[医药]麻醉机的结构、原理和应用.ppt

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1、2023/3/301鄂州市中心医院麻醉科Department of AnestheSiology Ezhou Central Hospital麻醉机的结构、原理和应用严国胜2023/3/302石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university第一讲第一讲 麻醉机的结构、原理和应用麻醉机的结构、原理和应用一、麻醉机主要部件及工作气路一、麻醉机主要部件及工作气路 现在麻醉机种类很多，但基本结构相同。主要组成部件有：供气装置

2、、流量计、现在麻醉机种类很多，但基本结构相同。主要组成部件有：供气装置、流量计、蒸发器、通气系统、专用通气机、监测和报警装置、麻醉残气清附除系统和各种蒸发器、通气系统、专用通气机、监测和报警装置、麻醉残气清附除系统和各种附件与接头等。其结构和工作气路如图附件与接头等。其结构和工作气路如图4-14-1所示。所示。压缩气体作为载气经减压阀减压压缩气体作为载气经减压阀减压34kg/cm2)34kg/cm2)，通过流量调节阀调至所需，通过流量调节阀调至所需流量，然后输送到麻醉蒸发器，得到含一定浓度麻醉蒸汽的混合气体输送到贮气囊流量，然后输送到麻醉蒸发器，得到含一定浓度麻醉蒸汽的混合气体输送到贮气囊内，

3、由麻醉医师用手挤压贮气囊，将囊内的混合气体包括新鲜气体和病人呼出气内，由麻醉医师用手挤压贮气囊，将囊内的混合气体包括新鲜气体和病人呼出气体经体经CO2CO2吸收器排除吸收器排除CO2 CO2，吸入活瓣送入病人呼吸道。病人呼出气体，经呼出活，吸入活瓣送入病人呼吸道。病人呼出气体，经呼出活瓣，部分或全部回到贮气囊，再重复进行上述过程。瓣，部分或全部回到贮气囊，再重复进行上述过程。2023/3/303石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihe

4、zi university二、麻醉通气系统二、麻醉通气系统 一无重复吸入系统一无重复吸入系统由无重复吸入活瓣、螺纹管及贮气囊由无重复吸入活瓣、螺纹管及贮气囊组成。无重复吸入活瓣由吸入和呼出组成。无重复吸入活瓣由吸入和呼出两个活瓣构成。由贮气囊提供的新鲜两个活瓣构成。由贮气囊提供的新鲜气流经吸入活瓣吸入，呼出气流经呼气流经吸入活瓣吸入，呼出气流经呼出活瓣排至大气或排残气装置。出活瓣排至大气或排残气装置。二二MaplesonMapleson系统系统2023/3/304石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated ho

5、spital,Shihezi medical school,Shihezi university系统系统magillmagill回路回路功能分析：功能分析：自主呼吸：呼气阀在近端，自主呼吸：呼气阀在近端，靠近呼气道，呼出气可就近靠近呼气道，呼出气可就近排出，较少的流入螺纹管，排出，较少的流入螺纹管，只要新鲜气流足够大，重复只要新鲜气流足够大，重复吸入少，效率高。吸入少，效率高。控制呼吸：呼气阀在吸气相控制呼吸：呼气阀在吸气相早期打开，呼出气留存在螺早期打开，呼出气留存在螺纹管内与新鲜气混合严重，纹管内与新鲜气混合严重，一部分重复吸入，效率低。一部分重复吸入，效率低。2023/3/305石河子大

6、学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi universityLackLack回路回路系统系统功能分析：功能分析：自主呼吸：排气阀在远端，呼出气自主呼吸：排气阀在远端，呼出气与新鲜气的混合气经螺纹管流向贮与新鲜气的混合气经螺纹管流向贮气囊。贮气囊充满后又排气阀排出，气囊。贮气囊充满后又排气阀排出，吸气时，病人吸入新鲜气体及螺纹吸气时，病人吸入新鲜气体及螺纹管内留存气体。重复吸入较管内留存气体。重复吸入较A严重。严重。控制呼吸：呼气相排气阀

7、不打开，控制呼吸：呼气相排气阀不打开，呼出气留存在螺纹管内。吸气相早呼出气留存在螺纹管内。吸气相早期排气阀打开，新鲜气可就近流入期排气阀打开，新鲜气可就近流入病人呼吸道，而呼出气在新鲜气推病人呼吸道，而呼出气在新鲜气推动下那么很快由排气阀排出，重复动下那么很快由排气阀排出，重复吸入少，效率高。吸入少，效率高。为为A A系统的变形结构，呼出气通过同心圆内系统的变形结构，呼出气通过同心圆内管至排气阀排出。外管腔为吸入臂，容量管至排气阀排出。外管腔为吸入臂，容量500ml500ml，相当于潮气量。，相当于潮气量。长，外管径长，外管径30mm,30mm,连接于麻醉机的接口上，连接于麻醉机的接口上，获得

8、新鲜气流。获得新鲜气流。新鲜气流新鲜气流58ml kg58ml kg-1-1 min min-1-1即足。即足。2023/3/306石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi universitybain回路回路bainbain回路为回路为D D系统的改良型。外管为系统的改良型。外管为呼气管，长，直径呼气管，长，直径22mm22mm。内管。内管为吸气管，内径约为吸气管，内径约7mm7mm。自主呼吸：新鲜气流量大于自主呼吸：新鲜气流量

9、大于1.521.52倍倍每分钟通气量，可避免每分钟通气量，可避免COCO2 2重复重复吸入。吸入。控制呼吸：成人只要控制呼吸：成人只要COCO2 2生成量正常，生成量正常，按按70mlkg70mlkg-1-1 min min-1-1计算新鲜气计算新鲜气流量，可维持流量，可维持COCO2 2分压在正常范分压在正常范围。围。小结：半开放系统，用新鲜气流冲洗小结：半开放系统，用新鲜气流冲洗COCO2 2,不使用不使用COCO2 2吸收器，吸收器，结构简单，不会产生体热滞留，阻力小，无效腔小。缺点是，结构简单，不会产生体热滞留，阻力小，无效腔小。缺点是，消耗新鲜气流量大，病人呼吸道干燥，功能单一，使用

10、时要消耗新鲜气流量大，病人呼吸道干燥，功能单一，使用时要按公式计算。按公式计算。2023/3/307石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university1.1.组成部件：螺纹管二支，组成部件：螺纹管二支，单向活瓣两个，排气活瓣，单向活瓣两个，排气活瓣，贮气囊，贮气囊，CO2CO2吸收器，新鲜气吸收器，新鲜气流入口。流入口。2.2.组成原那么：组成原那么：1 1单向活瓣必单向活瓣必须位于病人和贮气囊之间，贮须位于病人和贮气

11、囊之间，贮气囊在环流系统的吸气管和呼气囊在环流系统的吸气管和呼气管之间；气管之间；2 2新鲜气流入口不新鲜气流入口不应放在排气活瓣和病人之间的应放在排气活瓣和病人之间的环流系统上；环流系统上；3 3排气活瓣不应排气活瓣不应放在病人和吸气活瓣之间的环放在病人和吸气活瓣之间的环流系统上。流系统上。3.3.工作气路：呼气相：病人呼出气经呼气活瓣流入呼气管在进入贮气囊之前工作气路：呼气相：病人呼出气经呼气活瓣流入呼气管在进入贮气囊之前于逆行的新鲜气流汇合，同时进入贮气囊，一旦贮气囊充满，环流系统压力于逆行的新鲜气流汇合，同时进入贮气囊，一旦贮气囊充满，环流系统压力上升至足以使排气阀打开，一部分呼出气从

12、排气阀排出。上升至足以使排气阀打开，一部分呼出气从排气阀排出。吸气相：一部分呼出气经吸气相：一部分呼出气经CO2CO2吸收器排除吸收器排除CO2CO2，随新鲜气一起经吸气管流入，随新鲜气一起经吸气管流入呼吸道，到吸气末期，新鲜气体充满吸气管。呼吸道，到吸气末期，新鲜气体充满吸气管。优缺点：优缺点：1 1全麻药的浓度较稳定。全麻药的浓度较稳定。2 2能保持呼吸道的湿度和热量。能保持呼吸道的湿度和热量。3 3增增加呼气阻力。加呼气阻力。三半闭式三半闭式CO2CO2吸收回路吸收回路2023/3/308石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the fir

13、st affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university四紧闭式四紧闭式CO2CO2吸收回路吸收回路半紧闭通气系统在新鲜气流输入减少到不能使排气活瓣打开，就变成紧闭半紧闭通气系统在新鲜气流输入减少到不能使排气活瓣打开，就变成紧闭式通气系统。式通气系统。优点：改进湿化，无污染，减少热量损失，节省新鲜气流和全麻药。优点：改进湿化，无污染，减少热量损失，节省新鲜气流和全麻药。三、麻醉蒸发器三、麻醉蒸发器功能：功能：1 1有效的蒸发麻醉药；有效的蒸发麻醉药；2 2能够精确的控制麻醉蒸汽能够精确的控制麻醉蒸汽的输出浓度。的输出浓度。

14、1.1.基本原理：基本原理：最简单的麻醉蒸发器是盛有挥发性吸入麻醉最简单的麻醉蒸发器是盛有挥发性吸入麻醉药容器内的上方空间通过的一定量的气体，药容器内的上方空间通过的一定量的气体，可以是氧、空气或上述气体和氧化亚氮的混可以是氧、空气或上述气体和氧化亚氮的混合气体，这些气体称为稀释气体合气体，这些气体称为稀释气体Diluent gasDiluent gas，一小部分气体经过调节阀流入蒸发室，一小部分气体经过调节阀流入蒸发室，携走饱和的麻醉蒸汽，称为载气携走饱和的麻醉蒸汽，称为载气CarriergasCarriergas。稀释气流与载气流在输出口处汇合，成为含稀释气流与载气流在输出口处汇合，成为含

15、有一定百分比浓度麻醉蒸汽的气流，直接进有一定百分比浓度麻醉蒸汽的气流，直接进入麻醉回路如图入麻醉回路如图4-154-15。2023/3/309石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university假设蒸发室内的饱和麻醉药蒸汽是均衡的，输出为恒定的，那么输出浓度也假设蒸发室内的饱和麻醉药蒸汽是均衡的，输出为恒定的，那么输出浓度也应是稳定的：应是稳定的：蒸汽压浓度蒸汽压浓度%=Pa/Pb100%=Pa/Pb100%1 1式中：

16、式中：PaPa是麻醉药蒸汽压力；是麻醉药蒸汽压力；PbPb是大气压力。由于载器对蒸发室内的附加影是大气压力。由于载器对蒸发室内的附加影响是各组成气体分压的总和，根据道尔顿响是各组成气体分压的总和，根据道尔顿DaltonDalton定律，式定律，式1 1那么为：那么为：蒸汽浓度蒸汽浓度%=Va/(Va+Vc)100%=Va/(Va+Vc)100%2 2式中：式中：VaVa是麻醉药蒸汽的容积；是麻醉药蒸汽的容积；VcVc是载气的容积，蒸发器是通过旁路气体对是载气的容积，蒸发器是通过旁路气体对上述气体浓度进行稀释，因此，蒸发器输出口的麻醉药浓度为：上述气体浓度进行稀释，因此，蒸发器输出口的麻醉药浓度

17、为：输出浓度输出浓度%=Va/(Va+Vb+Vc)100%=Va/(Va+Vb+Vc)100%3 3式中：式中：VbVb是经过旁路的稀释气流的容积。但式是经过旁路的稀释气流的容积。但式3 3中的中的VaVa在实际中是不可在实际中是不可能测到的，因此，式能测到的，因此，式3 3也就没有实际使用价值，故需从式也就没有实际使用价值，故需从式1 1和式和式2 2中求得中求得VaVa，将结果代入式，将结果代入式3 3，即可算得：，即可算得：输出浓度输出浓度%=(Vc Pa)/Vb(Pb%=(Vc Pa)/Vb(PbPa)+Vc Pb 100%Pa)+Vc Pb 100%4 4分析上述公式，一台输出浓度可

18、调的，恒定的理想蒸发器，必须是：分析上述公式，一台输出浓度可调的，恒定的理想蒸发器，必须是：1 1蒸蒸发室内的饱和蒸汽压发室内的饱和蒸汽压PaPa是恒定的；是恒定的；2 2载气载气VcVc和稀释气流和稀释气流VbVb的配比是精确的。的配比是精确的。2023/3/3010石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university2.影响蒸发器输出浓度的主要因素影响蒸发器输出浓度的主要因素1温度：温度：蒸发是吸热过程，随着蒸发过程

19、的进行，液态麻醉药本身的蒸发是吸热过程，随着蒸发过程的进行，液态麻醉药本身的温度必然降低，温度的降低，必然导致蒸发量减少，输出浓温度必然降低，温度的降低，必然导致蒸发量减少，输出浓度降低，所以一台没有温度补偿的蒸发器输出浓度是不稳定度降低，所以一台没有温度补偿的蒸发器输出浓度是不稳定的。的。2载气与药液的接触面积载气与药液的接触面积接触面积约大，单位时间内的蒸发量就越多；反之，那么少。接触面积约大，单位时间内的蒸发量就越多；反之，那么少。为提高蒸发效率必须增大药液与载气的接触面积，方法如下：为提高蒸发效率必须增大药液与载气的接触面积，方法如下：2023/3/3011石河子大学医学院一附院麻醉科

20、Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university3间歇逆压和泵吸效应间歇逆压和泵吸效应原因：原因：吸气相：由于出口处压力高，破坏了载气和稀吸气相：由于出口处压力高，破坏了载气和稀释气流的配比。释气流的配比。呼气相：压力突然降低，一部分携带麻醉药载气到流呼气相：压力突然降低，一部分携带麻醉药载气到流入旁路通道。入旁路通道。2023/3/3012石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first

21、 affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university克服方法：克服方法：尽可能增大旁路通道。尽可能增大旁路通道。在蒸发室入口处接一段螺旋形长管。在蒸发室入口处接一段螺旋形长管。在蒸发室出口处装一低压的单向阀。在蒸发室出口处装一低压的单向阀。载气流量大，稀释气流量小，输出浓度大。载气流量大，稀释气流量小，输出浓度大。载气流量小，稀释气流量大，输出浓度小。载气流量小，稀释气流量大，输出浓度小。现代蒸发器用温度敏感阀自动调节。现代蒸发器用温度敏感阀自动调节。4稀释气流与载气的配比稀释气流与载气的配比2023/3/3013石河子大

22、学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university3.3.蒸发气的结构方式蒸发气的结构方式1蒸汽流量的调节蒸汽流量的调节蒸发室出来的饱和蒸汽由稀释气流调节成一定浓度。按稀释气流的通路方蒸发室出来的饱和蒸汽由稀释气流调节成一定浓度。按稀释气流的通路方式分为：式分为：可变旁路型可变旁路型来自气源的总气流，经过蒸发器时被分为两部分，一部分经旁路直接到达来自气源的总气流，经过蒸发器时被分为两部分，一部分经旁路直接到达出口处，为稀释气流

23、，另一部分那么经阀门进入蒸发室，为载气流。携带出口处，为稀释气流，另一部分那么经阀门进入蒸发室，为载气流。携带麻醉蒸汽的载气流与稀释气流在蒸发器出口处汇合，形成含有一定浓度的麻醉蒸汽的载气流与稀释气流在蒸发器出口处汇合，形成含有一定浓度的麻醉药蒸汽，进入麻醉回路。麻醉药蒸汽，进入麻醉回路。定流量型定流量型此型蒸发器以控制载气流量为特点，整体由此型蒸发器以控制载气流量为特点，整体由三部分组成：三部分组成：a蒸发器主体配一温度计，蒸发器主体配一温度计，以指示蒸发室的温度；以指示蒸发室的温度；b流量计，指示载流量计，指示载气流量；气流量；c蒸发气环路控制阀。蒸发气环路控制阀。稀释气流不通过蒸发器，在

24、蒸发器外与携带稀释气流不通过蒸发器，在蒸发器外与携带麻醉蒸汽的载气混合。麻醉蒸汽的载气混合。2023/3/3014石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university2 2蒸发方式的调节蒸发方式的调节蒸发方式是指载气流过蒸发室时所采用的通路形式。蒸发方式是指载气流过蒸发室时所采用的通路形式。载气流过蒸发室时携走的麻醉蒸气的多少决定于蒸发效率。载气流过蒸发室时携走的麻醉蒸气的多少决定于蒸发效率。蒸发效率是指蒸发室内麻醉蒸气

25、离开饱和状态的远近，假设蒸发室内的蒸发效率是指蒸发室内麻醉蒸气离开饱和状态的远近，假设蒸发室内的蒸汽是饱和蒸汽那么称蒸发效率为蒸汽是饱和蒸汽那么称蒸发效率为100%气流拂过型气流拂过型载气从液态麻醉药上方通过。载气从液态麻醉药上方通过。蒸发效率决定于：蒸发效率决定于：a)气相液相按触面积；气相液相按触面积；b)载气流速；载气流速；c)载气流距液面载气流距液面高度。高度。气泡穿过型鼓泡式气泡穿过型鼓泡式载气分散成小气泡穿过液体。载气分散成小气泡穿过液体。蒸发效率决定于：蒸发效率决定于：a)气泡大小；气泡大小；b)药液容积；药液容积；c)气体流速气体流速3温度补偿方法温度补偿方法供热源型供热源型直

26、接加热：现已不用直接加热：现已不用间接加热：选择比热大，热传导系数高的金属铜做蒸发器间接加热：选择比热大，热传导系数高的金属铜做蒸发器调节载气和稀释气流的配比调节载气和稀释气流的配比2023/3/3015石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi university4典型蒸发器简介典型蒸发器简介铜罐式铜罐式(copper-kettle)(copper-kettle)2023/3/3016石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi universityVapor19-1Vapor19-1型型2023/3/3017石河子大学医学院一附院麻醉科Department of AnestheSiology，the first affiliated hospital,Shihezi medical school,Shihezi universityTec3Tec3型型