Ингаляционная анестезия у детей: стабилизированные мини - испарители низкого сопротивления внутри (vic) и вне (voc) дыхательного контура

Михельсон В. А., Агавелян Э. Г., Берлин А. З., Сидоров В. А., Лешкевич А. И.

Кафедра хирургических болезней детского возраста РГМУ, Москва
Детская городская клиническая больница № 13 им. Н. Ф. Филатова, Москва
Научно-производственная фирма «МИНИВАП», Москва

 

Краткая аннотация

Ингаляционная анестезия: оптимальные схемы проведения наркоза и проблемы технического обеспечения.
Результаты апробации и варианты применения «МИНИВАП»-испарителей у детей.
Выводы и рекомендации.

Оптимальные схемы ингаляционной анестезии у детей

Ингаляционная анестезия за прошедшее десятилетие изменилась, сделав значительный рывок вперед, что связано с последними достижениями в фарминдустрии и медицинском приборостроении [2].

Прогресс в медицинской фармакологии внес существенные коррективы в приоритеты использования галогенсодержащих анестетиков. В настоящее время принято считать, что наиболее быстрая и комфортная индукция и скорейшее восстановление детей после наркоза могут быть достигнуты при помощи газо- и парообразующих анестетиков 3-го и 2-го поколения. Минимальный уровень биодеградации и возможность быстрого управления альвеолярной концентрацией анестетика, свойственные препаратам 3-го и 2-го поколения, делают ингаляционную анестезию еще более безопасной и контролируемой. Наиболее оптимальные схемы ингаляционной анестезии на сегодняшний день выглядят так: 1) индукция севофлюраном, поддержание анестезии – дезфлюран (или изофлюран), или 2) комбинированная анестезия на основе ксенона [5].

Прогресс в медицинском приборостроении способствовал развитию метода низкопоточной анестезии (НПА). Возможность поддержания оптимального микроклимата в контуре, снижение профессиональной вредности и стоимости наркоза, - все это позволило значительно улучшить качество анестезии [4]. Наряду с этим, появились первые опытные образцы стабилизированных мини-испарителей низкого сопротивления. Будучи установленными внутри (VIC) или вне (VOC) дыхательного контура (по желанию анестезиолога), они позволяют практически мгновенно управлять глубиной анестезии [3].

Все это и определяет значительный интерес практикующих врачей к ингаляционным методам анестезии. Они особенно востребованы у детей младшего и среднего возраста, которые категорически неприемлят любые болезненные манипуляции.

 

Проблемы технического обеспечения ингаляционной анестезии у детей и пути их решения

Несмотря на "ренессанс" ингаляционных методов анестезии, нам хотелось бы выделить 6 основных проблем, связанных с техническим обеспечением ингаляционной анестезии:

дороговизна и громоздкость традиционных испарителей высокого сопротивления;

для каждого из галогенсодержащих анестетиков необходим свой испаритель, что суммирует затраты;

дополнительные расходы на приобретение предохранительных устройств типа Interlockâ (Drager), которые блокируют одновременную подачу 2 анестетиков;

отсутствие "посадочных мест" под испарители высокого сопротивления на аппаратах ИВЛ, что делает невозможным проведение ингаляционной анестезии "на месте", без транспортировки больного в операционную;

громоздкость современной наркозно-дыхательной аппаратуры сдерживает широкое использование ингаляционной анестезии в медицине катастроф, в военно-полевых условиях, при транспортировке больных, и в отдаленных районах [6, 8];

при проведении анестезии с минимальным и низким газотоком с использованием испарителей высокого сопротивления невозможно быстро увеличить глубину анестезии без повышения газотока в контуре [7, 10].

И вот в нашей стране наконец-то появились опытные образцы нового поколения испарителей, которые разом решают все перечисленные трудности. Это отечественные стабилизированные мини-испарители низкого сопротивления «МИНИВАП-20» и «МИНИВАП-100» (емкость для анестетика - 20 или 100 мл, максимальная вдыхаемая концентрация - 3 об.% или 5 об.% соответственно) - рис. 1. Эти испарители разработаны и внедряются благодаря государственной финансовой поддержке Фонда И. М. Бортника.

Рис. 1. Испарители «МИНИВАП-20» и «МИНИВАП-100»

С одной стороны, мини-испарители стабилизированы по газотоку и температуре, с другой – могут быть установлены как вне, так и внутри дыхательного контура благодаря низкому сопротивлению [3]. Следует отметить, что испарители низкого сопротивления «МИНИВАП» впервые доказали свою работоспособность и при минимальном газотоке в контуре (от 0,2 л/мин) [3]. Это необычно для анестезиологов, которые до сих пор использовали в своей работе точные испарители высокого сопротивления ("plenum vaporizers", VOC), или нестабильные испарители с условной шкалой концентраций ("draw-over vaporizers", VIC) [8, 11]. Сравнительные характеристики испарителей представлены в табл. 1.

Табл. 1 Сравнительные характеристики испарителей анестетиков

Испарители, фирма/страна-производитель

Drager,

Германия

Penlon,

Великобритания

МИНИВАП,

Россия

Vapor 2000

Delta

OMV

МВ-100

МВ-20

Основные параметры:

 

 

 

 

 

 

- расход газа, л/мин

0,25-15,0

0,2-15,0

3,0-15,0

0,2-15,0

0,5-15,0

- температура воздуха, оС

10-40

15-35

18-22

5-35

- атмосферное давление, кПа

100±5

100±5

70-110

- емкость для анестетика, мл

360

250

50

100

20

- объем фитилей (потери), мл

60

60

10

5

3

- сопротивление (мм Н2О) при 10 л/мин

1100

1000

10

20

10

- угол наклона при работе, град

30

10

30

90

180

- газ-носитель: сжатый О2 /воздух

+/-

+/-

+/+

+/+

+/+

- масса, кг

6,5-8,5

5,7

1,5

1,0

0,3

Недостатки:

Неработоспособны без сжатых газов (кроме OMV), непроизводительные потери анестетика (60 мл за операцию), металлоемки.

Испаритель OMV неработоспособен при низких расходах газа, нестабилен при нестандартных температуре и давлении

Имеются лишь опытные образцы. Нет репутации, производства и сети реализации

Преимущества:

Высокая стабильность дозирования в широких диапазонах постоянных потоков газа и температур

(кроме OMV)

Работает как на сжатом газе, так и на воздухе. Стабильное дозирование в широких диапазонах постоянных и пульсирующих потоков газа, температур и атмосферного давления. Портативность и универсальность (1 испаритель для 1 или 4 различных анестетиков) с минимальными потерями анестетика (3-5 мл). Совместим с любым аппаратом ИН и ИВЛ *

Цена:

по 3,0 US$ за испаритель для каждого из анестетиков (изофлюран, энфлюран, севофлюран или галотан)

1,0 US$ за испаритель для конкретного анестетика, или 1,5 US$ за испаритель сразу для нескольких анестетиков 

* ИН и ИВЛ –аппараты ингаляционного наркоза (ИН) или искусственной вентиляции легких (ИВЛ)

Стабилизированные мини-испарители низкого сопротивления «МИНИВАП-20» и «МИНИВАП-100» в 2007 г. успешно прошли клиническую апробацию у взрослых на базе ГКБ им. С. П. Боткина (кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО, Москва) [3]. Поэтому перед нами стояла задача провести всесторонние клинические исследования по оценке эффективности и безопасности этих испарителей у детей.

Результаты исследований

Перед началом клинических исследований были предприняты испытания указанных опытных образцов в реальных условиях операционной. При этом использовали искусственную модель легких человека, которую подключали к дыхательным контурам наркозных аппаратов фирм Drager, Ohmeda, Полинаркон-12 и газоанализатору. Затем для удобства анестезиолога оптимизировали все возможные варианты размещения портативной модели «МИНИВАП-20» на операционном столе, а также внутри (VIC) и вне (VOC, Полинаркон-12) дыхательного контура.

В ходе клинических исследований обследовано 62 ребенка в возрасте 2-14 лет с риском анестезии I-II ASA, перенесших различные плановые операции в отделениях ЛОР, урологии и травматологии. Из исследования были исключены дети, которые имели исходные нарушения функции печени и/или почек, страдали сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями, сахарным диабетом, различными формами гемолитической анемии и порфирии. Минимальная продолжительность ингаляционной анестезии составила 15 мин, максимальная – 1 ч.

Тактика проведения общей анестезии и способ поддержания свободной проходимости дыхательных путей оговаривались с анестезиологом заранее: при цистоскопиях планировался аппаратно-масочный наркоз (АМН), при малоинвазивных операциях в отделении травматологии – использование ларингеальной маски (ЛМ), при адено- и/или тонзиллотомиях в ЛОР-отделении – интубация трахеи (ИТ). В любом из случаев индукцию в общую анестезию осуществляли ингаляционным способом (N2O/O2 2:1 + галотан) по полуоткрытому контуру с высоким газотоком (6,0 л/мин).

Поддержание анестезии проводили по схеме (N2O/O2 2:1 + галотан) по полуоткрытому контуру с высоким газотоком через лицевую или ларингеальную маску, либо по полузакрытому контуру через интубационную трубку с манжеткой (табл. 2). На отдельных этапах оперативного вмешательства в/в струйно вводили фентанил и/или выполняли регионарную анестезию (многокомпонентная общая анестезия).

Общая характеристика больных

 

Урология (цистоскопия)

Травматология (малоинвазивная)

ЛОР

(адено- и/или тонзиллотомия)

Поддержание проходимости дыхательных путей

АМН

(лицевая маска)

ЛМ

(ларингеальная маска)

ИТ

(интубация трахеи)

Дыхательный контур

полуоткрытый (6,0 л/мин)

полузакрытый

(0,5-1,0 л/мин)

Дыхание

самостоятельное

ИВЛ

Длительность наркоза, мин

15-20

30-60

30-50

Возраст детей, годы

9-14

10-14

2-8

Количество пациентов

13

15

34

По окончании операции прекращали подачу всех ингаляционных анестетиков, приступая к ингаляции 100% О2 с высоким газотоком (6 л/мин).

Каждую 1 мин во время индукции и каждые 2,5 мин на этапе поддержания анестезии отслеживались и регистрировались следующие показатели: парциальное давление углекислого газа на вдохе (PinCO2) и выдохе (PetCO2) - в абсолютных величинах (мм Hg) и в виде графической кривой; концентрация кислорода на вдохе (FiO2) и выдохе (FexO2) - в процентах; концентрация закиси азота на вдохе (FiN2O) и выдохе (FexN2O) - в процентах; концентрация галотана на вдохе (CI) и выдохе (CE) - в объемных процентах (об.%). Кроме того, фиксировали дыхательный объем на линии вдоха (VT in) и выдоха (VT ex); минутную вентиляцию легких (MV); пиковое давление на вдохе (Pin), давление плато (Pplat) и давление в конце выдоха (Pex) - в см H2O; ЧСС по данным ЭКГ; неинвазивное АД; а также насыщение гемоглобина кислородом (пульсоксиметрия).

Испаритель «МИНИВАП» устанавливали в положении VIC на линии вдоха аппарата ингаляционного наркоза (рис. 2). При этом использовали стандартные переходники 22F-15M (на входе испарителя) и 15F-22M (на выходе из него). Вдыхаемую концентрацию анестетика регулировали по шкале мини-испарителя с учетом минутной вентиляции легких (MV) и величины газотока (FG), и контролировали по газоанализатору. Глубину анестезии поддерживали на уровне III1-2 (поверхностный уровень общей анестезии).

Рис. 2. Испаритель «МИНИВАП-20» внутри дыхательного контура (VIC) аппарата ингаляционного наркоза "Primus" (Drager, Германия)


Точность дозирования испарителей «МИНИВАП»

Установлено, что при анестезии по полуоткрытому контуру с высоким газотоком (6 л/мин) концентрация галогенсодержащего анестетика на вдохе во всех случаях (n=28) точно соответствовала установленной на мини-испарителе «МИНИВАП».

Если планировалась анестезия с минимальным/низким газотоком (n=34), то вначале добивались динамического равновесия между концентрацией анестетика на вдохе и выдохе (CI = CЕ). Как только это равновесие было достигнуто, газоток в контуре снижали до 0,5-1 л/мин. Процентной концентрацией галогенсодержащего анестетика на вдохе (CI) управляли по формуле [3]:

Cs »  (CI ´ FG) / MV (1)

где CI и CS – соответственно концентрация анестетика на вдохе и на испарителе (об.%), MV - минутная вентиляция легких (л/мин), FG - поток свежего газа (л/мин)

Пример. Ребенок 5 лет (20 кг), которому предстоит плановая аденотомия под сбалансированной эндотрахеальной общей анестезией. После вводного наркоза (N2O/O2 2:1 + галотан) с высоким газотоком (6,0 л/мин) выполнена интубация трахеи, после чего ребенок переведен на аппаратную ИВЛ (VT in = 0,16 л, f = 17/мин-1, MV = 0,16 ´  17 = 2,7 л/мин). Поддержание анестезии: (N2O/O2 2:1 + галотан 0,8 об.%) с низким газотоком (1,0 л/мин), мини-испаритель «МИНИВАП» установлен внутри дыхательного контура (VIC). Исходя из формулы (1), 0,8 об.% анестетика на вдохе добивались, устанавливая на дозиметрической шкале испарителя «МИНИВАП» концентрацию (0,8 ´  1,0) / 2,7 = 0,3 об.% галотана. Если же планировалась анестезия с минимальным газотоком (0,5 л/мин), на мини-испарителе выставляли концентрацию (0,8 ´  0,5) / 2,7 = 0,15 об.% галотана.

Оказалось, что при работе по полузакрытому контуру с минимальным/низким газотоком с испарителем «МИНИВАП» в положении VIC концентрация анестетика на вдохе во всех случаях (n=34) соответствовала рассчитанной по формуле (1).

Таким образом, стабилизированные мини-испарители «МИНИВАП» позволяют точно дозировать анестетик при работе по полуоткрытому, так и полузакрытому контуру у детей. Неблагоприятных реакций и/или осложнений в периоперационном периоде зафиксировано не было (n=62).

У 4 из 34 больных (11,8%) во время низкопоточной анестезии (1,0 л/мин) потребовалось срочно углубить анестезию. Газоток в контуре при этом не повышали, оставляя неизменным (1,0 л/мин), форсированную ручную ИВЛ тоже не проводили. На дозиметрическом барабане испарителя «МИНИВАП-20» устанавливали предельное значение CS (3 об.% галотана). Равновесие между концентрациями анестетика на мини-испарителе и на линии вдоха (Cs = CI) в положении VIC было достигнуто в среднем через 35,2± 5,6 сек от начала дозирования галотана в предельной концентрации (3 об.%). Это в принципе невозможно при использовании традиционных испарителей высокого сопротивления (VOC): желаемое соотношение Cs = CI при газотоке 1,0 л/мин и неизменных параметрах ИВЛ может быть достигнуто не ранее, чем через 7-10 мин от начала ингаляции предельных концентраций анестетика [7].

Итак, при анестезии с минимальным и/или низким газотоком у детей стабилизированный мини-испаритель низкого сопротивления «МИНИВАП», установленный в положение VIC, позволяет намного быстрее добиться желаемой глубины анестезии по сравнению со стандартными испарителями высокого сопротивления VOC (p<0,05).

Экономичность испарителей «МИНИВАП»

Расход жидкого анестетика оценивали по разнице объема анестетика, залитого в мини-испаритель перед началом анестезии, и слитого по окончании операции [1, 9]. Оказалось, что средний расход галотана при анестезии с высоким газотоком (6 л/мин, 1 об.%) составил 20 мл/ч. Напротив, при работе с минимальным и/или газотоком (0,5 л/мин, 1 об.%) средний расход анестетика составил всего 5-7 мл/ч. Здесь необходимо отметить, что примерно половина из указанных 5-7 мл была израсходована во время индукции, которую проводили по полуоткрытому контуру (6 л/мин) с высокой концентрацией галотана (3-4 об.%).

Столь низкий расход анестетика лишь отчасти объясняется экономичностью методов ингаляционной анестезии по полузакрытому контуру. Необходимо помнить, что испарители «МИНИВАП» имеют минимум производственных потерь: при заправке "сухих" мини-испарителей потери анестетика составляют всего 3-5 мл, против 60 мл при заправке стандартных VOC-испарителей высокого сопротивления (табл. 1).

В ходе клинических исследований выявлены следующие недостатки и пожелания:

  • сделать дозиметрическую шкалу испарителя и указатель уровня анестетика более «читаемыми» (корректировка выполнена в чертежах установочной партии мини-испарителей «МИНИВАП-20»),
  • предусмотреть возможность переключения VIC/VOC для нового поколения аппаратов ИН и ИВЛ,
  • улучшить дизайн мини-испарителя.

 

Варианты аппаратов ингаляционного наркоза на базе «МИНИВАП»-испарителей

1. Открытый контур (атмосферный воздух) при спонтанном дыхании и/или ручной ИВЛ при помощи мешка Амбу (рис. 3). В этом случае вход испарителя открыт, а выход подключен через переходник 15F-22M, шланг вдоха и нереверсивный клапан к маске пациента. Масса такого мини-аппарата не превышает 1 кг. При полной заправке анестетиком (20 мл) испаритель «МИНИВАП-20» способен обеспечить часовой ингаляционный наркоз с высоким газотоком (6 л/мин), включая индукцию (3 об.% на вдохе) и поддержание анестезии (1 об.% на вдохе). Такой вариант оптимален для ургентной анестезиологии. В чрезвычайных ситуациях (при транспортировке, в завале и т. п.) допускается кратковременная эксплуатация испарителя в наклонном и/или перевернутом положении.

Рис. 3. Открытый контур.

2. Полуоткрытый и/или полузакрытый контур (рис. 2) с источником О2 высокого или низкого давления (баллон и/или оксигенератор [8]). Благодаря низкому сопротивлению и стандартным разъемам, мини-испарители «МИНИВАП» совместимы с любым аппаратом ИН и ИВЛ.

3. Маятниковый контур с контролируемой подачей смеси N2O/O2 [11].

4. Разработаны портативные приборы ИН "Колибри-А" - рис. 4 и 5.

Рис. 4. "Колибри-А" (полуоткрытый контур с возможностью дозирования О2)


Рис. 5. "Колибри-А" (открытый контур с ручной ИВЛ)


Выводы

Испарители «МИНИВАП» доказали свою эффективность и безопасность при плановых анестезиологических пособиях по полуоткрытому, так и по полузакрытому контуру у детей.

Стабилизированные мини-испарители «МИНИВАП» по своей портативности, точности дозирования, универсальности и экономичности превосходят все мировые аналоги.

После усовершенствования и окончательной доработки, наркозно-дыхательная аппаратура на базе мини-испарителей «МИНИВАП» может быть использована в рутинной практике детских анестезиологов-реаниматологов.

 

Список литературы

Берлин А. З., Мещеряков А. В. Наркоз и дозирование анестетиков. // М., «Медицина», 1980.

Михельсон В. А., Сидоров В. А., Степаненко С. М. Анестезия и интенсивная терапия в педиатрии. // Краткое практическое руководство. М., Дельрус, 2007. - 125 с.

Молчанов И. В., Берлин А. З., Буров Н. Е., Грибачев С. В., Королев А. И. Применение стабилизированных мини-испарителей внутри и вне дыхательного контура. // Клиническая анестезиология и реаниматология, 2007. - № 5. - С. 66-71.

Сидоров В. А., Михельсон В. А., Цыпин Л. Е., Гребенников В. А. Ингаляционная анестезия с минимальным и низким газотоком у детей: обзор литературы. // Вестник интенсивной терапии, 2005. - № 4. - С. 42-46.

Сидоров В. А., Михельсон В. А., Цыпин Л. Е., Гребенников В. А. Индукция галогенсодержащими анестетиками у детей. // Анестезиол. и реаниматол., 2006. - № 1. - С. 18-22.

Anesthesia Equipment. Department of Defense of the United States of America, 2002. // http://www.vnh.org/EWSurg/ch15/15AnesthesiaEquip.html

Baum JA. Low Flow Anesthesia. 2004. // Drager Medical AG & Co. KG.

Dobson MB. Anesthesia at the district hospital. // 2nd ed. 2001.

Philip JH. Low Fresh Gas Flow Oxygen and Agent Considerations. // Brigham and Women's Hospital 1985-2004. pp. 122-125.

Rupp K. Pediatric Anesthesia, 2005. // Drager Medical AG & Co, KG.

Watney G. In- and out of circuit vaporizers. // Anesthesia Equipment Resources ASE, 2007. www.asevet.com/resources/circuits/circle.htm.

 

 


 

Резюме

В статье рассматривается целесообразность, безопасность и эффективность ингаляционной анестезии по полуоткрытому и полузакрытому контуру у детей с использованием стабилизированных мини-испарителей низкого сопротивления «МИНИВАП», установленных внутри (VIC) и вне (VOC) дыхательного контура.

Ключевые слова: аппараты ингаляционного наркоза и искусственной вентиляции легких, мини-испаритель, дыхательный контур, педиатрия.



blog comments powered by Disqus


Рекомендации DAS

На нашем сайте выложен перевод рекомендаций Общества по проблемам трудных дыхательных путей, которые касаются вопросов ведения трудной интубации трахеи. Настоятельно рекомендуем для ознакомления.

Приглашаем к сотрудничеству

Русский Анестезиологический Сервер приглашает к взаимовыгодному сотрудничеству:

  • Кафедры анестезиологии-реаниматологии медицинских ВУЗов
  • Учреждения практического здравоохранения
  • Практикующих врачей, преподавателей, студентов

Область сотрудничества: публикация статей, методических материалов и книг; размещение объявлений на портале; участие в проведении научных исследований и многое другое.

Контакты »



Рассылка новостей сервера

Вы можете подписаться на рассылку новостей нашего сайта здесь. В рассылку включены новости сервера, а также новые материалы, публикуемые на сайте

По всем интересующим вопросам вы можете связаться с администрацией сайта посредством электронной почты admin@rusanesth.com или с помощью формы обратной связи на странице Контакты.


Поиск по сайту


Также для поиска информации на сайте вы можете воспользоваться картой сайта.