Преимущества низкопоточной анестезии хорошо известны и включают снижение расхода ингаляционного анестетика, более низкую стоимость и уменьшение выброса парниковых газов. ¹ Для отдельных пациентов низкопоточная анестезия снижает респираторные потери тепла и влаги. ² В данной статье будут рассмотрены распространенные проблемы безопасности при применении низкопоточной анестезии. Настоящий материал не претендует на статус исчерпывающего руководства по проведению низкопоточной анестезии. Эта тема подробно освещена в литературе³ и будет рассмотрена в рамках образовательного проекта APSF-ASA о медицинских технологиях, который будет запущен в ближайшее время. Хорошая новость заключается в том, что риски, связанные с применением низкопоточной анестезии, легко контролируются, и опасения, связанные с безопасностью пациента, не должны быть препятствием для снижения потока газа.

Система полузакрытого контура была разработана для уменьшения объема затрат анестетика, позволяя повторно использовать выдыхаемый анестетик (Рисунок 1). Поглощение углекислого газа (CO ₂ ) является основой устройства круговой системы. В то время как поглотители CO ₂ необходимы для безопасного использования круговой системы, наличие сорбента не гарантирует, что круговая система действительно сокращает расход. Эффективное снижение расхода требует от специалиста по анестезии выполнения снижения потока газа таким образом, чтобы выдыхаемый газ возвращался к пациенту. ⁴

В ряде случаев принято считать анестезию низкопоточной при потоке свежей газовой смеси 1 л/мин. Однако на практике применение низкопоточной анестезии не ограничивается этим значением. В зависимости от обстоятельств, скорость 1 л/мин может быть слишком большой для достижения желаемой степени сокращения расхода или слишком низкой для поддержания достаточной концентрации кислорода или анестетика в контуре. Для целей данного обсуждения авторы определяют текущую практику проведения низкопоточной анестезии следующим образом: Снижение потока поступающего газа ниже уровня минутного объема вентиляции легких до минимального уровня, соответствующего возможностям оборудования и удобству медицинского работника, обеспечивая при этом безопасный и эффективный уход за пациентом. Сокращение потока поступающего газа, бесспорно, обеспечивает снижение расхода, затрат и загрязнения, но оно не обходится без последствий для безопасности пациентов.

Для эффективной доставки кислорода требуется обеспечение во вдыхаемом воздухе такой концентрации кислорода, которая будет поддерживать желаемую концентрацию кислорода в крови. Требования к анестетикам продиктованы необходимостью поддержания адекватной глубины анестезии и обеспечения физиологической стабильности при проведении хирургической стимуляции и при травме. По мере уменьшения потока поступающего газа и увеличении интенсивности возвратного дыхания, концентрация анестетика в поступающем газе, и концентрация, получаемая пациентом, могут сильно отличаться. Кроме того, концентрация газа и действующего вещества изменяется в контуре медленнее по мере уменьшения потока поступающего газа. Управление соотношением между доставляемой и вдыхаемой концентрацией действующего вещества является искусством проведения низкопоточной анестезии, которое достигается при наличии практики. Важно отметить, что контроль концентрации углекислого газа определяется минутным объемом вентиляции легких и не зависит от потока поступающего газа.

Обеспечение надлежащего поступления кислорода

Обеспокоенность по поводу недостаточного количества поступающего кислорода, что может приводить к гипоксемии или непреднамеренной низкой концентрации кислорода во вдыхаемой смеси, является обоснованной, поскольку поток поступающего газа снижается. Концентрация кислорода в выдыхаемом газе (F _E O ₂ ) всегда ниже, чем его концентрация во вдыхаемом воздухе (F _I O ₂ ) из-за потребления кислорода пациентом. По мере увеличения процента повторно вдыхаемого газа F _E O ₂ смешивается с кислородом, подаваемым пациенту в потоке поступающего газа (F _D O ₂ ), чтобы получить F _I O ₂ . Чем больше выдыхаемого газа возвращается к пациенту, тем больше влияние F _E O ₂ на F _I O ₂ (Рисунок 1).

Непрерывный мониторинг концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе необходим для безопасного и эффективного проведения низкопоточной анестезии. По мере уменьшения потока врач оценивает концентрацию доставляемого кислорода (F _D O ₂ ), которая будет поддерживать желаемую концентрацию во вдыхаемом воздухе (F _I O ₂ ). В конечном итоге, потребление кислорода пациентом и любые утечки в контуре будут определять количество F _I O ₂ , доставляемое пациенту.

Непрерывный мониторинг F _I O ₂ поможет регулировать поток поступающего газа. Поскольку F _I O ₂ медленно изменяется при низком потоке поступающего газа, сигнализация низкой концентрации кислорода может быть установлена выше минимального безопасного уровня, чтобы обеспечить уведомление, в случае если концентрация F _I O ₂ окажется ниже желаемого уровня.

Контролировать концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе во время проведения низкопоточной анестезии относительно просто, поскольку потребление кислорода во время процедуры сохраняется на постоянном уровне. Контролировать концентрацию анестетика во вдыхаемом воздухе немного сложнее, так как поглощение препарата со временем снижается по экспоненте.

Обеспечение надлежащей концентрации анестетика

Как упоминалось ранее, безопасная доставка анестетика обеспечивает достаточную концентрацию для сохранения пациента в бессознательном состоянии при отсутствии угрозы физиологической стабильности его состояния. Как и в случае с кислородом, концентрация анестетика в выдыхаемом воздухе (Агент F _E) всегда будет меньше, чем концентрация препарата во вдыхаемом воздухе (Агент F _I) из-за потребления, за исключением экстренных ситуаций. На ранних этапах процедуры, когда уровень потребления препарата является высоким, разница между агентом F _E и агентом F _I может быть существенной. По этой причине уменьшить потоки во время индукции и поддерживать желаемую концентрацию анестетика труднее, чем в течение фазы поддерживающей терапии, когда потребление замедляется, а концентрация агента _FE приближается к уровню концентрации агента _FI.

Непрерывный мониторинг концентрации анестетика во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе имеет важное значение для безопасности и эффективности низкопоточной анестезии. Разность между концентрацией анестетика во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе говорит о скорости потребления (захвата). По мере того, как разница уменьшается, всасывание замедляется, и становится легче уменьшить поток и поддерживать желаемую концентрацию анестетика в контуре. В то время как концентрация доставляемого агента, Агент F _D, определяется настройкой испарителя, Агент F _I — это то, что вдыхает пациент. Поскольку потоки уменьшаются, может потребоваться установить настройку испарителя выше минимальной альвеолярной концентрации (MAC), которую требуется обеспечить для пациента, чтобы поддерживать желаемый уровень Агент _FI и _FE . Как и подача кислорода, настройка испарителя определяется специалистом по низкопоточной анестезии, непрерывный мониторинг концентрации препарата необходим для управления настройками испарителя и потока поступающего газа.

Управление потоком свежей газовой смеси при изменении концентрации кислорода и препарата

Одной из основных проблем при проведении низкопоточной анестезии является скорость изменения концентрации кислорода и препарата в контуре. Постоянная времени скорости изменения — это внутренний объем наркозного аппарата и дыхательного контура в литрах, поделенный на поток поступающего газа в л/мин. Внутренний объем может составлять 5 литров или более, так что поток поступающего газа 1 л/мин может привести к обеспечению постоянной времени, равной 5 минутам, и может потребоваться четыре постоянных времени, чтобы обеспечить равновесное состояние.

По мере снижения потока поступающего газа концентрации кислорода и анестетика будут меняться медленнее, чтобы обеспечить новое равновесное состояние. В результате врач может изменить настройки газовой смеси или испарителя, но окончательное влияние на концентрацию в контуре не будет очевидным в течение нескольких минут. Это еще одна причина для непрерывного мониторинга концентраций кислорода и препарата в контуре, а также использования высоких и низких пределов сигнализации, чтобы привлечь внимание к медленным изменениям, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными. Действительно, может потребоваться увеличение общего потока поступающего газа, чтобы при необходимости обеспечить более быстрое изменение концентрации кислорода и препарата.

Обеспечивает ли севофлуран минимальный безопасный поток поступающего газа?

На листке-вкладыше к препарату севофлуран указано, что севофлуран безопасен при скорости потока поступающего газа не менее 1 л/мин в течение периода до 2 МАК-часов или не менее 2 л/мин при более длительных процедурах. ⁵ Эта рекомендация не является научно обоснованной и не согласуется с современной практикой низкопоточной анестезии. Тем не менее, учитывая маркировку FDA, практикующие врачи могут сознательно не желать снижения уровня потока до значений, которые ниже рекомендованных, и подавать севофлуран с нарушением инструкции по применению. В другой статье на стр. 57 настоящего Информационного бюллетеня Брайан Томас (Brian Thomas JD), вице-президент по управлению рисками, Preferred Physician Medical, представил некоторые рекомендации по актуальным медико-юридическим аспектам, связанным с применением препарата с нарушением инструкции по применению. В данной статье представлен краткий обзор научных данных, которые четко указывают на то, что установка нижнего предела потока для севофлурана не требуется.

Основная проблема, связанная с уменьшением потока при использовании севофлурана, заключается в накоплении Соединения А в контуре и потенциального токсического воздействия на почки. Хотя нет сомнений в том, что севофлуран может взаимодействовать с некоторыми абсорбирующими препаратами с образованием Соединения А, он никогда не оказывал токсического воздействия на почки человека. ⁶ Кроме того, после маркировки севофлурана FDA, было четко продемонстрировано, что Соединение А образуется в результате взаимодействия севофлурана с абсорбентами, которые содержат сильные основания, такие как гидроксид калия (KOH) и гидроксид натрия (NaOH). ⁷ Также было продемонстрировано, что удаление KOH и ограничение NaOH до уровня менее 2% дает эффективный сорбент, который не производит Соединение A. ⁸ Вкратце, несмотря на отсутствие обоснованных опасений по поводу причинения вреда пациенту ввиду наличия Соединения А, риск образования Соединения А при использовании одного из множества доступных абсорбентов углекислого газа, которые ограничивают содержание сильного основания до уровня NaOH <2%, отсутствует. Каждый абсорбент имеет паспорт безопасности, который можно легко найти в Интернете, и в котором указан химический состав абсорбента (Рисунок 2). При ингаляционной анестезии севофлураном можно безопасно использовать любой поток свежей газовой смеси с учетом вышеупомянутых соображений относительно концентрации кислорода.

Заключение

Для проведения безопасной и эффективной низкопоточной анестезии практикующий специалист должен понимать возможности и ограничения закрытой системы, устанавливать поток поступающего газа и концентрацию на испарителе с учетом потребностей пациента, а также непрерывно контролировать концентрацию в контуре. Заинтересованы в сокращении расхода и загрязнения окружающей среды при проведении ингаляционной анестезии? Осенью 2022 года на сайте APSF будет доступен курс APSF-ASA по низкопоточной анестезии.

 

Джеффри М. Фельдман (Jeffrey M. Feldman), врач, магистр медицины, председатель Комитета APSF по технологиям, профессор клинической анестезиологии, Детская больница Филадельфии при Медицинское школе им. Перельмана.

Самсун Лампотанг (Samsun Lampotang), доктор наук, FSSH, FAIMBE, Дж. С. Гравенштейн (JS Gravenstein), профессор анестезиологии, директор CSSALT и директор по инновациям Отдела медицинского образования в Медицинском колледже Университета Флориды.

---

Доктор Фельдман (Dr. Feldman), консультант компаний «Медтроник» (Medtronic), «Бектон-Дикинсон» (Becton-Dickinson) и «Микропор» (Micropore). Доктор Лампотанг (Dr. Lampotang) не заявляет о конфликте интересов.

---

Список литературы

1. Ryan SMR, Nielsen CJ. Global warming potential of inhaled anesthetics: application to clinical use. Anesth Analg. 2010;11:92–98. 20519425. Accessed April 22, 2022.
2. Baum JA. Low flow anaesthesia. 2nd Edition. Butterworth-Heinemann. 2001. pp. 100–105.
3. Feldman JM. Managing fresh gas flow to reduce environmental contamination. Anesth Analg. 2012;114:1093–1101. 22415533. Accessed April 22, 2022.
4. Waters RM. Carbon dioxide absorption from anaesthetic atmospheres. proceedings of the Royal Society of Medicine. 1936;30:1–12. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/003591573603000102. Accessed April 22, 2022.
5. Ultane (Sevoflurane). Revised 09/01/2003. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2006/020478s016lbl.pdf. Accessed March 13, 2022.
6. Sondekoppam RV et. Al. The impact of sevoflurane anesthesia on postoperative renal function: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Can J Anaesth. 2020;67:1595–1623. 32812189. Accessed April 22, 2022.
7. Keijzer C, Perez R, DeLange J. Compound A and carbon monoxide production from sevoflurane and seven different types of carbon dioxide absorbent in a patient model. Acta Anaesthesiol Scand. 2007;51:31–37. 17096668. Accessed April 22, 2022.
8. Kobayashi S, Bito H, et al. Amsorb Plus And Drägersorb Free, two new-generation carbon dioxide absorbents that produce a low compound a concentration while providing sufficient CO₂ absorption capacity in simulated sevoflurane anesthesia. J Anesth. 2004;18:277–281. 15549470. Accessed April 22, 2022.