eternity什么麻醉机麻醉机发展历史（二）

麻醉机发展历史：从Morton装置到机械通气一体化

二、复杂吸入器（1876～1908）

复杂吸入器的开发是两个临床需求的结果：调整吸入的麻醉剂的浓度，以及施用一种以上的吸入剂^[18]。

自18世纪后期以来，一氧化二氮就以其发笑和镇痛的特性而闻名。缺点是它的收集和管理需要庞大且高度复杂的设备，妨碍便携性，并且基本上限制了它在牙科手术中的使用，在那里它被用作气体镇痛剂^[19]。然而，1870年，在英国工作的George Barth和Coxeter & Son 都设法压缩气体并将其以液态形式储存在钢瓶中，1873年，Johnston & Brother公司在纽约也做了同样的事情^[20,21]。这项创新极大地促进了一氧化二氮在外科医学中的应用。

在进一步的发展中，Clover于1876年制造了一种一氧化二氮/乙醚装置，这是对这些麻醉气体的给药进行排序的首次尝试。该装置由乙醚蒸发器、装有液态一氧化二氮的钢瓶、附在其上的气体旋塞、印度橡胶袋和面罩等组成（图5）。蒸发器和一氧化二氮钢瓶各自连接到一个中间元件，该中间元件通过另一个连接管，连接到装有麻醉气体的印度橡胶袋，然后又连接到面罩。乙醚蒸发器可以单独使用，也可以通过启动储气瓶底部的水龙头与一氧化二氮混合使用。在中间元件的顶部，有一个控制键允许一氧化二氮通过乙醚储存器或将其桥接以直接供应给患者。因此，可以用一氧化二氮诱导麻醉，然后用乙醚蒸发器维持麻醉，这种方法对患者来说不太令人不适^[22]。

图5  Clover的一氧化二氮/乙醚装置（1876年）

1877年，为了调节麻醉剂的浓度，Clover生产了一种便携式乙醚调节吸入器。该装置由一个小的球形金属罐组成，部分充满乙醚，由两个同心管穿过，两端分别装有橡胶袋和面罩（图6）。通过围绕中心管旋转球体，底座上的两个孔逐渐打开，患者呼吸的空气通过乙醚。附着在球体上的一个小水池旨在减弱乙醚蒸发时的冷却^[23]。该设备是第一个适当调节吸入空气量的设备，并在英国非常流行，直到第二次世界大战为止，它一直被英国皇家空军的医疗服务使用^[24]。

图 6  Clover便携式调节乙醚吸入器（1877 年）。图片由澳大利亚墨尔本的 Geoffrey Kaye 麻醉历史博物馆提供。注册号 1792。

尽管在1868年，西北大学的外科医生Edmund Andrews建议在一氧化二氮中加入氧气，但直到20世纪初才认为将氧气加入气体混合物中是必要的。Paul Bert和Clover遵循了这一建议。因此，在1879年，Bert将15%的氧气与85%的一氧化二氮混合，在麻醉时由患者吸入产生麻醉作用，尽管这种方案直到1885年仍然不切实际，因为那时技术不足以将纯氧储存在高压氧气瓶中^[21]。

在第一批将一氧化二氮与氧气结合的装置中，一个有趣的例子是Hewitt在1893年报道的设备（图7），它由两个一氧化二氮钢瓶、一个氧气钢瓶、一个支架和结合钢瓶的结构组成，一个双印度橡胶管（内部和外部）、一个双印度橡胶袋、一个旋塞阀和一个面罩^[25,26]。该装置的一个重要改进是结合了旋塞阀来调节两种气体的管理。该控制具有以可变比例管理空气、一氧化二氮或氧-一氧化二氮混合物^[27]。

图 7  用于管理一氧化二氮和氧气的Hewitt麻醉装置

减压阀的引入极大地提高了麻醉机的性能，使操作员能够在不同程度上将气罐内的高压降低到恒定的低出口压力，即使气罐内的压力从130可以减至10个大气压^[28]。

20世纪初，标准临床实践中的吸入麻醉剂是乙醚、氯仿和一氧化二氮，而19世纪下半叶引入的氯乙烷和乙烯则不太受欢迎^[29]。出于这个原因，不断开发的新型麻醉装置是基于这三种吸入麻醉剂的特性。1901年，Hewitt推出了新款的乙醚吸入器，这是对Clover早期设备的改进（图8）。主要变化是增加了中央呼吸管的直径，减少了第一次呼吸时的不适感，同时患者仍然有意识，并降低了罗音、紫绀和呼吸窘迫的风险。有了这个新设备，储气罐不会在中央立柱上旋转，而是保持固定；取而代之的是，分为两部分的中央管可以在罐内旋转，这一过程可以在无需从患者脸上取下吸入器的情况下将乙醚添加到罐中^[30]。

图 8  Hewitt对Clover便携式乙醚吸入器的改进（约1901年）（图片来源：伦敦科学博物馆）

20世纪初，德国的另一台开创性麻醉机是Roth-Dräger的氧气和氯仿装置，可以进行乙醚和氯仿的联合给药。1902年，外科医生Otto Roth在柏林举行的第31届德国外科医生大会上展示了该设备的第一个模型。这台机器是第一批连续供氧并具有可以控制、可靠地管理混合物的机器之一，氧气和麻醉气体通过机械方式送入患者肺部^[31,32]。

在英国，1903年Hartcourt和Waller设计的装置以及1904年的Levy吸入器在氯仿的输送方面取得了重要进展。1901年，英国医学协会任命了一个委员会来调查氯仿的死亡率，并选择了化学家Vernon Harcourt来总结这个项目。Harcourt设计了一种装置（图9），该装置于1903年在英国医学杂志上进行了报道^[33]。另一位先驱August Waller也认为氯仿事故更可能是由过量吸入引起的，而不是最初归因于该药物的特殊性，并专注于实验室研究以确定麻醉剂的危险、致命和最低有效剂量。根据他的发现，他制造了一种麻醉装置，可调节装置内供应的氯仿蒸气的比例，他称之为Waller氯仿天平^[34]。

图9  Harcourt氯仿吸入器（伦敦，1904年）

1904年，为了进一步调整气体混合物中氯仿的浓度，AG Levy开发了一种吸入器，使操作员能够在吸入的空气中产生最大浓度为3.5%的氯仿。Levy的主要贡献是引入了一种补偿器，以防止用力呼吸对氯仿浓度的干扰，因为呼吸泵充当设备的驱动力。在进行任何深呼吸之前，手动启动补偿器以降低氯仿的浓度，从而避免过量吸入^[35]。

最后，为了结束关于复杂吸入器的这一部分，我们必须讨论1908年的Ombredanne装置（图10）^[36]，Clover吸入器的另一种改进。巴黎外科医生Louis Ombredanne认为氯仿是一种非常危险的吸入麻醉剂，因此他麻醉时喜欢使用乙醚。然而，他对氯仿吸入装置持批评态度。尽管他确信乙醚的效率取决于在封闭空间内吸入乙醚的蒸汽，但他更倾向于间歇性地吸入新鲜空气，以避免供应低氧混合气体。因此，他设计了一种新设备，该设备配有控制装置，用于调节吸入的乙醚蒸汽量、患者再次吸入的呼出空气比例以及每次吸入后添加的新空气量。

图10  Ombrédanne的仪器（图片由西班牙瓦伦西亚-CSIC大学López Piñero医学史博物馆和科学研究所提供。经许可转载。）