麻醉設備學講義12-1麻醉機

1、3/27/2024,1,麻醉設備學,溫州醫(yī)科大學 阮肖暉,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,3/27/2024,2,麻醉機基本組成供氣系統(tǒng)麻醉機流量控制系統(tǒng)麻醉蒸發(fā)器麻醉回路（主機外部的患者呼吸管路）麻醉廢氣清除系統(tǒng)麻醉機的用前檢查,第十二章 麻醉機,,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,3,第十二章 麻醉機,概念：向病人提供氧氣、笑氣、吸入麻醉藥及進行呼吸管理和監(jiān)測。組成包括

2、：麻醉藥物傳送機構(gòu)：向病人提供氧氣、笑氣、吸入麻醉藥。（第十二章）呼吸機（通氣機）：提供手術(shù)期間的呼吸支持。（第十三章）監(jiān)護儀（自身或外配）：生命參數(shù)監(jiān)測，包括血液動力學，氣體監(jiān)測等。信息管理系統(tǒng)：信息處理和聯(lián)網(wǎng),√,√,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,4,★,★,★,外部供氣系統(tǒng),,麻醉回路,,麻醉機主機,,蒸發(fā)器,,監(jiān)護儀,,★,呼吸機,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,5,Year 1

3、901The drip-feed device of thefirst anaesthetic apparatus,麻醉機的發(fā)展簡史,1902,1903,1912,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,6,1912,1926,1934,1948,1950,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,7,1952,1961,1966,2010,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,8,麻醉機的分類,（一）

4、按功能分類：全能型普及型輕便型分類依據(jù)：麻醉呼吸機功能、監(jiān)測報警參數(shù)、蒸發(fā)罐、信息處理及顯示方式。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,9,. 彩色大屏幕顯示. 全功能呼吸機（各種呼吸模式）. 氣體泄漏補償和順應性補償功能. 肺功能環(huán)、動態(tài)順應性等呼吸動力學參數(shù)監(jiān)測. CO2監(jiān)測報警功能. 麻醉氣體監(jiān)測報警功能.循環(huán)監(jiān)護儀. 麻醉信息管理系統(tǒng),全能型,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,

5、10,普及型,便攜式,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,11,成人麻醉機,潮氣量調(diào)節(jié)范圍：100～1200mL,成人/兒童麻醉機,潮氣量調(diào)節(jié)范圍：50～1200mL,成人/兒童/新生兒兼用麻醉機,潮氣量：5-1200ml,,,,（二）按潮氣量分類,分類依據(jù)：麻醉呼吸機的潮氣量,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,12,第一節(jié) 麻醉機的組成,一、麻醉機的基本組成元件：氣路元件：管道、連接部件、氣密墊圈

6、、閥、儀表、氣容、氣阻、過濾器等。電子元件：電阻、電容、傳感器等。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,13,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,14,二、 麻醉機的工作流程,麻醉機的工作流程就是壓縮氣體由氣源（高壓）向麻醉回路（低壓）釋放氣體的過程。,氧氣,笑氣,麻醉蒸汽,,,1,,,2,,3,混合和流量控制,麻醉藥蒸發(fā)/混合/濃度控制,送氣/排氣,,,患者,,,依靠壓力梯度驅(qū)動,,,,依靠通氣機驅(qū)動

7、,,,麻醉機共同氣體出口,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,15,,,,,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,16,壓力梯度：高壓部分：1MPa～15MPa中壓部分：0.3～0.5MPa低壓部分：略大于標準大氣壓（0.101325MPa）麻醉回路：標準大氣壓左右波動,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,17,三、麻醉機的功能單元,,,麻醉機主機,,,,,通氣機,廢氣清除系統(tǒng),,3

8、/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,18,,供氣系統(tǒng),流量控制系統(tǒng),回路系統(tǒng),,,,,,麻醉藥蒸發(fā)和濃度控制,,,,,,兩張圖的區(qū)別,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,19,1、供氣系統(tǒng)部分,組成：氣體鋼瓶、掛軛、過濾器、單向閥、壓力表、壓力調(diào)節(jié)器、中央供氣管道、低氧壓報警器、笑氣安全切斷閥。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,20,掛軛：支撐小鋼瓶及氣體進入接口。定位銷安全標準，防止不同

9、氣體鋼瓶接錯接口。過濾器：過濾進入氣體的雜質(zhì)單向閥：允許氣體單向流動。壓力表：氣體壓力指示。壓力調(diào)節(jié)器：將鋼瓶輸出氣體高壓減為中壓。低氧壓報警器：低氧壓報警笑氣安全切斷閥：氧氣供應故障時切斷笑氣。,定位銷安全標準（P167圖12-11）,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,21,掛軛,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,22,,,管道供氣接口,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組

10、,23,壓縮空氣,笑氣,氧氣,,,,負壓吸引,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,24,2、流量控制系統(tǒng)部分,組成：快速氧開關(guān)、流量控制閥、流量計、單向活瓣。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,25,流量控制閥/笑氧比例調(diào)節(jié)安全裝置①控制新鮮氣體流量②保障新鮮氣體中的氧濃度，防止意外關(guān)閉氧氣。,,,,壓力表,,流量計,,快速氧開關(guān),,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,26,快速氧開關(guān)

11、：手術(shù)開始預充管路；殘氣/廢氣清除；緊急供氧。,,流量、壓力數(shù)字調(diào)節(jié)與顯示,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,27,3、麻醉蒸發(fā)器,,蒸發(fā)器,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,28,呼吸回路：儲氣囊、呼氣活瓣、吸氣活瓣、CO2吸收器、麻醉通氣管路、排氣閥、壓力表,4、呼吸回路,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,29,麻醉呼吸機,,,呼吸管路,,CO2吸附器,,壓力表,,,儲氣囊,

12、3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,30,麻醉機的工作流程麻醉機高壓、中壓、低壓部分的組成及壓力范圍。（從氣體壓力角度理解麻醉機的結(jié)構(gòu)）麻醉機的功能單元組成（從功能角度理解麻醉機的結(jié)構(gòu)）,第一節(jié) 小結(jié),3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,31,一、麻醉機的氣源二、供氣連接方式三、鋼瓶四、壓力調(diào)節(jié)閥五、氧氣供應故障報警器六、低氧壓氧化亞氮安全切斷閥七、麻醉機氧氣供應錯誤的防范,第二節(jié) 供氣

13、系統(tǒng),3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,32,1、氣體種類：氧氣、笑氣（氧化亞氮）和空氣（非必備）2、氧氣氣源：壓縮氧氣、液化氧氣或制氧機。壓縮氣體：21°C時絕對壓強超過0.28MPa；鋼瓶。液化氣體：低溫容器貯存。制氧機：從空氣中提取、過濾和濃縮氧氣。3、笑氣氣源：壓縮笑氣，鋼瓶。4、空氣氣源：空氣壓縮機,一、麻醉機的氣源,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,33,二、麻醉機的供氣

14、連接方式,壓力調(diào)節(jié)器,,,氧氣、笑氣、空氣,氧氣、笑氣,氧氣、笑氣,,麻醉機供氣的主要方式,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,34,集中管道供氣系統(tǒng)（中心供氣）,可供氣種類：氧氣、壓縮空氣、氧化亞氮。中心壓縮空氣系統(tǒng)：空氣壓縮機中心供氧系統(tǒng)：制氧機或液氧罐，鋼瓶備用中心笑氣系統(tǒng)：笑氣鋼瓶,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,35,,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,36,液氧罐,制

15、氧機,氧氣鋼瓶,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,37,供氣終端,,,壓縮空氣,笑氣,氧氣,,,,負壓吸引,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,38,三、儲氣鋼瓶,結(jié)構(gòu)：全鋼，分瓶體、瓶口裝置最高限壓：15MPa容積：各種大小規(guī)格0.5~9m3,,氣體出口,保險閥,氣體入口,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,39,四、壓力調(diào)節(jié)閥,用途：將高壓轉(zhuǎn)換成低壓并穩(wěn)定壓力。,3/27/2024,

16、溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,40,壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)：,減壓穩(wěn)壓器、安全閥、高低壓力表,,,,高低壓力表,安全閥,減壓穩(wěn)壓器,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,41,1、減壓穩(wěn)壓器,作用：減壓并穩(wěn)定壓力。,,膜面積A1：很小,膜面積A2,F1：調(diào)節(jié)彈簧壓力F2：固定彈簧壓力F3：輸入氣壓對A1壓力F4：輸出氣壓對A2壓力F5：輸出氣壓對A1壓力,,,,,,因此，平衡時有：F2+F3+F4=F1+F5，代入壓強：

17、F2+ Pint×A1+Pout×A2 =F1+Pout×A1，由于A1很小，因此忽略Pout×A1與Pint×A1，得到：Pout=F1-F2/A2，且不受Pint大小影響。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,42,2、安全閥,在壓力調(diào)節(jié)器發(fā)生故障，輸出壓高于設定壓力（如0.5MPa）時，釋放高壓氣體。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,43,3、

18、壓力表,波頓管壓力表關(guān)鍵部件：彎成C型的空心扁金屬管 ，又稱彈簧管。用途：氣體壓力指示。原理：氣體壓力改變金屬管彎曲程度。,R,R,,氣體壓力,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,44,波頓管壓力表關(guān)鍵部件：彎成圓環(huán)的C型空心扁金屬管，又稱彈簧管。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,45,五、氧氣供應故障報警,氧氣供應枯竭時報警（閾值壓0.2MPa）,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組

19、,46,六、低氧壓氧化亞氮安全切斷閥,在氧氣工作壓降低時，相應降低非氧氣體（笑氣）供應，并能提前切斷非氧氣體供應，防止患者缺氧 。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,47,,1、無氧氣供應,3、切斷笑氣供應,4、無氣體流量,5、無氣體指示,,,,2、低氧報警,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,48,七、麻醉機氧氣供應錯誤的防范,“醫(yī)用儲氣鋼瓶的標識標準”：表12-2“定位銷安全標準”：適用小型儲氣鋼

20、瓶夾板接口連接，表12-3“直徑限定安全標準” “不可互換螺絲接口安全標準”,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,49,第二節(jié) 小結(jié),麻醉機的氣體種類和各種氣體氣源種類壓力調(diào)節(jié)器原理波頓管壓力表原理氧氣供應故障報警器原理低氧壓氧化亞氮安全切斷閥原理麻醉機氧氣供應錯誤的防范措施（4條）,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,50,第三節(jié) 流量控制系統(tǒng),基本部件包括：流量控制閥、流量計、快速充氧開

21、關(guān)、笑氧比例調(diào)節(jié)、防逆活瓣和新鮮氣體出口。主要功能為：①控制麻醉機釋放的新鮮氣體成分和流量。②顯示新鮮氣體流量(氧氣、笑氣、空氣)。③根據(jù)需要為麻醉回路快速提供新鮮氧氣。④防止低氧混合氣體的形成和輸出。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,51,一、流量控制閥和流量計,,,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,52,流量控制閥,,流量計,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,53,1

22、、流量控制閥,,,用途：手動精確調(diào)節(jié)低壓氣體流量。原理：精密螺紋調(diào)節(jié)進氣間隙。,,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,54,2、 流量計,用途：測定及指示流體流量。分類：單管浮子流量計、串聯(lián)型流量計、雙錐度流量計。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,55,浮子流量計原理,結(jié)構(gòu)與原理 主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下浮動的浮子。當流體自下而上流經(jīng)錐形玻璃管時，在浮

23、子上下之間產(chǎn)生壓差（推力），浮子在此推力作用下上升。當此推力、浮子所受的浮力與浮子的重力相等時，浮子處于平衡位置。流經(jīng)流量計的流體流量與浮子上升高度存在著一定的比例關(guān)系，浮子的位置高度可作為流量量度。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,56,,氣流推力T,重力G,浮力F,轉(zhuǎn)子流量計,,,浮子受力分析：其中： 為流體比重 為浮子比重 為浮子體積 為浮子最大截面積T 氣流推力

24、,,T=G-F,,1,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,57,,代入公式得：根據(jù)流體力學分析：式中：SR：浮子與玻璃管的環(huán)形截面積差； CR：浮子流量計的流量糸數(shù)，與Re值及浮子形狀有關(guān)，由實驗測定或從有關(guān)手冊中查得；,SR,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,58,將⊿P代入流量Q公式，得：可見，Q只與SR有關(guān)；而在浮子流量計中， SR與浮子高度h的平方成正比。,3/27/

25、2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,59,二、笑氣與氧氣的比例流量調(diào)節(jié),用途：氧氣和笑氣按比例調(diào)節(jié)，確保氧濃度不低于設定值（一般為25%） 。,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,60,原理：依據(jù)不同廠家的設計，分為三種25%聯(lián)動比例限定控制系統(tǒng)：可以單獨打開氧氣，不能單獨打開笑氣?？梢詥为氷P(guān)閉笑氣，但不能單獨關(guān)閉氧氣。單獨打開笑氣時，氣壓及齒輪的雙重作用使笑氧比例保持1：3。單獨打開氧氣時，離合器起作用。,3

26、/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,61,氧氣比例監(jiān)視控制器氧氣流量大于1L/min時，笑氣可以調(diào)節(jié)。氧氣流量越大，笑氣流量調(diào)節(jié)范圍越大。氧氣流量小于1L/min時，關(guān)閉笑氣。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,62,定量混合氣體流量計參比壓為零（關(guān)閉），則笑氧均關(guān)閉。參比壓增大，總流量同步增大，通過調(diào)節(jié)笑氣閥門來調(diào)節(jié)氧濃度，但在氧壓過低時，笑氣也關(guān)閉。,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研

27、組,63,補充：氧濃度監(jiān)測，監(jiān)測輸出氣體的氧濃度。原理：氧電池的電化學反應,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,64,三、快速氧開關(guān),為麻醉回路快速提供氧氣,,,,3/27/2024,溫州醫(yī)科大學麻醉設備學教研組,65,四、新鮮氣體出口和防逆活瓣,新鮮氣體出口：是麻醉主機上匯集來自流量計、蒸發(fā)器和氧氣快速開關(guān)的氣體，輸出麻醉混合氣體的出口，又稱共同氣體出口。防逆活瓣：位于麻醉蒸發(fā)器和新鮮氣體出口之間的單向活瓣。阻擋來自