麻醉機是現代醫院進行手術全身麻醉的重要工具。其主要功能是為患者進行吸入麻醉、代替呼吸、供氧等。因此麻醉機設計由氣體供應裝置包括: 氧氣(O2) 、空氣(Ai r) 、氧化亞氮(笑氣/ N2O) 、安全裝置、報警系統、監測系統; 代替呼吸管理的麻醉呼吸機以及其它操作部件,殘氣清除系統。

麻醉機基本分類有: 按功能分: 全能型、普及型和輕便型;按流量大小分: 高流量麻醉機, 低流量麻醉機; 按患者年齡分:成人用、小兒用和成人小兒兼用。

目前國內外麻醉機發展迅猛, 逐步向智能型, 多功能型發展,直至當今麻醉領域的新潮流- 麻醉工作站。

現代麻醉機的按結構原理可分為: 氣體供應輸送系統、麻醉氣體揮發罐、呼吸回路、麻醉呼吸機、安全監測系統及殘氣清除系統。

1 氣體供應輸送系統

氣體供應系統包括:壓縮氣筒(或中心氣源) 、單向閥、溢流閥、過濾器、壓力表、氣體壓力調壓器、流量計和N2O - O2 比例互鎖控制裝置、笑- 氧截止閥等。

麻醉機的供氣氣源種類有: 氧氣(O2) 、空氣(Ai r) 、氧化亞氮(笑氣/ N2O) 等,供氣壓力為0. 3～0. 4MPa 。高壓氣體需經過過濾器過濾、單向閥限制流向、減壓閥減壓, 將高壓而易變、可能存在顆粒的氣體變成壓力低而穩定的純凈氣源供給麻醉機使用。該系統的操作應嚴禁任何油脂、易燃物質與可能避免的接觸, 更應注意避免各種氣體連接錯誤。因此在設計上不同的氣體必須用不同顏色的管道來區分; 不同氣體的連接頭采用不可互換的設計。新近的麻醉機在原來O2、N2O 的基礎上提供空氣(Ai r) 氣源, 更減少全身麻醉時的并發癥, 提高安全性、可靠性。

麻醉機必須配備各種氣源的流量計,流量計單位為L / min和mL / min (或低于2L / min 流量管) 兩種讀數流量管,以便于低流量麻醉實施。同時必須配備N2O - O2比例互鎖控制裝置,保證輸出的麻醉氣體氧濃度水平不低于25 %;當氧氣供應不足或中斷時,笑氣供應自動切斷。常見的N2O - O2 比例互鎖控制裝置、笑- 氧截止閥為機械裝置,慎防失靈,在日常的使用過程中,必須注意O2、N2O 比例,檢查流量計是否漏氣,依靠麻醉機或其它監護系統監測呼吸回路中的O2、N2O 濃度,更可準確地測量當前麻醉機運行的情況。現代的麻醉機很多具有55L / min氧氣旁路, 通過應急接口可迅速直接進入呼吸回路, 極大方便臨床麻醉師的供氧操作。

2 麻醉氣體揮發罐

揮發罐是麻醉機的重要組成部分, 它的質量不但標志著麻醉機的制造水平, 也關系到吸入麻醉的效果與成敗, 直接涉及到患者的安危。

揮發罐的基本原理是利用周圍環境的溫度和熱源的變化,把麻醉藥物變成蒸發氣體, 通過一定量的載氣, 其中一部分氣體攜走飽和的麻醉氣體, 成為有一定濃度的麻醉蒸氣的氣流,直接進入麻醉回路。

揮發罐按麻醉藥物分類分:乙醚、氟烷、安氟醚、異氟醚。新的麻藥有七氟醚、氟環丙烷等;按蒸發原理分:鼓泡型、加熱型、滴入型、自然蒸發型。

影響揮發罐輸出濃度的重要因素是: 溫度、壓力、流量、載氣與麻醉藥接觸面積, 麻醉藥容積的大小和揮發罐在麻醉回路中的安放位置。
麻醉機大多配套自然蒸發型的揮發罐, 同時采用呼吸機環路之外的揮發罐(環路外揮發罐) ,由單獨的氧氣流與之相連接的揮發罐, 再與主氣流混合供吸入。因此揮發罐的輸出濃度比較恒定, 主要受周圍環境溫度及新鮮氣流大小的影響。為了避免外界溫差對揮發罐輸出濃度的影響, 現代的揮發罐采用溫度、壓力、流量補償裝置的原理確保輸出濃度的準確度。其主要原理如圖1。

3 呼吸回路
　　
呼吸回路是麻醉機與患者相連接的聯合氣路裝置, 為患者輸送麻醉混合氣體, 輸回患者呼出氣體, 從而實現正常的氧氣與二氧化碳氣體的交換。主要由呼吸管道、CO2吸收罐、吸呼活瓣、儲氣囊、面罩、機控- 手控閥、排氣閥、限壓閥、開發/半開放閥等。由活瓣與管道形成氣體的定向循環,利用CO2吸收罐中的鈉石灰吸收CO2和水份,以供給患者新鮮氣體。機控- 手控閥方便使用者進行手動控制或通過麻醉呼吸機進行機控的選擇; 半開放閥、限壓閥等可使呼吸回路靈活控制, 壓力限制, 有利于進行自主呼吸。

現代的呼吸回路是集成化,各個部件布局合理、緊湊、小型化、容量小、泄漏小、順應性低。回路設計有各種監測探頭的接口、設有壓力限制閥、新鮮氣體隔離閥等方便臨床麻醉師使用。各集成化的呼吸回路及部件可方便拆卸,對部件的清洗、消毒展現出全新的設計風范。

4 麻醉呼吸機

麻醉呼吸機已經成為麻醉機必備的組成部分。由于吸入麻醉中實現機械通氣,近年來發展迅猛,并且功能齊全,小型化。
麻醉呼吸機的驅動有氣動、氣動電控和電動。氣動型的呼吸器屬較老式的產品,單純以壓縮氧為動力源,耗氧量大,屬淘汰的　呼吸器; 較新型的麻醉機配套麻醉呼吸機大多是氧氣驅動, 電控式的; 新近的麻醉呼吸機屬內置電動電控呼吸機無需驅動器,能在斷氣的情況下,由大氣補充進行通氣,保證患者的安全; 較典型的麻醉呼吸機為氣動電控式呼吸機, 透明密封罩內的折疊囊內,外分別為兩套氣路回路,驅動氣壓縮折疊囊、驅使囊內麻醉氣體輸入患者, 形成驅動氣源、麻醉氣流兩環路系統。

麻醉呼吸機的工作分四個時相: 向肺內充氣, 吸氣向呼氣轉換; 使肺排氣,呼氣向吸氣轉換。常用的麻醉機用氣動電控,供氣裝置采用折疊囊, 由壓縮氣體驅動或氣體流經流量調節閥或吸入閥進入環流回路。電子控制或微機處理器根據呼吸模式及所設定參數進行計算,從而控制相應的電磁閥門開、關,送出所需氣體量。

現代的麻醉呼吸機已經發展成為多功能的呼吸機, 為患者提供近乎完整的多種呼吸模式,包括自主呼吸(SPON T) 、手動通氣(MANUAL ) 、定容通氣(VC) 、定壓通氣( PCV) 同步間歇指令通氣(S IMV) 、壓力支持通氣( PSV) 甚至有些機型還具有壓力調節容量控制通氣( PRVC) 等模式。呼吸參數的設置范圍也很廣,如潮氣量20～1500ml 、呼吸頻率6～99bpm、呼吸比1 :3～4 :1、壓力支持2～60cmH2O. . . . . . 等。

5 安全監測系統

現代麻醉機都有安全監測系統。該系統包括: 供氧不足報警、供氧不足/ 中斷笑氣截止裝置,容量和濃度監測部分和故障報警。監測部分主要有:吸入氧濃度、呼出潮氣量、氣道壓力、分鐘通氣量、呼氣末CO2濃度、麻醉氣體濃度。用微電腦處理和顯示各項數據,并附有報警裝置系統,特別是呼吸、循環、神經、肌肉監測功能都可實現, 極大提高了臨床使用麻醉質量和患者的安全性,提高手術的成功率。

6 殘氣清除系統

殘氣清除系統是收集麻醉機內多余的殘氣和患者呼出的廢氣, 并通過管道將其排出手術室, 以免造成手術室內的空氣污染。主要包括廢氣收集和排放裝置由:調節閥、排放閥、真空發生器、管道及連接件等組成。 　

7 結論

現代麻醉機正朝著智能化、集成化系統發展, 各部件組合協調、靈活、可靠,結構緊湊、合理,使用界面清晰友好,操作方便快捷。電控氣體輸送系統,內置式電控麻醉呼吸機,集成化呼吸回路,一體化的氣體監護系統,高、低微流量的麻醉方式是現代麻醉機的最佳結合。