一）蒸發(fā)器
絕大部分吸入性全身麻醉藥物都是常溫、常壓下的可揮發(fā)性液體,。這類液體藥物必須轉(zhuǎn)變成氣體后才能在臨床上應(yīng)用,。這就需要用蒸發(fā)器將液體藥物進(jìn)行蒸發(fā)，使其變成可使用的氣體麻醉藥,。氣體麻醉藥便于隨著呼吸而進(jìn)入到人體內(nèi),，實(shí)現(xiàn)全身麻醉的目的和效果。
根據(jù)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的原理,，構(gòu)成液態(tài)物質(zhì)的分子由于內(nèi)能的存在,，每時(shí)每刻作無規(guī)則的相互碰撞運(yùn)動(dòng)。隨著溫度的升高,，分子內(nèi)能增加,，碰撞的次數(shù)和分子的運(yùn)動(dòng)速度都會(huì)增加。當(dāng)某些分子的內(nèi)能增加到足以克服分子間的相互引力時(shí),，構(gòu)成液態(tài)物質(zhì)的分子就會(huì)脫離液態(tài)物質(zhì)的約束而形成氣態(tài)物質(zhì),。這種過程被稱為液體的汽化過程。在密閉的容器內(nèi),，液體物質(zhì)的汽化并不是無限制的進(jìn)行下去的,。它要受到容器內(nèi)的壓力和溫度的雙重影響和制約。
當(dāng)溫度一定時(shí),，隨著液體物質(zhì)的不斷汽化,，氣體分子數(shù)的不斷增多，在容器內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)隨分子數(shù)目增多而增加的壓力,。當(dāng)液體內(nèi)的分子在容器內(nèi)壓力的作用下,，它的內(nèi)能不足以克服這個(gè)壓力時(shí),，液體內(nèi)的液態(tài)分子就不能變成氣體分子，從而達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài),。即氣體分子濃度相對(duì)平衡,。這時(shí)的溫度叫做飽和蒸發(fā)溫度；壓力叫飽和蒸汽壓力,。
當(dāng)壓力一定時(shí),，隨著液體物質(zhì)的不斷汽化，藥液的溫度會(huì)逐漸降低,，蒸發(fā)速度變慢,。當(dāng)降到一定程度時(shí)，溫度也會(huì)不足以支持液體的汽化,。使氣體分子濃度相對(duì)平衡,。
當(dāng)壓力和溫度這兩個(gè)條件中任一條件改變時(shí)，其蒸發(fā)過程又會(huì)進(jìn)行,，直到達(dá)到新的平衡,。
蒸發(fā)器一般分為兩大類；一類叫做液面蒸發(fā)器,；另一類叫做特定藥物用蒸發(fā)器,。液面蒸發(fā)器是在盛有揮發(fā)性麻醉藥的容器上方空間到蒸發(fā)室通過一定量的氣體，一般是氧氣和笑氣的混合體,，也叫載體,。當(dāng)這部分氣體流過蒸發(fā)室時(shí),，就會(huì)變成含有飽和麻醉藥蒸汽的氣體,，形成臨床上所需要的安全濃度的麻醉氣體。
液面蒸發(fā)器又分下面幾種：
1,、鼓泡型蒸發(fā)器
這種蒸發(fā)器是通過一個(gè)濃度調(diào)整旋鈕改變麻醉氣體的濃度,。其工作原理是：氣體通過導(dǎo)管3達(dá)到銅盤4，銅盤上有許多小孔,，當(dāng)氣體從小孔冒出時(shí),，就使藥液產(chǎn)生大量的氣泡，從而將飽和麻醉氣體帶出,。隨著麻醉藥液的不斷蒸發(fā),，液體溫度會(huì)隨之降低，使蒸發(fā)速度變慢,。即鼓泡型蒸發(fā)器的麻醉氣體濃度不易控制（圖2-3-3）,。
這種蒸發(fā)器是通過一個(gè)濃度調(diào)整旋鈕改變麻醉氣體的濃度。其工作原理是：氣體通過導(dǎo)管3達(dá)到銅盤4,，銅盤上有許多小孔,，當(dāng)氣體從小孔冒出時(shí),，就使藥液產(chǎn)生大量的氣泡，從而將飽和麻醉氣體帶出,。隨著麻醉藥液的不斷蒸發(fā),，液體溫度會(huì)隨之降低，使蒸發(fā)速度變慢,。即鼓泡型蒸發(fā)器的麻醉氣體濃度不易控制（圖2-3-3）,。
2、抽吸型蒸發(fā)器
抽吸型蒸發(fā)器是乙醚蒸發(fā)器,，它是將棉紗線制成的芯子浸泡在乙醚液中,，通過棉芯的虹吸原理，使麻醉液面上方保持一定濃度的蒸汽,。開啟調(diào)節(jié)開關(guān),，通過很小的氣體，就能將乙醚蒸汽帶給病人,。棉芯的面積越大其蒸發(fā)越好,，通過氣體帶出的蒸汽濃度就越高。它和鼓泡型蒸發(fā)器一樣,，隨著藥液的不斷蒸發(fā),，周圍溫度降低，麻醉氣體濃度較難控制（圖2-3-4）,。
3,、間接熱源型蒸發(fā)器
這種蒸發(fā)器是利用銅的高比熱和良好的傳熱特性，吸收環(huán)境中的熱量來供給藥液進(jìn)行蒸發(fā),。目前應(yīng)用較為普遍的是溫度-氣流量補(bǔ)償型蒸發(fā)器,，如圖2-3-5所示。它的工作原理是：載氣流3通過由青銅制成的細(xì)孔圓盤1時(shí)噴出汽泡,，在液面上形成大量的麻醉蒸汽,，經(jīng)導(dǎo)氣管4導(dǎo)出，與主氣流混合形成穩(wěn)定濃度的麻醉氣體送給病人,。
由于藥液的不斷蒸發(fā)使環(huán)境溫度降低時(shí),，通過兩種不同熱膨脹系數(shù)制成的青銅盤將自動(dòng)調(diào)整進(jìn)入藥液氣體流量的大小，使輸出麻醉氣體的濃度得以穩(wěn)定,。
（二）C02吸收器
C02吸收器主要用在緊閉式麻醉循環(huán)中,，用來確保CO2氣體的重復(fù)性吸入。防止病人的CO2蓄積,。一般采用來回式和循環(huán)式兩種吸收形式,。其結(jié)構(gòu)多為圓形，由透明塑料制成,。按病人不同的年齡,，吸收器的容積以（1200～2400）ml不等,。吸收器內(nèi)裝有4～8篩目的鈉石灰（300～2200）g,，氣體間隙在（200～2000）ml,。目前廣泛應(yīng)用的是大容量2L的鈉石灰吸收罐,。它分為上下兩個(gè)串聯(lián)使用。當(dāng)上層的鈉石灰變色后（一般為粉紅色）,，上下層更換使用,。在使用鈉石灰時(shí)，一定要將其粉末篩凈,，以免使病人吸入肺中,。另外，在裝罐時(shí),，一定要將吸收罐裝滿,，盡量減少機(jī)械死腔，以便使對(duì)CO2的吸收充分徹底,。
（三）氧失效保護(hù)閥
在吸入性全身麻醉的過程中,，氧氣是病人各組織細(xì)胞以及大腦的營養(yǎng)成份。尤其是在麻醉過程中,，氧氣對(duì)病人尤為重要,。如果缺少氧氣，病人就會(huì)出現(xiàn)藥物中毒,，甚至窒息而死,。故此，在吸入性緊閉循環(huán)過程中,，必須裝備有氧失效保護(hù)裝置,。一旦沒有氧氣，其它氣體將自動(dòng)關(guān)閉防止發(fā)生危險(xiǎn),。一種氧氣失效保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)如圖2-3-6（a）所示,。當(dāng)沒有氧氣時(shí)，由于活塞沒有受到任何壓力,，不足以克服平衡彈簧的彈力使閥門頂針打開使N2O笑氣通過；當(dāng)有氧氣時(shí),，由于活塞受到氧氣壓力的作用,，克服了平衡彈簧的彈力使頂針打開，笑氣通過頂針到達(dá)循環(huán)回路,，如圖2-3-6（b）,。
（四）減壓閥
目前使用的減壓閥都是間接減壓閥，它將高壓氣瓶?jī)?nèi)的15MPa的壓力經(jīng)減壓閥調(diào)至0.3MPa左右的恒壓,，供麻醉機(jī)使用,。其結(jié)構(gòu)如圖2-3-7所示,。
其工作原理是：從高壓氣瓶2來的氣體進(jìn)入高壓腔，通過調(diào)節(jié)螺桿4將彈簧的彈力通過薄膜6傳遞給活門10,，將門打開一個(gè)細(xì)小的間隙,，使壓力降下來，然后送到低壓腔8輸出,。![呼吸麻醉機(jī)的結(jié)構(gòu)原理]( "呼吸麻醉機(jī)的結(jié)構(gòu)原理")
氣源
呼吸環(huán)路系統(tǒng)
蒸發(fā)器
麻醉呼吸器
( 一 )
氣源
主要指供給氧氣和氧化亞氮 (N 2 O)
的儲(chǔ)氣設(shè)備,，有鋼瓶裝壓縮氧氣和液態(tài)氧化亞氮，或中心供氣源,。經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)器將壓力減至 343~392kPa (3.5~4kgf/cm 2
) 后,，供給麻醉機(jī)使用。通過氣體流量計(jì)調(diào)節(jié)新鮮氣流量,。為使呼吸囊能快速充氣,，設(shè)有快速充氧閥。
( 二 )
蒸發(fā)器
蒸發(fā)器 (vaporizer) 為能有效地將揮發(fā)性麻醉藥液蒸發(fā)為氣體
, 并能精確地調(diào)節(jié)麻醉藥蒸氣輸出濃度的裝置,。蒸發(fā)器具有藥物專用性 ,
如恩氟烷蒸發(fā)器,、異氟烷蒸發(fā)器等。蒸發(fā)器多放置在呼吸環(huán)路之外,，有獨(dú)立的旁路供氣系統(tǒng),。當(dāng)開啟揮發(fā)器時(shí)，旁路氣流經(jīng)過蒸發(fā)室,，并攜帶麻醉藥蒸氣與主氣流混合后進(jìn)入環(huán)路,，使吸入濃度更為穩(wěn)定。但快速充氣時(shí),，因其不經(jīng)過蒸發(fā)器,，可將環(huán)路內(nèi)麻醉藥稀釋而使吸入濃度降低。
( 三 )
呼吸環(huán)路系統(tǒng)
通過呼吸環(huán)路系統(tǒng) (brmthing circle system)
將新鮮氣體和吸入麻醉藥輸送到病人的呼吸道內(nèi),，并將病人呼出的氣體排出到體外,。常用環(huán)路系統(tǒng)有：
1. 開放式
在開放式中，病人的呼吸并不受麻醉器械的控制,，吸人或呼出的氣體都可以自由地出人于大氣之中,，呼出的 CO 2 無重復(fù)吸入現(xiàn)象。
2. 半緊閉式或半開放式
病人呼出和吸人的氣體部分受麻醉器械的控制,。呼吸環(huán)路中設(shè)有呼氣活瓣,，但無 CO 2
吸收器。呼氣時(shí)呼出氣體可由呼氣活瓣逸出,，逸出氣體量的多少,，取決于活瓣的阻力和新鮮氣流量的大小。新鮮氣流量小時(shí)，仍有部分呼出氣體 (
包括 CO 2 和麻醉氣體 ) 進(jìn)人呼吸囊,，再吸氣時(shí)可重復(fù)吸人,，重復(fù)吸人的 CO 2 可高于 1%
容積，稱為半緊閉式,。若新鮮氣流量大時(shí),，大部分呼出氣體都排出到大氣中，重復(fù)吸入的 CO 2 低于 1% 容積,，稱為半開放式,。
3. 緊閉式
病人呼出和吸人的氣體完全受到麻醉器械的控制。因此,，呼吸環(huán)路中必須設(shè)有 CO 2 吸收器,。呼曲氣體通過 CO 2 吸收器將 CO 2
吸收后，部分或全部被再輸送到病人呼吸道,。應(yīng)用緊閉式呼吸環(huán)路,，便于病人的呼吸管理，可行輔助或控制呼吸,；呼出氣體中的麻醉藥可再利用,，不僅顯著節(jié)省麻醉藥，而且減少環(huán)境的污染,；可保持吸人氣體的溫度和濕度接近生理狀態(tài),。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，呼吸阻力較大,。
( 四 )
麻醉呼吸器
在麻醉期間可用呼吸器 (ventilator)
來控制病人的呼吸,。呼吸器可分為定容型和定壓型兩種，可設(shè)置或調(diào)節(jié)潮氣量 (V T ) 或每分鐘通氣量 (MV)
,、或氣道壓力,，呼吸頻率，吸 : 呼時(shí)間比 (I:E) 等呼吸參數(shù),。有的還可設(shè)置呼氣末正壓 (PEEP)
,，并可設(shè)置吸入氧濃度、每分鐘通氣量及氣道壓力的報(bào)警界限,，以保證麻醉的安全性
麻醉機(jī)從結(jié)構(gòu)上由以下幾部分組成： 機(jī)架 ,、外回路 、呼吸機(jī) ,、監(jiān)護(hù)系統(tǒng),。
麻醉機(jī)從工作原理上由四個(gè)主要分系統(tǒng)構(gòu)成：氣體供給和控制回路系統(tǒng)、呼吸和通氣回路系統(tǒng),、清除系統(tǒng)，以及一組系統(tǒng)功能和呼吸回路監(jiān)護(hù)儀。某些麻醉機(jī)還有一些監(jiān)護(hù)儀和報(bào)警器,，以指出與心肺功能或呼吸混合氣體中氣體和麻醉劑濃度有關(guān)的某些生理變量和參數(shù)的數(shù)值及變化,。通常生產(chǎn)廠家對(duì)標(biāo)配產(chǎn)品都僅提供較少的監(jiān)護(hù)和報(bào)警組合。
下面主要從工作原理說明麻醉機(jī)的構(gòu)成和作用：
1,、氣體供給和控制回路系統(tǒng)
由于麻醉機(jī)工作時(shí)需要大量的氧氣,，所以通常是從醫(yī)院的中央供氣系統(tǒng)或氧氣鋼瓶中獲得。從鋼瓶輸入回路的每種氣體,，都要通過過濾器,、單向通氣閥和調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器可將壓力降到麻醉機(jī)合適的工作壓力,。中央供氣系統(tǒng)不需要調(diào)節(jié)器,，因?yàn)闅怏w已經(jīng)降到4公斤左右。麻醉機(jī)的合適工作壓力為3-6公斤,。大多數(shù)麻醉機(jī)都有氧源故障報(bào)警系統(tǒng),，如果氧氣壓力低于2.8公斤以下，機(jī)器會(huì)減少或切斷其他氣體的流量,，并啟動(dòng)報(bào)警器,。
在連續(xù)流動(dòng)裝置中的每一種氣體的流量均由流量計(jì)控制，并由流量計(jì)顯示出來,。流量計(jì)可以是機(jī)械性的,，也可以是帶LCD的電子傳感器。氣體通過控制閥和流量計(jì)后,，進(jìn)入低壓回路,，如果需要還要通過蒸發(fā)罐，然后供給病人,。好的麻醉機(jī),，笑氣和氧氣的流量控制機(jī)構(gòu)應(yīng)該是連動(dòng)的，只有這樣氧氣與笑氣的比例就永遠(yuǎn)不會(huì)降到最小值（0.25L/分）,。
2,、呼吸和通氣回路系統(tǒng)
大多數(shù)麻醉機(jī)可提供連續(xù)流動(dòng)循環(huán)的氧氣和麻醉氣體，稱為循環(huán)系統(tǒng),。在這類麻醉機(jī)中,，有兩種主要的呼吸回路，緊閉式和半緊閉式,。在緊閉式呼吸回路中,，病人呼出的氣體經(jīng)去除CO2后，全部返回循環(huán)系統(tǒng),。半緊閉式中,，病人呼出的氣體部分進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),，部分排出循環(huán)系統(tǒng)。在循環(huán)系統(tǒng)中,，新鮮氣體的供給流量低于1L/min稱為低流量麻醉,，低于0.5L/min的新鮮氣體流量稱為最低流量麻醉。
手動(dòng)通氣要求操作者不斷手動(dòng)擠壓儲(chǔ)氣囊使病人呼吸,，在較長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)時(shí),，操作者不但非常疲勞，而且影響其他工作,，因此常用自動(dòng)呼吸機(jī)機(jī)械地使病人得以呼吸,。呼吸機(jī)迫使麻醉混合氣體進(jìn)入病人回路和呼吸系統(tǒng)中，接受病人呼出的氣體和新鮮氣體,。麻醉師可根據(jù)病人的情況調(diào)節(jié)潮氣量,、呼吸頻率、吸呼比和分鐘通氣量等參數(shù),。調(diào)節(jié)通氣方式來滿足病人的各種需要,。
3、清除系統(tǒng)
又稱為二氧化碳吸收系統(tǒng),，由1-2個(gè)CO2吸收罐組成,，罐內(nèi)裝有鈉石灰或鋇石灰，主要作用是清除病人呼出氣體中的CO2,。
4,、監(jiān)護(hù)與報(bào)警系統(tǒng)
麻醉機(jī)根據(jù)不同的配置有一套與監(jiān)護(hù)有關(guān)的裝置，如用于監(jiān)測(cè)氣道方面,、生理方面,、麻醉氣體濃度以及能間接反映病人麻醉深度、肌肉松弛程度的監(jiān)護(hù),。
大部分麻醉機(jī)的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)只配一臺(tái)附有基本監(jiān)護(hù)裝置作為系統(tǒng)的平臺(tái)用,，監(jiān)護(hù)的內(nèi)容包括：氣道壓力、吸入潮氣量,、分鐘通氣量,、呼吸頻率以及相關(guān)的報(bào)警系統(tǒng)。所需其他的監(jiān)護(hù)可單獨(dú)購得,，加到系統(tǒng)中去,。
另外，麻醉工作站還需配有麻醉信息管理系統(tǒng),，這套系統(tǒng)可接收,、分析、儲(chǔ)存與麻醉臨床和行政管理有關(guān)的信息,，自動(dòng)采集監(jiān)護(hù)儀的信息并自動(dòng)生成麻醉記錄單,。麻醉機(jī)從結(jié)構(gòu)上由以下幾部分組成：
機(jī)架 ,、外回路 、呼吸機(jī) ,、監(jiān)護(hù)系統(tǒng),。
麻醉機(jī)從工作原理上由四個(gè)主要分系統(tǒng)構(gòu)成：氣體供給和控制回路系統(tǒng),、呼吸和通氣回路系統(tǒng),、清除系統(tǒng)，以及一組系統(tǒng)功能和呼吸回路監(jiān)護(hù)儀,。某些麻醉機(jī)還有一些監(jiān)護(hù)儀和報(bào)警器,，以指出與心肺功能或呼吸混合氣體中氣體和麻醉劑濃度有關(guān)的某些生理變量和參數(shù)的數(shù)值及變化。通常生產(chǎn)廠家對(duì)標(biāo)配產(chǎn)品都僅提供較少的監(jiān)護(hù)和報(bào)警組合,。
下面主要從工作原理說明麻醉機(jī)的構(gòu)成和作用：
1,、氣體供給和控制回路系統(tǒng)
由于麻醉機(jī)工作時(shí)需要大量的氧氣，所以通常是從醫(yī)院的中央供氣系統(tǒng)或氧氣鋼瓶中獲得,。從鋼瓶輸入回路的每種氣體,，都要通過過濾器、單向通氣閥和調(diào)節(jié)器,，調(diào)節(jié)器可將壓力降到麻醉機(jī)合適的工作壓力,。中央供氣系統(tǒng)不需要調(diào)節(jié)器，因?yàn)闅怏w已經(jīng)降到4公斤左右,。麻醉機(jī)的合適工作壓力為3-6公斤,。大多數(shù)麻醉機(jī)都有氧源故障報(bào)警系統(tǒng)，如果氧氣壓力低于2.8公斤以下,，機(jī)器會(huì)減少或切斷其他氣體的流量,，并啟動(dòng)報(bào)警器。
在連續(xù)流動(dòng)裝置中的每一種氣體的流量均由流量計(jì)控制,，并由流量計(jì)顯示出來,。流量計(jì)可以是機(jī)械性的，也可以是帶LCD的電子傳感器,。氣體通過控制閥和流量計(jì)后,，進(jìn)入低壓回路，如果需要還要通過蒸發(fā)罐,，然后供給病人,。好的麻醉機(jī)，笑氣和氧氣的流量控制機(jī)構(gòu)應(yīng)該是連動(dòng)的,，只有這樣氧氣與笑氣的比例就永遠(yuǎn)不會(huì)降到最小值（0.25L/分）,。
2、呼吸和通氣回路系統(tǒng)
大多數(shù)麻醉機(jī)可提供連續(xù)流動(dòng)循環(huán)的氧氣和麻醉氣體,，稱為循環(huán)系統(tǒng),。在這類麻醉機(jī)中,，有兩種主要的呼吸回路，緊閉式和半緊閉式,。在緊閉式呼吸回路中,，病人呼出的氣體經(jīng)去除CO2后，全部返回循環(huán)系統(tǒng),。半緊閉式中,，病人呼出的氣體部分進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，部分排出循環(huán)系統(tǒng),。在循環(huán)系統(tǒng)中,，新鮮氣體的供給流量低于1L/min稱為低流量麻醉，低于0.5L/min的新鮮氣體流量稱為最低流量麻醉,。
手動(dòng)通氣要求操作者不斷手動(dòng)擠壓儲(chǔ)氣囊使病人呼吸,，在較長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)時(shí)，操作者不但非常疲勞,，而且影響其他工作,，因此常用自動(dòng)呼吸機(jī)機(jī)械地使病人得以呼吸。呼吸機(jī)迫使麻醉混合氣體進(jìn)入病人回路和呼吸系統(tǒng)中,，接受病人呼出的氣體和新鮮氣體,。麻醉師可根據(jù)病人的情況調(diào)節(jié)潮氣量、呼吸頻率,、吸呼比和分鐘通氣量等參數(shù),。調(diào)節(jié)通氣方式來滿足病人的各種需要。
3,、清除系統(tǒng)
又稱為二氧化碳吸收系統(tǒng),，由1-2個(gè)CO2吸收罐組成，罐內(nèi)裝有鈉石灰或鋇石灰,，主要作用是清除病人呼出氣體中的CO2,。
4、監(jiān)護(hù)與報(bào)警系統(tǒng)
麻醉機(jī)根據(jù)不同的配置有一套與監(jiān)護(hù)有關(guān)的裝置,，如用于監(jiān)測(cè)氣道方面,、生理方面、麻醉氣體濃度以及能間接反映病人麻醉深度,、肌肉松弛程度的監(jiān)護(hù),。
大部分麻醉機(jī)的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)只配一臺(tái)附有基本監(jiān)護(hù)裝置作為系統(tǒng)的平臺(tái)用，監(jiān)護(hù)的內(nèi)容包括：氣道壓力,、吸入潮氣量,、分鐘通氣量、呼吸頻率以及相關(guān)的報(bào)警系統(tǒng),。所需其他的監(jiān)護(hù)可單獨(dú)購得,，加到系統(tǒng)中去,。
另外，麻醉工作站還需配有麻醉信息管理系統(tǒng),，這套系統(tǒng)可接收,、分析、儲(chǔ)存與麻醉臨床和行政管理有關(guān)的信息,，自動(dòng)采集監(jiān)護(hù)儀的信息并自動(dòng)生成麻醉記錄單,。
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