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宠物呼吸麻醉机的架构组成系统

时间:2015-11-25 11:57来源:未知 作者:合肥金脑人 点击:

一、前言

麻醉是确保手术顺利进行的重要关键。一个安全的麻醉,需要在尽可能详细的麻醉前检查与评估下,配合ASA分级来选择麻醉前处置、用药以及麻醉方式后进行麻醉,其过程都需要缜密的生理监控直到动物恢复意识。呼吸麻醉由于可以较快调整麻醉深度,安全性与稳定性相对较注射麻醉,越来越受到重视。本篇主要探讨呼吸麻醉最基本的架构,希望有助于麻醉师对呼吸麻醉进行。

二、呼吸麻醉机之种类

呼吸麻醉之机器架构基本由氧气供应系统呼吸麻醉机器呼吸管路系统、呼末二氧化碳监护系统废气回收系统所组成,若配合自动呼吸系统则可提供间歇正压换气(IPPV)。一般而言,开胸手术、肺炎、重肌无力症…等动物无法正常换气的麻醉才会需要使用自动呼吸系统进行间歇正压换气(IPPV),大多数的手术麻醉是不需要使用到自动呼吸系统的(甚至不建议使用)。

先今兽医诊所常用之呼吸麻醉机器主要有人医规格与小动物规格(Surgi-Vet、AAS The Stinger…等)的半自动呼吸麻醉机以及结合气体麻醉机与自动呼吸器的全自动呼吸麻醉机(Engler  A.D.S  2000)。笔者医院也使用A.D.S. 2000,但是将其定位在是一台有气体麻醉机功能的自动呼吸器,只有在需要自动呼吸器的手术才使用,一般麻醉还是以传统的半自动呼吸麻醉机。

一、氧气供应系统

氧气供应系统

氧气供应系统主要有两种:钢瓶(Cylinder )或是液态气缸(Liquid Tank)。直接将氧气钢瓶与麻醉机器连接做为供氧来源是最简单的方式,但由于氧气储存量较为有限,需要时常检查补充氧气。液态气缸主要是用于中央氧气供应系统,使用在需求量大的医院,虽然设置中央系统的成本较高,但是相较钢瓶的氧气单位成本低,长远下来反而能节省成本。

定期检查氧气含量并实时补充是非常重要的,若是使用氧气钢瓶,最好能够准备备用钢瓶以备不时之需。不论是哪一种供氧系统,所供应的都是100%的纯氧,其湿度为0%、温度与室温相同。

氧气减压阀

减压阀可以使氧气进入麻醉机器之气体维持在低而稳定的压力(一般是310-345 kPa,45-50 psi),使麻醉机器不受氧气钢瓶的高压影响。有些麻醉机器并无设置减压阀,需要在氧气钢瓶外接减压阀达到减压效果(须手动调整压力阀至45-50 psi)。

气体压力调节器(减压阀),右方压力表为出气压力,一般建议调整压力阀至45-50 psi。

一、呼吸麻醉机器

   呼吸麻醉机器的重要装置有:氧气流量控制阀、麻醉气体挥发罐、出气口与压力表、紧急氧气钮。

氧气流量控制阀

氧气流量控制阀是由氧气流量表与旋转控制钮所组成,在人医规格的麻醉机器可能同时存在一氧化二氮(N2O)的流量控制阀,该控制阀基本上在兽医已少使用。氧气流量计的单位为公升气体/分钟,其流量约等同于麻醉机器出气口之气体量,根据所选择的呼吸管路之不同而有不同的设定量。

麻醉气体挥发罐

麻醉气体挥发罐是一种有效地蒸发麻醉药,并能精确地将麻醉药混入氧气中产生固定浓度的麻醉气体。其原理是盛装液体麻醉药的挥发室含有麻醉药的饱和蒸气,在挥发室的上方空间流过一定量的气体(氧气),因为伯努利定律,挥发室中的麻醉药的蒸气被吸入上方气流中,挥发罐藉由调节阀门而控制输出浓度,其中气流速度、气体与液面距离、接触面大小、时间长短、液面温度…等都可能影响到输出浓度。由此可知,挥发罐是个相当精密的仪器。为了增加挥发罐的精确度,挥发罐不断更新,目前在人医已发展到第七代了(Tec 7)。不论使用的规格是甚么,我们都应该对于我们所使用的挥发罐规格有更多的认识。

目前兽医所使用的挥发罐大多是第三代的挥发罐,根据不同厂牌有些微的差距,但是大多建议两至三年需校准、清洁一次,出气流量需高于500毫升/分钟才可确保精度,最低精确浓度为0.5%。兽医较新的是第五、第六代的挥发罐,一般建议五年需校准、清洁一次,出气流量需高于300毫升/分钟才可确保精度,最低精确浓度为0.2%。

挥发罐在呼吸麻醉中扮演着极其重要的角色,却常常被我们所忽略,当我们发现呼吸麻醉的稳定度出问题时(以异氟烷做为呼吸麻醉,通常在麻醉浓度2%(刻度2)以下即可达到维持麻醉),若管路检查无异样,应当考虑到挥发罐是否已经因长年为校准清洁而失去精度了。

 

出气口与压力表

   出气口可与呼吸管路连接而形成回路系统(面罩、非循环回路、循环回路),压力表可监测回路系统的压力,可做为检测管路外漏、监控呼吸末正压(PEEP)避免压力过大对肺泡造成伤害。

紧急氧气钮

紧急氧气钮可以令氧气不经过挥发罐便进入回路系统中,其出气流速约30-70公升/分钟,压力为45-50 psi(与氧气减压阀之压力相同),通常用在快速供应氧气时使用。使用时需要注意呼吸袋是否松弛,若呼吸袋过饱,急速的气体量增加可能造成肺泡压力过大而破裂。

一、呼吸管路系统

   呼吸管路系统可以分成三大类:面罩式、非循环式回路、循环式回路。不同的呼吸管路各有优缺点,麻醉时应根据动物的体型选择合适的管路系统。

面罩式

   将面罩与呼吸管路连接,作为提供病畜呼吸麻醉气体之管道,为面罩式麻醉。通常应用在诱导麻醉,少部分无法插管的小型动物(如鸟、鼠..等)亦可使用面罩来达到维持麻醉。

   面罩式麻醉由于无法与动物呼吸道密合(除非使用喉罩管),属于开放式呼吸,麻醉废气容易污染到环境中对操作人员造成影响。当使用面罩麻醉时,应让动物口鼻尽量与面罩密合并贴近出气口,因呼吸管与面罩连接处到动物口鼻外之空间都属于呼吸性死腔(Dead Space)。呼吸性死腔是由于动物呼出的废气无法有效移除,造成再度呼吸仍吸入部分先前排出的废气,过大的呼吸性死腔会使麻醉动物的换气率下降,导致麻醉的不稳定、低血氧与二氧化碳过高。

   选择适合大小的面罩、让口鼻靠近并贴合出气口、调高出气流量(>2L/min)可以降低呼吸性死腔;目前市面上有小动物专门使用的零呼吸性死腔的面罩(AAS ZDS mask),经由专利的特殊设计可以完全排除面罩中的呼吸废气,达到零呼吸性死腔。

 

循环式回路

循环式回路的呼吸管路设计让动物呼出的气体可以再通过二氧化碳吸收罐回到呼吸管路中,是目前呼吸麻醉最常使用的回路。由于动物呼出的气体可再被利用,可有效节省麻醉气体的用量;而呼出气体中的二氧化碳与吸收瓶中的钠石灰结合后会产生热能与水气,提供麻醉动物额外的热量,可减缓低体温的发生。

   循环回路根据出气流量可以分别形成半开放式、半封闭式、封闭式三种呼吸模式(表一),笔者临床上最主要使用20-40ml/kg/min流速的半封闭式呼吸。流速过高将快速冲走管路中湿暖的气体而形成半开放的呼吸模式;在低流速下,将压力阀完全关闭则会形成封闭式的呼吸,由于这些设定有着诸多问题,基本上已不使用。

   由于循环回路的进气阀与出气阀、二氧化碳吸收瓶…等因素,管路的呼吸气阻力相对较大,因此主要使用在5-10公斤以上的动物麻醉。一般而言,5 kg以下的动物不建议使用循环回路,因为其呼吸力道不足可能导致气体交换率下降。依麻醉机厂牌、设计不同,其循环回路中的呼气和吸气的气阻力不同,循环回路建议之体重限制亦不相同,一般人医规格麻醉机皆在7-10 kg以上,小动物规格(Surgi-Vet、AAS The Stinger…等)的麻醉机可到5-7 kg。

   在流量设定上,有一个非常重要的要点需注意,10 kg动物的麻醉,依照循环回路20-40ml/kg/min的流速设定应设定在200-400ml/min,但若是使用第三代的挥发罐,由于麻醉挥发罐本身精度的限制,最低流速需要设定在500ml/min以上。

 

非循环式回路

   非循环式回路的呼吸管路设计让动物呼出的气体直接排出而不再回到呼吸管路中,流速建议设置为200-250ml/kg/min,借由较高的出气流速将动物呼出的废气冲走,因此动物每一次的呼吸,都是吸入新鲜的麻醉气体。其呼吸管有许多种设计,如Bain,Ayres T,Norman mask elbow…等。相对于循环式回路的呼吸管路设计,非循环回路不会用到二氧化碳吸收罐,因此动物吸入的气体都是湿度为零、与室温同温的气体,较容易出现低体温的问题,但也因为管路中没有二氧化碳吸收罐,呼吸气阻力较小。

   非循环回路的优点有:较小的呼吸气阻力、较小的呼吸性死腔、较快改变麻醉浓度,因此适合使用在5 kg以下较小型的动物上。缺点是较浪费麻醉药以及废气吸收的活性碳,以及动物较容易出现低体温的问题,因此麻醉前后的保温更显重要。

1.    若使用AAS的专利ZDS零DeadSpace面罩则无DeadSpace问题。

2.    依麻醉机厂牌、设计不同,循环回路建议之体重限制不同,一般皆在7-10kg以上,AAS的The Stinger小动物专用麻醉机最小可用到5公斤动物。

3.    二氧化碳吸收瓶中的钠石灰与二氧化碳反应会产生水与热量,可提供循环回路额外的湿度与热度。而半开放式的循环回路,由于高流速设定,将快速带走产生之湿气与热气,因此无法得到该益处。

4.    依据麻醉挥发罐的规格不同,流速设定不可低于挥发罐的最低建议流速。

一、呼吸麻醉设备的检视

   麻醉设备是执行呼吸麻醉最重要的基本要件,我们进行麻醉前,应当确保麻醉设备的每个要件都是完善的,定期的设备检视以及压力测试是达成良好麻醉的第一步骤。基本检查顺序如下:

检查挥发罐:转动是否顺畅、麻醉液体是否充足;

检查钠石灰:变色不超过1/2;

选择呼吸回路并安装 :根据动物体型、生理状况选择循环回路、非循环回路或面罩;

检查氧气瓶:打开氧气瓶&检查氧气是否充足、减压阀压力是否正确;

进行压力测试:

1.    关闭气压安全阀;

2.    用手堵住呼吸管路出口;

3.    打开氧气流量,将蒸汽罐开启至1%检查氧气流量计的工作情况;

4.    用紧急氧气钮将回路充气至气压为20 cm H2O

5.    在管路封闭的情况下,每30秒的压力下降小于 5 cm H2O表示管路正常;

6.    通过气压安全阀缓解压力,检视压力释放是否正常。

 

参考文献

1. BSAVA Manual of Canine and Feline. Anaesthesia and Analgesia, 2nd Ed. Edited by Chris Seymour.

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