034章.麻醉机
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第34章 麻醉机
麻醉机是用于实施全身麻醉、供氧及进行辅助或控制呼吸。要求提供的氧及吸入麻醉药浓度应精确、稳定和容易控制。现代麻醉机除了具有气路部分的基本构件外，还配备了电子、电脑控制和监测等仪器设备，因此，对操作和管理的要求较高。高水平的麻醉医师和多功能现代麻醉机相结合，是当今麻醉的发展趋势，必将大大减少机械故障所致的意外事故发生。
麻醉机按功能多少、结构繁简可分为：①全能型: 结构复杂、功能齐全, 具有电子或电脑控制的呼吸管理系统、监测仪器、报警系统，有的还有自动记录系统。②普及型: 结构及功能较前项简单，但仍具备基本和重要的结构和部件，如氧化亚氮自动截断装置等安全系统以及装备结构和功能简单的麻醉呼吸机。③轻便型: 具备麻醉机的基本功能，但结构简单、轻便、搬动灵活或携带方便。麻醉机按流量高低可分为: ①高流量麻醉机: 氧及氧化亚氮最低流量大多在0.5L/min以上，故只能进行较高流量麻醉。②低流量麻醉机: 氧及氧化亚氮的最低流量可达0.02~0.03L/min，既可用于低流量麻醉，亦可施行高流量麻醉。麻醉机按使用对象年龄可分为: ①成人用麻醉机; ②小儿用麻醉机; ③兼用型麻醉机: 成人麻醉机附有小儿呼吸回路和小儿呼吸机风箱。
第1节麻醉机的结构和原理
麻醉机包括供气装置、流量计、蒸发器、通气系统、麻醉呼吸机、监测和报警装置、麻醉残气清除系统和各种附件与接头等(图34-1)。
图34-1现代麻醉机的结构
一、供气装置
(一) 气源
现代麻醉机一般有氧、氧化亚氮以及空气的管道进气接口，通气硬质皮管与中心供气系统或压缩气筒连接。此外，还配备相应的接口，直接与小压缩气筒联接，以供紧急时备用。
1. 压缩气筒 压缩气筒亦称贮气筒或气瓶，是贮存压缩氧气、二氧化碳、压缩空气和氧化亚氮等气体的密闭容器。压缩气筒均由能抗物理因素和化学因素影响、耐高温的全钢制成，筒壁至少厚0.94cm。压缩气筒应有一定的膨胀性，但不应超过10%。压缩气筒分为筒体、阀门和保护帽两部分。筒体容积有1~9m3 数种。为便于识别各种气体种类，避免错用，在筒体肩部必须刻有标记，包括：管理机构代号、气体化学名称符号、钢筒自重、耐受压力、出厂日期、复检日期及制造工厂等。国内氧漆成浅蓝色、氧化亚氮为银灰色、二氧化碳为黑色等。筒体的顶端的气筒阀门有两种类型: ①隔膜型阀: 适用于高压大气筒，为全开全关阀，必须与压力调节器连接，经减压后使用；②直接顶压型阀: 适用于低压小气筒，可通过调节阀形状的大小控制输出气流。
压缩气筒使用时应注意：①应有完整的标签(气体种类、级别和日期)。②阀门、接头、压力表等高压部分严禁接触油脂类物质。③高压气筒必须连接压力调节器后才能使用；④运输、贮存和使用应防震、防高温、禁忌接近火源或有导电可能的场所。
为杜绝接错气源，一般采用口径和轴针安全装置。更换气源时，应仔细核对，不得任意修改接口的安全装置，明显漏气时亦不得使用一个以上的垫圈，以防误用。
轴针安全系统：一般用于备用小气筒的接口处。其基本结构为：在气筒阀接头上增设两个大小不同"针突"。只有在轴眼与针突两者完全相符合时，才能相互连接，由此可保证连接绝对正确。按国际统一规定，每种麻醉气体有其各自固定的轴眼和针突，此即为"轴针指数安全系统"，其划定标准为：从气筒接头出气口的中心点作一垂直纵线，再从中心点向右侧及向左侧各划一条呈30°的角线。在右侧角线上定出一个点，编号为：①点开始，向左在每隔12°的角线上取一个点，这样可定出6个点，顺序编号为①②③④⑤⑥点，此即为6个轴眼的规定位置。依同样方法，在麻醉机进气口接头上定出相应的6个点，作为针突的规定位置。然后，按统一规定，每一种气体从6个点中取其2个点作为它的固定不变的轴眼和针突位置，这样一共可组成10种不同的组合，例如氧气规定取②⑤点，氧化亚氮规定取③⑤点。
2. 中心供气系统 中心供气系统有的只供氧气，也有的供给多种气体(如O2、N2O、压缩空气)。中心供气系统由气源、贮气装置、压力调节器、输送管道、墙式压力表和流量计组成。不同气源的接口应有明显的差别，以防误接。
口径安全系统：为防止麻醉机的管道气源接口接错气源，一般采用不同的接口口径系统。不同气筒除了接口口径明显不同外，接头的内蕊长度也应不同(图34-2)。目前国内外临床使用的气源，无论来自压缩气筒或中心供气系统均采用口径安全系统。
图34-2口径安全系统
3. 压力调节器压力调节器又称减压阀。压力调节器把高压气源(中心供气或压缩气筒)内高而变化的压力降为低而稳定的压力，供麻醉机安全使用。常用有间接型压力调节器(图34-3)，使高压气筒经减压调节，降至0.3~0.4mPa(3~4kg)/cm2。利用调节螺杆可以调节输出气的压力。低氧压自动切断调节器定在使用氧和氧化亚氮混合气时，一旦氧压低于0.25mPa(2.5kg)/ cm2，能自动截断氧化亚氮的输出，防止病人缺氧的一种安全装置。
图34-3减压阀结构原理
4. 压力表压力表连接在气筒阀和减压阀之间，用以指示压缩气筒内气体压力，实际上压力表常与压力调节器制成一体出厂的。有些压力调节器上装有两个压力表，一个是高压表，用于指示压缩气筒内气体的压强；另一个是低压表，用表测量减压后气体的压强。
(二)流量计
流量计是测定流动气体流量的工具。目前最常用的为进气口可变的悬浮转子式流量计(图34-4)。基本结构包括针栓阀、带刻度的玻璃管和轻金属制的浮标。临床上习惯将针栓归于流量计中一起讨论。
打开针栓阀，气流自玻璃管下方冲入，将浮标顶起，因浮标与玻璃管的间隙越往上越大，所以气体流量就越大或流速越快，与浮标顶面平齐的刻度数，即为气流量值。此外还有浮标式流量计、滑球式流量计、水柱式流量计和弹簧指针或流量计等，已很少采用。
图34-4悬浮转子式流量计 图34-5串联型流量计
为了测定出更精确的流量值，近年来设计出各种"宽范围的流量计"，常用的有三种：①串联型流量计：由两个浮标重量不同的流量计串联，轻浮标测低气流量，重浮标测高气量(图34-5)。②单管双刻度流量计，刻度玻璃管下段直径细，圆锥度小，供测低流量用；玻璃管上段的直径粗、圆锥大，供测高气流量用。③并立型流量计，同时设置高低两个流量计和针型阀，一个为10~100ml/min,另一个为1~15L/min，根据需要时选择。
使用进气口可变型流量计时须注意防止灰尘、油脂或水分进入流量计或堵塞进气口，否则可防碍浮标活动而影响读数的正确性；微调部件旋转时不能用力过猛，像针形阀旋拧过紧会使阀针变形，以致关闭不全而漏气，读数将不准确。
为防止麻醉机输出低氧性气体，除气源接口采用轴针安全系统和口径安全系统外，麻醉机还常用流量计联动装置和氧比例监控装置，以控制气体的输出比例。
1. 流量计联动装置当代的Ohmeda麻醉机在流量计内附有N2O-O2联动安全装置，该装置通过齿轮联动的力学原理起作用(图34-6)。在N2O流量钮上装有一个14齿的齿轮，在O2流量钮上装有一个28齿的齿轮，两个齿轮之间用链条相连，因此两个流量钮按2：1比例联动，O2流量钮转动一圈，N2O流量钮则转动两圈。另外，由于N2O源和O2源的限压分别为26PSIG和14PSIG，这样输出的N2O-O2比例约为3：1，而且保证了O2的输出浓度不低于25%。当单独旋开O2流量计针形阀时，N2O流量计关闭；当旋开 N2O流量计针形阀时，O2流量计开放，以确保所需氧浓度；当 O2和N2O流量计均已开放，逐渐关小 O2流量计时，N2O也联动关小，保证吸入氧浓度，防止缺氧。
图34-6N2O- O2联动式安全装置
2. 氧比例监控装置在北美Drager2A、2B、3、4等型号的麻醉机中，装有一种氧比例监控装置，该装置由O2室、N2O室和N2O从动控制阀及可活动横杆组成(图34-7)。其作用原理是利用流体力学、机械及电学联合组成。气体经流量控制阀后遇一定阻力器后产生回压分别作用于氧气室和氧化亚氮室的隔膜之上。两隔膜之间有横杆联动。气体回压的压差决定横杆移动方向，从而调节或关闭氧化亚氮从动控制阀。当O2室内气压增高时，推动横杆向左移，使得N2O从动控制阀打开，N2O进入N2O流量计。当N2O流量过高时，横杆右移，N2O从动控制阀相应关小，限制N2O流量，而O2仍然可以进入O2室。如果O2压力不足时，横杆完全右移，N2O从动控制阀则完全关闭，从而防止缺氧发生。
图34-7氧比例监控装置
3. 局限性即使配备了气体比例装置，若发生下列情况，麻醉机仍将输出低氧性气体，应引起注意。①气源错误: 流量表联动装置和氧比例监控装置只能感受和调节其内的气体压力和流量，不能识别氧源的真伪。氧浓度监测是防止这种错误的最好方法。②气体比例装置故障: 联动装置和比例监控装置的各部件可能损坏，出现故障，从而输出低氧气体。③其它气体的加入: 目前麻醉机的气体比例装置只限于控制氧化亚氮和氧的比例，并未考虑其他气体的加入。因此，若加入氦、氮或二氧化碳等气体于麻醉气体中，则有可能产生低氧性的气体输出。此时，强调进行氧浓度监测。④流量计泄露: 流量计的相对位置的安排对于可能发生的漏气所致的缺氧有重要意义。玻璃流量管出口处常因垫圈问题发生漏气。此外，玻璃流量管是麻醉机气路部件中最易破损的部件。若存在轻微裂痕不易被察觉，使输出气流量发生错误。如图34-8A、B所示，若空气流量管泄漏，则部分氧气将从空气管中漏出，而N2O流量管因处于下游位置泄漏较少，从而将导致共同输出口的N2O浓度过高，使病人缺氧。为此，流量管的相对位置应按图34-8C、D所示进行安排，即使氧流量计设为最下游下，以保证安全。但是，即使如此安排，若是氧流量计本身泄漏，缺氧的危险仍无法克服，见图34-8E、F。
图34-8流量计的位置安排
二、蒸发器
蒸发器是麻醉机提供给病人吸入麻醉药蒸气的重要装置。现代的蒸发器采用了一些专门的结构，以排除温度、流量、压力等因素的影响，并精确地稀释麻醉药蒸汽的浓度。
(一)基本原理
蒸发器的结构原理见图34-9。气流(O2和N2O)到达蒸发器时分成两部分，一部分小于20%的气流经过蒸发器带出饱和麻醉蒸气；另一部分大于80%的气流从旁路直接通过蒸发器，两者于出口处汇合，其间比例根据两者的不同阻力而定。浓度控制位于旁路通道或蒸发室出口处。转动浓度转盘后可引起其间阻力的改变，从而使两者汇合的比例发生变化。为了保持比较恒定的麻醉药浓度，麻醉蒸发器都应具有完善的温度补偿、压力补偿和流量控制等装置，这类蒸发器都是为特定的麻醉药设计的，不能混用，称为可变旁路蒸发器。此外，还有一种铜罐蒸发器，根据温度和麻醉药的不同，分别调节载气的和稀释气的流量，而改变输出气的麻醉药浓度，可用于各种麻醉药，称为定流量型蒸发器，临床上已很少使用。
图34-9可变旁路蒸发器原理示意图
1. 影响蒸发器输出浓度的因素理想的蒸发器应能在诸如流量、温度、逆压和载气等因素变动时保持输出麻醉药的浓度恒定不变。当前的蒸发器已接近理想的要求，但尚有下列常见的几种影响因素。
(1) 大气压大气压高则蒸发器输出浓度降低。反之，大气压低输出浓度升高。如在1个大气压下时输出3%蒸气，而在3个大气压的高压舱内只输出1%蒸气。
(2) 流量在流经蒸发器的流量极低或极高时，蒸发器的输出浓度可能会发生一定程度地降低。可变旁路型蒸发器在流量低于250ml/min时，因挥发性麻醉药蒸气的比重较大，进入蒸发室的气流压力较低，不足以向上推动麻醉药蒸汽，使输出浓度低于调节盘的刻度值。相反，当流量高于15L/min时，蒸发室内麻醉药的饱和及混合不能完全，而使输出浓度低于调节盘的刻度值。此外，在较高流量时，旁路室与蒸发室的阻力特性可能发生改变，导致输出浓度下降(图34-10)。显示了三种蒸发器的流量与输出的曲线。Tec4和Vapor19.1增加了纱芯和档板系统，从而扩大了气化的有效面积，在临床使用的流量范围内，能保持恒定的阻力特性。
图34-10不同流量时蒸发器的输出性能
(3) 温度温度的变化可直接影响蒸发作用。除室温外，麻醉药在蒸发过程中消耗热能使液温下降是影响蒸发器输出浓度的主要原因。现代蒸发器除了采用大块青铜作为热源外，一般采取自动调节载气与稀释气流的配比关系的温度补偿方式。可采用双金属片或膨胀性材料，当蒸发室温度下降时，旁路的阻力增加，而蒸发室的阻力减少，使流经蒸发室吸气流增加，从而保持输出浓度的恒定。一般温度在20~35 ℃之间可保持输出浓度恒定。
(4) 间隙逆压和泵吸作用间歇正压通气和快速充氧可使蒸发室受到间歇逆压表现为蒸发器的输出浓度高于刻度数值，称为"泵吸作用"。泵吸作用在低流量、低浓度设定及蒸发室内液体麻醉药较少时更加明显。此外，呼吸机频率越快、吸气量峰高越高或呼气期压力下降越快时，泵吸作用越明显。
Tec 4和Vapor19.1的泵吸作用已不明显。设计时主要采取了下列方法：①缩小蒸发室内药液上方的空间，尽可能增大旁路通道；②将螺旋盘卷的长管接到蒸发器的入口处，使增加的气体所造成的压力影响在螺旋管中得以缓冲；③在蒸发器的输出口处安装一个低压的单向阀(阻控阀)，以减少逆压对蒸发器的影响。
(5) 载气成分流经蒸发器的载气成分可影响蒸发器的输出浓度，N2O增高时蒸发器输出浓度即下降，以后略有回升。N2O的液态挥发性麻醉药的溶解度大于O2，因此使离开蒸发室的气体量有所减少，输出浓度下降。以后N2O的溶解趋于饱和，输出浓度得以回升。反之，停用N2O改为纯O2时，蒸发器输出浓度会一过性升高。
(二) 常用的几种蒸发器
1. Ohmeda Tec 4蒸发器(图34-11)
图34-11Tec 4蒸发器结构示意图
当蒸发室内温度下降时，双金属阀门开大，通过蒸发室的气流增多，从而保持蒸发器的输出浓度的稳定。调节纽顺时针旋转时，开启蒸发器，并调节蒸发器的输出浓度。......（后略) ......
第34章 麻醉机
麻醉机是用于实施全身麻醉、供氧及进行辅助或控制呼吸。要求提供的氧及吸入麻醉药浓度应精确、稳定和容易控制。现代麻醉机除了具有气路部分的基本构件外，还配备了电子、电脑控制和监测等仪器设备，因此，对操作和管理的要求较高。高水平的麻醉医师和多功能现代麻醉机相结合，是当今麻醉的发展趋势，必将大大减少机械故障所致的意外事故发生。
麻醉机按功能多少、结构繁简可分为：①全能型: 结构复杂、功能齐全, 具有电子或电脑控制的呼吸管理系统、监测仪器、报警系统，有的还有自动记录系统。②普及型: 结构及功能较前项简单，但仍具备基本和重要的结构和部件，如氧化亚氮自动截断装置等安全系统以及装备结构和功能简单的麻醉呼吸机。③轻便型: 具备麻醉机的基本功能，但结构简单、轻便、搬动灵活或携带方便。麻醉机按流量高低可分为: ①高流量麻醉机: 氧及氧化亚氮最低流量大多在0.5L/min以上，故只能进行较高流量麻醉。②低流量麻醉机: 氧及氧化亚氮的最低流量可达0.02~0.03L/min，既可用于低流量麻醉，亦可施行高流量麻醉。麻醉机按使用对象年龄可分为: ①成人用麻醉机; ②小儿用麻醉机; ③兼用型麻醉机: 成人麻醉机附有小儿呼吸回路和小儿呼吸机风箱。
第1节麻醉机的结构和原理
麻醉机包括供气装置、流量计、蒸发器、通气系统、麻醉呼吸机、监测和报警装置、麻醉残气清除系统和各种附件与接头等(图34-1)。
图34-1现代麻醉机的结构
一、供气装置
(一) 气源
现代麻醉机一般有氧、氧化亚氮以及空气的管道进气接口，通气硬质皮管与中心供气系统或压缩气筒连接。此外，还配备相应的接口，直接与小压缩气筒联接，以供紧急时备用。
1. 压缩气筒 压缩气筒亦称贮气筒或气瓶，是贮存压缩氧气、二氧化碳、压缩空气和氧化亚氮等气体的密闭容器。压缩气筒均由能抗物理因素和化学因素影响、耐高温的全钢制成，筒壁至少厚0.94cm。压缩气筒应有一定的膨胀性，但不应超过10%。压缩气筒分为筒体、阀门和保护帽两部分。筒体容积有1~9m3 数种。为便于识别各种气体种类，避免错用，在筒体肩部必须刻有标记，包括：管理机构代号、气体化学名称符号、钢筒自重、耐受压力、出厂日期、复检日期及制造工厂等。国内氧漆成浅蓝色、氧化亚氮为银灰色、二氧化碳为黑色等。筒体的顶端的气筒阀门有两种类型: ①隔膜型阀: 适用于高压大气筒，为全开全关阀，必须与压力调节器连接，经减压后使用；②直接顶压型阀: 适用于低压小气筒，可通过调节阀形状的大小控制输出气流。
压缩气筒使用时应注意：①应有完整的标签(气体种类、级别和日期)。②阀门、接头、压力表等高压部分严禁接触油脂类物质。③高压气筒必须连接压力调节器后才能使用；④运输、贮存和使用应防震、防高温、禁忌接近火源或有导电可能的场所。
为杜绝接错气源，一般采用口径和轴针安全装置。更换气源时，应仔细核对，不得任意修改接口的安全装置，明显漏气时亦不得使用一个以上的垫圈，以防误用。
轴针安全系统：一般用于备用小气筒的接口处。其基本结构为：在气筒阀接头上增设两个大小不同"针突"。只有在轴眼与针突两者完全相符合时，才能相互连接，由此可保证连接绝对正确。按国际统一规定，每种麻醉气体有其各自固定的轴眼和针突，此即为"轴针指数安全系统"，其划定标准为：从气筒接头出气口的中心点作一垂直纵线，再从中心点向右侧及向左侧各划一条呈30°的角线。在右侧角线上定出一个点，编号为：①点开始，向左在每隔12°的角线上取一个点，这样可定出6个点，顺序编号为①②③④⑤⑥点，此即为6个轴眼的规定位置。依同样方法，在麻醉机进气口接头上定出相应的6个点，作为针突的规定位置。然后，按统一规定，每一种气体从6个点中取其2个点作为它的固定不变的轴眼和针突位置，这样一共可组成10种不同的组合，例如氧气规定取②⑤点，氧化亚氮规定取③⑤点。
2. 中心供气系统 中心供气系统有的只供氧气，也有的供给多种气体(如O2、N2O、压缩空气)。中心供气系统由气源、贮气装置、压力调节器、输送管道、墙式压力表和流量计组成。不同气源的接口应有明显的差别，以防误接。
口径安全系统：为防止麻醉机的管道气源接口接错气源，一般采用不同的接口口径系统。不同气筒除了接口口径明显不同外，接头的内蕊长度也应不同(图34-2)。目前国内外临床使用的气源，无论来自压缩气筒或中心供气系统均采用口径安全系统。
图34-2口径安全系统
3. 压力调节器压力调节器又称减压阀。压力调节器把高压气源(中心供气或压缩气筒)内高而变化的压力降为低而稳定的压力，供麻醉机安全使用。常用有间接型压力调节器(图34-3)，使高压气筒经减压调节，降至0.3~0.4mPa(3~4kg)/cm2。利用调节螺杆可以调节输出气的压力。低氧压自动切断调节器定在使用氧和氧化亚氮混合气时，一旦氧压低于0.25mPa(2.5kg)/ cm2，能自动截断氧化亚氮的输出，防止病人缺氧的一种安全装置。
图34-3减压阀结构原理
4. 压力表压力表连接在气筒阀和减压阀之间，用以指示压缩气筒内气体压力，实际上压力表常与压力调节器制成一体出厂的。有些压力调节器上装有两个压力表，一个是高压表，用于指示压缩气筒内气体的压强；另一个是低压表，用表测量减压后气体的压强。
(二)流量计
流量计是测定流动气体流量的工具。目前最常用的为进气口可变的悬浮转子式流量计(图34-4)。基本结构包括针栓阀、带刻度的玻璃管和轻金属制的浮标。临床上习惯将针栓归于流量计中一起讨论。
打开针栓阀，气流自玻璃管下方冲入，将浮标顶起，因浮标与玻璃管的间隙越往上越大，所以气体流量就越大或流速越快，与浮标顶面平齐的刻度数，即为气流量值。此外还有浮标式流量计、滑球式流量计、水柱式流量计和弹簧指针或流量计等，已很少采用。
图34-4悬浮转子式流量计 图34-5串联型流量计
为了测定出更精确的流量值，近年来设计出各种"宽范围的流量计"，常用的有三种：①串联型流量计：由两个浮标重量不同的流量计串联，轻浮标测低气流量，重浮标测高气量(图34-5)。②单管双刻度流量计，刻度玻璃管下段直径细，圆锥度小，供测低流量用；玻璃管上段的直径粗、圆锥大，供测高气流量用。③并立型流量计，同时设置高低两个流量计和针型阀，一个为10~100ml/min,另一个为1~15L/min，根据需要时选择。
使用进气口可变型流量计时须注意防止灰尘、油脂或水分进入流量计或堵塞进气口，否则可防碍浮标活动而影响读数的正确性；微调部件旋转时不能用力过猛，像针形阀旋拧过紧会使阀针变形，以致关闭不全而漏气，读数将不准确。
为防止麻醉机输出低氧性气体，除气源接口采用轴针安全系统和口径安全系统外，麻醉机还常用流量计联动装置和氧比例监控装置，以控制气体的输出比例。
1. 流量计联动装置当代的Ohmeda麻醉机在流量计内附有N2O-O2联动安全装置，该装置通过齿轮联动的力学原理起作用(图34-6)。在N2O流量钮上装有一个14齿的齿轮，在O2流量钮上装有一个28齿的齿轮，两个齿轮之间用链条相连，因此两个流量钮按2：1比例联动，O2流量钮转动一圈，N2O流量钮则转动两圈。另外，由于N2O源和O2源的限压分别为26PSIG和14PSIG，这样输出的N2O-O2比例约为3：1，而且保证了O2的输出浓度不低于25%。当单独旋开O2流量计针形阀时，N2O流量计关闭；当旋开 N2O流量计针形阀时，O2流量计开放，以确保所需氧浓度；当 O2和N2O流量计均已开放，逐渐关小 O2流量计时，N2O也联动关小，保证吸入氧浓度，防止缺氧。
图34-6N2O- O2联动式安全装置
2. 氧比例监控装置在北美Drager2A、2B、3、4等型号的麻醉机中，装有一种氧比例监控装置，该装置由O2室、N2O室和N2O从动控制阀及可活动横杆组成(图34-7)。其作用原理是利用流体力学、机械及电学联合组成。气体经流量控制阀后遇一定阻力器后产生回压分别作用于氧气室和氧化亚氮室的隔膜之上。两隔膜之间有横杆联动。气体回压的压差决定横杆移动方向，从而调节或关闭氧化亚氮从动控制阀。当O2室内气压增高时，推动横杆向左移，使得N2O从动控制阀打开，N2O进入N2O流量计。当N2O流量过高时，横杆右移，N2O从动控制阀相应关小，限制N2O流量，而O2仍然可以进入O2室。如果O2压力不足时，横杆完全右移，N2O从动控制阀则完全关闭，从而防止缺氧发生。
图34-7氧比例监控装置
3. 局限性即使配备了气体比例装置，若发生下列情况，麻醉机仍将输出低氧性气体，应引起注意。①气源错误: 流量表联动装置和氧比例监控装置只能感受和调节其内的气体压力和流量，不能识别氧源的真伪。氧浓度监测是防止这种错误的最好方法。②气体比例装置故障: 联动装置和比例监控装置的各部件可能损坏，出现故障，从而输出低氧气体。③其它气体的加入: 目前麻醉机的气体比例装置只限于控制氧化亚氮和氧的比例，并未考虑其他气体的加入。因此，若加入氦、氮或二氧化碳等气体于麻醉气体中，则有可能产生低氧性的气体输出。此时，强调进行氧浓度监测。④流量计泄露: 流量计的相对位置的安排对于可能发生的漏气所致的缺氧有重要意义。玻璃流量管出口处常因垫圈问题发生漏气。此外，玻璃流量管是麻醉机气路部件中最易破损的部件。若存在轻微裂痕不易被察觉，使输出气流量发生错误。如图34-8A、B所示，若空气流量管泄漏，则部分氧气将从空气管中漏出，而N2O流量管因处于下游位置泄漏较少，从而将导致共同输出口的N2O浓度过高，使病人缺氧。为此，流量管的相对位置应按图34-8C、D所示进行安排，即使氧流量计设为最下游下，以保证安全。但是，即使如此安排，若是氧流量计本身泄漏，缺氧的危险仍无法克服，见图34-8E、F。
图34-8流量计的位置安排
二、蒸发器
蒸发器是麻醉机提供给病人吸入麻醉药蒸气的重要装置。现代的蒸发器采用了一些专门的结构，以排除温度、流量、压力等因素的影响，并精确地稀释麻醉药蒸汽的浓度。
(一)基本原理
蒸发器的结构原理见图34-9。气流(O2和N2O)到达蒸发器时分成两部分，一部分小于20%的气流经过蒸发器带出饱和麻醉蒸气；另一部分大于80%的气流从旁路直接通过蒸发器，两者于出口处汇合，其间比例根据两者的不同阻力而定。浓度控制位于旁路通道或蒸发室出口处。转动浓度转盘后可引起其间阻力的改变，从而使两者汇合的比例发生变化。为了保持比较恒定的麻醉药浓度，麻醉蒸发器都应具有完善的温度补偿、压力补偿和流量控制等装置，这类蒸发器都是为特定的麻醉药设计的，不能混用，称为可变旁路蒸发器。此外，还有一种铜罐蒸发器，根据温度和麻醉药的不同，分别调节载气的和稀释气的流量，而改变输出气的麻醉药浓度，可用于各种麻醉药，称为定流量型蒸发器，临床上已很少使用。
图34-9可变旁路蒸发器原理示意图
1. 影响蒸发器输出浓度的因素理想的蒸发器应能在诸如流量、温度、逆压和载气等因素变动时保持输出麻醉药的浓度恒定不变。当前的蒸发器已接近理想的要求，但尚有下列常见的几种影响因素。
(1) 大气压大气压高则蒸发器输出浓度降低。反之，大气压低输出浓度升高。如在1个大气压下时输出3%蒸气，而在3个大气压的高压舱内只输出1%蒸气。
(2) 流量在流经蒸发器的流量极低或极高时，蒸发器的输出浓度可能会发生一定程度地降低。可变旁路型蒸发器在流量低于250ml/min时，因挥发性麻醉药蒸气的比重较大，进入蒸发室的气流压力较低，不足以向上推动麻醉药蒸汽，使输出浓度低于调节盘的刻度值。相反，当流量高于15L/min时，蒸发室内麻醉药的饱和及混合不能完全，而使输出浓度低于调节盘的刻度值。此外，在较高流量时，旁路室与蒸发室的阻力特性可能发生改变，导致输出浓度下降(图34-10)。显示了三种蒸发器的流量与输出的曲线。Tec4和Vapor19.1增加了纱芯和档板系统，从而扩大了气化的有效面积，在临床使用的流量范围内，能保持恒定的阻力特性。
图34-10不同流量时蒸发器的输出性能
(3) 温度温度的变化可直接影响蒸发作用。除室温外，麻醉药在蒸发过程中消耗热能使液温下降是影响蒸发器输出浓度的主要原因。现代蒸发器除了采用大块青铜作为热源外，一般采取自动调节载气与稀释气流的配比关系的温度补偿方式。可采用双金属片或膨胀性材料，当蒸发室温度下降时，旁路的阻力增加，而蒸发室的阻力减少，使流经蒸发室吸气流增加，从而保持输出浓度的恒定。一般温度在20~35 ℃之间可保持输出浓度恒定。
(4) 间隙逆压和泵吸作用间歇正压通气和快速充氧可使蒸发室受到间歇逆压表现为蒸发器的输出浓度高于刻度数值，称为"泵吸作用"。泵吸作用在低流量、低浓度设定及蒸发室内液体麻醉药较少时更加明显。此外，呼吸机频率越快、吸气量峰高越高或呼气期压力下降越快时，泵吸作用越明显。
Tec 4和Vapor19.1的泵吸作用已不明显。设计时主要采取了下列方法：①缩小蒸发室内药液上方的空间，尽可能增大旁路通道；②将螺旋盘卷的长管接到蒸发器的入口处，使增加的气体所造成的压力影响在螺旋管中得以缓冲；③在蒸发器的输出口处安装一个低压的单向阀(阻控阀)，以减少逆压对蒸发器的影响。
(5) 载气成分流经蒸发器的载气成分可影响蒸发器的输出浓度，N2O增高时蒸发器输出浓度即下降，以后略有回升。N2O的液态挥发性麻醉药的溶解度大于O2，因此使离开蒸发室的气体量有所减少，输出浓度下降。以后N2O的溶解趋于饱和，输出浓度得以回升。反之，停用N2O改为纯O2时，蒸发器输出浓度会一过性升高。
(二) 常用的几种蒸发器
1. Ohmeda Tec 4蒸发器(图34-11)
图34-11Tec 4蒸发器结构示意图
当蒸发室内温度下降时，双金属阀门开大，通过蒸发室的气流增多，从而保持蒸发器的输出浓度的稳定。调节纽顺时针旋转时，开启蒸发器，并调节蒸发器的输出浓度。......（后略) ......
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