DE69632702T2 - Medizinische Gasmischungen - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf medizinische Gasgemische und mehr im einzelnen auf solche Gemische zur Verwendung bei der Behandlung chronischer obstruktiver Luftwegserkrankung, Asthma und verschiedenen anderen medizinischen Zuständen.
• Während eines akuten Asthmaanfalls ist eine ausgeprägte Verschlimmerung der zugrunde liegenden Entzündung in den kleinen und mittleren Luftwegen in den Lungen vorhanden. Die Auskleidung der Luftwege wird ödemisch, und der umgebende glatte Muskel kontrahiert. Der Luftdurchgang wird gedrosselt und turbulent, was zu Ventilations-Perfusions-(V/Q)-Fehlanpassung und Hypoxämie führt.
• Akute Asthmaanfälle werden oftmals anfänglich mit einem inhalierten adrenergischen Beta-Agonisten behandelt, der die β-Rezeptoren auf glatten Luftwegemuskeln simuliert, was eine Bronchienerweiterung bewirkt. Jedoch behandeln β-Agonisten nicht die zugrunde liegende Entzündung, und während der Asthmaanfall sich entwickelt, neigen die β-Rezeptoren dazu, für die β-Argonist-Medikamentierung unempfindlich zu werden.
• Akutes Asthma verursacht Hypoxämie, und die vernünftige Behandlung von Hypoxämie erfolgt mit Sauerstoff. Hypoxämie tritt oftmals zusammen mit verstärktem Bronchialmuskelkrampf, Bronchialreaktivität und Angst auf, die alle mit Sauerstofftherapie abgeschwächt werden können.
• Der anfängliche Effekt der β-Argonist-Medikamentierung bei einem akuten Asthmaanfall besteht darin, dass eine Erweiterung der Lungenblutgefäße bewirkt wird, was zu einer Verschlimmerung des Ödems neigt. Dies resultiert in einer weiteren Verschlechterung der V/Q-Fehlanpassung und Hypoxämie. Bei einem akuten Asthmaanfall sollte die β-Argonist-Medikamentierung grundsätzlich stets zusammen mit Sauerstoff gegeben werden.
• Ein Helium-Sauerstoff-Gasgemisch zur Verwendung bei obstruktiven Luftwegeerkrankungen ist bekannt. Die Brauchbarkeit von Helium hängt mit seinen physikalischen Eigenschaften zusammen. Es ist ein inertes Gas ohne pharmakologische Aktivität. Es hat eine niedrigere Dichte als Stickstoff oder Sauerstoff, so dass, wenn Helium mit Sauerstoff vermischt wird, dies zu einem niedrigeren Luftwegewiderstand als entweder Sauerstoff allein oder ein Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch führt. Die Reynoldszahl wird verringert, so dass Bereiche turbulenter Strömung in den entzündeten Luftwegen zu laminarer Strömung umgewandelt werden.
• In den distalen Luftwegen verhinder die niedrige Löslichkeit von Helium irgendeine signifikante Absorption in den Lungengefäßen. Dies verhindert eine Atelektasebildung, die bei 100% Sauerstoff auftreten kann (peripherer Lungenkollaps). In den distalen Luftwegen herrscht eine laminare Strömung, die von der Viskosität des inhalierten Gases abhängig ist. Obwohl Helium relativ viskos im Vergleich zu Sauerstoff oder Stickstoff ist, ist üblicherweise ein Nettogewinn an Gesamtgasströmung bei akutem Asthma bei Verwendung eines Helium-Sauerstoff-Gemischs vorhanden.
• Es ist gezeigt worden, dass ein Helium-Sauerstoff-Gemisch von 80 : 20 Pulsus Paradoxus reduziert und die Spitzenausatemströmung bei Patienten mit akutem Asthma steigert. Dies verringert Muskelermüdung, hält die arterielle Oxigenierung aufrecht, und hält den Patienten in gutem Zustand, bis andere Behandlungsformen ihre Wirkung entfalten können.
• Ein zusätzlicher Vorteil eines Helium-Sauerstoff-Gemischs liegt darin, dass bei Verabreichung an Patienten mit akutem Myokardinfarkt das Myokard stabilisiert erscheint, was die Gefahr von Kammerarrhythmie verringert.
• Gegenwärtig wird Sauerstoff unter medizinischer Überwachung verabreicht. Es besteht ein Bedürfnis für Patienten, beispielsweise Asthmatiker während eines Anfalls, in der Lage zu sein, sich Sauerstoff selbst zu verabreichen, um so ihre Behandlung zu optimieren. Für Patienten mit chronischer obstruktiver Luftwegserkrankung können jedoch hohe Sauerstoffpartialdrücke ihren hypoxischen Antrieb beeinträchtigen.
• Das Papier "Site of Action of Inhaled 6 Per Cent Carbon Dioxide in the Lungs of Asthmatic Subjects before and after Exercise" von H. K. Fisher et al., American Review of Respiratory Disease, Band 114 ( l 976), Seiten 861–870, beschreibt, dass die Verwendung von mit 6 Volumenprozent Kohlendioxid angereicherter Luft das Atmen von asthmatischen Patienten unterstützt.
• Das Papier "Helium-Oxygen Mixtures in Intubated Patients with Status Asthmaticus and Respiratory Acidosis" von E. H. Gluck et al., Chest, Band 98, Nr. 3, September 1990, Seiten 693–698, beschreibt die Beatmung von Patienten mit einem Gemisch von Helium und Sauerstoff mit 60 Volumenprozent Helium und 40 Volumenprozent Sauerstoff.
• Das Papier "Intèret médical des mélanges respiratoires Oxygène-Hélium (Héliox)", von L. Barthelemy et al., Rev. Pneumol. Clin. (1993), Band 49, Seiten 92–98, beschreibt, dass Helium-Sauerstoff-Gemische als therapeutisches Mittel bei der Behandlung von akuten Atembeschwerden oder durch Verschluß verursachte schwere Störungen der Atmung eingesetzt werden können.
• Das Papier "Mélange hélium-oxygène. Prise en charge prehospitalière des asthmes aigus graves. Étude prospective": SAMU 69 (October 1999 – Dezember 1992) beschreibt die Verwendung von Helium-Sauerstoff-Gemischen bei der Behandlung von Asthma.
• Die GB-A-1 396 772 beschreibt ein Gasgemisch, das 40 bis 60 Volumenprozent Distickstoffoxid, 3 bis 10 Volumenprozent Kohlendioxid, und 30 bis 55 Volumenprozent Sauerstoff, wobei der Volumenanteil von Sauerstoff mindestens 5 mal so viel wie der von Kohlendioxid ist, und wobei das Gasgemisch analgetische Eigenschaften hat.
• Es besteht daher ein Bedürfnis für ein Gasgemisch, das schnell für alle Patienten zur Selbstverabreichung verfügbar gemacht werden kann, beispielsweise beim Einsetzen eines akuten Asthmaanfalls oder für allgemeine medizinische Verwendung, und das die obigen Schwierigkeiten überwinden kann.
• Gemäß der Erfindung ist ein medizinisches Gasgemisch vorgesehen, das 25 bis 35% Sauerstoff, 2 bis 10 Prozent Kohlendioxid und als Rest mit Ausnahme zufälliger Bestandteile, welche die grundsätzlichen Eigenschaften des Gasgemischs nicht ungünstig beeinflussen, Helium aufweist. Soweit nicht anders angegeben, sind alle Gasprozentsätze in dieser Beschreibung und in den Patentansprüchen nach Volumen.
• Vorzugsweise enthält das Gemisch 30 bis 35% für die höchst effektive Behandlung insbesondere von Asthma.
• Vorzugsweise enthält das Gemisch auch 3 bis 7% Kohlendioxid und höchst vorzugsweise nicht mehr als 5%.
• Obwohl es bekannt ist, dass die Verabreichung kleiner Mengen Kohlendioxid eine Anzahl brauchbarer pharmakologischer Wirkungen hat, beispielsweise ist es ein potentes Atemstimulans und die natürliche Anwesenheit in der Ausatmung einer Person bewirkt diese Tätigkeit, hat sich gezeigt, dass seine Rolle in den angegebenen Mengen in dem Gasgemisch nach der Erfindung besonders kritisch ist. Kohlendioxid ist außerdem ein Bronchienerweiterungsmittel.
• Was das Helium betrifft, ist dieses vorzugsweise in dem Gasgemisch in einer Menge von mindestens 60% vorhanden, um insbesondere eine optimale Strömungsdynamik in dem zu behandelnden Patienten zu erreichen. Vorzugsweise beträgt der Heliumgehalt des Gasgemischs mindestens 65%.
• Ein Beispiel eines vorteilhaften Gasgemischs nach der Erfindung ist ein solches mit 33 bis 35% Sauerstoff, 3 bis 5% Kohlendioxid und Rest Helium.

Claims (7)

1. Medizinisches Gasgemisch, das 25 bis 35 Vol.-% Sauerstoff, 2 bis 10 Vol.-% Kohlendioxid und im übrigen mit Ausnahme zufälliger, die grundsätzlichen Eigenschaften des Gasgemischs nicht ungünstig beeinflussender Bestandteile Helium enthält.
2. Medizinisches Gasgemisch nach Anspruch 1 mit 30 bis 35 Vol.-% Sauerstoff.
3. Medizinisches Gasgemisch nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 mit 3 bis 7 Vol.-% Kohlendioxid.
4. Medizinisches Gasgemisch nach Anspruch 3 mit nicht mehr als 5 Vol.-% Kohlendioxid.
5. Medizinisches Gasgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens 60 Vol.-% Helium.
6. Medizinisches Gasgemisch nach Anspruch 5 mit mindestens 65 Vol.-% Helium.
7. Medizinisches Gasgemisch nach Anspruch 1 mit 33 bis 35 Vol.-% Sauerstoff, 3 bis 5 Vol.-% Kohlendioxid und im übrigen Helium.