張博

北京大學(xué)第三醫(yī)院　醫(yī)學(xué)工程處，北京　100191

新型麻醉廢氣排放裝置的設(shè)計(jì)

張博

北京大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程處，北京100191

[摘要]本文闡述了一種體積小巧、安全有效并可以顯示排氣狀態(tài)的麻醉廢氣排放裝置的設(shè)計(jì)流程。該裝置的應(yīng)用使麻醉操作者能夠直觀地看到廢氣排放過程，提高了麻醉工作的安全性。

[關(guān)鍵詞]麻醉廢氣；廢氣排放裝置；排廢端；大氣端

0　前言

麻醉廢氣排放在現(xiàn)代手術(shù)室的建設(shè)上已成為一個(gè)突出的問題。目前手術(shù)麻醉常用吸入性麻醉藥，吸入麻醉過程中會(huì)排放出麻醉廢氣，使手術(shù)室空氣受到污染，進(jìn)而使室內(nèi)工作人員的身體受到影響[1-2]。為了解決麻醉廢氣的污染問題，我院引入了英國攀龍公司的主動(dòng)式麻醉廢氣排放裝置，其廢氣排放原理圖，見圖1。但該裝置經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，其過濾網(wǎng)常被懸浮物堵住，使紅色指示浮漂下沉，導(dǎo)致排廢效果下降甚至排廢失效，從而給麻醉機(jī)使用者帶來了一定風(fēng)險(xiǎn)。單純靠浮漂升降指示排廢效果的方法不能讓麻醉機(jī)使用者直觀地了解廢氣是否真得被排走，為此我們設(shè)計(jì)了一種新型麻醉廢氣排放裝置，可使麻醉機(jī)使用者直觀地看到廢氣排出過程，效果較為明顯。

圖1　攀龍麻醉廢氣排放裝置原理圖

1　常用麻醉廢氣排放法

1.1直排法[3]

直接從麻醉機(jī)排廢端連接一根內(nèi)徑＞30 mm的抗壓軟管，將軟管的出口通向室外。此種方法雖然簡便、廉價(jià)，但由于沒有壓力源，廢氣很容易滯留在軟管內(nèi)或有部分泄露，不適用于凈化手術(shù)間。

1.2中心廢氣抽吸法[3]

在手術(shù)間墻壁或吊塔上，留有低壓大流量的負(fù)壓接口（負(fù)壓的產(chǎn)生一般有負(fù)壓泵方式和正壓射流方式兩種[4]），在負(fù)壓接口與麻醉機(jī)排廢接口間加裝麻醉廢氣排放裝置，達(dá)到排放廢氣的目的。這種方法目前比較流行，多用于凈化手術(shù)間，優(yōu)點(diǎn)是排廢效果好、使用安全。其中麻醉廢氣排放裝置（以下簡稱“排廢裝置”）可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。

（1）主動(dòng)式排廢裝置可以選擇性地將麻醉廢氣排出。結(jié)構(gòu)一般以三通方式為主，每個(gè)端口分別連接麻醉機(jī)排廢端、排廢負(fù)壓端和連通大氣端。工作狀態(tài)：麻醉機(jī)沒有廢氣排放時(shí)，吸空氣；麻醉機(jī)排廢氣時(shí)，吸廢氣。

（2）被動(dòng)式排廢裝置是指麻醉機(jī)排廢端通過一個(gè)緩沖罐直接與負(fù)壓端相連，工作時(shí)無論麻醉機(jī)排不排廢氣，負(fù)壓一直對麻醉機(jī)起作用。若負(fù)壓過大，麻醉機(jī)提供給病人的新鮮氧氣及麻藥會(huì)連同廢氣一起被吸走，導(dǎo)致病人給藥量不足，麻醉深度不夠，有很大的安全隱患。

2　設(shè)計(jì)思路

在主動(dòng)式排廢裝置的基礎(chǔ)上，在其廢氣端和大氣端之間加裝一個(gè)可見的活瓣。排廢裝置工作時(shí)，麻醉機(jī)使用者可通過觀察活瓣的擺動(dòng)了解廢氣排放過程。

排廢裝置主體為三通結(jié)構(gòu)，3個(gè)端口A、B、C分別代表負(fù)壓端、排廢端、大氣端，見圖2。我們以B、C端口連接處為軸，加裝一個(gè)可見活瓣，活瓣可以在B、C端口間擺動(dòng)，達(dá)到指示排廢的目的。其工作分為兩個(gè)階段：①病人吸氣階段（未排廢氣時(shí)），麻醉機(jī)呼氣通道關(guān)閉，排廢端口B相當(dāng)于一個(gè)死腔，不能向A端口提供氣流，即B端口處的壓力Pb=0。此時(shí)，只有C端口向A端口提供氣流，活瓣在C端口的氣流推動(dòng)下，倒向B端口并封堵該端口，C-A通道被打通，此時(shí)C端口壓力Pc等于A端口壓力Pa，即Pc=Pa；② 排廢氣階段，麻醉機(jī)的廢氣端口打開，B端口處會(huì)有大量廢氣涌入，產(chǎn)生的排廢壓力Pb＞Pc，使活瓣倒向C端口，B-A通道被打通，開始排廢氣；待廢氣全部排空，即Pb=0時(shí)，活瓣再次倒向B端口。整個(gè)裝置不斷地重復(fù)上述兩個(gè)階段，從而完成排廢氣的過程。

圖2　排廢裝置主體結(jié)構(gòu)

3　測試驗(yàn)證

（1）根據(jù)上述原理利用AutoCAD和Soildworks等機(jī)械設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出了原型機(jī)并加工出實(shí)物，原型機(jī)圖，見圖3。然后將其安裝在攀龍麻醉機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

（2）驗(yàn)證過程：分別在麻醉機(jī)機(jī)控和手控模式下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)[5]。在機(jī)控模式下，將氧氣流量計(jì)調(diào)至零位，即在沒有新鮮氣體補(bǔ)充的極端情況下，驗(yàn)證該裝置是否可以正常運(yùn)行。結(jié)果表明：在吸氣階段，排廢裝置的活瓣在負(fù)壓的作用下，很快倒向了廢氣端口，和設(shè)計(jì)過程完全一致；在呼氣階段，活瓣迅速倒向大氣端，隨著廢氣被負(fù)壓吸走，活瓣慢慢向中心靠攏，待第二次吸氣開始，活瓣再次倒向廢氣端。將麻醉機(jī)切換到手控模式，APL閥調(diào)節(jié)至30 cmH2O，驗(yàn)證在正常手控模式下該裝置是否有效。結(jié)果表明：活瓣可隨著手捏皮囊的動(dòng)作來回?cái)[動(dòng)，且擺動(dòng)幅度比機(jī)控更為明顯。

驗(yàn)證說明，該裝置完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，在麻醉機(jī)兩種工作模式下，都能有很好的指示作用。

圖3　排廢裝置原型機(jī)圖

4　總結(jié)與討論

新設(shè)計(jì)的麻醉廢氣排放裝置在有效排廢的基礎(chǔ)上，為麻醉機(jī)使用者提供了一種直觀的方式，使其能夠更加安全地完成麻醉工作。但新的廢氣排放裝置還存在一些問題，如不便于固定、只適用于攀龍麻醉機(jī)等問題，我們還會(huì)繼續(xù)改進(jìn)以完善其功能。

[參考文獻(xiàn)]

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[2] 吳榮．淺談麻醉機(jī)的應(yīng)用管理[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(4):94-95．

[3] 吳競雄,肖碧波,廖榮宗．麻醉廢氣排放裝置的研制及臨床應(yīng)用[J]．醫(yī)療裝備,2006,19(10):23-24．

[4] 蔡定球,潘琳,汪小海,等．新型麻醉廢氣清除系統(tǒng)的研制[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(1):79-80．

[5] 王?。疁\談麻醉機(jī)的原理及其最新發(fā)展[J]．中國醫(yī)療器械信息, 2009,15(7):28-31．

作者郵箱：bysy_zb@126.com

[中圖分類號]TH789

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.04.042

[文章編號]1674-1633(2014)04-0111-02

收稿日期：2013-07-18修回日期：2013-09-02

Design of New-Type Emission Device of Anesthetic Exhaust

ZHANG Bo
Department of Medical Engineering, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China

Abstract：This paper introduces the design process of a safe and effective emission device with compact size of anesthesia exhaust which can display exhaust condition. The anesthetist can intuitively observe the emission process of anesthesia exhaust with the application of the device, which has improved the anesthesia safety.

Key words：anesthesia exhaust; exhaust emission device; exhaust emission side; atmosphere side