Наркозно-дыхательная аппаратура и техника безопасности при работе с ней

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

Днепропетровская государственная медицинская академия

Кафедра анестезиологии и интенсивной терапии

Заведующий кафедрой: д.мед.н., проф. Кобеляцкий Ю.Ю.

Реферат

на тему: «Наркозно-дыхательная аппаратура и техника безопасности при работе с ней»

Выполнил:

врач-интерн 1-го года обучения

Буроминская Анна Сергеевна

Руководитель:

д.мед.н., проф. Мальцева Л.А.

Днепропетровск - 2009



Содержание

Введение

I. Принципы устройства аппаратов для ингаляционного наркоза

1. Входные отверстия (порты ввода) для медицинских газов и регуляторы давления

2. Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода. Вентили экстренной (аварийной) подачи кислорода

3. Вентили подачи газов и дозиметры

4. Спирометры и датчики давления в дыхательном контуре (манометры)

5. Испарители

6. Респираторы и тревожная сигнализация при разгерметизации

7. Система улавливания и отвода отработанных газов

8. Увлажнители и распылители (небулизаторы)

9. Кислородные анализаторы

II. Правила эксплуатации наркозной аппаратуры

1. Подготовка аппарата к работе

2. Контроль за работой аппаратов в процессе эксплуатации

III. Меры предупреждения взрывов при работе с наркозно-дыхательной аппаратурой

Выводы

Литература



Введение

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. Несмотря на 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 настоящем реферате обсуждаются основные вопросы устройства, функционирования и проверки наркозного аппарата.



I. Принципы устройства аппаратов для ингаляционного наркоза наркоза

Наркозные аппараты многофункциональны, что обеспечивается различными компонентами (рис. 1), 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).



1. 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 (рис.1). Сборное подвесное устройство состоит из индексированных штуцеров, прокладки, газового фильтра и контрольного клапана, препятствующего ретроградному потоку газа. Давление в баллоне измеряется манометром Bourdon (рис.1). Под давлением газа гибкая трубка внутри манометра расправляется и через шестеренчатый механизм заставляет смещаться стрелку.



Рис. 1. Упрощенная схема устройства наркозного аппарата.

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 (рис.2). 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.

Рис. 2. Система обеспечения безопасности при снижении давления кислорода: давление в кислородной магистрали определяет подачу газа по сопряженной линии

Степень безопасности системы ограничена. Например, система будет пропускать гипоксическую смесь в следующих случаях: если газовый поток ошибочно формируется с недостаточным содержанием кислорода; при неправильной регулировке вентиля подачи кислорода; при ошибочной подаче в кислородную линию другого газа

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 (рис. 3). 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.

Рис.3. Дозиметр постоянного давления и конического сечения (типа Thorpe)



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.

Спирометр Райта (Wright), расположенный в экспираторном колене дыхательного шланга перед клапаном выдоха, измеряет выдыхаемый дыхательный объем (рис.4). Поток газа внутри респирометра приводит во вращательное движение крыльчатки или роторы; степень ротации измеряется электронным, фотоэлектрическим или механическим способом. В современных наркозных аппаратах для измерения минутного объема дыхания и дыхательного объема применяют именно этот принцип. Выдыхаемый дыхательный объем зависит от параметров ИВЛ (установленных анестезиологом), но также изменяется при утечках, разгерметизации или неисправностях в работе респиратора. Спирометр Райта может давать ошибочные значения под воздействием инерции, силы трения и конденсации водяных паров. Кроме того, в измеряемый выдыхаемый дыхательный объем входит объем, "потерянный" в дыхательном контуре за счет сжатия газа и расширения дыхательных шлангов. Длинные шланги с высокой растяжимостью, большая частота дыхания и высокое давление в дыхательных путях -- все это значительно увеличивает разницу между объемом смеси, подаваемым в дыхательный контур, и объемом, поступающим в дыхательные пути больного.



Рис. 4. Спирометр Райта.

Датчики давления в дыхательном контуре (манометры) обычно расположены между направляющими клапанами вдоха и выдоха; точное месторасположение зависит от того, какая модель наркозного аппарата используется. Давление в дыхательном контуре обычно отражает давление в дыхательных путях. Повышение давления сигнализирует об ухудшении растяжимости легких, повышении дыхательного объема или обструкции в дыхательном контуре. Снижение давления может свидетельствовать об улучшении растяжимости легких, уменьшении дыхательного объема или утечке из контура. Если давление в контуре измеряется рядом с адсорбером углекислого газа, то оно не всегда соответствует давлению в дыхательных путях. Например, пережимание экспираторного колена дыхательного шланга во время выдоха будет препятствовать выходу газовой смеси из легких. Несмотря на возрастание давления в дыхательных путях, установленный рядом с адсорбером манометр будет показывать ноль, потому что направляющий клапан вдоха препятствует передаче давления.

Некоторые наркозные аппараты оборудованы дисплеями, графически отражающими давление в дыхательном контуре. Пиковое давление вдоха -- максимальное давление в контуре в фазу вдоха, оно отражает динамическую растяжимость. Давление плато -- это давление, измеренное во время инспираторной паузы (фаза дыхательного цикла, во время которой газоток отсутствует) и отражающее статическую растяжимость. При ИВЛ в отсутствие заболеваний легких пиковое давление вдоха равно давлению плато или слегка превышает его. Параллельное повышение пикового давления вдоха и давления плато происходит при увеличении дыхательного объема или при снижении растяжимости легких. Повышение пикового давления вдоха с незначительным изменением давления плато свидетельствует об увеличении объемной скорости инспираторного потока или увеличении сопротивления дыхательных путей. Таким образом, по форме кривой давления в дыхательном контуре можно судить о состоянии дыхательных путей.

Закупорку дыхательных путей мокротой или перегибание эндотрахеальной трубки можно легко устранить с помощью катетера для отсасывания. Гибкий фибробронхоскоп позволяет установить точный диагноз.

5. Испарители

Летучие анестетики (галотан, изофлюран, энфлюран, десфлюран, севофлюран) перед поступлением к больному должны перейти из жидкого состояния в газообразное, т. е. испариться. При данной температуре молекулы летучего вещества в закрытой емкости распределяются между жидкой и газообразной фазами. Молекулы газа бомбардируют стенки емкости, создавая давление насыщенного пара (насыщенным паром называют газ, находящийся в равновесии с жидкой фазой того же веществ). Чем выше температура, тем больше тенденция перехода молекул из жидкой фазы в газообразную и тем выше давление насыщенного пара. Испарение требует затрат энергии (теплота испарения), что обеспечивается за счет потери тепла жидкостью. По мере испарения температура жидкости снижается, а давление насыщенного пара, соответственно, уменьшается -- если только тепло не поступает извне.

В испарителе есть камера, в которой газ-носитель насыщается парами летучего анестетика.

Хотя существует много моделей испарителей, в настоящем реферате представлены лишь три наиболее важных. В универсальном медном испарителе газ-носитель (кислород), проходящий через анестетик, поступает через дозиметр типа Thorpe (рис.5). Контрольный клапан испарителя отделяет контур испарителя от дозиметров подачи кислорода и закиси азота в дыхательный контур. Если испаритель не используется, то для предотвращения утечки или обратного потека газа контрольный клапан должен быть закрыт.

Рис. 5. Медный испаритель. (Из: Hill D. W. Physics Applied to Anaesthesia, 4th ed. Butterworths, 1980.

В конструкции использована медь из-за сравнительно высокой удельной теплоемкости (теплоемкость -- количество тепла, необходимое для подъема температуры 1 г вещества на 1 ⁰C) и теплопроводности (теплопроводность -- скорость проведения тепла через массу вещества), что способствует поддержанию постоянной температуры в испарителе.

Все газы, попадающие в испаритель, проходят через жидкий анестетик (барботируют) и насыщаются его парами; 1 мл жидкого анестетика соответствует приблизительно 200 мл его паров. Поскольку у ингаляционных анестетиков давление насыщенного пара больше, чем необходимое для анестезии парциальное давление, то перед поступлением к больному насыщение анестетиком газа, покидающего медный испаритель, следует понизить.

Таким образом, количество паров, покидающих медный испаритель (выход паров), зависит от давления насыщенного пара летучего анестетика (Днп), скорости потока газа-носителя (Пг) через испаритель и барометрического давления (БД):

Выход паров анестетика = Пг х Днп/(БД - Днп).

Проведем расчет на примере энфлюрана:

Выход паров энфлюрана = 100 мл/мин х 175 мм рт. ст.

(760 мм рт. ст. - 175 мм рт. ст.) = 30 мл/мин.

Разделив полученное количество паров анестетика на общий поток газа в дыхательном контуре, получим процентное выражение (т. е. фракционную концентрацию):

Фракционная концентрация анестетика = 30 мл/мин (Выход паров анестетика)

3000 мл/мин (Общий поток газа) = 1 %.

Если общий поток газа внезапно снижается (например, иссякла закись азота в баллоне), концентрация летучего анестетика может достигать опасного уровня.



Рис. 6. Современный испаритель, расположенный вне дыхательного контура. Для каждого ингаляционного анестетика существует свой испаритель

Передозировка анестетика может иметь очень серьезные последствия, поэтому чрезвычайно важно точно дозировать его концентрацию во вдыхаемой смеси. Современные специализированные испарители (т. е. предназначенные только для одного анестетика) способны обеспечить постоянную концентрацию анестетика независимо от температуры или потока через испаритель. Поворот градуированной рукоятки управления против часовой стрелки (или по часовой в некоторых старых моделях) до необходимого значения делит общий поток на поток газа-носителя, который проходит в камере испарителя над поверхностью жидкого анестетика и насыщается парами, и обходной поток (шунт-поток), который покидает испаритель неизмененным (рис.6).

Часть поступающего в испаритель газа никогда не взаимодействует с жидкой фазой анестетика, поэтому специализированные испарители известны также как испарители с варьирующимся обходным потоком.



6. Респираторы и тревожная сигнализация при разгерметизации

Функция респираторов (аппаратов ИВЛ) -- создание градиента давления между проксимальными дыхательными путями и альвеолами. Анестезиологические респираторы являются структурным компонентом наркозного аппарата. Старые респираторы работали как генераторы отрицательного давления вокруг грудной клетки (например, "железные легкие"), в противоположность им современные модели создают положительное давление в верхних дыхательных путях. Дыхательный цикл респиратора состоит из четырех фаз: вдох, период между вдохом и выдохом, выдох, период между выдохом и вдохом. Респираторы классифицируют в зависимости от различных характеристик фаз дыхательного цикла.

Во время вдоха респираторы генерируют дыхательный объем, подавая поток газа по градиенту давления. На всем протяжении дыхательного цикла вне зависимости от механических свойств легких сохраняется либо постоянное давление (генераторы постоянного давления), либо постоянная скорость потока (генераторы постоянного потока) (рис.7).

Генераторы переменного давления и потока характеризуются непостоянным давлением и потоком на протяжении одного цикла, но характер их изменений стереотипно повторяется в каждом цикле. Например, респиратор, который генерирует синусоидальный поток, должен быть отнесен к генераторам переменного давления и потока (рис.7).



Рис. 7. Графики давления, объема и потока в зависимости от типа респиратора

Повышение сопротивления дыхательных путей или снижение растяжимости легких будет сопровождаться увеличением пикового давления вдоха, но скорость потока, генерируемая этим типом респиратора, меняться не будет.

Фаза вдоха завершается по достижении установленного времени, давления вдоха или дыхательного объема, поэтому респираторы также классифицируют по способу переключения с фазы вдоха на фазу выдоха. В респираторах с переключением по времени дыхательный объем и пиковое давление вдоха варьируются в зависимости от растяжимости легких. Дыхательный объем зависит от заданных установок продолжительности вдоха и скорости инспираторного потока (например, респиратор Айршельда). В респираторах с переключением по давлению фаза вдоха заканчивается при достижении заданного давления в дыхательных путях. Если утечки в дыхательном контуре существенно снижают пиковое давление, то респиратор этого типа может неопределенно долго оставаться в фазе вдоха. Однако небольшие утечки не вызывают значительного снижения дыхательного объема, так как переключения на выдох не произойдет до достижения заданной величины давления. Поскольку в респираторах с переключением по давлению используется эффект Вентури (т. е. подсасывается воздух), то увеличение потока достигается ценой снижения фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси (например, так происходит в компактных моделях респиратора Bird для лечения перемежающимся положительным давлением в дыхательных путях). В респираторах с переключением по объему продолжительность фазы вдоха и давление в дыхательных путях колеблются в зависимости от достижения заданного объема (параллельно с этим обычно существует ограничение по давлению). Многие анестезиологические респираторы -- это респираторы с ограничением по объему, но с переключением по времени (например, респиратор Drager AV-E).

В фазе выдоха при использовании большинства респираторов давление в дыхательных путях снижается до уровня атмосферного. Поэтому поток из легких носит пассивный характер и зависит главным образом от сопротивления дыхательных путей и растяжимости легких. Положительное давление в конце выдоха можно обеспечить, создав препятствие выдоху. Некоторые респираторы старых моделей генерируют отрицательное давление выдоха. В настоящее время отрицательное давление на выдохе практически не используют в связи с риском преждевременного экспираторного закрытия дыхательных путей.

Следующая фаза вдоха обычно начинается после определенного заданного временного интервала (принудительная ИВЛ), но в некоторых аппаратах эта фаза инициируется отрицательным давлением, создаваемым самостоятельным вдохом больного (вспомогательная ИВЛ). Перемежающаяся принудительная ИВЛ дает возможность больному самостоятельно дышать в промежутках между принудительными вдохами. В отличие от вспомогательной или принудительной ИВЛ, при перемежающейся принудительной ИВЛ во время самостоятельного вдоха в дыхательные пути не всегда поступает объем, соответствующий заданному дыхательному объему. При синхронизированной перемежающейся принудительной ИВЛ попытка самостоятельного вдоха запускает принудительный вдох, что предотвращает "борьбу" больного с респиратором.

Между устройством анестезиологических респираторов многих типов существует сходство. Дыхательный объем подается воздуходувным комплексом, состоящим из резиновых мехов и прозрачного пластмассового колпака. Предпочтительнее использовать поднимающиеся (стоячие) мехи, так как они привлекают внимание персонала, спадаясь при разгерметизации контура (рис.8). В отличие от них опускающиеся (висячие) мехи продолжают наполняться под действием силы тяжести, даже если они не соединены с дыхательным контуром (рис.8).

Рис. 8. Два типа мехов, применяемых в респираторах наркозных аппаратов. Если утечка превышает поток свежего газа, то поднимающиеся мехи (А) спадаются, тогда как опускающиеся мехи (Б) заполняются и продолжают функционировать. Штриховкой обозначен внешний кислородный контур (пневмопривод), который обеспечивает работу респиратора и закрывает предохранительный клапан во время вдоха. Пневмопривод работает от сжатого кислорода, находящегося под высоким давлением. Незаштрихованный газ в полости мехов -- это часть дыхательного контура

В респираторе мехи выполняют ту же функцию, что дыхательный мешок -- в дыхательном контуре. По пневмоприводу респиратора кислород под давлением (рис.1) поступает в пространство между внутренней стенкой колпака и наружной стенкой мехов. Нарастающее давление сжимает гофрированные мехи, проталкивая газовую смесь в дыхательный контур. Таким образом, внутри респиратора расположены два отдельных контура, разделенных стенками мехов: наружный контур, в котором находится кислород под высоким давлением, приводящий в действие респиратор, и внутренний контур, соединенный с дыхателъным контуром наркозного аппарата.

Тревожная сигнализация -- неотъемлемый элемент анестезиологического респиратора. Когда респиратор работает, ни в коем случае нельзя отключать тревожную сигнализацию разгерметизации. Рассоединение элементов дыхательного контура (разгерметизация) -- главная причина анестезиологических осложнений -- обнаруживает себя снижением пикового давления в контуре. В респираторе имеются и другие системы тревоги, которые сигнализируют о чрезмерном увеличении давления в дыхательных путях, низком давлении в кислородной магистрали или неспособности респиратора обеспечить заданный МОД.

Когда респиратор работает, то предохранительные клапаны реверсивного контура следует закрыть или функционально вывести из контура. Анестезиологические респираторы обычно имеют свои собственные предохранительные клапаны, которые остаются закрытыми во время вдоха, что обеспечивает генерацию положительного давления. Когда в фазе выдоха мехи вентилятора заполняются, то давление в контуре возрастает, и предохранительные клапаны респиратора открываются. Залипание этого клапана приводит к резкому подъему давления в дыхательных путях. И наоборот, если предохранительные клапаны дыхательного контура не полностью закрыты или не отключены функционально, то давление в дыхательных путях может быть недостаточно высоким для обеспечения ИВЛ. Поскольку предохранительные клапаны респиратора во время вдоха закрыты, то к заданному дыхательному объему добавляется поток свежего газа из контура и к больному поступает этот суммарный объем. Например, если поток свежего газа составляет 6 л/мин, соотношение вдоха и выдоха -- 1:2, частота дыхания -- 10/мин, то к каждому заданному дыхательному объему будет добавляться еще 200 мл:

(6000 мл/мин) х (33 %)/ 10/мин ? 200 мл/мин.

Таким образом, увеличение потока свежего газа увеличивает МОД. Более того, в фазу вдоха не следует включать экстренную подачу кислорода, так как предохранительный клапан респиратора закрыт, и всплеск давления в контуре обязательно будет передаваться на легкие больного.

При утечке в мехах высокое давление из пневмопривода передается на дыхательные пути больного, что чревато баротравмой легких. Эту неисправность можно выявить по более высокой, нежели предполагаемая, фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси. Неправильное присоединение шлангов респиратора к наркозному аппарату и дыхательному контуру может вызвать гипоксическое повреждение головного мозга. Другие неисправности в работе респиратора включают нарушение электроснабжения, обструкцию потока, электромагнитную интерференцию и дисфункцию клапанов.

7. Система улавливания и отвода отработанных газов

Система улавливания и отвода удаляет отработанные медицинские газы, которые сбрасываются из дыхательного контура через предохранительный клапан. Загрязнение среды операционной ингаляционными анестетиками опасно для здоровья персонала. Хотя установление безопасных следовых концентраций анестетиков представляет определенные сложности, Национальный институт профессиональной безопасности и охраны здоровья (США) рекомендует ограничить содержание закиси азота в воздухе операционной до 25 ррm, а галогенированных анестетиков -- до 2 ррm (или до 0,5 ррm при сочетании их с закисью азота). Снижение этих следовых концентраций возможно лишь при исправном функционировании системы улавливания и отвода отработанных газов.

Чтобы избежать повышения давления, избыток газа сбрасывается через предохранительный клапан дыхательного контура или респиратора. Оба клапана передающими шлангами (переходниками) соединяются с интерфейсом системы улавливания и отвода (рис.9). Выпускное отверстие системы улавливания и отвода может свободно открываться вне пределов операционной (пассивный отвод), а также присоединяться или к системе кондиционирования воздуха (без возможности рециркуляции), или же к стационарной системе вакуумной разводки (активный отвод). Последний метод самый надежный и самый сложный. Предохранительные клапаны отрицательного и положительного давления предохраняют больного как от воздействия отрицательного давления вакуум-системы, так и от возможного повышения давления при закупорке передающих шлангов. Мешок-резервуар принимает дополнительный поток отработанных газов, если вакуумная система не справляется с повышенной нагрузкой.

Контрольный вакуумный клапан должен быть отрегулирован под эвакуацию не менее чем 10-15л отработанного газа в минуту. Такая скорость является необходимой в периоды поступления потока свежего газа с высокой скоростью (например, во время индукции и пробуждения), а также позволяет снизить риск передачи отрицательного давления на дыхательный контур при низкой скорости потока (во время поддержания анестезии).



Рис. 9. Система улавливания отработанных газов

8. Увлажнители и распылители (небулизаторы)

ингаляционный наркоз давление медицинский

Относительная влажность -- отношение массы воды, представленной в объеме газа (т. е. абсолютной влажности), к максимально возможному количеству воды при данной температуре. Вдыхаемые газы согреваются до температуры тела и насыщаются парами воды в верхних дыхательных путях (100 % относительная влажность = 44 мг Н₂О/л газа при 37 ⁰C). При интубации трахеи и высоких скоростях потока свежего газа физиологическая система увлажнения не функционирует, и нижние дыхательные пути подвергаются воздействию сухого (< 10 мг Н₂О/л) газа комнатной температуры. Пренебрежение увлажнением газа приводит к дегидратации слизистой оболочки нижних дыхательных путей, нарушению функции реснитчатого эпителия, сгущению секрета и даже нарушению вентиляционно-перфузионных соотношений вследствие ателектазирования. Во время вентиляции тепло человеческого тела расходуется на согревание и, что более важно, на увлажнение сухих газов. (Расход тепла на испарение воды составляет 560 калорий/г H₂O.)

Установка увлажнителя в дыхательный контур сокращает потери влаги и тепла. Простейшие конструкции увлажнителя -- конденсатный увлажнитель и тепловлагообменник (рис.10). Это устройство не поставляет дополнительно тепло или влагу, но содержит гигроскопический материал, улавливающий выдыхаемую влагу, которая высвобождается с последующим вдохом. В зависимости от технического решения они могут значительно увеличивать "мертвое пространство" (более чем на 60 мл), что у детей приводит к существенной рециркуляции. Более того, повышая сопротивление в дыхательном контуре, эти устройства увеличивают работу дыхания и поэтому не должны использоваться при самостоятельном дыхании. При длительном применении трахеостомическая канюля может закупориваться густым pi обильным секретом. Некоторые конденсатные увлажнители работают как эффективные фильтры, защищающие дыхательный контур и наркозный аппарат от перекрестного бактериального и вирусного загрязнения. Эти приспособления играют особо важную роль при ИВЛ у больных с легочной инфекцией или иммунодефицитом.

Рис. 10. Конденсатный увлажнитель, так называемый "искусственный нос", размещается между эндотрахеальной трубкой и прямоугольным коннектором дыхательного контура. (С разрешения Terumo Corp.)

В проточных, или пузырьковых, (барботажных) увлажнителях газ проходит через прохладную или теплую водяную баню. Поскольку повышение температуры увеличивает способность газа удерживать водяные пары, нагреваемые водяные бани с термостатом -- наиболее эффективные увлажнители. К осложнениям активного увлажнения относятся термическая травма легких (необходимо постоянно контролировать температуру вдыхаемой смеси), нозокомиальная инфекция, увеличение сопротивления дыхательных путей, а также повышенный риск разгерметизации контура. Тем не менее в случаях, когда нельзя допустить интраоперационной гипотермии, эти увлажнители эффективно обеспечивают необходимую температуру и влажность. Особо ценны активные увлажнители для детской анестезиологии, так как они позволяют предупредить не только гипотермию, но и обструкцию тонких эндотрахеальных трубок вязким секретом. Конечно же, в педиатрической практике следует избегать применения любых приспособлений, увеличивающих "мертвое пространство". В отличие от пассивных увлажнителей, активные не обладают фильтрационной способностью.

Распылители (небулизаторы) разбрызгивают частицы воды в виде аэрозоля (спрея). Размер частиц зависит от способа распыления: струйные распылители высокого давления формируют частицы диаметром 5-30 мкм, тогда как ультразвуковые генерируют частицы размером 1-10 мкм. В струйных распылителях используется эффект Бернулли (подобный эффекту Вентури): водная струя захватывается и разбивается высокоскоростной струей газа. Струйные распылители часто применяются в палатах пробуждения для доставки в дыхательные пути аэрозоля комнатной температуры с высоким содержанием воды. Ультразвуковые распылители столь эффективны, что могут вызвать гипергидратацию. Основная сфера их применения -- подача бронходи-лататоров в периферические дыхательные пути и обеспечение дренирования секрета при респираторной терапии.

9. Кислородные анализаторы

Никогда не следует проводить общую анестезию без кислородного анализатора в дыхательном контуре. Концентрация кислорода может быть измерена электрохимическим способом, с помощью парамагнитного анализа или масс-спектрометрии. Применяются два типа электрохимических датчиков: гальванический элемент (элемент питания) и полярографический элемент (электрод Кларка). Оба датчика содержат погруженные в электролитный гель катод и анод, отделенные от пробы газа мембраной, проницаемой для кислорода. Как только кислород попадает на электроды, генерируется ток, сила которого пропорциональна парциальному давлению кислорода в пробе. Гальванический и полярографический датчики различаются материалом, из которого сделаны электроды, и составом электролитного геля. Компоненты гальванического датчика вырабатывают достаточное количество химической энергии, поэтому для его работы не требуется внешнего источника электропитания.

Сравнительные характеристики гальванического и полярографического датчиков представлены в табл.1.

ТАБЛИЦА 1. Сравнительные характеристики гальванических и полярографических датчиков

Параметр	Гальванический датчик	Полярографический датчик
Аноды	Свинцовые	Серебряные
Катоды	Серебряные или золотые	Платиновые или золотые
Электролитный раствор	KOH	KCI
Стоимость	Дорогие электроды	Высокие первоначальные затраты
Время реагирования	Длительное	Короткое
Время разогрева	Отсутствует	Несколько минут
Расходный материал	Датчики	Электролит и мембраны
Источник питания	Химическая реакция	Батареи

Первоначальные затраты на приобретение и эксплуатацию парамагнитных датчиков выше, чем таковые для электрохимических, однако последующие -- меньше, поскольку они автоматически калибруются (самонастраиваются) и не нуждаются в расходных материалах. К тому же парамагнитные датчики реагируют на изменение концентрации настолько быстро, что можно определить разницу между концентрацией кислорода во вдыхаемой и в выдыхаемой смеси.

Все кислородные анализаторы снабжены низкопороговой тревожной сигнализацией, которая при включении анализатора автоматически приводится в рабочий режим. Датчики должны располагаться в инспираторном или экспираторном колене дыхательного контура, но только не на линии подачи свежего газа. В результате потребления кислорода больным парциальное давление кислорода в экспираторном колене будет несколько ниже, чем в инспираторном, особенно при низких скоростях потока свежего газа. Повышенная влажность выдыхаемой смеси существенно не влияет на точность показаний в новых моделях кислородных анализаторов.



II. Правила эксплуатации наркозной аппаратуры

1. Подготовка аппарата к работе

Перед проведением ингаляционной общей анестезии необходимо:

1) Определить запас газов с учётом предстоящих расходов. При использовании частично реверсивного онтура с общим газотоком 3 л/мин за 1 час расходуется в среднем 180 л газовой смеси. При реверсивном контуре расход газовой смеси за 1 час не превышает 60 л;

2) Проверить систему подачи сжатых газов, в том числе работу системы автоматического включения резервного баллона кислорода;

3) Проверить работу блока дозиметров - правильность соединения баллонов с соответствующим данному баллону дозиметру, поочерёдно открыть и закрыть вентили дозиметров и проследить за поплавками ротаметров. Они должны плавно подняться до верхней отметки шкалы, а затем опуститься на седло. При положении поплавка на «0» газ не должен проходить. Проверяют длокировку подачи закиси азота при недопустимом падении давления кислорода;

4) Подготовить испарители - залить анестетик в заранее опорожнённую камеру (предварительно её следует продуть в течение 5 минут потоком кислорода при максимально открытых дозирующем экране и отверстии слива), проверить исправность дозирующего крана (при неисправности появляется «проскок» анестетика. Что можно установить появлению запаха анестетика, если указатель на шкале крана испарителя поставить в положение «0» и в течение 10-15 с продуть его кислородом);

5) Подготовить адсорбер - его стакан заполняют химическим поглотителем. При этом важно следить, чтобы гранулы не попали в трубку в пространство между сеткой и дном адсорбера;

6) Проверить работу клапанов вдоха и выдоха. Предохранительный клапан полностью закрывают, подают кислород со скоростью 2-3 л/мин, прикладывают маску к лицу и следят за работой клапанов в течение нескольких вдохов. Клапан вдоха должен оставаться закрытым в течение всей фазы вдоха и открываться с началом выдоха. После этого следует поочерёдно снять шланги с тройника и попытаться выдохнуть в шланг вдоха и вдохнуть из шланга выдоха. Если это не удаётся, значит, клапаны работают нормально;

7) Проверить герметичность дыхательного контура. Для этого предохранительный клапан полностью запирают и, закрыв выход из тройника пациента, наполняют дыхательный мешок газом. После прекращения подачи газа мешок должен оставаться раздутым в течение 1-2 мин. Проверять аппарат таким образом следует следует при полностью открытом кране испарителя и включенном адсорбере. При быстром опорожнении мешка следует повторно наполнить его, заглушить предохранительный клапан и сильно сжать мешок. Место утечки обнаруживается по появлению характерного звука выходящего газа.

2. Контроль за работой аппаратов в процессе эксплуатации

Для наркозных аппаратов необходимо:

1) Постоянно следить за уровнем давления газов на выходе из редукторов, показаниями дозиметров, уровнем анестетиков в камере испарителя;

2) Контролировать работу адсорбера; нагревание его стенок указывает на эффективное поглощение углекислого газа (процесс адсорбции экзотермичен). Более надёжный контроль возможен при использовании индикаторных поглотителей, а также путём капнометрии или капнографии;

3) Постоянно наблюдать за работой клапанов вдоха и выдоха. При конденсации в клапанной коробке влаги её осушают, временно применив вентиляцию по полуоткрытому контуру;

4) Регулировать предохранительный клапан так, чтобы при самостоятельном дыхании больного в мешке в конце вдоха оставалось небольшое количество газа при давлении 6-7 мм вод. Ст. При ручной ИВЛ клапан открывают настолько, чтобы обеспечивать поступление газа к больному в необходимом объёме и в то же время препятствовать созданию излишнего давления газа в аппарате, кроме случаев проведения ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ). Обычно его устанавливают на отметке 15-30 см вод. ст. Клапан на тройнике или адаптере может функционировать как предохранительный, регулировать его открытие следует по тому же принципу. В случае применения полуоткрытого или открытого контура при самостоятельном дыхании больного клапан должен быть полностью открыт, чтобы сопротивление выдоху было минимальным.

После окончания работы следует:

1) Вентили баллонов тщательно закрыть, выпустить остатки дыхательной смеси, закрыть вентили редуктора и дозиметров;

2) Снять адсорбер, удалить поглотитель углекислого газа, протереть внутренние стенки патрона адсорбера влажной салфеткой и высушить;

3) Снять колпачки клапанов, удалить конденсат, промыть и высушить клапаны;

4) Снять дыхательные шланги, мешки, промыть и продезинфицировать их, а также другие узлы аппарата.



III. Меры предупреждения взрывов при работе с наркозно-дыхательной аппаратурой

1) Запрещаются применение открытого пламени (спиртовок, газовых горелок, зажжённых спичек и т.п.), курение и использование электронагревательных приборов в наркозных и операционных комнатах. Для отогревания вентиля баллона следует использовать грелку.

2) Температура открытых поверхностей оборудования в наркозных и операционных помещениях не должна превышать 120°С.

3) Наркозно-дыхательная и контрольно-диагностическая аппаратура должна быть исправной и находиться в рабочем состоянии. Все приборы необходимо заземлять, для чего в операционной, реанимационном зале и палатах устанавливают по 2 электрощита с комплектом розеток, имеющих заземляющие контакты. Щиты подключают к вторичной обмотке разделительного трансформатора и устанавливают на стенах на расстоянии не менее 1,6 м от пола.

4) Всё электромедицинское оборудование, применяемое в опасных зонах, должно быть взрывозащищённого исполнения.

5) Недопустимо перекаливание лампочек эндоскопических приборов.

6) Во время наркоза воспламеняющимися анестетиками запрещено применять термокаутеры, аппаратуру для диатермии, электрохирургическую, рентгеновские аппараты не во взрывозащищённом исполнении, дефибрилляторы.

7) Ременные передачи оборудования не должны размещаться ниже 0,25 м от пола - в зонах с повышенной концентрацией наркотического вещества. В местах установки ременных передач выше опасной зоны рекомендуется использовать ремни, изготовленные из антистатического материала с удельным сопротивлением не более 10⁵ Ом/м. Запрещается смазывать ремни канифолью, воском и другими веществами, увеличивающими поверхностное сопротивление.

8) Текстильные ткани, применяемые в опасных зонах, должны быть пропитаны соответствующими антистатическими веществами (после стирки их пропитывают заново).

9) Все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования должны быть заземлены для отвода статического электричества. Неметаллические части оборудования считаются заземлёнными, если сопротивление любой точки их внешней и внутренней поверхности относительно шины заземления не превышает 2· 10⁷ Ом.

10) Полы в операционных, реанимационных залах и наркозных комнатах должны быть из антистатических материалов с удельным сопротивлением в пределах 5·10⁴ - 10⁶ Ом/м. Материал для пола не должен давать искру при падении на него металлических предметов. Полы необходимо регулярно мыть. Обработка поверхности пола воском или лаком запрещается.

11) Все элементы наркозных и дыхательных аппаратов, предназначенных для работы с эфиром, выполняются из электропроводных материалов. Мешки, шланги, маски, дыхательные трубки и другие части дыхательного контура аппаратов, а также прокладки, покрышки колес изготавливаются из электропроводной резины, переходники, коннекторы - из цветных металлов или электропроводной пластмассы.

12) Запрещается заклеивать части аппаратов лейкопластырем (диэлектрик), применять для удаления наркотических смесей в атмосферу шланги из неантистатической резины, заменять пришедшие в негодность части из электропроводного материала частями, изготовленными из диэлектрических материалов.

13) Запрещается во время наркоза применять неисправное и искрящееся электрооборудование, производить ремонт включенной электроаппаратуры, вентилей баллонов и редукторов во время их эксплуатации. Неисправную аппаратуру или баллоны немедленно заменяют.

14) В операционных, реанимационных залах и наркозных комнатах запрещается переливать газы из одного баллона в другой и вводить дополнительные газы или анестетики в баллон, содержащий сжатые газы. Это должен производить обученный персонал в специально оборудованных помещениях.

15) Для смазывания аппаратов следует употреблять только специальные смазки. Эндотрахеальные трубки и марлевые тампоны можно смазывать только чистым глицерином.

16) Баллоны со сжатым газом требуют осторожного обращения. Они должны быть укреплены (для предотвращения падения) и открываться только специальным ключом. Их нельзя устанавливать вблизи радиаторов отопления, на солнечной стороне помещения. Установка баллонов с кислородом в операционных и реанимационных залах запрещается. Отделения (анестезиологические, реаниматологические и др.), а также операционные должны быть оснащены централизованной кислородной разводкой.

17) Следует предупреждать возможность попадания масел (вазелина, крема, помады и др.) на вентиль баллона с кислородом и редуктор (взрывоопасно!).

18) В помещении экспресс-лаборатории должны быть установлены вытяжной шкаф, шины заземления, обеспечена хорошая вентиляция.



Выводы

1. Наркозные аппараты многофункциональны, что обеспечивается различными компонентами, такими как: входные отверстия для медицинских газов, регуляторы давления, вентили подачи и дозиметры, испарители, выходной патрубок подачи свежей дыхательной смеси, механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода. Современные наркозные аппараты снабжены спирометрами, манометрами, респираторами с тревожной сигнализацией при разгерметизации, системой улавливания и отвода отработанных газов, кислородными анализаторами, небулизаторами.

2. Механизм обеспечения безопасности включается только при снижении давления в линии подачи кислорода, но не защищает больного от всех прочих причин гипоксии.

3. 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.

4. Длинные шланги с высокой растяжимостью, большая частота дыхания и высокое давление в дыхательных путях -- все это значительно увеличивает разницу между объемом смеси, подаваемым в дыхательный контур, и объемом, поступающим в дыхательные пути больного.

5. Параллельное повышение пикового давления вдоха и давления плато происходит при увеличении дыхательного объема или при снижении растяжимости легких. Повышение пикового давления вдоха с незначительным изменением давления плато свидетельствует об увеличении объемной скорости инспираторного потока или увеличении сопротивления дыхательных путей.

6. Количество паров, покидающих медный испаритель, зависит от давления насыщенного пара летучего анестетика, скорости потока газа-носителя через испаритель и барометрического давления. Если общий поток газа внезапно снижается (например, иссякла закись азота в баллоне), концентрация летучего анестетика может достигать опасного уровня.

7. Тревожная сигнализация -- неотъемлемый элемент анестезиологического респиратора. Когда респиратор работает, ни в коем случае нельзя отключать тревожную сигнализацию разгерметизации. Рассоединение элементов дыхательного контура (разгерметизация) -- главная причина анестезиологических осложнений -- обнаруживает себя снижением пикового давления в контуре.

8. Пренебрежение увлажнением газа приводит к дегидратации слизистой оболочки нижних дыхательных путей, нарушению функции реснитчатого эпителия, сгущению секрета и даже нарушению вентиляционно-перфузионных соотношений вследствие ателектазирования.

9. Соблюдение правил эксплуатации и мер предупреждения взрывов при работе с наркозно-дыхательной аппаратурой обеспечивает безопасность пациентов и медицинского персонала, а также повышает качество лечения.



Литература

1. Анестезиология и реаниматология: учебник/Под ред. Долиной О.А. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР - Медиа, 2009. - 576 с.:ил.

2. Дж. Эдвард Морган-мл., Мэгид С. Михаил. Клиническая анестезиология: книга 1-я / Изд. 2-е, испр.-- Пер. с англ. -- M.--СПб.: Издательство БИНОМ-Невский Диалект, 2001. 396с.:ил.

Размещено на Allbest.ru