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德尔格Fabius Plus 麻醉机的气路结构原理及故障检修

2020-10-26陈华山

医疗装备 2020年19期
关键词:麻醉机皮囊单向阀

陈华山

广州医科大学附属第二医院 (广东广州 510260)

吸入麻醉是通过机械回路将麻醉药(剂)送入患者肺泡,形成麻醉药气体分压,待药物弥散至血液后,直接抑制中枢神经系统,从而产生全身麻醉的效果。麻醉机是利用吸入麻醉的方法进行全身麻醉的仪器[1]。从气动气控式、气动电控式到循环紧闭的电动电控式,麻醉机正向智能化、集成化发展,具体表现为各部件结构紧凑合理、用户界面清晰友好、实际操作方便快捷[2]。随着互联网技术和医院信息化系统的日臻完善,以麻醉机为核心的麻醉工作站融入了医院信息系统(hospital information system,HIS),可调整手术麻醉过程、评估麻醉效果、提高术后护理质量和临床医师的诊疗效率。本研究主要介绍德尔格Fabius Plus 麻醉机的气路结构原理及故障检修,以供同行参考。

1 结构组成

德尔格Fabius Plus 麻醉机主要由气体供应输送系统、麻醉气体挥发罐、呼吸回路、麻醉呼吸机、安全监测系统及废气清除系统六部分组成[3],通过采用最精准、最稳定的电动电控方式,无需气体驱动即可精确地控制患者的呼吸,节约麻醉成本。

1.1 气体供应输送系统

麻醉机使用的气源包括压缩空气、氧气和一氧化二氮,可通过储气瓶经减压阀或由医院的中央供气系统经设备带输出供应。

1.2 麻醉气体挥发罐

麻醉气体挥发罐是麻醉机的核心部件,也是衡量麻醉机性能的重要标志,直接关系吸入麻醉的效果[4]。工作时利用周围环境温度和压力的变化,使预先置于罐中的液态麻醉药物变成气态,并以一定量的空气、氧气和一氧化二氮作为载气,携带饱和的麻醉气体,成为预设浓度的麻醉蒸气气流,供患者吸入。装载的麻醉药物主要有安氟醚、异氟醚、七氟醚、地氟醚及氟烷等,目前使用较多的是异氟醚和七氟醚[5]。

1.3 呼吸回路

呼吸回路由呼吸管路、吸气单向阀、安全释放阀、呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)阀、呼气单向阀、钠石灰罐、储气囊、新鲜气体隔离阀和面罩等部件组成,作用是为麻醉混合气提供通气回路。

1.4 麻醉呼吸机

麻醉呼吸机的主要构造为活塞式的电动呼吸机,医师通过设置潮气量、呼吸频率、吸呼比、氧浓度等参数便可精确地为患者输送麻醉混合气。

1.5 安全监测系统

安全监测系统的作用是实时监控呼吸回路中的各项气体参数,当监测值偏离医师的预先设置值或不在预先设置范围内时,便触发提示报警。

1.6 废气清除系统

废气清除系统的作用是将麻醉废气吸引至麻醉废气处理装置中进行集中去除,从而改善手术室的空气环境。传统的废气清除系统利用中央负压泵产生的负压,将麻醉废气抽至废气回收罐进行集中处理,易受麻醉机使用量和负压泵开关变化的影响,而导致负压输出不稳定,引起使用安全问题。我院目前使用的是正压式麻醉废气清除系统,利用手术室压缩空气的正压形成射流,从而产生负压区将废气带走,具有输出稳定、成本低等优点,是目前医院中采用的主流废气清除系统。

2 气路工作原理

德尔格Fabius Plus 麻醉机的呼吸回路包括供气源、减压阀、流量计、麻醉挥发罐、活塞呼吸机、安全释放阀、单向吸气阀、PEEP 阀、面罩、单向呼气阀、手动储气皮囊、新鲜气体隔离阀、钠石灰罐、可调节压力限制(adjustable pressure limiting,APL)阀等部件,气路结构见图1。现从机控通气和手动通气两种工作模式叙述气路的工作原理。

2.1 机控通气模式

图1 德尔格Fabius Plus 麻醉机的气路结构

在机控通气模式下,医师只需设置好潮气量、呼吸频率、吸呼比、氧气浓度等参数,麻醉机即会自动对患者进行通气。麻醉气体在呼吸回路中的流向为:(1)在吸气相,根据医师分别设置的通气流量,一氧化二氮、压缩空气和氧气经减压阀减压进入麻醉挥发罐,并携带饱和的麻醉蒸气形成麻醉混合气由新鲜气体入口进入吸气管路,之后随着活塞呼吸机的上升运动,通过单向吸气阀进入肺腔,同时,少量的麻醉混合气也会经钠石灰罐补充至手动储气皮囊,为呼气作准备(值得注意的是,在整个吸气相,PEEP阀受控,阀门被堵,产生的麻醉混合气在吸气通路顺利进入肺腔);(2)在呼气相,PEEP 阀在维持一定呼气末正压的情况下打开,使呼出的气体顺利通过单向呼气阀进入手动储气皮囊,当皮囊储气量过多且气道压力过高时,多余的气体会通过APL 阀经废气清除系统排走,同时,随着活塞呼吸机的下降运动产生负压,皮囊储存的混合气会重新通过钠石灰罐吸收二氧化碳后进入吸气管路,为下一个呼吸周期作准备(值得注意的是,在机控通气模式下,气囊多余的气体直接连通废气清除系统排走,APL 阀不起作用)。

2.2 手动通气模式

手动通气是指通过按压储气皮囊向患者通气的模式。在吸气相,医师按压储气皮囊产生的气体通过钠石灰罐吸收二氧化碳后,进入吸气管路,再通过单向吸气阀进入肺腔。在呼气相,PEEP 阀处于常开的状态,呼出的气体经过呼气单向阀进入储气皮囊;同时,少量的麻醉混合气会经钠石灰罐补充至手动储气皮囊,当皮囊储气量过多且气道压力过高时,多余的气体会经APL 阀通过废气清除系统排走。值得注意的是,在手动通气模式下,APL 阀与废气清除系统连通,防止气道压力过高,起到安全保护的作用;使用前,需通过旋钮开关设置APL 阀的压力释放值,通常设置为30 cmH2O,当气道压力超过该值时,APL 阀安全释放。

3 故障检修

3.1 故障一

3.1.1 故障现象

在容控通气模式下,当潮气量设定值为500 ml 时,监测系统显示的潮气量却为50 ml 并提示“分钟通气量低”而发生报警。

3.1.2 故障检修

将麻醉机与模拟肺相连,设置同样的通气参数,仍发生相同报警,此时活塞呼吸机的风箱来回升降,容量变化的幅度约为“3格”,说明潮气量输出正常,但模拟肺只是极小幅度地起伏,初步判断原因可能为输出的麻醉混合气未进入肺腔;进一步检查管路的连接,未发现明显漏气现象;停止通气,拆开吸气单向阀和呼气单向阀,发现膜片上均有少许液体,清除液体后,重新连接呼吸管路,设置通气参数,故障排除。

3.1.3 小结

目前,循环通气回路是麻醉机的主流气路结构,工作原理为呼出的气体首先进入储气皮囊,经钠石灰罐吸收二氧化碳后,在吸气相重新进入吸气回路。该结构的优点为可减少循环过程中水汽、热量及麻醉气体的散发,亦可减轻对手术室的污染;缺点为管路中的水汽遇冷易液化,因此,在进行日常维护时,须及时清除管路集水杯上的积水、更换钠石灰罐、定期清除吸气和呼气单向阀活瓣膜片上的液体,以维持麻醉混合气在呼吸回路中的正常循环,保障患者的生命安全。

3.2 故障二

3.2.1 故障现象

在容控通气模式下,当潮气量设定值为500 ml 时,监测系统显示的潮气量却为650 ml 并提示“分钟通气量高”而发生报警。

3.2.2 故障检修

将麻醉机与模拟肺相连,设置同样的通气参数,仍发生相同报警,首先排查是否是由于呼吸机的监测偏差而导致,在主菜单界面下,对流量传感器进行校准,结果提示校准失败;更换一个完好的流量传感器,重新校准,提示校准通过后,再作“泄漏测试”和“顺应性测试”,测试通过后,设置相同的通气参数,重新运行,故障排除。

3.2.3 小结

德尔格Fabius Plus 麻醉机采用的是热丝式流量传感器,具有灵敏度高、稳定性强等优点,但吸附在发热丝上的异物和液体易影响其精确度及使用寿命,因此,在进行日常维护时,应及时清除管路中凝聚的液体。

3.3 故障三

3.3.1 故障现象

开机自检不通过,提示“安全释放阀测试”失败。

3.3.2 故障检修

连接呼吸管路,进入主菜单,进行开机后的自检测试,发现“呼吸机泄漏测试”“系统泄漏测试”“顺应性测试”均可顺利通过,但提示“安全释放阀测试”失败,见图2;卸下呼吸机的风箱盖,发现有类似无纺布的织物吸附在安全释放阀上,清除异物,重新进行开机自检测试,提示通过,故障排除。

3.3.3 小结

结合德尔格Fabius Plus 麻醉机的气路结构原理,在机控模式的吸气相下,呼气回路端的PEEP 阀处于完全封堵的状态,当气道压力过高时,多余的气体无法通过呼气单向阀进入储气囊,只能通过安全释放阀实现排气来保障气道安全,因此,在进行日常维护时,须定期清洁并测试安全释放阀。

图2 开机自检结果界面

3.4 故障四

3.4.1 故障现象

在手动通气模式下,当将APL 阀压力释放值设置为30 cmH2O 时,储气皮囊较膨胀,只有设置为40 cmH2O 左右,才可实现常规通气。

3.4.2 故障检修

检查APL 阀,在0~70 cmH2O 的标值范围内旋动调节旋钮,发现旋钮无法调节至0刻度线,当旋至最大限位时,显示已超过70 cmH2O 的刻度线,初步判断原因可能为医护人员在旋动APL 阀旋钮时用力过大而导致其损坏,进而无法在超过设定压力时进行安全释放,更换新的APL 阀,故障排除。

3.4.3 小结

如同机控通气模式下的PEEP 阀、安全释放阀,APL阀是在手动通气模式下,当压力过高时,保护患者生命安全的排气阀门,因此,日常也需对其进行定期检查和维护。

综上所述,麻醉机是医院开展手术必备的医疗仪器,其工作状态正常与否直接影响患者的生命安全。近年来,医院的手术量呈现日渐增多的趋势,麻醉机的使用频率也随之增高,因此,医工人员应加强对麻醉机的日常维护与保养,包括定期清洁呼吸回路上的过滤器、单向阀及安全阀,定期测试各类传感器的指标正常与否并进行各项自检,如此才可降低设备故障率并提高其完好率,保障手术的顺利进行。

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