회사 소식 마취 환기 장치의 주요 원리, 사용 및 안전 설명

수술대 위에 누워 정교한 기계, 즉 마취 환기 장치에 의해 생명을 유지하는 환자를 상상해 보십시오. 전달되는 각 호흡, 각 압력 조절은 환자의 안전과 수술 후 회복에 매우 중요합니다. 그렇다면 생명을 보호하기 위해 고성능의 신뢰할 수 있는 마취 환기 장치를 어떻게 선택해야 할까요? 이 기사에서는 마취 환기 장치의 역사적 발전부터 최첨단 기술, 작동 원리, 임상 적용에 이르기까지 모든 측면을 자세히 살펴보고 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움을 드립니다.

1846년, 초기 형태의 마취는 간단한 기화기에 의존하여 환자가 마취 가스를 흡입하기 위해 자발적으로 호흡해야 했습니다. 오늘날, 마취 환기 장치는 고도로 발전된 자동 장치로 진화했습니다. 1917년 Coxeters가 개발한 HEG Boyle 마취 기계에서 1945년 Blease가 발명한 Pulmoflator 자동 양압 환기 장치, 그리고 현재 Dräger 및 Datex-Ohmeda와 같은 회사에서 생산하는 ICU 수준의 환기 기능을 갖춘 통합 마취 워크스테이션에 이르기까지, 마취 환기 장치는 놀라운 변화를 겪었습니다.

최신 마취 환기 장치는 정교한 컴퓨터 제어 시스템과 호흡 회로에 대한 여러 가지 개선 사항을 갖추고 있어 복잡한 상태의 환자를 위한 고급 환기 지원을 가능하게 합니다. 아래에서는 최신 환기 장치의 분류, 작동 원리, 환기 모드, 호흡 회로 개선 사항과 환기 장치 사용과 관련된 잠재적 위험을 살펴봅니다.

마취 환기 장치는 작용 메커니즘을 포함하여 다양한 방식으로 분류할 수 있습니다.

1. 기계식 엄지 환기 장치: 이들은 T자형 원리를 기반으로 작동하며, T자형을 리듬감 있게 막아 간헐적 양압 환기를 생성합니다. 예를 들어, Sechrist 환기 장치는 마취과의 손가락 대신 공압 밸브를 사용하며, 밸브의 사이클링은 환기 장치 제어 패널의 설정에 의해 결정됩니다.
2. 분당 용적 분할기 환기 장치: 이들은 가압 가스를 호흡 시스템에 전달하며, 스프링, 무게 또는 탄성 반동에 의해 지속적으로 가압되는 저장 백에 수집됩니다. 이들은 "양안정" 메커니즘에 의해 제어되는 흡기 및 호기 밸브를 특징으로 합니다. 공급되는 모든 구동 가스는 환자에게 전달됩니다. 예를 들어, 환자에게 공급되는 신선 가스 흐름이 분당 10L인 경우, 이 용적은 분당 환기로 전달되지만 환기 장치 설정에 따라 일회 호흡량으로 나뉩니다(예: 1L의 10회 호흡 또는 0.5L의 20회 호흡). 예로는 East-Freeman, Flomasta 및 Manley MP3 환기 장치가 있습니다.
3. 백 압착기 환기 장치: 이들은 일반적으로 서클 또는 Mapleson D 시스템과 함께 사용됩니다. 백은 공압식으로(구동 가스로 채워진 챔버에 배치) 또는 기계적으로(모터, 기어, 레버, 스프링 또는 무게를 통해) 압착할 수 있습니다. 예로는 Manley Servovent, Penlon Nuffield 400 시리즈, Ohmeda 7800 및 Servo 900 시리즈가 있습니다.
4. 간헐적 블로우 환기 장치: 이들은 45~60psi의 가스원 또는 압축 공기에 의해 구동됩니다. 구동 가스는 일반적으로 희석되지 않은 상태로 환자에게 전달되지만 Venturi 장치를 통해 공기, 산소 또는 마취 가스와 혼합될 수 있습니다. 예로는 Pneupac 및 Penlon Nuffield 200 시리즈가 있습니다.

최신 마취 환기 장치는 전원, 구동 메커니즘, 회로 유형, 사이클링 메커니즘 및 벨로우즈 유형별로도 분류할 수 있습니다.

전원에는 압축 가스, 전기 또는 둘 다의 조합이 포함됩니다. 구형 공압 환기 장치는 공압 전원만 필요했지만, 최신 전자 환기 장치는 전기 또는 전기와 압축 가스의 조합이 필요합니다.

• 이중 회로: 벨로우즈 환기 장치.
• 단일 회로: 피스톤 환기 장치.

이중 회로 환기 장치는 최신 마취 워크스테이션에서 가장 흔하게 사용됩니다. 이들은 카세트 스타일의 벨로우즈 설계를 특징으로 하며, 가압된 구동 가스가 벨로우즈를 압축하여 환자에게 환기를 전달합니다. 예로는 Datex-Ohmeda 7810, 7100, 7900 및 7000, 그리고 북미 Dräger AV-E 및 AV-2+가 있습니다.

피스톤 환기 장치(예: Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS)는 압축 가스 대신 컴퓨터 제어 모터를 사용하여 호흡 가스를 전달합니다. 이러한 시스템은 환자 및 구동 가스에 대한 별도의 회로가 아닌 단일 환자 가스 회로를 갖습니다.

대부분의 마취 환기 장치는 시간 사이클링 방식이며 제어 기계 환기를 제공합니다. 흡기 단계는 타이밍 장치에 의해 시작됩니다. 구형 공압 환기 장치는 유체 타이밍을 사용했지만, 최신 전자 환기 장치는 솔리드 스테이트 타이밍을 사용하며 시간 사이클링 방식이며 전자적으로 제어됩니다.

호기 중 벨로우즈의 움직임 방향에 따라 분류가 결정됩니다. 상승(서 있는) 벨로우즈는 호기 중에 상승하고, 하강(매달린) 벨로우즈는 하강합니다. 대부분의 최신 마취 환기 장치는 안전한 상승 벨로우즈를 사용합니다. 연결이 끊어진 경우, 상승 벨로우즈는 붕괴되고 다시 채워지지 않지만, 하강 벨로우즈는 계속 움직여 호흡 시스템으로 실내 공기를 끌어들일 수 있습니다. 일부 최신 시스템(예: Dräger Julian, Datascope Anestar)은 안전을 위해 통합 CO₂ 무호흡 경보가 있는 하강 벨로우즈를 사용합니다.

이 환기 장치는 투명한 단단한 플라스틱 챔버에 들어 있는 벨로우즈로 구성됩니다. 벨로우즈는 호흡 가스와 구동 가스 사이의 인터페이스 역할을 합니다. 흡기 중에는 구동 가스(45~50psi의 가압 산소 또는 공기)가 챔버 벽과 벨로우즈 사이의 공간으로 전달되어 벨로우즈를 압축하고 환자에게 마취 가스를 전달합니다. 호기 중에는 호흡 가스가 유입되면서 벨로우즈가 다시 팽창하고 과도한 가스는 스캐빈징 시스템으로 배출됩니다. 상승 벨로우즈 설계는 본질적으로 2~4cm H₂O의 양성 종말 호기 압력(PEEP)을 생성합니다.

피스톤 환기 장치(예: Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS)는 전기 모터를 사용하여 호흡 회로의 가스를 압축하여 기계적 흡기를 생성합니다. 단단한 피스톤 설계는 일회 호흡량의 정확한 전달을 가능하게 하며, 컴퓨터 제어를 통해 동기화 간헐적 필수 환기(SIMV), 압력 제어 환기(PCV) 및 압력 지원 환기(PSV)와 같은 고급 환기 모드를 사용할 수 있습니다.

• 조용한 작동.
• 본질적인 PEEP 없음(상승 벨로우즈 환기 장치와 달리).
• 컴플라이언스 및 누출 보상, 신선 가스 분리, 단단한 피스톤 설계로 인해 전달된 일회 호흡량의 정확도가 높음.
• 전기는 피스톤에 전원을 공급하므로 구동 가스가 필요하지 않음.
• 압력 센서는 정확한 용적 전달을 가능하게 함.

• 연결 해제 시 상승 벨로우즈의 익숙한 시각적 피드백 손실.
• 조용한 작동으로 인해 정기적인 사이클링이 덜 들릴 수 있음.

환기 장치를 사용할 때는 조절 가능한 압력 제한(APL) 밸브를 회로에서 기능적으로 제거하거나 격리해야 합니다. 백/환기 장치 스위치가 이를 수행합니다. "백" 모드에서는 환기 장치가 제외되어 자발적/수동 환기가 가능합니다. "환기 장치" 모드에서는 호흡 백과 APL 밸브가 회로에서 제외됩니다. 일부 최신 기계는 환기 장치가 켜지면 자동으로 APL 밸브를 제외합니다.

신선 가스 분리는 피스톤 또는 하강 벨로우즈 환기 장치가 있는 일부 최신 마취 워크스테이션의 기능입니다. 기존 서클 시스템에서는 신선 가스 흐름이 회로에 직접 연결되어 전달된 일회 호흡량이 증가합니다. 분리 기능을 사용하면 흡기 중 신선 가스가 저장 백으로 전환되어 호기까지 가스가 축적됩니다. 이는 과도한 신선 가스 흐름으로 인한 용적 외상 또는 기압 외상의 위험을 줄입니다. 예로는 Dräger Narkomed 6000 및 Fabius GS가 있습니다.

초기 마취 환기 장치는 ICU 환기 장치보다 단순했으며 환기 모드가 적었습니다. 그러나 중환자가 수술을 받는 경우가 증가함에 따라 고급 모드에 대한 수요가 증가했습니다. 최신 마취 기계는 이제 많은 ICU 스타일의 환기 모드를 통합합니다.

모든 환기 장치는 VCV를 제공하며, 미리 설정된 용적을 일정한 흐름으로 전달합니다. 최고 흡기 압력은 환자 컴플라이언스 및 기도 저항에 따라 다릅니다. 일반적인 설정:

• 일회 호흡량: 6~10mL/kg.
• 호흡수: 8~12회/분.
• PEEP: 0~5cm H₂O에서 시작하여 적정합니다.

PCV에서는 흡기 압력이 일정하고 일회 호흡량이 다릅니다. 흐름은 흡기 초기에 설정된 압력을 달성하기 위해 높고, 압력을 유지하기 위해 감소합니다(감속 흐름 패턴). PCV는 복강경 비만 수술에서 산소화를 개선하며 신생아, 임산부 및 급성 호흡 곤란 증후군 환자에게 이상적입니다.

이 최신 모드는 PCV와 일회 호흡량 목표를 결합합니다. 환기 장치는 감속 흐름을 사용하여 낮은 압력에서 균일한 일회 호흡량을 전달합니다. 첫 번째 호흡은 환자 컴플라이언스를 결정하기 위해 용적 제어되며, 후속 호흡은 이에 따라 흡기 압력을 조정합니다.

SIMV는 환자 노력과 동기화된 보장된 호흡을 전달하여 필수 호흡 사이에 자발적 호흡을 허용합니다. 마취제(예: 마취제, 신경근 차단제)가 호흡수 및 일회 호흡량에 영향을 미치는 일반 마취에 유용합니다. SIMV는 용적 제어(SIMV-VC) 또는 압력 제어될 수 있습니다.

PSV는 특히 상부 성문 기도(예: 후두 마스크 기도)를 사용하여 일반 마취 하에서 자발적 호흡을 유지하는 데 유용합니다. 호흡 작업을 줄이고 흡입 마취제로 인해 감소된 기능 잔류 용량을 상쇄합니다. 일부 환기 장치는 자발적 노력이 중단되는 경우 무호흡 백업(PSV-Pro)을 제공합니다.

예로는 Datex-Ohmeda S/5 ADU가 있으며, 이는 Y자형 연결부에 "D-Lite" 흐름/압력 센서가 있는 마이크로프로세서 제어 공압 이중 회로 상승 벨로우즈를 사용하고, Dräger의 Narkomed 6000, Fabius GS 및 Apollo 워크스테이션은 신선 가스 분리가 있는 피스톤 구동 단일 회로 환기 장치를 사용합니다.

연결 해제 경보는 중요하며 사용 중에 수동적으로 활성화되어야 합니다. 워크스테이션에는 최소 세 개의 연결 해제 경보가 있어야 합니다. 낮은 최고 흡기 압력, 낮은 호기 일회 호흡량 및 낮은 호기 CO₂. 다른 경보에는 높은 최고 압력, 높은 PEEP, 낮은 산소 공급 압력 및 음압이 포함됩니다.

일반적인 문제에는 호흡 회로 연결 해제, 환기 장치-신선 가스 흐름 연결(높은 신선 가스 흐름으로 일회 호흡량 및 최고 압력 증가), 높은 기도 압력(기압 외상 또는 혈역학적 손상 위험), 벨로우즈 어셈블리 문제(누출 또는 오작동), 일회 호흡량 불일치(회로 컴플라이언스 또는 누출으로 인해), 전원 고장 및 우발적인 환기 장치 차단이 있습니다.