Determination of the Efficacy of Volatile Anesthetic Absorber by Gas Chromatography <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

孙冠宇 Guanyu Sun
周建新 医学博士 Jianxin Zhou
刘  进 教授 Jin Liu
四川大学华西医院麻醉及危重医学实验室，成都610041 Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine , West China Hospital , Sichuan University , Chengdu , 610041

ABSTRACT

Objective：To study the efficacy of volatile anesthetic absorber on enflurane.
Methods：Volatile anesthetic absorber was connected to anesthesia machine and scavenger system was mimicked in vitro .After enflurane vaporizer was turned on , gas samples were collected from inflow and outflow of the absorber and enflurane concentrations were measured by gas chromatography .The efficacy of absorber on enflurane was calculated ,and concentration of enflurane in a standard operating room (87.8m³)was estimated .
Results：The efficacy of absorber on enflurane decreased with time prolonging . At any time point , absorbed efficacy decreased as inflow concentration of enflurane increased .The estimated enflurane concentration in operating room achieved 10ppm at 8 hours , 4 hours , 3hours , and 2 hours when inflow enflurane concentration was 0.5% , 1.0% , 1.5% , and 2.0% , respectively .Conclusions : The anesthetic concentration in operating room is a reliable parameter for resting the efficacy of volatile anesthetic absorber.
Key Words：Volatile Anesthetic ; Absorber ; Gas Chromatography

　　吸入麻醉在临床上用途十分广泛，但是麻醉废气对手术室空气的污染以及接受吸入麻醉的病人在手术结束时麻醉药的复吸入，一直为麻醉科医师所关注。全麻废气净化器的主要成分为活性炭，对吸入麻醉药有物理吸附作用。但是到目前为止，尚无研究报道评价废气净化器吸附效率的标准化方法。本实验建立了评估废气净化器吸附效率的方法，测定了国产全麻废气净化器对安氟醚的吸收率，并推算标准手术室内所能达到的安氟醚浓度。

资料和方法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

一 、实验用药品
　　英国捷利康公司产安氟醚（批号为G004B818），于本实验室配成浓度为2.2%的标准气 ， 用于采集气样中安氟醚浓度的测定。

二 、 气相色谱仪及条件
　　美国产GOW - MAC 580型气相色谱仪，配带氢离子火焰器。气相色谱仪柱为6M长，内径0.32CM不锈钢柱，内冲10%SF96、WHP60/80。气象色谱仪条件：柱温70℃，检测器温度135℃，进样口气化温105℃；各种气体流量：氮气10ml/min、 氢气35ml/min、空气300ml/min。

三、 模拟麻醉机废气排放及全麻废气净化器的连接方法
　　本实验字离体条件下进行。将中心供高压压缩空气接至北美Draeger麻醉机的氧气输入口，经第二层氧压调节器进入麻醉机。调节麻醉机上氧气流量计，以1L/min的恒定流速流过德国Deager安氟醚挥发罐（ARFF - 0089，已预先校正其刻度）至机器气输出口。用螺纹管（150CM长）将全麻废气净化器（扬州亚光公司生产，内冲活性炭约80g）连接与机器输口。净化器前后均安置三通，用于气样采集。净化器前气样为模拟的麻醉机排放废气，净化器后气样即为经吸收后尾气。

四 、 实验分组及气样采集时间点
　　实验共分四组，分别为调节安氟醚挥发罐刻度为0.5%、1.0%、1.5%和2.0% , 每一浓度重复测定8次。对于每种输出刻度，分别于开启挥发罐后5min、10min、20min、40min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min、480min（共12个时间点）同时采集进入净化器前气样和流出净化器后气样个5ml。用气相色谱仪（条件如前述）测定气样中的安氟醚浓度，并计算全麻废气进化器对安氟醚的吸收率，公式为：


　　公式中C_前为进入净化器前气样中的安氟醚浓度，C_后为流出净化气后气样中的安氟醚浓度。

五 、 手术室中安氟醚预计浓度的推算
　　假定手术室密闭且无任何排污设备，以手术室容积为87.8m³为标准^[1]，计算不同时间点手术室内预计可达到的安氟醚浓度，方法为：
　① 做经全麻废气净化器吸收后的尾气中安氟醚浓度 - 时间曲线图；
　② 积分法计算1 - 8小时各时点的曲线下面积；
　③ 用每个时点的曲线下面积乘以流经麻醉机的空气流速（1L/min）；得出每个时点的累积安氟醚排放量（体积ml）；
　④ 用此排放量除以手术室容积（87.8m3）得出室内安氟醚<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />浓度，并换算成ppm单位（1ppm=0.0001%）。

六 、 数据处理
　　所得数据输入计算机，用MS、Excel 97软件进行统计学处理。数据均表示成均数±标准差形式。

结 果<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

不同浓度下全麻废气净化器对安氟醚的吸收率见表1。随时间延长，净化器对安氟醚的吸收率下降。对每一时间点而言，随麻醉机的安氟醚输出浓度增大，净化器的吸收率减小（见表1，图1）

标准手术室内安氟醚的预计浓度见表2。随时间延长，手术室内安氟醚的预计浓度逐渐升高（见表2，图2）<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

讨论

手术室中吸入麻醉药废气的排放不仅危害手术室工作人员的健康，还可造成环境污染^[2-5]。全麻废气净化器可减少手术内吸入麻醉药污染^[6，7]。若应用于环路内，还可加快病人的苏醒速度^[8]。现有净化器的工作原理多为其内充物对吸入麻醉药有物理吸附作用。国内虽然已有相关的研究报道^[6-8]，但实验对象为非成品，且没有测定具体时间点的吸收率。判断净化器吸附效率的直接指标为其对麻醉药的吸收率。但是更为关键的是，经净化器吸附后，手术室内吸入麻醉药浓度能否达到麻醉废气排放标准。因此我们首先在离体条件下模拟了麻醉机的废气排放系统，并并测定了不同时点和不同输入浓度时净化器对安氟醚的吸收率。进而以手术室容积87.8m3为标准，推算了经净化器吸附后由尾气排放，手术室内所能达到的安氟醚浓度。研究发现随时间延长，吸收率逐渐降低。但浓度不同，吸收率下降速度不同。流入净化器的安氟醚浓度越高，吸收率下降越快。如吸收率下降到65%的时间，在输入浓度是0.5%为240分钟。而在输入浓度为2.0%时则缩短至40分钟（图1）。提示随流经净化器的麻醉药量增大，净化器的吸附效率下降。时间延长，手术室内安氟醚浓度逐渐升高。当流入净化器的安氟醚浓度为0.5%时，手术室内预计的安氟醚浓度在480分钟内一直维持于10ppm以下，随流入净化器的安氟醚浓度逐渐增大，手术室内预计安氟醚浓度达到10ppm的时间分别缩短至：1.0%为240分钟、1.5%为180分钟、2.0%为120分钟（见图2）。这种推算方法的意义在于：①其结果可作为评价净化器吸附效率的终点指标，并有利于不同产品间的比较；②可以根据表2提供数据，由手术室实际容积和呼气未安氟醚浓度预计手术室所能达到的最高安氟醚浓度。从而作为一种安全标准，提示更换进化器的时间

目前我国还没有制定手术室内吸入麻醉药的废气排放标准。美国职业与安全管理局的标准为：各种挥发性麻醉药的标准为2ppm，与氧化亚氮合用时为0.5ppm，氧化亚氮为25ppm^[9]。德国汉堡职业防护局的标准为：安氟醚和异氟醚为10ppm，氧化亚氮为100ppm^[10]。本研究测定的国产全麻废气净化器，即使呼气未安氟醚为2%时，2小时内手术室安氟醚浓度仍维持于10ppm以下。
    总之本研究建立的方法确定了评价全麻废气净化器吸附效率的直接指标（吸收率）和终点指标（手术室内吸入麻醉药预计浓度）。此方法的建立将为今后评价和使用全麻废气净化器提供帮助。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

参考文献
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