Сибирский Государственный медицинский университет

Кафедра анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии.

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой анестезиологии,

реаниматологии и интенсивной терапии

__________________проф. Шипаков В.Е.

«_____»______________________2010 г.

Методическая разработка

Для студентов III курса лечебного факультетов по теме:

«ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ АНЕСТЕЗИИ: УСТРОЙСТВО НАРКОЗНОЙ И ДЫХАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ. ВСПОМАГАТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ ДЛЯ ОБЕЗБОЛИВАНИЯ. ОСНАЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА АНЕСТЕЗИОЛОГА».

Методическая разработка обсуждена

на заседании кафедры

«______»__________________2010 г.

ТОМСК – 2010 г.

Значение четкого понимания и прочного знания анестезиологом работы всего анестезиологического оборудования, применяемого в повседневной практике, невозможно переоценить. Это особенно важно в отношении вентиляторов, где в результате незнания работы оборудования пациент может подвергнуться риску гипоксемии и гиперкапнии.

Анестезиологу совершенно необходимо удостовериться в четком функционировании оборудования, прежде чем начать работу с пациентом. Нежелательные явления во время анестезии развиваются с большой скоростью, и при столкновении с ними анестезиолог должен быть заранее уверен, что оборудование, которое он намерен использовать, функционирует правильно.

Основными техническими средствами обеспечения анестезии являются аппараты ингаляционного наркоза (ИН) и аппараты ИВЛ. Правильная эксплуатация требует знания их принципиального устройства, умения распознавать и оперативно устранять неисправности в процессе работы.

Аппараты ингаляционного наркоза

Аппарат ингаляционного наркоза (ИН) предназначен для создания и подачи наркотизирующих газов и паров через дыхательный контур больному. Это газопроводящая система с измерительными, дозирующими и клапанными устройствами, в которой протекают гидравлические и физико-химические процессы.

Часть газопроводящей системы аппарата, непосредственно соединенная с дыхательными путями больного, где происходят перемежающееся или возвратно-поступательное движение дыхательного газа, в том числе и под действием дыхательных усилий больного, называется дыхательным контуром. Другая часть газопроводящей системы аппарата ИН, предназначенная для передачи дыхательного газа от его источников в дыхательный контур, именуется системой подачи дыхательного газа. Движение газовой смеси в системе подачи дыхательного газа может быть непрерывным или прерывистым в зависимости от конструктивных особенностей аппарата. Существуют аппараты ИН непрерывного потока и аппараты ИН прерывистого потока. У первого вида свежий дыхательный газ движется в системе подачи и поступает в дыхательный контур (дыхательный мешок или мех) непрерывно («Полинаркон-2»); у второго вида аппаратов движение свежего дыхательного газа в системе подачи и поступление его в дыхательный контур (дыхательный мех) происходят периодически, по мере потребления газа больным (НАПП-2).

Существуют два основных типа дыхательных контуров аппаратов ИН — реверсивный и нереверсивный. Реверсивным называется дыхательный контур, в который выдыхаемый газ возвращается частично (полузакрытый контур) или полностью (закрытый контур) для повторного вдыхания; маятниковый контур - бесклапанный контур; поток газов между больным и дыхательным мешком проходит в обоих направлениях по одному и тому же шлангу через поглотитель углекислого газа; циркуляционный контур - дыхательный контур с адсорбером углекислого газа; вдыхаемый и выдыхаемый газы движутся по разным шлангам благодаря направляющем клапанам.

Нереверсивным называется дыхательный контур, в который выдыхаемый газ не возвращается для повторного вдыхания, а полностью удаляется в атмосферу. Он имеет две разновидности: полуоткрытый и открытый. В полуоткрытом контуре для вдоха используется газ, поступающий от баллонов наркозного аппарата или других источников, в открытом контуре для вдоха используется атмосферный воздух.

Аппараты ИН можно разделить на аппараты нереверсивного контура (Наркон-2, НАПП-2, АН-8) и реверсивного контура (Полинаркон-2). Однако для многих аппаратов это лишь преимущественное назначение, поскольку они позволяют вести наркоз по обоим типам дыхательных контуров.

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ АППАРАТОВ ИН И УСТРОЙСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ С НИМИ.

Баллоны — литые металлические сосуды, рассчитанные на высокое давление. Служат емкостью для сжатых или сжиженных газов.

Кислород в свежезаполненных баллонах (вместимость баллонов 1, 2, 10, 40 л; принята голубая окраска) находится под давлением 150 ати. По мере расходования газа давление в баллоне понижается и может дойти до 10 ати, после чего баллон следует отправить на перезарядку. Чтобы приближенно определить количество литров кислорода в баллоне, умножают показания манометра редуктора в единицах давления на номинальную вместимость баллона в литрах. Закись азота содержится в жидком состоянии в баллонах вместимостью 1, 2 и 10 л (принята серая окраска). Давление паров закиси азота при температуре 20°С. составляет приблизительно 51 ати. Такое давление сохраняется, пока в баллоне есть жидкая закись азота. Когда она вся превратится в газ, давление в баллоне начинает резко падать. Для приблизительного определения количества газообразной закиси азота в баллоне считают, что 1 л жидкой закиси азота дает около 440 л газа при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. и температуре 20˚С.

Редукторы — устройства для снижения и поддержания давления истекающего из баллонов газа на постоянном, заранее заданном уровне. Давление газа на выходе из редуктора для аппаратов ИН устанавливают в пределах от 1,5 до 4 ати (кг/см2). Обычно применяют двухкамерный редуктор, позволяющий регулировать выходное давление от 1 до 1,5 ати., а также редуктор без регулирования, с заводской установкой выходного давления 4 ати. Он имеет ребристую поверхность, что увеличивает теплообмен и делает редуктор незамерзающим. При большой примеси водяных паров в баллоне с закисью азота необходимо согревать редуктор грелкой с горячей водой.

Дозиметры газообразных анестетиков. Ротаметрические дозиметры применяются в аппаратах ИН непрерывного потока. Состоят из нескольких ротаметров для различных газов, объединяемых в общий блок. При одновременном поступление нескольких газов они смешиваются в смесительной камере дозиметра. Измеряемый поток каждого газа в отдельности поступает в прозрачную трубку. Внутренняя поверхность трубки имеет форму усеченного конуса основанием кверху. Поплавок ротаметрической трубки является указателем газотока. Газ, поступающий в нижний конец трубки, поднимает поплавок и сообщает ему вращательное движение (отсюда название «ротаметр»). Газ, проходящий через узкое кольцевое сечение между ободком поплавка и стенками ротаметрической трубки, создает подъемную силу, действующую на поплавок в направлении потока газа. Для того чтобы поплавок не двигался вместе с газовым потоком, подъемная сила всегда должна быть равна массе поплавка, т.е. линейная скорость потока в кольцевом сечении должна быть всегда постоянной, независимой от меняющихся объемных скоростей. Это условие можно соблюсти при соответствующем изменение площади кольцевого сечения, что и происходит при перемещении поплавка на новую высоту внутри конусной трубки в ответ на изменения объемных скоростей газотока.

Ротаметры градуированы для нормальных условий: барометрического давления 760 мм.рт.ст. и температуры 20°С. Предельные отклонения фактического расхода газа от номинально дозируемого газотока не превышают ±4% от верхнего предела измерения. Обычно на аппаратах ИН устанавливают ротаметры с пределами измерения 10 л/мин для кислорода и закиси азота, 2 л/мин для кислорода. Последний ротаметр последовательно соединен с первым ротаметром. Каждый ротаметр предназначен лишь для того газа, по которому он градуирован.

Дюзные дозиметры применяют в аппаратах ИН прерывистого потока (например, в аппарате НАПП-2). Они формируют газовую смесь с заранее заданной концентрацией компонентов и независимо от характера газового потока. Газы поступают в камеры смешения через специально калиброванные отверстия — дюзы. Стабильно поддерживаемый перепад давлений газа по обе стороны дюзы обеспечивает постоянную объемную скорость прохождения газа, зависящую только от сечения дюзы. При нажатии на одну клавишу открываются два отверстия для двух газов, из которых формируется смесь определенной концентрации. Число пар дюз соответствует числу вариантов концентраций газов в формируемых смесях. Обычно задаются наиболее употребительные концентрации газов, входящих в смесь, достаточно эффективные и одновременно безопасные для больного.

Испарители жидких анестетиков — устройства, предназначенные для преобразования анестетиков из жидкого состояния в парообразное и подачи получаемых паров в дыхательный контур. Различают проточные испарители, в которых поток газа обогащается парами анестетика при соприкосновении с его поверхностью; барботажные испарители, в которых газ обогащается парами анестетика, проходя через него; капельные испарители, в которых газ обогащается парами анестетика при введении его капель в поток газа.

Принцип работы испарителей проточного типа заключается в следующем. Свежий газ-носитель от дозиметров (или атмосферный воздух) может:

а) полностью миновать камеру испарителя, в этом случае концентрация паров анестетика на выходе из испарителя будет равна нулю;

б) частично попасть в камеру испарителя и далее на выходе смешаться с остальной частью газа;

в) полностью пройти через камеру испарителя, при этом, концентрация будет максимальной.

Для изменения концентрации служат дозирующие краны, делящие поток свежего газа на два потока: «мимо камеры испарителя» и «в камеру испарителя». Чем больше открыт кран, тем больше будет концентрация. Такие дозирующие устройства дают условную дозировку «мало — больше —максимум», а не в объемных процентах, так как последовательное снижение температуры жидкого анестетика при испарении, а также влияние внешней температуры ничем не компенсируются и не позволяют поддерживать стабильную концентрацию.

Получить заданные концентрации анестетика в объемных процентах на выходе из испарителя можно в термокомпенсирующих испарителях. Наряду с дозирующими кранами в них есть устройства, компенсирующие влияние изменяющейся температуры жидких анестетиков и внешних температур. Принцип их действия сводится к увеличению или уменьшению потока газа, проходящего через камеру испарения, путем автоматического или полуавтоматического изменения входных и выходных отверстий камеры, что компенсирует увеличение или уменьшение испарения в результате изменения температуры. Для этой же цели в некоторых случаях в конструкцию испарителей включают тепловые водяные бани сравнительно большой теплоемкости, способствующие стабилизации температуры жидких анестетиков. Такие испарители градуируются в объемных процентах (классический испаритель Макинтоша в аппарате ЭМО, испарители эфира и фторотана в аппаратах «Нар-кон-2», «Полинаркон»). Для рассмотренных выше испарителей на концентрацию заметно влияет и величина газотока. В связи с этим термокомпенсирующие испарители градуированы в объемных процентах для интервала газотока 6—10 л/мин, когда его изменения мало влияют на концентрацию. При меньших скоростях газотока концентрацию определяют по специально прилагаемым диаграммам.

Для исключения влияния скорости газотока на концентрацию испаряющегося анестетика созданы специальные стабилизированные испарители, обеспечивающие постоянство концентрации паров анестетика в установленных пределах на выходе из испарителя независимо от температуры внешней среды и анестетика, потока газа через испаритель и противодавления. Примером такого устройства является универсальный испаритель «Анестезист-1». Испаритель предназначен для испарения жидких анестетиков: эфира, фторотана, хлороформа, трихлорэтилена, ингалана (пентрана, метоксифлурана) и точной и стабильной дозировки этих веществ в широком диапазоне изменений расхода газа-носителя (от 1 до 10 л/мин) и температуры окружающей среды (от 15 до 30^еС).

Диапазон концентрации паров на выходе из испарителя (об.%): эфира 0—11 (основная шкала) и 15—19 (дополнительная шкала), фторотана 0—5, хлороформа 0—4,5, трихлорэтилена и метоксифлурана 0—1,8. Конструкция испарителя (отсутствие фитилей в камере испарителя) позволяет весьма экономично расходовать анестетики, а также быстро, в течение 3 мин, переходить на применение другого вещества. Безопасность испарителя обеспечивается быстросменяемыми шкалами для каждого анестетика.

В аппаратах ИН с циркуляционным дыхательным контуром испарители жидких анестетиков могут располагаться как в круге циркуляции, так и вне круга циркуляции газов (в линии подачи дыхательного газа). Расположение испарителя при прочих равных условиях существенно влияет на вдыхаемую концентрацию паров анестетика и имеет большое значение при ее расчете и контроле.

Адсорберы предназначены для поглощения выдыхаемого углекислого газа в реверсивном дыхательном контуре и представляют собой емкость, заполненную химическим поглотителем. В нашей стране применяют гранулированный поглотитель типа натронной извести — ХПИ следующего состава: Са(ОН)2 - 81%, NаОН 3,4%, Н2О 15,6%. Вначале углекислый газ соединяется с водой, имеющейся в выдыхаемом воздухе и поглотителе, образуя угольную кислоту: СО2 + Н2О = Н2СОз. Затем угольная кислота вступает в соединение с кальциевой и натриевой щелочами, образуя бикарбонаты и воду: Н2СОз + Са(ОН)2 = СаСОз+2Н20, Н2СОз+2NаОН = Nа2СОз + 2Н2О. Нейтрализация СО2 сопровождается выделением тепла. В процессе работы ХПИ истощается и его поглотительная способность заметно снижается.

В зависимости от характера прохождения газа через поглотитель различают два основных типа адсорбера: прямоточные и с возвратно-поступательным движением газа. Первые применяют чаще всего в маятниковых контурах, вторые — исключительно при работе по циркуляционному контуру.

Для выпускаемых отечественной промышленностью аппаратов ИН время работы адсорбера (т.е. время, в течение которого концентрация СО2 не превышает 0,3 .об.%) в циркуляционном дыхательном контуре не менее 7 ч, в маятниковом контуре — не менее 1 ч. Для аппаратов циркуляционного дыхательного контура для детей время работы адсорбера не менее 4 ч. Отработанный поглотитель удаляют из патрона адсорбера и заменяют свежим.

Клапанные устройства. Направляющие клапаны предназначены для создания одностороннего направления газового потока; предохранительные клапаны предназначены для поддержания давления на постоянном или регулируемом уровне с целью защиты больного от чрезмерного положительного или отрицательного давления ; выпускной клапан в открытом состоянии выпускает излишек газа в дыхательном контуре; нереверсивный клапан— устройство для разделения вдыхаемого и выдыхаемого потоков газа как при спонтанном дыхании, так и при ИВЛ.

По принципу действия направляющие клапаны чаще всего являются гравитационными. В них пластинка из слюды, пластмассы, резины или металла опускается на седло под действием собственной тяжести и перекрывает проход из доклапанного пространства в заклапанное. Гравитационные клапаны функционируют только при строго горизонтальном положение пластины. Там, где клапаны по ходу работы могут принимать любое положение, они снабжаются специальной пружиной, обеспечивающей удержание клапанной пластины и ее возвращение на седло.

Направляющие клапаны при неисправности специальных ограничителей смещаются с седла и оставляют открытой часть проходного канала. Возникает маятникообразное движение газа («перепуск») с вдыханием больным повышенных концентраций углекислого газа. Конденсация влаги в клапане выдоха может явиться причиной «залипания» пластинки клапана. В этом случае необходимо снять колпак клапанной коробки и высушить клапан. Предохранительные клапаны на большинстве моделей отечественных аппаратов ИН регулируются в пределах от 10 до 600 мм.вод.ст.

Детали из резины. Резина для аппаратов ИН должна быть электропроводной, эластичной, механически прочной, достаточно устойчивой к разрушающему действию дыхательных газов и паров анестетиков. Применение электропроводной (антистатической) резины обеспечивает «стекание» зарядов статического электричества с узлов аппарата ИН через клемму заземления. Из антистатической резины изготавливают также покрышки колес и уплотняющие резиновые прокладки аппарата.

Дыхательный мешок (мех) — эластичный ресивер — газосборник для дыхательного газа, позволяющий создавать прерывистый поток в дыхательном контуре. Выпускаются мешки вместимостью 3 и 5 л, а также контрольные мешки из латексной резины вместимостью 600—800 мл. Дыхательные меха аппаратов ИН имеют объем 1,5—2 л и рассчитаны на создание разрежения в фазе выдоха («активный выдох») при ИВЛ вручную. Разрежение, создаваемое мехом при не слишком форсированном выдохе, обычно 4—5 см.вод.ст.. Эффект «активного выдоха» можно получить только при наркозе по реверсивному контуру. Использование меха при спонтанном дыхании нецелесообразно, так как сопротивление дыханию у меха выше, чем у мешка.

Дыхательные шланги (шланги дыхательного контура аппаратов ИН) — гибкие, эластичные газопроводы большого внутреннего диаметра (22—24 мм), обычно гофрированные, — используются для направления газов и (или) паров от аппарата к больному и обратно. При необходимости их можно соединить специальной втулкой. Эластичные гофрированные шланги несколько растягиваются под давлением газа. В связи с этим при ИВЛ некоторое количество газа (50—70 мл), подаваемого в фазе вдоха, остается в шлангах и не участвует в вентиляции. Количество депонируемого в шлангах газа зависит от величины давления на вдохе.

Дыхательные маски— устройства, соединяющие дыхательный контур аппаратов со ртом и носом больного. Выпускаются маски 3 размеров с надувными и цельнолитыми обтураторами. Весьма важно предварительно подобрать маску по лицу больного. Для удержания маски на лице придается специальное оголовье.

Присоединительные элементы предназначены для соединения шлангов аппаратов с дыхательной маской, эндотрахеальной трубкой, мундштуком-загубником и трахеотомической канюлей, а также для соединения шлангов между собой, с дыхательным мешком или с прямоточным адсорбером. К ним относятся тройники, всевозможные адаптеры, коннекторы для эндотрахеальных трубок, соединительные втулки и т. д.

АППАРАТЫ ИН НЕРЕВЕРСИВНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО КОНТУРА.

Аппарат ИН переносной «Наркои-2» - малогабаритный аппарат, предназначенный как для стационарных, так и для других условий. Обеспечивает ведение наркоза в основном по открытому и полуоткрытому контурам, а при включении прямоточного адсорбера — также и по реверсивному маятниковому контуру. Основа аппарата — универсальный стабилизированный испаритель низкого сопротивления «Анестезист-2». Дозируемый расход кислорода 1 —10 л/мин, закиси азота 1—10 л/мин. Для ведения ИВЛ в комплект аппарата входит ручной дыхательный аппарат АДР-2 или портативный аппарат ИВЛ «Пневмат-1». Существуют 3 модели аппарата «Наркон-2», отличающиеся друг от друга составом комплектующих узлов.

Аппарат ИН для скорой помощи АН-8 предназначен для проведения кратковременного обезболивания и ИВЛ при оказании скорой медицинской помощи. Позволяет вести обезболивание смесью закиси азота и кислорода по полуоткрытому контуру. При необходимости вместо чистого кислорода может подаваться кислородно-воздушная смесь (35%-кислорода и 65% воздуха). Аппарат снабжен двумя баллонами (для кислорода и закиси азота) по 1 л каждый. Запаса газов в баллонах хватает в среднем на 30 мин непрерывной работы. Масса аппарата вместе с наполненными баллонами и футляром около 12 кг.

Аппарат ИН прерывистого потока НАПП-2 позволяет проводить обезболивание закисью азота, трихлорэтиленом и фторотаном по полуоткрытому контуру с прерывистой подачей газов и ингаляцию кислородом или смесью кислорода с воздухом. Газонаркотическая смесь поступает к больному только при вдохе. При выдохе, отсутствии кислородного питания или отсоединении больного подача смеси автоматически прекращается.

Аппарат НАПП-2 предназначен для проведения длительного и прерывистого обезболивания или так называемого самообезболивания и применяется для анальгезии в родах, при акушерских и гинекологических манипуляциях, для послеоперационного и лечебного анальгетического наркоза, обезболивания амбулаторных операций и всевозможных болезненных процедур.

Аппарат для трилено - воздушной анальгезии «Трилан» предназначен для проведения обезболивания смесью паров трихлорэтилена с воздухом. Испаритель обеспечивает вполне удовлетворительную точность концентраций паров трихлорэтилена в диапазоне от 0 до 1,5 об.%. Аппарат невелик, его масса около 0,45 кг. Больной может самостоятельно проводить обезболивание под контролем медицинского персонала. Аппарат применяется при родах, малых хирургических и гинекологических операциях, болезненных манипуляциях.

Аппарат для анальгезии (портативный) АП-1 «Трингал» предназначен для проведения анальгезии смесью паров метоксифлурана (ингалана, пентрана) или трихлорэтилена с воздухом. Малогабаритное устройство, его масса около 30 г. Можно применять при небольших оперативных вмешательствах и манипуляциях, а также для течения болевого синдрома как в стационаре, так и при оказании скорой медицинской помощи, в том числе в полевых условиях.

АППАРАТЫ ИН РЕВЕРСИВНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО КОНТУРА.

Аппарат «Полинаркон-2» предназначен для проведения наркоза по полуоткрытому, полузакрытому в закрытому дыхательным контурам любыми газообразными или жидкими анестетиками. В аппарате использован универсальный стабилизированный испаритель «Анестезист-1». Дозируемый расход газов (л/мин): кислорода от 0,2 до 1,8 и от 2 до 10; закиси азота от 1 до 10. ИВЛ осуществляется вручную — мешком или мехом или с помощью дыхательной приставки — аппарата ИВЛ РД-4. Аппарат оснащен эжекционным отсасывателем. Конструкция аппарата блочная, основные узлы связаны между собой и с корпусом аппарата посредством легкоразъемных соединений. Благодаря этому дыхательный контур можно легко разобрать для очистки и дезинфекции.

Аппарат ИН «Полинаркон-2П» позволяет стабильно дозировать все современные испаряющиеся анестетики, а также закись азота и кислород. Обеспечивает проведение наркоза по полузакрытому и полуоткрытому контурам при спонтанном дыхании и ИВЛ. Аппарат сконструирован на основе универсального испарителя «Анестезист-1», снабжен устройствами для экстренной подачи кислорода и блокировки поступления закиси азота в случае падения давления кислорода в системе газоснабжения. Выполнен из коррозионно-стойких материалов. Конструкция аппарата блочная, разборная, удобна для очистки и дезинфекции.

Аппарат ИН «Полинаркон-4» является наиболее универсальным из аппаратов ИН. Конструкция испарителя «Анестезист-1» улучшена, испаритель обеспечивает стабильность концентрации анестетиков при повышенном расходе газа-носителя до 15 л/мин.. В целях безопасности пациента в аппарате обеспечиваются: звуковая и визуальная сигнализация падения давления кислорода на входе в блок дозиметра ниже 2 ати., сигнализация полного прекращения поступления кислорода; автоматическая блокировка поступления закиси азота при аварийном снижении или прекращении подачи кислорода; автоматическое включение резервного баллона с кислородом при падении давления кислорода в централизованной сети ниже 1.5 ати

Аппарат ИН «Наркон-2» выполнен в виде переносной модели. Дает возможность вести наркоз по любому дыхательному контуру при спонтанном дыхании или ИВЛ с использованием эфира, фторотана и закиси азота. Имеет термокомпенсированные испарители для эфира (диапазон дозировок от 0 до 16 об.%) и фторотана (0-5 об.%). Портативность аппарата позволяет использовать его не только в стационаре, но и в полевых условиях.

Аппарат ИН для медицинских барокамер «Баронаркон-1» предназначен для проведения ингаляционого наркоза фторотаном или закисью азота в медицинских барокамерах при избыточном давлении до 3 кгс/см².

Основные узлы аппарата — универсальный испаритель «Анестезист-1» и дозиметр кислорода и закиси азота — снабжены корректирующими шкалами, позволяющими точно дозировать подачу наркотизирующего вещества и кислорода при давлении в барокамере 1, 2 и 3 кгс/см². Аппарат выполнен в соответствии с установленными для барокамер требованиями техники безопасности.

Приставка к аппаратам ИН «Наркон-ДП» дает возможность проводить наркоз по циркуляционной системе у маленьких детей. Состоит из миниатюрных дыхательных шлангов, прямоточного адсорбера, тройника, подставки. Для измерения давления при дыхании имеется мановакуумметр; для измерения дыхательных объемов придается специальный водяной спирометр (измеряемые объемы от 10 до 500 мл). Приставку можно соединить с любым генератором газонаркотических смесей (аппаратом ИН).