Gas exchange with a reflecting system for inhalational anaesthesia

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Anesthetic Conserving Device (AnaConDa®) är ett nytt, kommersiellt tillgängligt, hjälpmedel för att ge narkosgaser. AnaConDa® är en förgasare och återandningsfilter, vilken ansluts till patientens andningstub under operation eller intensivvård. Filtret fungerar med hjälp av kolpartiklar som binder utandade narkosgasmolekyler till sig vilka återandas vid nästa inandning. Vid vanlig narkosgasdosering återanvänds mer än 90% av utandad narkosgas vid nästa inandning. AnaConDa® fungerar dessutom som fuktvärmeväxlare vilka alltid används vid ventilatorbehandling för att minska kroppsvätskeförluster via andningsvägarna. AnaConDa® kan användas med narkosgaserna isofluran och sevofluran. Till skillnad från intravenösa narkosmedel verkar narkosgaserna isofluran och sevofluran minska skadan på hjärtmuskeln i samband med syrebrist (s.k. farmakologisk konditionering). Detta har lett till ökad användning av narkosgaser i samband med hjärtkirurgi före, under och efter ingreppet. En förutsättning för att ge narkosgas har hittills varit tillgång till narkosapparat med förgasare vilka i regel bara finns på operationsavdelningar. AnaConDa®:n har löst de tekniska/praktiska och miljömässiga problemen för att kunna ge narkosgas utanför dessa, såsom inom intensivvård där ventilatorvårdade patienter behöver rogivande läkemedel. Vi har undersökt hur narkosgas tas upp i blodet hos patienter som ska genomgå en hjärtoperation vid tillförsel via en AnaConDa® jämfört med via en vanlig narkosapparat med förgasare (studie I). Likvärdiga koncentrationer av narkosgasen sevofluran uppmättes i blodet oavsett om gasen tillfördes via förgasare eller AnaConDa®. Det finns mätbara skillnader i volym hos en vanlig fuktvärmeväxlare och den större AnaConDa®. Volymen av det inre av anordningen utgör s.k. skadligt rum varmed avses att gasutbyte med blodet inte sker i denna del av andningssystemet. Det större skadliga rummet hos AnaConDa kompenserades med motsvarande ökning av andetagsvolymen hos de patienter som fick narkosgas via AnaConDa®. Trots kompensation för volymsskillnaden mellan fuktvärmeväxlare och AnaConDa® så fann vi att koldioxidhalten i blodet hos patienter där AnaConDa® använts var högre än förväntat. Hög koldioxidhalt i blodet kan leda till oregelbunden hjärtrytm, förhöjt tryck i skallen och i blodkretsloppet genom lungorna. 46 AnaConDa®:ns eftertraktade egenskap är återandning och –utnyttjande av narkosgas. I studie II undersökte vi om filtret ger återandning av koldioxid i laboratorieförsök med en 20 liters plastflaska som lungmodell. Under dessa förhållanden gav AnaConDa® filtret en betydande återandning av koldioxid. Varje andetag behövde ökas med ca 180 ml (normalt andetag hos vuxen människa cirka 500 ml) för att bibehålla ursprunglig koldioxidnivå i andningsluften när AnaConDa®:n användes istället för en vanlig fuktvärmeväxlare. I studie III undersöktes om fukt och värme påverkar AnaConDa®-filtrets återandning av koldioxid. Hos patienter efter hjärtoperation kopplades AnaConDa® in istället för en vanlig fuktvärmeväxlare och storleken på det skadliga rummet och koldioxidåterandningen mättes. När AnaConDa® användes hos patienter uppmättes det skadliga rummet betydligt större än skillnaden i intern volym med en fuktvärmeväxlare. Koldioxid återandades betydligt mer vid AnaConDa- användning (53%) jämfört med vid fuktvärmeväxlare (29%). I laboratorieförsök visades att fukt minskade koldioxidåterandning och storleken på det skadliga rummet. Värmehöjning från rumstemperatur till kroppstemperatur påverkade däremot inte koldioxidåterandning och storleken av det skadliga rummet. När narkosgasen sevofluran användes i AnaConDa®:n i studie IV minskade såväl återandningen av koldioxid hos hjärtopererade patienter som det skadliga rummet. Den återandade halten koldioxid sjönk ju högre koncentration av sevofluran som användes. Det skadliga rummet uppmättes till 40 ml större än AnaConDa®:s fysiska interna volym vid den högsta använda sevoflurankoncentrationen. I laboratorieförsök visades att koldioxidåterandningen avtog i närvaro av sevofluran och storleken på skadligt rum minskade. Sevofluran minskade således, men tog inte helt bort, koldioxidåterandningen och storleken på skadligt rum vid AnaConDa® användning. AnaConDa® är ett nytt hjälpmedel för tillförsel av narkosgaserna isofluran och sevofluran till patienter i behov av sedering/sövning både på operation och inom intensivvård. Denna avhandling visar emellertid att inte bara narkosgas reflekteras i AnaConDa®:s filter utan också koldioxid. Detta bör beaktas vid användning av AnaConDa®.