جهاز التخدير

جهاز التخدير ( بالإنجليزية البريطانية ) أو جهاز التخدير ( بالإنجليزية الأمريكية ) هو جهاز طبي يستخدم لتوليد وخلط تدفق غاز جديد من الغازات الطبية وعوامل التخدير الاستنشاقية لغرض إحداث التخدير والحفاظ عليه . ^{[ 1 ]}

يُستخدم جهاز التخدير عادةً مع جهاز التنفس الصناعي ، ونظام التنفس ، ومعدات الشفط ، وأجهزة مراقبة المريض . وبالمعنى الدقيق، يشير مصطلح "جهاز التخدير" إلى المكون المسؤول عن توليد تدفق الغاز فقط، ولكن الأجهزة الحديثة عادةً ما تدمج كل هذه الأجهزة في وحدة واحدة مستقلة، تُعرف اختصارًا باسم "جهاز التخدير". في الدول المتقدمة، يُعد جهاز التخدير ذو التدفق المستمر، أو " جهاز بويل "، النوع الأكثر شيوعًا، وهو مصمم لتوفير إمداد دقيق من الغازات الطبية الممزوجة بتركيز دقيق من بخار التخدير، وتوصيله باستمرار إلى المريض بضغط وتدفق آمنين . ويختلف هذا عن أجهزة التخدير ذات التدفق المتقطع ، التي توفر تدفق الغاز عند الحاجة فقط، وذلك عند استجابة المريض لشهيقه.

يمكن استخدام أجهزة تخدير أبسط في ظروف خاصة، مثل جهاز التخدير ثلاثي الخدمات ، وهو نظام تخدير مبسط صُمم خصيصًا للخدمات الطبية الدفاعية البريطانية ، يتميز بخفة وزنه وسهولة نقله، ويمكن استخدامه للتهوية حتى في حال عدم توفر الغازات الطبية. يحتوي هذا الجهاز على صمامات أحادية الاتجاه تسحب الهواء المحيط، والذي يمكن إثراؤه بالأكسجين من أسطوانة، بمساعدة منفاخ.

انتشر المفهوم الأصلي لأجهزة التخدير ذات التدفق المستمر بفضل جهاز التخدير الذي اخترعه طبيب التخدير البريطاني هنري بويل في مستشفى سانت بارثولوميو بلندن ، المملكة المتحدة ، عام ١٩١٧، على الرغم من استخدام أجهزة مماثلة في فرنسا والولايات المتحدة. ^{[ ٢ ]} قبل ذلك، كان أطباء التخدير يحملون جميع معداتهم معهم، ولكن مع تطور أنظمة تخزين الأسطوانات الثقيلة والضخمة، وتزايد تعقيد معدات مجرى الهواء، أصبح هذا الأمر غير عملي في معظم الحالات. ولا تزال أجهزة التخدير الحديثة تُعرف أحيانًا باسم " جهاز بويل"، وعادةً ما تُركّب على عجلات مضادة للكهرباء الساكنة لتسهيل نقلها.

يمكن أن تُعزى العديد من الابتكارات المبكرة في معدات التخدير في الولايات المتحدة، بما في ذلك جهاز امتصاص ثاني أكسيد الكربون ذو الدائرة المغلقة (المعروف أيضًا باسم Guedel-Foregger Midget) وانتشار هذه المعدات بين أطباء التخدير داخل الولايات المتحدة، إلى ريتشارد فون فورغر وشركة فورغر .

في التخدير، يُعرف تدفق الغاز النقي بأنه مزيج من الغازات الطبية وعوامل التخدير المتطايرة ، والذي ينتجه جهاز التخدير دون إعادة تدويره. ويُحدد طبيب التخدير معدل تدفق الغاز النقي وتركيبه . وعادةً ما يخرج تدفق الغاز النقي من مخرج الغاز المشترك، وهو مخرج خاص في جهاز التخدير موصول بجهاز التنفس. ^{[ 3 ]}

تتطلب أجهزة التخدير ذات الدائرة المفتوحة، مثل ملحق ماجيل، تدفقات عالية من الغاز النقي (مثلاً 7 لترات/دقيقة) لمنع المريض من إعادة استنشاق ثاني أكسيد الكربون الذي زفره. أما أنظمة إعادة التدوير (أجهزة إعادة التنفس)، فتستخدم الجير الصوداوي لامتصاص ثاني أكسيد الكربون في جهاز التنقية، مما يجعل الغاز الزفير قابلاً لإعادة الاستخدام. مع نظام إعادة تدوير عالي الكفاءة، يمكن تقليل تدفق الغاز النقي إلى الحد الأدنى من احتياجات المريض من الأكسجين (مثلاً 250 مل/دقيقة)، بالإضافة إلى كمية قليلة من الغاز المتطاير حسب الحاجة للحفاظ على تركيز عامل التخدير.

يمكن أن يؤدي زيادة تدفق الغاز النقي إلى نظام التنفس المُعاد تدويره إلى تقليل استهلاك مادة امتصاص ثاني أكسيد الكربون. توجد مفاضلة بين التكلفة والفوائد بين تدفق الغاز واستخدام مادة الامتصاص عند عدم استخدام أي عامل تخدير استنشاقي، وهو ما قد يترتب عليه آثار اقتصادية وبيئية. ^{[ 3 ]}

• يوفر التخدير عالي التدفق تدفقًا للغاز النقي يقارب التهوية الدقيقة للمريض، والتي عادة ما تكون حوالي 3 إلى 6 لترات في الدقيقة لدى البالغين الطبيعيين.
• يوفر التخدير منخفض التدفق تدفقًا للغاز النقي أقل من نصف التهوية الدقيقة للمريض، والتي عادة ما تكون أقل من 3.0 لترات في الدقيقة لدى البالغين الطبيعيين.
• يوفر التخدير ذو التدفق الأدنى تدفقًا للغاز النقي يبلغ حوالي 0.5 لتر في الدقيقة.
• يوفر نظام التخدير المغلق تدفقًا للغاز النقي حسب الحاجة لتعويض حجم الغاز المعاد تدويره، وذلك لتلبية حاجة المريض للأكسجين ومواد التخدير. ^{[ 4 ]}

جهاز تبخير المخدر ( بالإنجليزية الأمريكية أو البريطانية ) هو جهاز يُركّب عادةً على جهاز التخدير، ويُستخدم لتوصيل تركيز مُحدد من عامل التخدير المُتطاير . يعمل الجهاز عن طريق التحكم في تبخير عوامل التخدير من الحالة السائلة، ثم التحكم بدقة في تركيزها المُضاف إلى تدفق الغاز النقي. يُراعي تصميم هذه الأجهزة تغيرات درجة الحرارة المحيطة، وتدفق الغاز النقي، وضغط بخار عامل التخدير . يوجد نوعان رئيسيان من أجهزة التبخير: جهاز التبخير ذو الحيز العلوي وجهاز التبخير ذو السحب. ولكل منهما مزايا وعيوب. ^{[ 5 ]} أما جهاز مزج الغاز والبخار ذو الدائرة المزدوجة فهو نوع ثالث من أجهزة التبخير، ويُستخدم حصريًا مع عامل التخدير ديسفلوران .

أجهزة تبخير بلينوم

يعمل جهاز التبخير ذو الحيز العلوي بضغط إيجابي من جهاز التخدير ، وعادةً ما يُركّب عليه. لا يتغير أداء الجهاز سواءً كان المريض يتنفس تلقائيًا أو يخضع للتهوية الميكانيكية. عادةً ما تكون المقاومة الداخلية للجهاز عالية، ولكن نظرًا لثبات ضغط الإمداد، يُمكن معايرة الجهاز بدقة لتوفير تركيز دقيق من بخار التخدير المتطاير ضمن نطاق واسع من تدفقات الغاز النقي. ^{[ 5 ]} يُعدّ جهاز التبخير ذو الحيز العلوي جهازًا أنيقًا يعمل بكفاءة عالية، دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي، لمئات الساعات من الاستخدام المتواصل، ولا يتطلب سوى القليل من الصيانة.

The plenum vaporizer works by accurately splitting the incoming gas into two streams. One of these streams passes straight through the vaporizer in the bypass channel. The other is diverted into the vaporizing chamber. Gas in the vaporizing chamber becomes fully saturated with volatile anesthetic vapor. This gas is then mixed with the gas in the bypass channel before leaving the vaporizer.

A typical volatile agent, isoflurane, has a saturated vapor pressure of 32kPa (about 1/3 of an atmosphere). This means that the gas mixture leaving the vaporizing chamber has a partial pressure of isoflurane of 32kPa. At sea-level (atmospheric pressure is about 101kPa), this equates conveniently to a concentration of 32%. However, the output of the vaporizer is typically set at 1–2%, which means that only a very small proportion of the fresh gas needs to be diverted through the vaporizing chamber (this proportion is known as the splitting ratio). It can also be seen that a plenum vaporizer can only work one way round: if it is connected in reverse, much larger volumes of gas enter the vaporizing chamber, and therefore potentially toxic or lethal concentrations of vapor may be delivered. (Technically, although the dial of the vaporizer is calibrated in volume percent (e.g. 2%), what it actually delivers is a partial pressure of anesthetic agent (e.g. 2kPa)).

The performance of the plenum vaporizer depends extensively on the saturated vapor pressure of the volatile agent. This is unique to each agent, so it follows that each agent must only be used in its own specific vaporizer. Several safety systems, such as the Fraser-Sweatman system, have been devised so that filling a plenum vaporizer with the wrong agent is extremely difficult. A mixture of two agents in a vaporizer could result in unpredictable performance from the vaporizer.

Saturated vapor pressure for any one agent varies with temperature, and plenum vaporizers are designed to operate within a specific temperature range. They have several features designed to compensate for temperature changes (especially cooling by evaporation). They often have a metal jacket weighing about 5 kg, which equilibrates with the temperature in the room and provides a source of heat. In addition, the entrance to the vaporizing chamber is controlled by a bimetallic strip, which admits more gas to the chamber as it cools, to compensate for the loss of efficiency of evaporation.

The first temperature-compensated plenum vaporizer was the Cyprane 'FluoTEC' Halothane vaporizer, released onto the market shortly after Halothane was introduced into clinical practice in 1956.

أجهزة التبخير التاريخية

تاريخيًا، استُخدم الإيثر (أول عامل متطاير) لأول مرة في جهاز استنشاق جون سنو (1847)، لكن استُبدل بالكلوروفورم ( 1848). ثم عاد الإيثر تدريجيًا إلى الاستخدام (1862-1872) مع الاستخدام المنتظم عبر "قناع" كورت شيميلبوش ، وهو قناع تخدير يُستخدم لتقطير الإيثر السائل. هذا القناع، الذي أصبح الآن قديمًا، كان مصنوعًا من سلك ومغطى بالقماش.

ساهم الضغط والمطالبة من جراحي الأسنان لإيجاد طريقة أكثر موثوقية لإعطاء الإيثر في تحديث عملية إيصاله. في عام 1877، اخترع كلوفر جهاز استنشاق للإيثر مزودًا بغلاف مائي، وبحلول أواخر عام 1899، برزت بدائل للإيثر، ويعود ذلك أساسًا إلى ظهور التخدير النخاعي. لاحقًا، أدى ذلك إلى انخفاض استخدام الإيثر (1930-1956) نتيجةً لظهور السيكلوبروبان ، والتريكلوروإيثيلين ، والهالوثان . بحلول ثمانينيات القرن العشرين، تطور جهاز تبخير التخدير بشكل ملحوظ؛ وأدت التعديلات اللاحقة إلى إضافة مجموعة من ميزات الأمان الإضافية، مثل تعويض درجة الحرارة، وشريط ثنائي المعدن ، ونسبة تقسيم معدلة حسب درجة الحرارة، وإجراءات منع الانسكاب.

دائرة التنفس هي القناة التي تتدفق من خلالها غازات التنفس من الجهاز إلى المريض والعودة، وتشمل مكونات لخلط وضبط ومراقبة تركيبة غاز التنفس، ولإزالة ثاني أكسيد الكربون.

تتضمن آلة التخدير الحديثة على الأقل المكونات التالية: ^{[ 2 ]}

• توصيلات بالأكسجين عبر الأنابيب ، والهواء الطبي ، وأكسيد النيتروز ( N2O ) من مصدر جداري في المنشأة الصحية، أو أسطوانات غاز احتياطية من الأكسجين والهواء وأكسيد النيتروز متصلة عبر نظام أمان بمؤشر دبوس مزود بختم بودوك _.
• تُستخدم مقاييس الضغط، والمنظمات، وصمامات التنفيس لمراقبة ضغط الغاز في جميع أنحاء النظام وحماية مكونات الجهاز والمريض من الارتفاعات المفرطة. ويُعد صمام تحديد الضغط القابل للتعديل (يُختصر عادةً إلى صمام APL، ويُشار إليه أيضًا بصمام الزفير أو صمام التنفيس أو صمام التسرب) جزءًا من دائرة التنفس، حيث يسمح بخروج الغاز الزائد من النظام مع منع دخول الهواء المحيط. ^{[ 9 ]}
• مقاييس التدفق مثل مقاييس التدفق الدورانية للأكسجين والهواء وأكسيد النيتروز
• أجهزة التبخير لتوفير تحكم دقيق في الجرعة عند استخدام المخدرات المتطايرة
• تدفق أكسجين عالي التدفق، يتجاوز عدادات التدفق والمبخرات لتوفير أكسجين نقي بمعدل 30-75 لترًا/دقيقة
• أنظمة لمراقبة الغازات التي يتم إعطاؤها للمريض والتي يزفرها، بما في ذلك جهاز إنذار بنقص الأكسجين

قد تُدمج أنظمة لمراقبة معدل ضربات قلب المريض ، وتخطيط كهربية القلب، وضغط الدم ، ونسبة تشبع الأكسجين ، وفي بعض الحالات مع خيارات إضافية لمراقبة ثاني أكسيد الكربون في نهاية الزفير ودرجة الحرارة . ^{[ 2 ]} كما تُدمج عادةً أنظمة التنفس ، بما في ذلك كيس احتياطي يدوي للتهوية مع صمام قابل للتعديل لتحديد الضغط ، بالإضافة إلى جهاز تنفس صناعي متكامل، لتهوية المريض بدقة أثناء التخدير. ^{[ 2 ]}

استناداً إلى الخبرة المكتسبة من تحليل الحوادث، يشتمل جهاز التخدير الحديث على العديد من أجهزة السلامة، بما في ذلك:

• جهاز إنذار انقطاع الأكسجين (يُعرف أيضًا باسم "جهاز تحذير انقطاع الأكسجين" أو OFWD). في الأجهزة القديمة، كان هذا الجهاز يعمل بالهواء المضغوط ويُسمى صفارة ريتشي، ويُصدر صوتًا عند انخفاض ضغط الأكسجين إلى 38 رطل لكل بوصة مربعة. أما الأجهزة الأحدث، فتستخدم مستشعرًا إلكترونيًا.
• جهاز قطع أكسيد النيتروز أو جهاز الحماية من انقطاع الأكسجين (OPFD): يعتمد تدفق أكسيد النيتروز الطبي على ضغط الأكسجين، ويتم ذلك على مستوى المنظم. في جوهره، يُعد منظم أكسيد النيتروز تابعًا لمنظم الأكسجين، أي أنه في حال انخفاض ضغط الأكسجين، لا يمكن للغازات الأخرى التدفق عبر منظمها.
• تُستخدم أجهزة إنذار نقص الأكسجين (أجهزة حماية نقص الأكسجين أو أجهزة التحكم في النسبة) لمنع وصول مخاليط الغاز التي تحتوي على أقل من 21-25% من الأكسجين إلى المريض. في الأجهزة الحديثة، يستحيل توصيل أكسيد النيتروز النقي (أو أي خليط ناقص الأكسجين) إلى المريض للتنفس. يُضاف الأكسجين تلقائيًا إلى تدفق الغاز النقي حتى لو حاول طبيب التخدير توصيل أكسيد النيتروز النقي. تعمل أجهزة التحكم في النسبة عادةً وفقًا لمبدأ الضغط الهوائي أو تكون متصلة بسلسلة (نظام الوصلة 25). يوجد كلا النوعين على وحدة قياس التدفق، إلا إذا كان يتم التحكم بهما إلكترونيًا.
• أجهزة إنذار جهاز التنفس الصناعي، والتي تحذر من انخفاض أو ارتفاع ضغط مجرى الهواء.
• أقفال بين أجهزة التبخير تمنع الاستخدام غير المقصود لأكثر من مادة متطايرة واحدة في وقت واحد.
• إنذارات على جميع أجهزة مراقبة الوظائف الفسيولوجية المذكورة أعلاه
• يمنع نظام أمان مؤشر الدبوس توصيل الأسطوانات عن طريق الخطأ بالوصلة الخاطئة
• نظام NIST (الخيط اللولبي غير القابل للتبديل) أو نظام مؤشر القطر الآمن، وهو نظام خاص بغازات الأنابيب، يمنع توصيل الغازات المنقولة عبر الأنابيب من الجدار عن طريق الخطأ بالمدخل الخاطئ في الجهاز.
• تحتوي خراطيم الغاز في الأنابيب على موصلات صمام شريدر غير قابلة للاستبدال ، مما يمنع توصيل الخراطيم عن طريق الخطأ بمقبس الحائط الخاطئ.

يجب فحص وظائف الآلة في بداية كل قائمة تشغيل في "تدريب عملي". يجب صيانة الآلات والمعدات المرتبطة بها بشكل دوري.

قد تفتقر الأجهزة القديمة إلى بعض ميزات السلامة والتحسينات الموجودة في الأجهزة الحديثة. ومع ذلك، فقد صُممت للعمل دون الحاجة إلى الكهرباء ، باستخدام طاقة الغاز المضغوط لجهاز التنفس الصناعي وجهاز الشفط. غالبًا ما تحتوي الأجهزة الحديثة على بطارية احتياطية، ولكنها قد تتعطل عند نفاد شحنها.

لا يزال جهاز التخدير الحديث يحتفظ بجميع مبادئ التشغيل الأساسية لجهاز بويل (وهو اسم تجاري لشركة بريتيش أوكسجين ) تكريمًا لطبيب التخدير البريطاني هنري بويل. أما في الهند، فقد تم تسجيل الاسم التجاري "بويل" لدى شركة بويل هيلث كير المحدودة، إندور، ولاية ماديا براديش.

وضعت هيئات تنظيمية ومهنية مختلفة قوائم مراجعة لبلدان متعددة. ^{[ 10 ]} يجب تنظيف الأجهزة بين الحالات لأنها معرضة لخطر كبير للتلوث بمسببات الأمراض . ^{[ 11 ]}

• التخدير – حالة فقدان مؤقت للإحساس أو الوعي تحت سيطرة طبية. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه 
• جهاز تبخير التخدير – جهاز طبي لتوفير مزيج من غازات دعم الحياة والتخدير. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه 
• أجهزة التنفس - معدات تسمح للمستخدم بالتنفس أو تساعده على ذلك في بيئة معادية 
• جهاز تنقية ثاني أكسيد الكربون – جهاز يمتص ثاني أكسيد الكربون من الغاز المتداول 
• قبة إيثر – مدرج العمليات الجراحية في بوسطن 
• تاريخ التخدير العام
• الجير الصودا - خليط كيميائي لامتصاص ثاني أكسيد الكربون 
• جهاز التنفس الصناعي – جهاز يوفر التهوية الميكانيكية للرئتين 

• بومفري إس، مارشال إن. (10 نوفمبر 2011). "فهم أجهزة التبخير" . التعليم المستمر في التخدير والرعاية الحرجة والألم . 11 (6): 199-203 . doi : 10.1093/bjaceaccp/mkr040 .
• إيلز إم، كوبر، روبن (مارس 2007). "مبادئ أجهزة تبخير التخدير". طب التخدير والعناية المركزة . 8 (3): 111-115 . doi : 10.1016/j.mpaic.2006.12.013 .
• هان، سي إي، بالايوا، إي، سوج، بي آر، ليندسي-سكوت، دي (أكتوبر 1986). "جهاز تبخير مخدر يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق" . المجلة البريطانية للتخدير . 58 (10): 1161-1166 . doi : 10.1093/bja/58.10.1161 . PMID 3768229 . 
• زوك د (سبتمبر 1988). "تطوير جهاز تبخير التخدير" . التخدير . 43 (9): 773-775 . doi : 10.1111/ j.1365-2044.1988.tb05754.x . PMID 3052161. S2CID 31549505 .  
• سيولي ك (30 مارس 1989). "[خطورة في قلب مبخرات التخدير]". Tidsskrift for den Norske Laegeforening (باللغة النرويجية). 109 (9): 966– 7. بميد 2705180 . 
• أندرو جيه ديفي، علي ديبا (25 أبريل 2012). معدات التخدير في الجناح . إلسيفير للعلوم الصحية. ص  48. ISBN 978-0-7020-4878-4.
• باتريك ماجي، مارك تولي (يناير 2005). فيزياء وقياسات ومعدات التخدير . مطبعة جامعة أكسفورد. ص  51. ISBN 978-0-19-850859-5.
• بهاء الشيخ، سيمون ستايسي (2013). أساسيات معدات التخدير 4: أساسيات معدات التخدير . إلسيفير للعلوم الصحية. ص  30. ISBN 978-0-7020-4954-5.

• جهاز التخدير الافتراضي (VAM) - محاكاة واقعية شفافة مجانية لجهاز تخدير عام من جامعة فلوريدا
• محاكاة متنوعة متعلقة بالتخدير
• كتاب التخدير الافتراضي
• AnaesthesiaUK.com — موارد لأطباء التخدير المتدربين في المملكة المتحدة
• تاريخ ريتشارد فون فورغر وشركة فورغر - كتبه ابنه، ر. فورغر، ويؤرخ هذا الموقع الإلكتروني لواحدة من الشركات الرائدة في تصنيع وتطوير معدات التخدير في أوائل القرن العشرين.
• معدات وأجهزة التخدير: تعريفات ومبادئ الاستخدام العملي
• مورد مجاني يشرح مبادئ أجهزة تبخير التخدير بشكل بياني على موقع howequipmentworks.com
• جهاز التخدير : عرض تقديمي
• جهاز التخدير بالغاز، بقلم مايكل ب. دوش
• أجهزة تبخير دقيقة على موقع Anaesthesia.UK
• تعليمات التشغيل وإرشادات الصيانة لأجهزة التبخير الدقيقة