Министерство образования Российской Федерации
Пензенский Государственный Университет
Медицинский Институт
Кафедра Анестезиологии
Реферат
на тему:
Пенза
2008
Введение
1. Общие сведения
2. Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода.
3. Вентили подачи газов и дозиметры
4. Спирометры и датчики давления в дыхательном контуре (манометры)
5. Испарители
Литература
Не существует медицинского оборудования, более тесно связанного с анестезиологической практикой, чем наркозный аппарат. Анестезиолог использует наркозный аппарат для регулировки газового состава вдыхаемой смеси и управления газообменом больного. Отсутствие нарушений в работе наркозного аппарата — критическое условие безопасности больного. С целью повышения безопасности анестезии Американский национальный институт стандартов (the American National Standards Institute) опубликовал ряд требований к наркозным аппаратам. Несмотря на эти и другие меры безопасности, многие осложнения все еще возникают из-за недостаточной осведомленности персонала в вопросах, касающихся анестезиологического оборудования, а также вследствие небрежности в процессе его проверки. Неисправности в наркозном аппарате и неправильное его использование — распространенные причины интраоперационных осложнений и летальных исходов. В настоящей главе обсуждаются основные вопросы устройства, функционирования и проверки наркозного аппарата.
1. Общие сведения
Наркозные аппараты многофункциональны, что обеспечивается различными компонентами, такими как:
• Входные отверстия (порты ввода) для медицинских газов: медицинские газы поступают из баллонов или через стационарную систему газораспределения.
• Регуляторы давления (редукторы), снижающие давление газа.
• Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода, снабженный сигнализацией.
• Вентили подачи и дозиметры, регулирующие скорость потока медицинских газов.
• Испарители, где медицинские газы смешиваются с испаряемыми ингаляционными анестетиками.
• Выходной патрубок подачи свежей дыхательной смеси в дыхательный контур.
Современные наркозные аппараты снабжены спирометрами, измеряющими дыхательный объем и МОД, датчиками давления в дыхательном контуре (манометрами), респираторами с тревожной сигнализацией при разгерметизации, системой улавливания и отвода отработанных газов и кислородными анализаторами. Между наркозным аппаратом и дыхательным контуром иногда подсоединяют увлажнители и распылители (небулизаторы). В некоторые новейшие модели наркозных аппаратов встроены дополнительные мониторы (например, электрокардиограф, пульсоксиметр, капнограф), они будут обсуждены отдельно.
Входные отверстия (порты ввода) для медицинских газов и регуляторы давления
Баллоны присоединяются к наркозному аппарату с помощью сборного подвесного устройства (подвесной скобы) и являются источником сжатых медицинских газов. Сборное подвесное устройство состоит из индексированных штуцеров, прокладки, газового фильтра и контрольного клапана, препятствующего ретроградному потоку газа. Давление в баллоне измеряется манометром Bourdon. Под давлением газа гибкая трубка внутри манометра расправляется и через шестеренчатый механизм заставляет смещаться стрелку. Высокое давление в баллоне и его колебания затрудняют управление потоком газа и влекут за собой риск развития осложнений. Для обеспечения безопасности и оптимального использования применяют регуляторы давления (редукторы), которые снижают давление газа на выходе из баллона до значений < 50 psig (psig, pound-force per square inch — мера давления, фунт-сила на кв. дюйм, 1 psig ~ 6,8 кПа).
Двойные редукторы (два одиночных, соединенных последовательно) нивелируют любые колебания давления на выходе из баллона.
Стационарная система газораспределения соединяется с наркозным аппаратом посредством безопасной системы с типовым индексом диаметра патрубков. Поскольку в системе газораспределения давление поддерживается на уровне 45-55 psig, то необходимости в дальнейшем его понижении нет. После прохождения через манометры Bourdon и контрольные клапаны газ из системы стационарного газораспределения смешивается с газом из баллонов.
2. Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода
Вентили экстренной (аварийной) подачи кислорода
В то время как линии подачи закиси азота и воздуха соединены непосредственно с дозиметрами, линия подачи кислорода проходит через механизм обеспечения безопасности при снижении давления, вентиль аварийной подачи кислорода и пневмопривод респиратора. Если давление кислорода падает ниже 25 psig (приблизительно 50 % от нормы), то клапан механизма обеспечения безопасности автоматически перекрывает линию подачи закиси азота и других газов, препятствуя подаче больному гипоксической смеси. При включении механизма срабатывает свисток или электрическая система звуковой сигнализации. Следует особо подчеркнуть, что механизм безопасности включается только при снижении давления в линии подачи кислорода, но не защищает больного от всех прочих причин гипоксии.
Вентиль экстренной подачи кислорода обеспечивает поступление кислорода с высокой скоростью (35-75 л/мин) непосредственно к выходному патрубку подачи свежей дыхательной смеси, минуя дозиметры и испарители. Поскольку при этом кислород попадает в дыхательный контур непосредственно из линии газораспределения под давлением 45-55 psig, то существует реальная угроза баротравмы легких. В связи с этим, если больной подключен к дыхательному контуру, то экстренную подачу кислорода следует использовать с осторожностью. Защитный ободок препятствует случайному включению кнопки экстренной подачи.
3. Вентили подачи газов и дозиметры
Газовая смесь непрерывно поступает из наркозного аппарата в дыхательный контур. Скорость потока зависит от положения вентилей подачи газа и измеряется дозиметрами.
Поворот рукоятки вентиля подачи против часовой стрелки вызывает перемещение штифта по резьбе, что позволяет газу проходить через вентиль. Стопоры, установленные в крайних положениях, препятствуют повреждению вентиля. Характерный профиль и цветовая маркировка ручек вентилей снижают вероятность ошибочной непреднамеренной подачи или отключения газа.
На наркозных аппаратах установлены дозиметры постоянного давления и переменного сечения. В просвете измерительной трубки конического сечения (типа Thorpe) находится индикаторный поплавок, который поддерживается на весу потоком газа. В нижней части трубки, где диаметр трубки наименьший, даже поступление газа с небольшой скоростью создает давление под поплавком, достаточное, чтобы поднять его. По мере того как поплавок поднимается, диаметр трубки увеличивается, пропуская все больший поток газа вокруг поплавка. Подъем продолжается до тех пор, пока разница давления между верхушкой и основанием поплавка позволяет поддерживать его на весу. Если поток увеличивается, давление под поплавком возрастает и он смещается выше в просвете трубки до нового состояния равновесия между разницей в давлении и весом. Разница давления зависит только от веса и поперечного сечения поплавка и не зависит от скорости потока газа или положения поплавка в трубке.Иными словами, чем выше находится поплавок, тем шире сечение трубки и тем больший поток газа требуется для поддержания постоянной разницы давления.
Дозиметры калиброваны под соответствующие газы, потому что скорость потока через сужения зависит от вязкости газа при малых ламинарных потоках или его плотности — при высоких турбулентных. Благодаря особенностям конструкции поплавок постоянно вращается в потоке и самоцентруется, что снижает эффект его трения о стенки трубки. Внутренняя поверхность трубки покрыта токопроводящим веществом и заземлена, что уменьшает накопление статического электричества. Нарушения работы дозиметров связаны с попаданием грязи внутрь измерительной трубки, нестрого вертикальной ориентацией, а также "залипанием" или заклиниванием поплавка в верхней части трубки.
При утечках кислорода из дозиметра, а также на участке между дозиметром и выходным патрубком подачи свежей дыхательной смеси к больному будет поступать смесь с пониженным содержанием кислорода. Чтобы снизить риск гипоксии, дозиметры кислорода следует размещать ближе к патрубку подачи смеси, чем дозиметры всех остальных медицинских газов.Не все дозиметры являются устройствами постоянного давления. Адаптированный манометр Bourdon обычно используют для измерения скорости потока из отдельного газового баллона. Это устройство измеряет снижение давления при прохождении газа через калиброванное отверстие постоянного сечения (дюзу): давление снижается пропорционально квадрату скорости потока. Дозиметры постоянного сечения (дюзные дозиметры) дают ошибочные значения при низком потоке или окклюзии.
4. Спирометры и датчики давления в дыхательном контуре (манометры)
Дыхательный объем, ритмически подаваемый больному из дыхательного контура, измеряется спирометром. Пневмотахограф — это дюзный дозиметр, функционирующий как спирометр. Камера смешения обеспечивает незначительное сопротивление газовому потоку. Снижение давления при преодолении этого сопротивления пропорционально скорости потока и измеряется датчиком градиента давления. Дыхательный объем рассчитывается математически как производное скорости потока. Конденсация паров воды и перепады температуры приводят к ошибкам в показаниях пневмотахографа, что ограничивает его клиническое использование.