#33#医疗设备信息18卷12期¹2003.12麻醉机原理与发展趋势傅守勇,帅训军,孙丽,万效梅(青岛市市立医院,山东青岛266011)

[摘要]本文详细阐述了麻醉机的发展史、结构原理与以后的发展趋势。[关键词]麻醉;麻醉气体;麻醉蒸发器;麻醉工作站;麻醉信息管理[中图分类号]R197.39[文献标识码]B[文章编号]1007-7510(2003)12-0033-03

PrincipleanddevelopmenttrendofanesthesiaapparatusFUShou-yong,SHUAIXun-jun,SUNLi,WANXiao-mei(QingdaoMunicipalHospital,QingdaoShandong266011,China)Abstract:Thispapermainlydescribesthehistory,structureandprincipleofthemodernanesthesiaapparatusaswellasitsdevelopmenttrend.Keywords:anesthesia;anesthesiagas;anesthesiacanister;anesthesiaworkstation;informationmanagementofanaesthetic

[收稿日期]2003-05-12[修回日期]2003-08-06图1麻醉机的基本结构图

综合科学技术的不断发展,使得麻醉机的发展不仅成为可能,且计算机在麻醉机上的应用成为现实,成为麻醉机是否现代化的一个显著特征。同时,麻醉信息管理在临床上的重要性越来越受到医务人员的重视。本文结合麻醉机的原理结构、国内外现状、发展趋势及现代麻醉工作站的技术特点做一阐述。1历史回顾1901年,德国人HeinnichDrager及他的儿子用氧气和氯气制成世界上第一台简单的麻醉机,以后经过科技和医务人员的不断努力,麻醉机的功能不断完善,技术含量不断提高,从较简单的麻醉机到普及性的麻醉机,现代麻醉机,直至麻醉工作站。今天,麻醉机已发展成世界几大著名品牌。如德尔格(Drager)、得恩-欧美达(Datex-Ohmeda)、西门子(Siemens)、英国的Tontron等品牌的麻醉机。2麻醉机原理及结构基本结构见图1,麻醉机的主要结构包括通气装置,麻醉蒸发器,麻醉呼吸机和麻醉环路等。通气装置通气装置包括气源、压力表、压力调节器、流量计、O2与N2O比例调节装置、快速充氧开关等。氧气(O2)、氧化亚氮(N2O)和空气通常为中央供气,麻醉机也有贮气筒备用。中央供气压力约为3.5kg/cm2

,N2O在贮气筒内被压缩为液态,一直保持约

52.5kg/cm2的压力,直到氧化亚氮耗尽为止。贮气筒内氧气进入麻醉机流量计前,由压力调节器将压力降为1.0至1.75kg/cm2。气体经流量计输送至标准刻度、专用麻醉药物、温度补偿、双路可变的蒸发器,然后,麻醉混合气体流出共同气体出口。而氧气快速充气开关使O2不流经流量计,直接流出气体出口。流量计可精确测量流向共同气体出口的气体流量。#34#

医疗设备信息

18卷12期¹2003.12麻醉蒸发器(挥发罐)现代麻醉机的蒸发器为双路可变蒸发器(Variablebypassvaporizer)、标准刻度、温度补偿及位于回路外。蒸发器顶端的浓度控制旋钮决定通过旁路和蒸发室的气流分配比。进入蒸发室的气流带出饱和麻醉蒸发气体,稀释气流与载气流在输出口回合,成为含有一定比例的混合麻醉气体,进入麻醉回路。温度补偿装置有利于在较大温度范围内维持稳定的蒸发器输出浓度。因温度对蒸发浓度是有影响的。蒸发器的安全保证要求:麻醉药专用蒸发器;加药池设置最大安全液面;自动锁定装置等。加药盖松弛为麻醉蒸发器泄漏的常见原因。在DATEX-OHMEDATEC6麻醉机中,有为地氟醚专设蒸发器,地氟醚需用专用蒸发器及专门设计的加热器,为地氟醚蒸发创造好的环境。同时,载气成份也影响蒸发器的麻醉药输出浓度与蒸发器浓度旋钮刻度值。O2为载气时,蒸发器的输出浓度接近旋钮刻度浓度,N2O为载气时,蒸发气输出浓度比设定浓度值低20%。在Drager公司生产的Fabius2000经济型麻醉机中,采用新一代的Drager挥发罐)Vapor2000。它可以在任何位置完全禁闭。易于运输,无需事先排空,安全、简单。可保证在任何恶劣的环境下精确操作。麻醉呼吸机麻醉呼吸机具有典型的时间转换特点,一般以电机、压缩气体为动力。而最近国外生产的麻醉机,内置电动电控呼吸机,无需驱动气,能在断气的情况下,由大气补充进行通气,保证病人安全。如西门子的SC3000等。典型的呼吸机,风箱固定在麻醉呼吸回路上,置于一清洁塑料室内,内含麻醉气体。呼气期间,驱动气输送入室内,压缩风箱。风箱常用O2作驱动气,因吸入O2浓度易于提高。呼气期间,驱动气排入室内,病人被动吸气时,风箱重新充满。呼吸机也可出现危险,其常见危险因素有:麻醉环路与病人未连接或连接错误;输送压力过高;呼吸机排气阀故障;驱动机制故障。麻醉环路麻醉环路介于麻醉机、共同气体出口之间,麻醉环路的功能为将麻醉气体和氧气输送给病人,并将CO2排出。环路系统包括新鲜气体入口、吸气和呼气单项活辩、吸气和呼气罗纹管、Y型联接管、可调性排气活辩、贮气囊和CO2吸收器等。环路既有优点亦有缺点。优点:节省新鲜气体;湿化改善;节省热量;减轻手术室污染。缺点:设计复杂;CO2吸收剂失效,可引起严重故障;环路系统通过化学反应吸收CO2,产生水和热量,CO2吸收剂有指示剂,吸收剂失效时,指示剂颜色改变。麻醉残气排出系统麻醉残气排出系统的作用是收集残气,并将残气排出手术室外,可减少手术室污染,但增加了麻醉机的复杂性。残气排出系统易引起危险,如清除系统阻塞时,呼吸系统正压过高。手术室残气污染的主要因素有麻醉方法和装置漏气。安全监测装置麻醉机从简单的呼吸装置发展成为结构复杂、计算机控制、功能齐全的现代麻醉机到麻醉工作站。美国国家试验与设备标准协会(AmericanSocietyforTestingMaterialsStandards,ASTMS)规定,今后生产的麻醉工作站必须具备监测特殊参数的装置,并拥有必要的报警系统。监测参数一般包括:气道压力;CO2浓度;麻醉药浓度;吸入氧气浓度;血氧饱和度浓度;血压;心电等。报警有高、中、低等报警。自动和手动报警。现在,麻醉机在这一方面做得较完善,以保证病人安全,尤其麻醉工作站,病人的各种生理参数均可在大屏幕上按需显示,并可根据需要设置所需参数上下限值。如西门子的创新KION麻醉机,提供连续监护。西门子的INFINITY具有无限生理监护系统。它的无间断生理监护概念,节省了时间,保证了生理信息的不间断。如SC5000、SC7000、SC9000XL等。若病人被监护参数超出所设限值则报警,有的麻醉机在医务人员开机时若参数设置不对则机器报警,并给出提示,直至正确设置了参数,以此保证机器可靠、安全为病人服务。3国内外现状由于种种原因,麻醉机生产,在我国起步较晚,档次较低,主要用于中、小型医院。现在我国麻醉机的质量有了较大提高。目前国产麻醉机主要有上海、北京、深圳、江苏等厂家。厂家较多规模较小。功能先进的、质量佳、市场占有率较高的麻醉机仍被国外品牌占领。国外目前生产的高档麻醉机,如DATEX-OHMEDAAestiva/57900,带有工作站,具有模块

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医疗设备信息18卷12期¹2003.12化,小型化、智能化,屏幕界面友好、易于操作,具有人机对话,独有的潮气量自动补偿技术及地氟醚麻醉罐技术,联网等功能;DragerMedical公司新近推出的FABIUSGS是一个崭新的麻醉工作站解决方案。设计上采用了全新的模块化平台概念,通过软件升级不断扩展功能,其麻醉呼吸机性能卓越,它的电动电控呼吸机无需消耗驱动气体;西门子的SC3000中央站,具有INFINITY监护系统、具有目前唯一能选择所有呼吸模式的仪器,可与网络完美结合。西门子提供INFINITY以太域网,把一些终端设备,如呼吸机、麻醉机、床旁监护仪等通过接口与网络连接,并且通过接口和医院临床信息系统连接,达到信息共享。这几大麻醉厂家生产的以上几款机型基本反应现代麻醉领域的水平,它们目前已达到了相等完美的地步。4未来发展尽管现代麻醉工作站已经达到了相当完美的地步,但仍有待改进的地方,对于未来的麻醉工作站,仅有可靠的气体输送,能选择所有的呼吸模式、安全的报警装置、友好的人机对话界面、模块化、智能化、小型化,操作简单化是不够的。以后的麻醉机应能用较小的麻醉药量达到相同效果,能适应病人各项参数的变化在工作期间自动做相应调整,能在较短的时间内使病人进入状态。挥发器旋钮开关由电子控制阀所代替,麻醉循环回路精确设计,保证气密性,使之达到对人的无限生理监视,麻醉管理信息系统将于医院的管理信息系统联网,提高效率,利于统计学研究,降低成本,提高社会效益。总之,将来的麻醉机将一切以人为本,朝着简单化、小型化、智能化、信息化和集成化方向发展。

[参考文献][1]郭丹.当今麻醉领域的新潮流-麻醉工作站[J].中国医疗器械杂志,2003,27(1).[2]刘俊杰.现代麻醉学[M].北京:人民卫生出版社,1999.m

TERASON公司生产TERASON2000型B超,是市场上首先利用计算机完成超声成像的系统,主要特点在于专有的CDP(Chargedomainprocessing)技术。它由三部分组成:标准PC;建立在超声软件基础上的TerasoncsMicrosoftWindows;SmartProbe。其PC系统参数:Windows2000OS;10GB硬驱;425MBRAM;CDRW驱动器;SmartProbe只要通过一个RS232以太网并联端口即可和任何手提电脑相连接,它长19.30cm(7.6inches);宽6.98cm(2.75inches);高4.95cm(1.95inches);重平均280g(10oz),小巧轻便。此仪器基本属于第二种虚拟仪器。TERASON2000可显示二维图像、三维以及所有多普勒模式,功能较齐全。由于虚拟仪器是以软件为主,所以其生产成本将远远低于传统仪器的成本,其应用的广泛性也是传统仪器所不能相提并论的,无论是床边检查、手术室、急诊室,还是个人诊所、远程医疗,乃至野外抢险救灾、战场、太空等各种场合,其效率和集成性远胜于传统仪器,往往一台虚拟仪器(一台计算机及必要的少量硬件加上相应的软件),就等于若干种传统仪器。因此,它体积小功能多,特别适用野外抢险救灾、太空站等场合。随着大规模专用集成电路设计(ASIC)技术和可编程逻辑器件技术,以及专用数字信号处理芯片(高DSP)技术的发展,及医学专用高性能测试模块OEM器件生产技术的进步;总线技术的进步;计算机技术的进步;虚拟仪器软件平台及开发技术的进步;虚拟仪器的发展会越来越完善。