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疫情肆虐,波及全国,随着节后各地逐渐复工,各医院逐渐恢复门诊,择期手术也会逐渐恢复。麻醉机是目前医院手术麻醉中最常用的设备仪器,也是发生医院感染的主要因素之一。
现代的麻醉机形色各异,已经开发了很多不同的功能,但其最基本也是最重要功能还是辅助或控制呼吸。关于麻醉机的工作原理,细讲起来非常复杂,最核心的气路循环是麻醉机的精髓,此文通过麻醉机风箱的工作原理简单阐述整个呼吸过程。
临床上麻醉机经典控制方式为气动电控,最明显的标志就是呼吸机风箱,控制呼吸中的风箱就相当于球囊。中心供氧进入麻醉机就会被分成三股支流:新鲜气流、快速充氧、呼吸机气流;此三者相互独立,但麻醉医生能调节的气流只有新鲜气流,呼吸机气流自我调节且不参与气体交换,下图为一张麻醉机简易气路示意图。
很明显此模式下只适用于为辅助呼吸或自主呼吸,球囊及APL阀在此时才有作用;患者呼出的气体通过呼气阀进入贮气囊,且不经过二氧化碳吸收剂,当气道内压力超过APL阀设置压力时气体就会溢出,吸气时主要来自新鲜气体与贮气囊,当新鲜气体流量超过患者每分钟通气量时,就不会有重吸收。
转换成机控模式后,每次呼吸将会有呼吸机气流与患者呼吸气流同时工作,称为双回路系统呼吸机,也即气动与电控。呼气时,呼出的气体与新鲜气混合后填满风箱,过多的气体会通过一侧的POP-OFF阀(自启压力一般默认为1~2 cmH20)排出。吸气时,呼吸机气流进入风箱与外壳的密闭空间内,通过压力压缩驱动风箱内气体进入呼吸回路,同时一小部分气体控制POP-OFF阀处于关闭状态(如下图)。
了解了工作原理,那麻醉机是怎样精准控制每一次呼吸?
事实上,通过风箱下降的读数判断患者潮气量是极其不准确的,每次控制呼吸中的潮气量差异受以下四个因素影响:
我们知道整个吸气阶段呼吸机的POP-OFF阀是关闭的,这样才能保证预设的气体全部进入呼吸回路,但有一个很大的问题,这个阶段新鲜气流也一直在送气!如新鲜气体流量4 L/min,吸呼比为1:2,频率为12次/分;每次潮气量将增加来自新鲜气流的额外量=4000×0.33/12=110ml,这个增加量称为呼吸机-新鲜气流连锁。
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