способ управления ингаляционным наркозом

Формула изобретения

1. Способ управления ингаляционным наркозом, включающий регулирование вдыхаемой концентрации анестетика посредством испарителя, возвращение части выдыхаемой пациентом газовой смеси в дыхательный контур с предварительным удалением двуокиси углерода, подачу свежей газовой смеси в дыхательный контур с расходом меньше минутной вентиляции пациента, подачу всей газовой смеси через испаритель анестетиков во время индукции наркоза, отличающийся тем, что в качестве испарителя анестетиков используют испаритель низкого сопротивления, стабилизированный по расходу газовой смеси, при поддержании наркоза расход газовой смеси через испаритель приравнивают к расходу свежей газовой смеси и вдыхаемую концентрацию анестетика оценивают по шкале испарителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при поддержании наркоза испаритель устанавливают вне дыхательного контура на линии свежего газотока.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при поддержании наркоза часть газовой смеси, равную разнице между минутной вентиляцией и свежим газотоком, направляют мимо испарителя, установленного внутри дыхательного контура.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что байпасный поток газа мимо испарителя регулируют пропорционально разнице между текущим и заданным значениями вдыхаемой концентрации.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время индукции или углубления наркоза верхний предел вдыхаемой концентрации определяют как произведение установленной отметки шкалы испарителя на отношение минутной вентиляции к свежему газотоку, правило определения вдыхаемой концентрации анестетика при индукции и поддержании наркоза указывают на панели управления вдыхаемой концентрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре ингаляционного наркоза (ИН).

Проблема большинства современных аппаратов ИН (фирмы Drager, Penlon, Ohmeda), оснащенных прецизионными испарителями вне дыхательного контура (VOC), - крайне медленное регулирование вдыхаемой концентрации при использовании экономичной и экологичной низкопоточной анестезии (НПА) [Watney G. In- and out of circuit vaporizers. Anesthesia Equipment Resources ASE 2007. www.asevet.com/resources/circuits / circte.htm]. В результате «вдыхаемая пациентом концентрация не определяется по шкале испарителя до ее стабилизации, которая продолжается десятки минут при низких потоках свежего газа (время стабилизации пропорционально объему дыхательного контура, включая объем легких пациента, и обратно пропорционально разнице между поступлением и поглощением паров анестетика). Тогда низкий поток свежего газа, требуемый для полузакрытых и закрытых систем, делает их непрактичными». При минимальном расходе кислорода 250 мл/мин «эта техника подачи анестетика достигает своего предела... поглощение изофлюрана (и особенно энфлюрана или галотана) взрослым пациентом превышает его максимальную подачу в дыхательный контур» [Baum JA. Low Flow Anesthesia. Drager 2004].

Скорость подачи анестетика может быть увеличена путем последовательной установки испарителей вне контура [Otero РЕ, Rebuelto M, Hallu RE, Aldrete JA. Increasing anesthetic concentration without modifying FGF by serial connection of vaporizers. ALFA 2003; 1-7]. Когда используются 4 испарителя с максимальной отметкой 5% севофлюрана, в результате будет 16,1 об.% или 48 см³/мин паров севофлюрана при свежем газотоке 250 мл/мин). Однако для клинической практики последний способ вряд ли приемлем из-за громоздкости и неудобства управления 4 испарителями.

С другой стороны, простые, но нестабильные draw-over испарители (типа OMV, Goldman), установленные внутри полузакрытого дыхательного контура (VIC), позволяют быстро изменить вдыхаемую концентрацию даже при минимальном газотоке [Watney G. In- and out of circuit vaporizers] В этом случае скорость подачи анестстика в контур пропорциональна минутной вентиляции и не зависит от свежего газотока. Однако из-за нестабильности draw-over испарителей непредсказуемые изменения вдыхаемой концентрации крайне опасны при использовании современных мощных галогеносодержащих анестетиков. Так, концентрация анестетика монотонно увеличивается с каждым дыхательным циклом при повторном прохождении части выдыхаемого пациентом газа через испаритель и мгновенно может подскочить из-за нестабильности последнего (например, при резком углублении дыхания). Поэтому draw-over анестезия в настоящее время ограничена ветеринарией, районными госпиталями, труднодоступными регионами, неотложными ситуациями и военно-полевыми условиями.

Известны также анестезиологические станции типа PhystoFlex^TM [Suzuki A., Bito Н., Sanjo Y et al. Evaluation of the PhysioFlex ^TM closed-circuit anaesthesia machine Eur J Anaesthesiol, 2000. 17,6, 359-363], которые позволяют оперативно регулировать вдыхаемую концентрацию анестетика посредством испарителей или адсорбционных / десорбционных фильтров с электронным управлением [US patents А61М 16/00 5957129, 70771136]. Однако такие станции чрезвычайно сложны и дороги (сотни тысяч долларов) и не предназначены для широкой анестезиологической практики.

Настоящее изобретение решает задачу оперативного управления глубиной наркоза в широкой анестезиологической практике, используя современную элементную базу: стабилизированные по потоку и температуре испарители низкого сопротивления типа «МИНИВАП» [Молчанов И.В., Берлин А.З., Буров Н.Е., Грибачев С.В., Королев A.M. Применение стабилизированных мини-испарителей внутри и вне дыхательного контура. М., Клиническая Анестезиология и Реаниматология 2007. Т.4, № 5, с.66-71].

Решение поставленной задачи достигается путем применения новой совокупности новых и известных процессов и операций, реализованных в патентуемом изобретении.

Способ управления ингаляционным наркозом [Watney G. In - and out of circuit vaporizers], включающий регулирование вдыхаемой концентрации анестетика посредством испарителя, возвращение части выдыхаемой пациентом газовой смеси в дыхательный контур с предварительным удалением двуокиси углерода, подачу свежей газовой смеси в дыхательный контур с расходом, меньшим минутной вентиляции пациента, подачу всей газовой смеси через испаритель во время индукции наркоза, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет дополнительно регулировать вдыхаемую концентрацию анестетика путем пропорционального регулирования расхода газа через испаритель, при поддержании наркоза расход газа через испаритель приравнивают к расходу свежей газовой смеси и вдыхаемую концентрацию анестетика оценивают по шкале испарителя.

В одном варианте при поддержании наркоза испаритель устанавливают вне дыхательного контура на линии свежего газотока.

В другом варианте при поддержании наркоза часть газовой смеси, равную разнице между минутной вентиляцией и свежим газотоком, байпасируют мимо испарителя, установленного внутри дыхательного контура.

Изобретением предусмотрено, что при изменении глубины наркоза байпасный поток газа мимо испарителя регулируют пропорционально разнице между текущим и заданным значениями вдыхаемой концентрации.

Согласно изобретению во время индукции или углубления наркоза верхний предел вдыхаемой концентрации определяют как произведение установленной отметки шкалы испарителя на отношение минутной вентиляции к свежему газотоку; правило определения вдыхаемой концентрации анестетика при индукции и поддержании наркоза указывают на панели управления вдыхаемой концентрации.

Технический результат патентуемого изобретения заключается в следующем:

- повышается скорость и эффективность управления анестезией при проведении хирургических операций;

- повышается безопасность проведения низкопоточной анестезии благодаря возможности оценивать вдыхаемую концентрацию анестетика по шкале испарителя не только в стабилизированном режиме, но и при индукции в наркоз даже в отсутствие дефицитного газоанализатора анестетиков;

- снижается загрязнение атмосферы операционной за счет снижения выброса паров анестетиков, в т.ч. галогенсодержащих;

- повышается экономия использования дорогостоящих анестетиков, а также медицинских газов;

- обеспечивается возможность работы с низконапорными источниками кислорода (например, адсорбционными или мембранными) благодаря использованию испарителя низкого сопротивления.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, на которых представлены:

фиг.1 - схема управления ИН с испарителем внутри (ИНДУКЦИЯ) и вне (ПОДДЕРЖАНИЕ) дыхательного контура;

фиг.2 - схема управления ИН с испарителем внутри дыхательного контура.

Способ управления ингаляционным наркозом, включающий регулирование вдыхаемой концентрации анестетика посредством испарителя 1 (фиг.1), возвращение части выдыхаемой пациентом газовой смеси в дыхательный контур 2 с предварительным удалением двуокиси углерода в адсорбере 3, подачу свежей газовой смеси (обычно кислородно-закисная) в дыхательный контур 2 с расходом меньшим минутной вентиляции пациента, подачу всей газовой смеси через испаритель 1 анестетиков во время индукции наркоза, стравливание отработанной газовой смеси Г, осуществляют согласно настоящему изобретению следующим образом.

Стабилизированный по газотоку и температуре испаритель 1 низкого сопротивления, например, «МИНИВАП-20» устанавливают перед гофрированной трубкой вдоха пациента (внутри контура 2). Вход мини-испарителя соединяют со стандартным конусным штуцером 22М аппарата ИН, а выход, через стандартный переходник 15 F-22M, соединяют с искомой гофрированной трубкой. Такой способ подключения годится практически для любого аппарата ИН и искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Индукция. Ингаляцию анестетиком обычно начинают с вдыхаемой концентрации 0,5 об.%, затем в течение 2-3 минут концентрацию повышают до 3-4 МАК (минимальная альвеолярная концентрация). При этом верхний предел вдыхаемой концентрации анестетика оценивают по формуле

где С_ш - концентрация по шкале испарителя, MB - минутная вентиляция, Г_К+З - расход кислорода и закиси азота.

При индукции и экстренном углублении наркоза (соответственно более травматичному этапу операции) время переходного процесса (изменения вдыхаемой концентрации, или время запаздывания при регулировании концентрации по шкале испарителя) - минимально (несколько секунд). Оно равно времени прохода газа от испарителя до пациента через трубку вдоха (стандартная длина 1-1,5 м, диаметр 22 мм).

Пример. Для обеспечения стандартной МАК севофлюрана 1 об.% в кислородно- закисной смеси (1:2) для взрослого пациента при минутной вентиляции MB=6 л/мин и

Г_К+З=1 л/мин, шкалу испарителя 1 («МИНИВАП-20») устанавливают на 0,15 об.%. При этом расчетная вдыхаемая концентрация согласно формуле (1) C₁ =0,15×6=0,9. Газоанализатор аппарата ИН показывает при этом 1 об.% севофлюрана.

При экстренном углубления ИН (индукция также относится к последнему по физической сути - скорости изменения концентрации анестетика в газовой смеси и тканях пациента) обеспечивается максимальная скорость подачи паров анестетика при любом минимальном свежем газотоке.

Максимальная скорость подачи паров анестетика в дыхательный контур для испарителя 1 «МИНИВАП-20» на отметке 3 об.% севофлюрана при минутной вентиляции 6 л/мин не зависит от свежего газотока и равна 0,03×6000=180 см³/мин.

Для более мощного испарителя «МИНИВАП-100» максимальная скорость 0,05×6000=300 см³/мин.

Поддержание хирургической стадии наркоза. Во всех случаях расход газа через испаритель приравнивают к расходу свежей газовой смеси, при этом вдыхаемую концентрацию анестетика устанавливают по шкале испарителя.

В одном варианте (фиг.1), испаритель 4 («МИНИВАП-20») устанавливают вне дыхательного контура 2 на линии свежего газотока Г_К+З При этом испаритель 1 или отключают, или переносят из положения VIC (в контуре) в положение VOC (вне контура). После этого НПА проводят по стандартной методике и вдыхаемую концентрацию анестетика в стабилизированном режиме поддержания (когда вдыхаемая и выдыхаемая концентрация анестетика равны) оценивают по шкале испарителя (C₁ =С_ш).

Во втором варианте (фиг.2), испаритель 1 («МИНИВАП-20») оставляют внутри дыхательного контура 2, а часть газовой смеси, равную разнице (MB - Г_К+З ) между минутной вентиляцией и свежим газотоком, направляют через байпас 5. При этом, как и в первом варианте, вдыхаемая концентрация анестетика становится равной концентрации по шкале испарителя (C₁=С_ш) Действительно, в обоих вариантах скорость поступления паров анестетика в дыхательный контур одинакова и равна произведению отметки шкалы концентрации С_ш на расход газа Г_К+З через испаритель, а изменение состава газовой смеси на входе испарителя типа «МИНИВАП» с ламинарным режимом течения газа практически не сказывается на его производительности (А.З.Берлин, А.В. Мещеряков. Наркоз и дозирование анестетиков. М., «Медицина», 1980 г., с.31, 62).

Правило определения вдыхаемой концентрации C₁ анестетика при индукции и поддержании наркоза указывают на панели управления вдыхаемой концентрации.

Схема управления ИН может быть дополнена системой автоматического регулирования (CAP) 6 вдыхаемой концентрации анестетика C₁ путем регулирования потока газа через байпас 5 с помощью распределителя 7. Так, в зависимости от травматичности текущего этапа операции, анестезиолог задает оптимальное значение вдыхаемой концентрации анестетика и, при наличии разницы АС между текущим и заданным значениями, CAP 6 пропорционально регулирует байпасный поток газа мимо испарителя (при положительном рассогласовании увеличивает поток, при отрицательном - соответственно уменьшает).

Таким образом, предложенный способ управления ИН:

- повышает на порядок скорость и эффективность регулирования вдыхаемой концентрации;

- повышает безопасность проведения анестезии по полузакрытому контуру благодаря возможности оценивать вдыхаемую концентрацию анестетика по шкале испарителя не только при поддержании, но и при индукции в наркоз даже в отсутствие дефицитного газоанализатора анестетиков;

- снижает загрязнение атмосферы операционной за счет снижения выброса паров анестетиков, в т.ч. галогенсодержащих;

- повышает экономию использования дорогостоящих анестетиков, а также медицинских газов благодаря НПА;

- обеспечивает возможность работы с низконапорными источниками кислорода (например, адсорбционными или мембранными) благодаря использованию испарителя низкого сопротивления.