ITMI971077A1

ITMI971077A1 - MIXTURE OF NOBLE OR INERT GASES AND OXYGEN AND ITS USE AS A NON-ASFYZING MIXTURE IN ANESTHETIC SYSTEMS

Info

Publication number: ITMI971077A1
Application number: IT97MI001077A
Authority: IT
Inventors: Luca Boso
Original assignee: Siad Societa Italiana Acetilen
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1998-11-08
Also published as: ITMI971077A0; IT1291327B1

Description

Descrizione dell ' invenzione industriale avente per titolo: "MISCELA DI GAS NOBILI O INERTI E OSSIGENO E SUO USO COME MISCELA NON ASFISSIANTE IN SISTEMI ANESTETICI" Description of the industrial invention entitled: "MIXTURE OF NOBLE OR INERT GASES AND OXYGEN AND ITS USE AS A NON-ASFYZING MIXTURE IN ANESTHETIC SYSTEMS"

Sfondo dell ' Invenzione Background of the Invention

Sin dal 1940 i gas nobili hanno giocato un ruolo significativo nello sviluppo e caratterizzazione di teorie sulla azione anestetica, lo xeno in particolare ha molte delle proprietà dell'anestetico ideale ed è particolarmente interessante perché il solo gas nobile che è anestetico in condizioni normobariche. In questo senso lo xeno è proposto come sostituto dei classici anestetici per inalazione come il protossido d'azoto. Comunque lo xeno è molto costoso e occorrono sistemi dedicati per il suo utilizzo. Si propone quindi un sistema di recupero che ne permetta l'utilizzo routinario nelle sale operatorie. Since 1940 noble gases have played a significant role in the development and characterization of theories on anesthetic action, xenon in particular has many of the properties of the ideal anesthetic and is particularly interesting because it is the only noble gas that is anesthetic in normobaric conditions. In this sense, xenon is proposed as a substitute for classic inhalation anesthetics such as nitrous oxide. However xenon is very expensive and dedicated systems are required for its use. A recovery system is therefore proposed that allows routine use in operating theaters.

Lo xeno è un gas inerte ed è poco probabile che partecipi ad alcuna reazione chimica quando è utilizzato come anestetico, ò inoltre non tossico, non teratogeno, probabilmente non è metabolizzato (diversamente da etere, alotani, fluorani) e offre una rapida induzione e recupero dalla anestesia. Xenon is an inert gas and is unlikely to participate in any chemical reaction when used as an anesthetic, it is also non-toxic, non-teratogenic, probably not metabolized (unlike ether, halotanes, fluoranes) and offers rapid induction and recovery from anesthesia.

Lo xeno ha anche favorevoli proprietà chimico-fisiche e farmacologiche per agire cane anestetico. La sua solubilità in differenti mezzi può essere espressa cane coefficiente di ripartizione, definiti come rapporto della concentrazione dell'agente nelle due fasi all'equilibrio. Il coefficiente di ripartizione sangue/gas è uguale a 0,14 ed è il principale fattore che determina il rapporto di induzione e recupero della anestesia si consideri che nel caso del protossido d'azoto (gas anestetico comunemente usato in sala operatoria) questo coefficiente è tre volte maggiore. Nell'uomo il MAC (concentrazione alveolare miniina è 71%. Xenon also has favorable physico-chemical and pharmacological properties to act as an anesthetic dog. Its solubility in different media can be expressed as a partition coefficient, defined as the ratio of the concentration of the agent in the two phases to equilibrium. The blood / gas partition coefficient is equal to 0.14 and is the main factor that determines the induction and recovery ratio of anesthesia.In the case of nitrous oxide (anesthetic gas commonly used in the operating room), this coefficient is three times greater. In man the MAC (alveolar miniin concentration is 71%.

Sono stati condotti studi sull'animale e sull'uomo senza evidenziare rilevanti complicazioni anche dopo un'ora di anestesia. Lo xeno si è rivelato un potenziale strumento per indurre effetti analgesici ed anestetici. In studi comparati con il protossido d'azoto entrambi al 70% si è considerato la quantità totale di fentanyl richiesta per ciascun paziente come un indice oggettivo della potenza ed efficacia dei due gas. Animal and human studies have been conducted without showing significant complications even after one hour of anesthesia. Xenon proved to be a potential tool for inducing analgesic and anesthetic effects. In studies compared with nitrous oxide both at 70%, the total amount of fentanyl required for each patient was considered as an objective index of the potency and efficacy of the two gases.

I pazienti trattati con xeno hanno richiesto 0,05 mg di fentanyl mentre i pazienti trattati con protossido d'azoto ne hanno ricevuti 0,24 mg dimostrando l'efficacia maggiore dello xeno. Si è dimostrato inoltre negli studi clinici che lo xeno non ha effetti sul sistema emodinamico, cardiovascolare e sugli organi locali in particolare sul cuore e sul cervello. Patients treated with xenon required 0.05 mg of fentanyl while patients treated with nitrous oxide received 0.24 mg demonstrating the greater efficacy of xenon. It has also been shown in clinical studies that xenon has no effect on the haemodynamic, cardiovascular and local organs, particularly the heart and brain.

Dal punto di vista ambientale lo xeno offre molti vantaggi rispetto altri anestetici in quanto non presenta problemi e pericoli per l'ambiente, per la sala operatoria e lo staff medico ospedaliero. From an environmental point of view, xenon offers many advantages over other anesthetics as it does not present problems and dangers for the environment, for the operating room and hospital medical staff.

Lo xeno è preparato per frazionamento dell'aria o di fonti gas naturale particolarmente ricche in questo elemento. Nell'aria è presente a concentrazioni molto basse di circa 0,09 ppm volume e il grado di purezza richiesto varia dal 99,9% al 99,999% volume. Il costo dello xeno, di circa 10.000 lire/litro di gas, dipende dalla sua scarsa presenza, dalla elevata purezza richiesta e l'irabcxnbolamento richiesto. Considerando un intervento chirurgico della durata di un'ora in un paziente di 70 kg utilizzando un circuito chiuso di 3 litri in quantità di circa 10 litri di xeno viene consumata per ora di anestesia. Questo implica una spesa rilevante che aumenta maggiormente se il circuito è aperto. Xenon is prepared by splitting air or natural gas sources particularly rich in this element. In the air it is present at very low concentrations of about 0.09 ppm volume and the required degree of purity ranges from 99.9% to 99.999% volume. The cost of xenon, about 10,000 lire / liter of gas, depends on its scarce presence, the high purity required and the required irabcxnbolamento. Considering an hour-long surgery in a 70 kg patient using a closed circuit of 3 liters in an amount of about 10 liters of xenon is consumed per hour of anesthesia. This implies a significant expense which increases more if the circuit is open.

Finora lo xeno è utilizzato in tomografia cerebrale per lo studio del flusso del sangue a livello celebrale dove lo xeno è presente al 25-35%, l’ossigeno al 25-60% ed il resto è azoto. In questo sistema la quantità di xeno utilizzata è di circa 15 litri se il paziente rilascia nell'ambiente che scendono a 5 o meno se si utilizza un circuito chiuso (una riserva costantemente riempita di xeno con un assorbitore per CO2 e un filtro patogeni). Until now, xenon is used in brain tomography to study blood flow at the brain level where xenon is present at 25-35%, oxygen at 25-60% and the rest is nitrogen. In this system the amount of xenon used is about 15 liters if the patient releases into the environment which drop to 5 or less if a closed circuit is used (a reserve constantly filled with xenon with a CO2 absorber and a pathogen filter).

In questo sistema la quantità di xeno non recuperata è di circa 15 litri se il sistema è aperto che scendono a 5 o meno se il sistema ò chiuso. Lo xeno non recuperato viene assorbito dal tessuto adiposo del paziente ed impiega circa 20 minuti ad essere eliminato a fine trattamento. In this system the amount of xenon not recovered is about 15 liters if the system is open, which drops to 5 or less if the system is closed. The xenon not recovered is absorbed by the patient's adipose tissue and takes about 20 minutes to be eliminated at the end of the treatment.

Quindi lo xeno è da considerare un anestetico ideale sia per le sue proprietà farmacodinamiche e di sicurezza, la sua efficacia è ben documentata, in paragone con il protossido di azoto si è dimostrato con superiore efficacia e senza effetti nocivi (Lachmann et al.; The Lancet, voi. 335,1413-1415). Therefore xenon is to be considered an ideal anesthetic both for its pharmacodynamic and safety properties, its efficacy is well documented, in comparison with nitrous oxide it has been shown to be more effective and without harmful effects (Lachmann et al .; The Lancet, vol.335, 1413-1415).

I gas nobili e i gas inerti utilizzati per anestesia sono gas asfissianti, quindi devono essere somministrati al paziente in miscela con determinate proporzioni di ossigeno in modo da permettere la respirazione. The noble gases and the inert gases used for anesthesia are asphyxiating gases, therefore they must be administered to the patient in a mixture with certain proportions of oxygen in order to allow breathing.

Attualmente le miscela anestetiche sono create a partire dai componenti puri al punto d'uso, ossia in sala operatoria, prima dell'immissione nel circuito respiratorio vero e proprio. Questa operazione implica complesse strumentazioni di miscelazione, personale esperto e un accurato controllo dei flussi. Inoltre, si è verificato l’errore umano dello scambio degli erogatori, con gravi conseguenze per il paziente. Un altro problema è la presenza di bombole di ossigeno, noto gas comburente, il cui uso e immagazzinamento presenta sempre problemi di sicurezza. Currently the anesthetic mixtures are created starting from the pure components at the point of use, ie in the operating room, before being introduced into the actual respiratory circuit. This operation involves complex mixing equipment, expert personnel and accurate flow control. In addition, the human error of exchanging the dispensers has occurred, with serious consequences for the patient. Another problem is the presence of oxygen cylinders, a known oxidizing gas, whose use and storage always presents safety problems.

E' un oggetto dèlia presente invenzione un recipiente pressurizzato contenente una miscela non asfissiante per il trattamento anestetico costituita da gas nobile o inerte e ossigeno. An object of the present invention is a pressurized container containing a non-asphyxiating mixture for the anesthetic treatment consisting of noble or inert gas and oxygen.

Secondo la presente invenzione il gas nobile è scelto tra xeno, argon,kripto,neon,elio. According to the present invention, the noble gas is selected from xenon, argon, kripto, neon, helium.

Esempio di gas inerte è esafluoruoro di zolfo. Example of inert gas is sulfur hexafluoruore.

Preferibilmente, l'ossigeno è conforme alle specifiche per uso medicinale. Preferably, the oxygen conforms to the specifications for medicinal use.

In un primo aspetto preferito della presente invenzione, la miscela è costituita da xeno e ossigeno. I componenti di tale miscela possono essere in diversi rapporti, nella misura in cui la miscela non è asfissiante e assicura una azione anestetica. Rapporti preferiti tra xeno e ossigeno sono 71:29, 60:40, 40:60 espressi in volume. In a first preferred aspect of the present invention, the mixture consists of xenon and oxygen. The components of this mixture can be in different ratios, insofar as the mixture is not asphyxiating and ensures an anesthetic action. Preferred ratios between xenon and oxygen are 71:29, 60:40, 40:60 expressed in volume.

Preferibilmente il recipiente secondo la presente invenzione è sotto forma di bombola. Preferably, the container according to the present invention is in the form of a cylinder.

Un altro oggetto della presente invenzione è l'uso di una miscela costituita da un gas nobile o inerte e ossigeno per la preparazione di una miscela non asfissiante per il trattamento anestetico atta ad essere contenuta in un recipiente sotto pressione. Another object of the present invention is the use of a mixture consisting of a noble or inert gas and oxygen for the preparation of a non-asphyxiating mixture for the anesthetic treatment suitable to be contained in a container under pressure.

Il recipiente secondo la presente invenzione verrà collegato in modo convenzionale all'apparecchiatura per anestesia. The vessel according to the present invention will be connected in a conventional way to the anesthesia apparatus.

Il recipiente in questione sarà pressurizzato in modo tale da poter mantenere un elevato contenuto di miscela questo implica un vantaggio rispetto sii conponenti puri in quanto implica che essendo lo xeno facilmente liquefacibile nel caso di miscela con aggiunta di ossigeno si diminuisce la facilità a liquefare e quindi le possibili difficoltà di erogazione del gas. The container in question will be pressurized in such a way as to be able to maintain a high content of the mixture, this implies an advantage over pure components as it implies that since the xenon is easily liquefiable in the case of a mixture with the addition of oxygen, the ease of liquefying is reduced and therefore the possible difficulties in supplying gas.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione è dato dal fatto che le miscele sono meno comburenti, quindi comportano minori rischi rispetto all'uso di bombole di ossigeno puro per quanto riguarda la manipolazione e stoccaggio in condizioni di sicurezza. A further advantage of the present invention is given by the fact that the mixtures are less oxidizing, therefore they involve fewer risks than the use of pure oxygen cylinders as regards handling and storage in safe conditions.

Claims

CLAIMS 1. Pressurized vessel containing a non-asphyxiating mixture for anesthetic treatment consisting of noble or inert gas and oxygen.

2. Receptacle according to claim 1, in which the noble gas is selected from xenon, argon, krypton, neon, helium.

3. Receptacle according to claim 1, in which the inert gas is sulfur hexafluoruide.

4. Receptacle according to claim 2, in which the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 71:29 by volume.

5. Receptacle according to claim 2, in which the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 60:40 by volume.

6. Receptacle according to claim 2, in which the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 40:60 by volume.

Receptacle according to any one of claims 1-6, in the form of a cylinder.

8. Use of a mixture consisting of a noble or inert gas and oxygen for the preparation of a non-asphyxiating mixture for the anesthetic treatment suitable for being contained in a container under pressure.

Use according to claim 8, in which the noble gas is selected from xenon, argon, krypton, neon, helium.

10. Use according to claim 8, wherein the inert gas is sulfur hexafluoruore.

Use according to claim 8, wherein the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 71:29 by volume.

Use according to claim 8, wherein the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 60:40 by volume.

13. Use according to claim 8, wherein the mixture consists of xenon and oxygen in a ratio of 40:60 by volume.