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由于“不燃爆”麻醉剂纷纷问世，手术室中的燃烧、爆炸已渐被人们遗忘，静电引发的燃爆更不被人们重视。但随着国内工业的迅速发展，化纤、塑料等器件随处可见，为静电引起的燃烧、爆炸提供了条件，在手术室这些器件并未根绝。因此，手术室中引致静电燃爆的可能性仍然存在，值得同道们注意。
1 静电的起因
1．1 静电的定义 静电是对应动电（流电）而言。当两种不同物体相互接触或摩擦时，由于它们对电子的吸引力不同，其中必有一物体容易失去电子带上正电荷，而另一物体则得到电子而带上负电荷。如果物体对大地绝缘，则电荷无法泄漏，停留在物体内部或表面，呈相对静止状态，这种电荷即为静电。
1.2 静电的成因［1,2］ 一切宏观物体均由分子组成，而分子则由原子组成，原子是电中性的，这是因为原子核带正电子，与周围围之旋转的负电子的数量正好相等；当两个物体相接触或摩擦时，产生了正负相对排列的电子层，其中一物体失去一些电子，另一物体得到一些电子，这就破坏了原来物体的电中性。当两物体分离时，引起电荷分离；失去电子的物体，其内部正电荷多于负电荷，表现为带正电，而获得电子的物体则相反，体内负电荷多于正电荷，表现为带负电。静电的带电过程，都是物体中原有正负电荷的分离或转移过程。物体带静电的现象，在自然界普遍存在。
2 静电电压与静电能量
2.1 静电电压［1,2］ 电压（U）与电容（C）成反比，而与电量（Q）成正比，即U＝Q／C。在电量不变的情况下，电容愈大，电压愈低；电容愈小，电压愈高。此点极为重要，因为物体所荷电量不变，但当两物体之间的距离或物体的状态发生改变时，电容减小，静电电压可能突然增高，当两密切接触的物体突然分离时，两者间的电容即减少为原来的40万分之一，这时电压即增加40万倍，这就不难解释静电电压可高达几千伏甚至上万伏。以人体为例，坐着时平均带电500V，而行走时则可达5000V以上。
2.2 静电能量［1,3］ 静电是一种能量，这种能量以静电荷聚集的方式被存储起来，它可以通过其所形成的电场直接做功，也可以通过放电等方式转化为其他形式的能量。静电放电一旦发生，存储的静电能量即迅速释放。以人体为例，当人体静电能量为2000V，人体对大地电容为200PF时，人体具有的静电能量达0.4mJ，而0.2mJ的火花即可燃爆石油产品及乙醚。手术室有大量机会引起静电聚集，更由于使用高浓度O2，甚至很小火花即可引发燃爆。碳氢化合物与纯O2混合仅需1μJ即可燃爆。
3 静电放电
静电在物体上聚集，从能量角度表示为静电能量的存储，并使其周围形成电场；某物体所具的电势和附近物体之间出现电场强度（由两者电势和距离决定）超过两者间介质（空气）的穿击强度时，便会发生静电放电以释放能量，特别在电场不均匀的情况下，局部形成高电场强度，放电更易发生。
静电放电一旦发生，存储的静电能即迅速释放，瞬间发生很高的电流，并伴以声、光、热和电磁辐射［2，3］。静电爆炸是麻醉爆炸的最突出的原因，手术室有大量机会引起静电聚集，由于使用高浓度O2很小火花即可引起爆炸［4］。一般情况下，空气介质的绝缘强度，即击穿放电的临界值为3～3.5kV/mm［3］，此时由于空气分子被电离，直流电阻抗迅速减小，一物体的静电能量以足够的电流向另一物体快速泄放，引起放电。当电位差达300V以上的两种物体相接近时，就会发生放电现象，形成火花能量［4］。
4 手术室静电爆炸
20世纪中叶即对手术室静电的产生、模式、聚集、衰减、放电及爆炸等进行过系统研究，然而渐被人们遗忘。但时至今日，手术室静电爆炸也并未根除。消除静电的存在几乎是不可能的，一旦发生静电放电、在可燃物存在时，即可诱发燃爆。
4.1 引起静电爆炸的因素
4.1.1 引起静电爆炸的必备条件有二［1］ 其一为易燃易爆物在与空气或氧气混合，并达到燃爆浓度；另一为存在静电，并有引起静电火花的条件。两者缺一不可。乙醚、环丙烷、笑气、氯乙烷、乙烯、乙烯醚均易燃爆。低沸点挥发性碳氢化合物均有燃爆可能，甚至某些被认为非燃爆性吸入麻醉剂如甲氧氟脘、安氟醚、异氟醚亦有燃爆的报道。治疗剂量的吸入麻醉剂等浓度常在燃爆范围。
除吸入麻醉剂外，手术室还存在许多易燃物质，如乙醇、碘酊、安息香溶胶酊、过氧乙酸、双氧水等均可燃爆。此外麻醉机及呼吸机的呼吸囊、橡胶导管、工作人员穿戴的合成纤维鞋袜及塑料器物均易燃烧。
4．1.2 影响静电爆炸的其他因素
4．1.2.1 空气的相对湿度 干燥的环境有助于静电聚集。在手术室中，人及物体所荷电荷能力随手术室到大地的电阻增加而加大；相对湿度愈低，人及物体对大地的绝缘程度愈高，电阻愈大，人及物体愈易发生静电聚集，静电电压愈高，为人及物体或物体间静电放电创造有利条件；而相对湿度愈高，则人及物体对大地的绝缘程度愈低，电阻愈小，利于静电的泄漏，减少人及物体的静电聚集，因而有利于防止或减轻人或物体间的放电。当相对湿度由20％增加至40％时，大地电阻及人体荷电量均明显降低［5］。手术室应尽可能保持较高的相对湿度，以降低人体所带的静电。相对湿度以维持在60％为宜［6］。
4．1.2.2 高原地区 高原地区气候干燥，相对湿度低，易致静电聚集，使人体荷高电压，易发生静电放电，产生火花。同理其他干燥条件也易发生静电燃爆。
4．1.2.3 高温环境 包括高温地区及高温季节，易引发静电燃爆。曾有报道，在鼻导管给氧时，在室温高、湿度低的情况下，因静电起火而引发性燃爆［7］。
4．1.2.4 助燃剂 燃爆的实质是强烈的氧化反应，在静电火花与可燃爆气体接触时，如遇上氧气，极易燃爆；氧浓度愈高，燃爆愈烈。在手术室中，有氧环境的时候很多，所以引起静电燃爆的潜在可能性很大。手术室常用的过氧乙酸、双氧水、氧化亚氮等在燃爆过程中均能释出大量O2加强燃爆。
4．2 静电爆炸的危害及处理
4．2.1 对病人的危害 吸入麻醉时病人呼吸道及头面部麻醉剂浓度最高，故头面部为静电爆炸的始发地点。如燃爆发生在麻醉机或呼吸机内，病人呼吸系统首当其冲。在燃爆的机械冲击及燃爆的化学产物的刺激下，病人可发生反射性呼吸暂停，缺氧窒息。冲击波还可引起咽喉、气管的黏膜破裂、出血；高热气体亦可引起呼吸道灼伤。一旦发生燃爆，必须立即关闭氧气筒开关，移除燃烧的麻醉机、呼吸机，将其移至安全地带，并扑灭明火，以免O2气筒在高温环境中筒内压力剧升，引发更大的燃爆。应更换新的麻醉机给病人进行控制呼吸；及时清除呼吸道血液及分泌物，保持呼吸道通畅。如燃爆发生在麻醉机、呼吸机外，病人暴露部位，特别是头面部位常有不同程度的灼伤；如麻醉机蒸发器被炸破，则炸碎的玻璃碎片亦可击伤病人。对灼伤及击伤应进行相应的处理。
4．2.2 对麻醉者的危害 静电放电常起因于麻醉者的机械操作，如挤压呼吸囊，清理病人呼吸道等，因此麻醉者被炸伤常在所难免，手及头面部均易于受累；如麻醉者正在挤压呼吸囊，虎口可被震破。如爆炸猛烈，病人及麻醉者均可发生进行性耳聋。如麻醉剂蒸发器被炸破，麻醉剂向四周喷射，引起大片火焰，铺在病人手术野的敷料、单巾、纱布，工作人员的衣服及其他可燃物体均可燃烧，必须立即扑灭火焰，切断O2源。因此手术室的消防设备必须经常保持戒备状态，可以随时应用。
4．3 静电燃爆的预防 静电无处不在，不同物体相互间碰撞、摩擦均可产生静电、要完全消除静电几无可能。防止静电燃爆主要在于防止静电聚集，避免发生静电放电，产生火花能量。可从三方面进行预防：一是促使静电泄漏，避免聚集；二是使空气离子化，中和人或物体所带静电；三是加强手术室通风，避免可燃爆麻醉气体聚集。
4．3.1 静电泄放 手术室的人或物均应很好的接地，使手术室内产生的一切静电，均能及时泄放到大地，以免静电聚集。
4．3.1.1 防静电地板［5］ 使手术室地面易于将静电导至大地，即使泄放。手术室地板应选用电阻为1～1000兆欧的材料，以使在1s以内将静电泄放。常用的方法是以黄铜或紫铜做成网络，在网络中铺设含有乙炔、炭黑的混凝土。早期曾用氯化苯甲烃铵（benzalkonium chloride）铺设地面；此物为四价铵化合物，具有抗静电作用，并有明显的吸湿能力，在水中离解成离子［5］。用0.1%氯化苯甲烃铵处理的地面，人体所带静电可降低80％～90％，从而降低爆炸危险。在干燥地面，要求1m距离的任意两点间电阻应<1兆欧。为了安全防止意外、在距离1m的两点间的电阻以及任意一点至大地的电阻以0.025～1兆欧为宜。这样即可导出静电，又可避免漏电伤害人体。光滑地面导电能力较差，地面愈粗糙，愈有利于静电的泄漏［5］。在砖地行走，人体荷电可高达500～1000V；而荷电达100V，人体发出的静电火花即有充足能量，点燃O2-环丙烷混合气［5］，抗静电地板所容许的最大电阻值，要在1s内使静电降至100V以下。
用3M＃8200导电地板，在0.08s即可使5000V降至100V［2］。
4．3.1.2 防静电环［2］ 佩戴防静电环的目的是为了将手术室工作人员及手术台、器械台、推车、坐椅等所带静电及时接地泄放。当释放的电荷与产生的电荷相一致，静电便不能聚集，因而使其经常保持在安全的电压水平。人体带静电所产生的电压，除一般摩擦起电外，另一个重要来源，就是因人体电容的变化而产生的电压。人体电容因人体与其他物体的相对位置变化而变化。因此，即使测得的电压为0V，如人体电容减小，即可产生极高的电压。
防静电环的作用，就是使动作产生的电压峰值迅速下降。防静电环到大地的电阻在1～100兆欧较合适，在100兆欧时即可在1s内须使电压、降至100V以下（85V）的安全范围。
4．3.1.3 防静电鞋及抗静电橡胶器具［2,5］ 手术室常用的胶底或塑料底鞋绝缘程度很高，不利于静电泄放。革底鞋单足电阻为10～100兆欧，穿革底鞋在3M＃8200导电地板可在0.08s使500V电压降至100V。手术室人员走动、治疗车的运转、麻醉机、呼吸机及O2气筒架的推动、全麻药及O2混合气在麻醉机、呼吸机橡胶管内流动、挤压呼吸囊等所发生的摩擦，都是产生静电的条件。为避免静电聚集，均应使用导电性能良好的抗静电橡胶代替非导电橡胶。如选用导电橡胶做的鞋底到大地的电阻为0.01～0.02兆欧［5］，基本上是安全的。
为避免静电聚集，要求麻醉机、呼吸机、手术台、器械台、监护器推车等，均应有直接接地滑轮，使用导电性能良好的抗静电橡胶代替非导电橡胶。手术室工作人员的穿着及手术室一切敷料均应采用布类，严禁穿合成纤维、毛织品及丝织品的衣着，以免静电聚集。
4．3.1.4 地面湿化 干燥地面促进静电聚集，而潮湿地面则利于静电泄放。室内相对湿度愈高，则地面到大地的电阻愈小，人及器物荷静电愈低，因此手术室应经常保持地面潮湿。手术室相对湿度应保持在60％以上，以策安全。当相对湿度达60％～70％时，多数物体表面即可形成，一薄薄水层，促进静电排泄［5］。手术室地面在使用前应先用水喷湿，麻醉机、呼吸机在使用前亦应用水擦湿，以利已产生的静电泄漏，防止静电聚集。
4．3.2 抗静电剂的应用［5］ 为增加人体及器物的导电性可使用抗静电剂，此法广泛使用于纺织工业。此等制剂可分为阳离子（cationic）化合物，如卤化高分子铵；阴离子化合物（anionic）如sulphonated hydrocarbons,及非离了化合物（non-ionogenic）如polyakylene oxide esters等，通过正、负电子中和，达到抗静电效能。
4．3．3 使手术室空气离子化［2,5］ 可用放射性氢、铊或β射线等，以中和人体或物体所带正、负电荷，避免静电聚集，这种方法可弥补前述各种方法之不足，但方法复杂，难于操作，临床推广不易。
4．3．4 加强手术室通风 手术室通风不良，湿度过低，既利于静电聚集，又易使可燃性麻醉气体或蒸气聚集，达到可燃爆浓度。多数麻醉性蒸汽比重常高于空气，因此地面至麻醉机蒸发器之间的空间，麻醉剂浓度最高。通风装置的入口应设在距离地面1.8m处，出口应接近地面，通风装置气流方向应使之从病人足端向头端流动，以利麻醉蒸气排出。
5 手术室静电爆炸1例报告
笔者在西藏医疗队工作时曾经历1例静电爆炸，现予以报道。
患者，男，27岁，在乙醚紧闭麻醉下行胆囊切除术，手术结束时，笔者左手持吸引管给病人行气管内吸引，当笔者右手摸呼吸囊的瞬间，呼吸囊及乙醚蒸发器突然燃烧爆炸，蒸发器玻璃瓶立即炸破，玻璃碎片向四方纷飞，同时灼热白色火焰沿O2气瓶的O2气导出管迅速燃烧，约3s时导O2管已被烧完，流量表的金属接头亦已烧熔。在发生燃爆的同时，笔者立即关闭O2瓶的高压开关，切断O2源，明火自行熄灭。所幸当时乙醚开关已关闭，瓶内乙醚很少。
病人呼吸道已开放，病人安然无恙，呼吸囊及麻醉机的螺旋管亦未燃烧。但乙醚蒸发器芯及氧气瓶的金属接头均已烧毁。因为高原地区湿度较低，静电易于聚集，当时并无任何明火存在，燃爆发生在笔者右手接触麻醉机的瞬间，显然系静电放电所引发的。
【参考文献】
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6 Monks PS. Safe use of electro-medical equipment.Anesthesia,1971,26(3):264-280.
7 Perel A,Mahler Y,Davidson JT.Combustion of a nasal catheter.Anesthesiology,1976,45(5):666-667.
作者单位：210036 江苏南京，南京医科大学第一附属医院
(编辑：李 木)