阀。减压阀可将贮气筒的高压降低到0.3-0.4MPa。,高压系统,接受减压阀或中心供气系统压后输出到流量控制器或快速充氧阀。接受来
3、自1级减压阀或医院中心供气系统的0.3-0.4MPa的压力。包括管道入口连接器、压力表、管道、气体压力出口、氧压中断安全装置、快速充氧阀、减压阀及流量控制阀等。,中压系统,由流量计至共同气体出口。位于针形阀的下游,压力稍高于大气压。包括流量计、蒸发器气路控制阀、反压安全装置、低压管、共同气体出口和蒸发器等。,低压系统,麻醉回路,7,高压系统轴针,第一节 麻醉机的基本结构,设备带接口,8,第二节 供气系统,一、气源:麻醉用气体应为液化气体或压缩气体,装在耐高压的贮气筒内或同中心供气系统供给。 二、贮气筒:亦称气瓶,是贮存压缩氧气、二氧化碳、压缩空气和麻醉气体的密闭容器。由能抗物理因素和化学因素影
4、响、耐高温的全钢制成,可有一定的膨胀度。为了便于识别气体种类,避免错用,不同气体应装在不同规格的钢筒内,还把筒体漆成不同颜色,以便一目了然。,9,第二节 供气系统中心供气系统,三、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。由氧源、输送管道及墙式压力表和流量计三部分组成 。,10,第二节 供气系统麻醉机供气方式,麻醉机供气方式: 集中管道供气、单机管道供气和储气钢瓶直接供气,11,第三节 麻醉机的基本部件减压阀,一、减压阀:作用是将贮气筒内高而变化的压力变化低而稳定的压力。,氧气减压器,减压阀,12,第三节 麻醉机的基本部件压力表,二、压力表:用
5、以指示贮气筒气体内压的仪表。一般连接在筒阀口与减压阀之间。,13,第三节 麻醉机的基本部件压力表,波纹管压力表 波纹管为空心盲管,由柔韧、可缩胀金属制成高压气流吹胀波纹管,由此带动指示针而反映压强值。为低压性质的仪表,只适用于低压系统的测量,精确度为0.1%。 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,管一端开口连待测气体,另一端闭合可自由活动,经连杆、齿轮与指针相连。待测气体进入扁管后管壁受压趋于伸直,从而带动指针偏转。波顿管型压力表规格很多,测压范围很广。,14,第三节 麻醉机的基本部件针形阀,三、针形阀:通过手动调节能精确控制气源减压后的气体流量,多数针形阀还有开关功能。
6、,15,四、流量计: 可以测定及指示通过它的气体流量, 是麻醉机极为重要的部件之一。,第三节 麻醉机的基本部件流量计,16,1.转子流量计 由一锥度透明玻璃管制成(称thorpe管),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。这种流量计常称为恒压流量计或截面流量计。 2.浮杆式流量计 在下细上粗呈圆锥形的金属管中,置一根轻质材料的浮杆,上端伸入有计量刻度的玻璃管中,当气流通过针形阀时,将浮杆向上顶起,与杆顶端平齐的刻度数,即为气流量值。,第三节 麻醉机的基本部件流量计,17,3.滑球式流量计 由2个空心金属小球,置于一根斜置的下细上粗,带计量刻度
7、的玻璃管中。气流自下而上,推动小球滑行上升,与两小球之间平齐的刻度数即为气流量值。 4.压力代偿型流量计 进气口可变型流量计的气流量值易受流量计出口处的气流阻力影响。将针形阀由进气口位置移至出气口位置,可防止下游气流反流至流量计,从而保值气流量稳定不变。,第三节 麻醉机的基本部件流量计,18,宽范围流量计设计 流量计的指示范围低至10ml/min,高到10L/min,不易精确测得,故有宽范围流量计的设计。常用的有三种:,第三节 麻醉机的基本部件流量计,并立型流量计 同设置高低两套流量计和针形阀,根据需要选择使用。 串联型流量计 由两个浮子重量不同的流量计串联,轻浮子测低气流量,重浮子测高气流量
8、。 单管双锥度流量计 刻度玻璃管下段直径细、锥度小,供测低流量用;上段直径粗、锥度大,供测高气流量用。,19,影响流量显示的因素: 1、大气压和温度 流量计的刻度在20,101.3kPa标准状态下校准。 2、流量计倾斜 3、流量计组件漏气 目前,浮子流量计仍然是麻醉机流量测量的主流仪表。,第三节 麻醉机的基本部件流量计,20,第三节 麻醉机的基本部件笑氧联动装置,五、N2OO2联动式安全装置 为防止缺氧,在O2与N2O流量计上附有安全装置。当单独旋开O2流量针形阀时, N2O流量关闭。当旋开N2O流量针形阀时,O2流量开放,以确保所需氧浓度。当O2和N2O流量都已开放,而逐关小O2流量时,N2
9、O流量计也联动关小,保证输出气体氧浓度。,21,第三节 麻醉机的基本部件快速充氧开关,六、快速充氧开关 Oxygen flush valve 一般叫做“快速充氧阀”或者“快速充氧钮” 气流在25L50L/min之间,3秒左右充满3L的储气囊。,22,第三节 麻醉机的基本部件新鲜气体出口,七、新鲜气体出口 Fresh gas outlet。又称共同气体出口。 带有防逆活瓣。 防逆活瓣是一个单向活瓣,用来阻挡来自新鲜气体出口下游的气压波动传导到麻醉蒸发器和流量计,可降低麻醉蒸发器的泵吸效应。,23,第四节 麻醉蒸发器,绝大部分吸入性全身麻醉药物在常温、常压下都是液态,不允许直接进入呼吸道。也不允许
10、以饱和蒸气的形式进入呼吸道,因为通常使用的挥发性吸入麻醉药的饱和蒸气浓度远高于临床所需吸入麻醉药浓度。 要得到临床所需浓度,必须对饱和蒸气进行稀释,否则很快发生药物过量而危害病人。 蒸发器是一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,是麻醉机的关键部件。它的质量好坏不但标志着麻醉机的水平,也关系到吸入麻醉的成败,直接涉及病人的安危。使用麻醉机时,必须认真检查蒸发器,必要时应对其浓度加以检测。,24,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,一、麻醉蒸发器原理 蒸发器的设计原理就是采用一些合理结构,精确地控制麻醉药蒸气浓度,以排除温度、流量、压力变化等因素的影响。,25,
11、1.基本原理 蒸发室内有饱和蒸气,在蒸发室上方流过一定量的气体(载气),携走饱和麻醉药蒸气;大部分的新鲜气流则直接经过旁路(稀释气)。 载气流与稀释 气流在输出口 汇合,成为含 有一定浓度麻 醉蒸气的气流。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,26,2.影响蒸发器输出浓度的因素 (1)温度 温度变化直接影响蒸发效能。 影响温度的因素: 外界环境温度 由于液体蒸发导致的温度下降 (2)载气与药液接触面积 表面积越大,蒸发越快。 增加药液与载气接触面积的措施: 用棉线等材料制成吸液芯,利用毛细现象,增加药液表面积 使载气通过细孔,分散成大量细碎气泡,穿过液体麻醉剂 将药液以细小的液滴滴入通气管道内,
12、第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,27,(3)大气压 大气压变化会改变以浓度标定的蒸发器的输出。对旁路型蒸发器而言,大气压升高,气体密度增加,流入蒸发室的气体受到阻力更大,载气量减少,输出容积百分比浓度下降。反之,大气压下降,输出容积百分比浓度升高。 在高压舱内或在高原地区使用时,须注意。 (4)间歇逆压 蒸发器输出口下游的间歇正压可使蒸发室内受到间歇逆压,逆压可提升(泵吸效应)或减少(压力效应)蒸发器的输出浓度。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,原因?,28,1)泵吸效应 在辅助呼吸或控制呼吸时输出浓度高于在蒸发器输出气流自由流到外界大气时的输出浓度。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,吸
13、气,其实是通气机向肺内充气,过多的氧气被压入蒸发室,来自通气机的压力,来自吸气活瓣的压力波动,29,限制泵吸效应的措施: 减少蒸发室内药液上方的空间,增大旁路尺寸。 蒸发室入口处采用螺旋缠绕长而大口径空心管。 在蒸发室出口处安装单向阀。 增加蒸发室出口处的阻力。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,30,2)压力效应 快速充氧过程中,突然增加的压力对蒸发器输出浓度产生的影响。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,饱和蒸气压指的是饱和蒸气的密度,它仅受温度影响,而与大气压无关。蒸发室压力的增加会压缩载气,饱和蒸气的密度仍保持不变;同旁路气也会增多。所以麻醉药相对于氧气的浓度降低。 泵吸效应引起蒸发器
14、输出变化高于压力效应引起的变化。压力效应在高气流情况下更大一些,泵吸效应在低气流情况下更大一些。,31,(5)新鲜气流量 旁路通道与载气通道气阻为气流量的函数,气流量不同,气阻随流量的变化未必一致。因此,要求新鲜气流量在较大范围变化时,输出浓度保持不变。 (6)稀释气流与载气气流分流比 目前大多数蒸发器的输出浓度调节主要是调节分流比。随着温度、气压的不同,以及根据临床的要求,需要调节分流比。而分流比的刻度与实际值之间的误差不可避免。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,32,(7)载气组成 氧气和空气在麻醉药液中的溶解度非常小。如果其中混有笑气,笑气会溶解到麻醉药中,相当于载气量变少。在笑气的溶
15、解达到饱和之前,会使蒸发器输出浓度暂时下降。 此外,载气中混有笑气之后,它的密度、粘滞性都会发生变化,其流动特性也会变化。至于引起蒸发器输出浓度升高还是下降,完全取决于蒸发器的具体结构。 实际使用中,一定要避免载气中混入笑气。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,33,(8)麻醉药量 蒸发室内的麻醉药过多,有溢出和直接吹入呼吸道的危险;吸液芯露在液面以上的部分减少,蒸发表面积减小。 如果麻醉药过少,蒸发室内药液上面空间变大,泵吸效应的影响变大。 麻醉蒸发器大都设有 观察窗,以观察蒸发室 内的麻醉药量。窗口中 一般刻有上下两道线, 液面应在两线之间。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,34,(9)
16、蒸发器振荡 振荡可加速药液蒸发,使蒸发器输出浓度明显增高。虽然蒸发器设计时会尽量消除振荡的影响,但必须防止振荡的发生。 (10)蒸发器在麻醉回路中安放的位置 麻醉蒸发器可以安放在呼吸回路内,或回路外。受逆压和稀释气流影响不同,两种安放位置对蒸发器影响也不同。(祥见后面课程) 3.制造蒸发器的材料 比热高,热容量大,温度变化小 传导系数高,导热好,铂,银,铜,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,35,二、蒸发器的结构方式,专用 蒸发器,E,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,36,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,37,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,38,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,39,
17、蒸发方式,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,40,第四节 麻醉蒸发器,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,41,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,Siemens 蒸发器是一种注射气化蒸发器,与Siemens900D通气机配套应用,利用通气机的全部驱动气体作为工作气流。,42,第四节 麻醉蒸发器,流量调节型,供热型,温度补偿方式,(直热,间热)保持蒸发液的温度恒定不变,通过改变分流比,补偿因温度变化导致饱和蒸气压变化,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,43,第四节 麻醉蒸发器,流量调节型蒸发器温度补偿原理,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,44,第四节 麻醉蒸发器,早期流量调节型蒸发器备有温度计,
18、对蒸发室直接测量,由操作者根据温度校正表调节载气流。,现代蒸发器中,一般是利用特殊性能的金属材料,制成温度敏感阀,随温度变化自动调节进入蒸发室的气流量。,电控型蒸发器,一般由微机根据温度传感器所测数值自动调节载气节流口径,改变分流比。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,45,第四节 麻醉蒸发器,蒸发器效能 指蒸发器输出的最大麻醉药浓度。 回路内蒸发器效能可以低一些,因为呼吸气流重复流经蒸发器,会引起一次比一次高的浓度。,现代麻醉机 很少使用,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,46,第四节 麻醉蒸发器,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,回路内蒸发器,回路外蒸发器,47,第四节 麻醉蒸发器,由于高
19、效挥发性吸入麻醉药的应用,蒸发器的设计也趋于专用化,即根据某一种吸入麻醉药的蒸发特性标定出只供该种药物使用的蒸发器。例如恩氟烷蒸发器、七氟烷蒸发器、异氟烷蒸发器等。它们制造工艺完全相同,只是时专门处理。专用蒸发器用专门的麻醉药,不能混用。 有些厂家还在蒸发器上附以醒目的彩色标签,以便区分。,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,现代麻醉机 都使用专用蒸发器,48,第四节 麻醉蒸发器,第四节 麻醉蒸发器麻醉蒸发器原理,专用蒸发器的药物专用填充器,49,第四节 麻醉蒸发器 Tec 4 蒸发器,蒸气流量调节方式: 旁路可变型 蒸发方式: 拂过型 温度补偿方式: 流量调节型,50,第四节 麻醉蒸发器 Te
20、c 5 蒸发器,蒸气流量调节方式: 旁路可变型 蒸发方式: 拂过型 温度补偿方式: 流量调节型,51,第四节 麻醉蒸发器 Ohio 蒸发器,蒸气流量调节方式: 旁路可变型 蒸发方式: 拂过型 温度补偿方式: 流量调节型,52,第四节 麻醉蒸发器 Vapor19.1蒸发器,蒸气流量调节方式: 旁路可变型 蒸发方式: 拂过型 温度补偿方式: 流量调节型,53,第四节 麻醉蒸发器 Vapor 2000 蒸发器,蒸气流量调节方式: 旁路可变型 蒸发方式: 拂过型 温度补偿方式: 流量调节型,54,第四节 麻醉蒸发器 Aladin 2222 蒸发器,蒸气流量调节方式: 实测流量型 蒸发方式: 拂过型 温
21、度补偿方式: 流量调节型,55,第四节 麻醉蒸发器 Tec 6 蒸发器,Tec 6 专用于地氟烷的电子加热加压型蒸发器,蒸气流量调节方式: 实测流量型 蒸发方式: 注入型 温度补偿方式: 供热型型,56,第四节 麻醉蒸发器蒸发器的使用,串联顺序:沸点高(饱和蒸气压小)安装在前级,反之在后级。 联锁装置:能保证只有一台蒸发器开启,防止两个以上蒸发器同时打开 选择装置:可任意选择一个蒸发器,同时与其他蒸发器完全隔离,蒸发器的连接,57,2.使用注意事项,第四节 麻醉蒸发器蒸发器的使用,58,3.安全措施,1. 采用麻醉气体浓度监测仪等可靠办法,定期对蒸发器进行测试,核实和校准输出浓度。 2. 不断
22、改进设计,使其达到安全可靠,浓度易于调节,操作方便,经济耐用。 3. 严格遵守操作规程,必须先核对所用吸入麻醉药的名称与专用蒸发器是否相符,再加入蒸发器。 4. 灌注药量不能超过全满标记,应旋紧螺丝帽。 5. 蒸发器应控制灵活,关闭后应锁定。 6. 打开新鲜气流开关,调到一定流量后,确认回路系统中无麻醉药气味,方可开启蒸发器。随时注意蒸发器有无漏药现象,蒸发器用完后应将剩余药倒出。 7. 避免蒸发器横置或倒置,一旦发生倒置时,必须先将麻醉药液放出,用5L/min新鲜气流吹5-10分钟,然后方可再用。 8. 蒸发器必须按要求1-2年由专业人员予以维修。,第四节 麻醉蒸发器蒸发器的使用,59,第五
23、节 麻醉通气系统,麻醉通气系统是与病人相连接的联合气路装置。由麻醉机向通气系统提供麻醉混合气体并传送给病人,与此同时病人通过此系统进行正常的O2和CO2交换。 一、开放回路-无重复吸入活瓣回路,一种防逆活瓣鱼嘴阀的工作原理,60,第五节 麻醉通气系统无重复吸入活瓣回路,一、开放回路-无重复吸入活瓣回路 由无重复吸入活瓣及储气囊组成。无重复吸入活瓣包括吸入活瓣和呼出活瓣。 开放系统在近面罩或气管导管接头部没有吸气与呼气的混合,器械无效腔理论上只局限于活瓣装置部的无效腔。,61,第五节 麻醉通气系统Mapleson通气系统,二、气流充洗回路-Mapleson通气系统 属于半紧闭系统或半开放系统。M
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