NO304349B1 - Gassblanding som er egnet for inhalasjons-anestesi - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en gassblanding som er egnet for inhalasjons-anestesi.

Det er flere kjente måter å bedøve en pasient. En viktig fremgangsmåte for bedøving av en pasient ved forberedelse til f.eks. dental, obstetrisk, gynekologisk, plastisk, ortopedisk eller annen kirurgi, er å administrere en gass til pasienten ved inhalering. Bedøvelsesgassen kommer inn i pasientens lunger og deretter inn i pasientens blodstrøm der den blir avlevert til nervesystemet som utøver anestesifunksjonen. Den mest anvendte gassen som blir benyttet som et bedøvelses-middel er dinitrogenoksidgass (lystgass). Denne gassen er et effektivt bedøvelsesmiddel og er relativt rimelig. Det har imidlertid i den senere tid blitt reist spørsmål med hensyn på sikkerheten ved dinitrogenoksid. Mer detaljert har det blitt rapportert at dinitrogenoksid er kjemisk aktiv og kan gjennomgå biotransformasjoner til metabolitter som kan være toksiske, er metabolsk aktiv, er et føtalt toksin, kan forårsake spontane svangerskapsavbrytelser (abort), er et karcinogen og har kardiosuppressive egenskaper. Den blir vanligvis anvendt med en induksjon eller ko-generell anestetisk medikamentbehandling ved annet enn dental kirurgi. Dette kan forlenge perioden som pasienten bruker til å få igjen bevisstheten etter kirurgi. Dinitrogenoksid er også et sterkt oksideringsmiddel og kan støtte forbrenning hvis den er tilstede i en tilstrekkelig mengde ved en ulykke eller mangel på forsiktighet i et operasjonsområde, og dette representerer en fare for både pasienten og det medisinske personell. Således er det ønskelig å ha mulighet til å gjennomføre bedøvelse ved pasientinhalering uten å benytte dinitrogenoksider og uten betydelig økning i kostnadene ved bedøvelsesprosedyren.

Dinitrogenoksid kan inaktivere visse enzymer ved å oksidere kobolt i vitamin B12. Dette kan føre til nedgang i serum-metionin, og dette reduserer omdanning av uridin til tymidin, en av de fire nukleotidene i deoksyribonukleinsyre (DNA). Den samlede effekten av en nedgang 1 DNA-produksjon resulterer i hemming av celledeling. Vev med en høy hastighet på celle-turnover vil være mest utsatt, og forklarer sannsynligvis de reproduktive og karcinogene problemene som dinitrogenoksid kan forårsake.

Den føtale toksisiteten ved dinitrogenoksid reiser spesielle problemer. Kvinner er ikke alltid oppmerksom på at de er gravide i begynnelsen av svangerskapet. Anvendelse av dinitrogenoksid på dette trinnet kan ha uønskede konsekvenser som spontane aborter, og dette har blitt rapportert. Siden alle kvinner i befruktningsdyktig alder har mulighet for å bli administrert med dinitrogenoksid i tidligste trinn av en graviditet, vil all anvendelse av dinitrogenoksid på kvinner som menstruerer og/eller som er pre-menopausale, kreve testing før bruk for å fastslå at de ikke er gravide. Dette vil være vanskelig gjennomførbart i praksis og fremgangsmåten er kostbar og tidkrevende og kan aldri bli helt nøyaktig.

I tillegg til pasientens eksponering til dinitrogenoksid, har det blitt registrert at medisinske medarbeidere som arbeider i dentale og kirurgiske opersjonsavdelinger der konsentrasjoner av avfallsdinitrogenoksid som er tilstede i rommiljøet overskrider anbefalingene av føderale myndigheter slik som NIOSH, har høyere forekomst av spontane svangerskapsavbrytelser/aborter og føtale misdannelser enn kontroll-grupper. Det har blitt funnet at mange operasjonssaler overskrider anbefalingene.

Således er det et mål med oppfinnelsen å fremskaffe en gassblanding som er egnet ved bedøvelse av en pasient ved inhalering som ikke inkluderer dinitrogenoksid.

Oppfinnelsen angår en gassblanding egnet for inhalasjons-anestesi som er kjennetegnet ved at den omfatter fra 60 til 78,5 molprosent stabil xenon, fra 19,5 til 38 molprosent oksygen og fra 2,5 til 20,5 molprosent helium.

Som brukt her vil begrepet "anestesere/bedøve" mene å indusere et tap av følelse og vanligvis bevissthet uten tap av vitale funksjoner som blir fremstilt kunstig ved administrering av en eller flere midler som blokkerer passering av hjerneimpulser langs nerveveiene i hjernen. Evnen til et middel å forårsake anestesi er basert på MAC eller minimum alveolar konsentrasjon som er nødvendig for fravær av en respons på et kirurgisk innsnitt i 50$ av pasientene. MAC-verdien for xenon er 70-71$.

Som brukt her menes begrepet "stabil xenon" den ikke-radioaktive formen av xenon som har en atomvekt på ca. 131,29 og et atomnummer på 54.

Den eneste figuren er en representasjon av en forsøksperson som blir gitt en gassblanding ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen omfatter generelt fremskaffelse av stabilt xenon sammen med oksygen og helium. Oksygenet tjener til å understøtte pasientens liv. Stabil xenon diffunderer i blodstrømmen og fungerer som et bedøvelsesmiddel. Fordi xenon er en relativt tett gass, kan den ved høye konsentrasjoner potensielt kreve større anstrengelser av pasienten ved pusting hvis pasienten ikke er på respirator eller ventilator, men ikke ved et nivå som gjør at pasienten er i vanskeligheter eller fare. På grunn av dens tetthet og det faktum at en pasient som gjennomgår kirurgi kan være i ryggleie eller oppreist posisjon i en lengre tidsperiode, kan en gassblanding med en høy prosentandel xenon fokusere strømmen til det laveste lungearealet på grunn av gravita-sjon. Dette resulterer i en ujevn fordeling av xenon i lungene uavhengig av om pasienten er på respirator eller ventilator. På grunn av den lave tettheten sammenlignet med xenon, reduserer helium tettheten til den samlede bedøvelses-gassblandingen som blir avlevert til pasienten. Dette reduserer strømresistens, reduserer respiratorisk arbeid og/eller støtter mer jevn fordeling av bedøvelsesxenongass i lungene under den kirurgiske prosedyren.

I en utforming av oppfinnelsen blir de tre gassene frembrakt til pasienten samtidig som en gassblanding. Gassblandingen omfatter fra 60 til 70,5 molprosent, fortrinnsvis fra 65 til 78,5 molprosent stabil xenon, fra 19,5 til 38 molprosent, fortrinnsvis fra 20 til 24 molprosent oksygen, og fra 2,5 til 20,5 molprosent, fortrinnsvis fra 7,5 til 15 molprosent helium. Gassblandingen kan bli administrert til pasienten direkte fra en sylinder eller tank der den har blitt forhåndsblandet eller den kan bli laget ved bedøvelsesstedet fra komponenter som er tatt fra en lang rekke sylindere eller tanker. Selv om det skaffes tilveie forbedret sikkerhet i forhold til dinitrogenoksidet, er dette ikke en kostnadseffektiv måte. Gassblandingen kan også bli avgitt til pasienten ved et gjenpustingssystem som anvender en rekke sylindere eller tanker som inneholder xenon, helium og oksygen for å opprettholde en konstant prosentdel av hver gass i gjenpustingskammeret for administrering til pasienten som nødvendig til en spesifikk prosedyre, der pasientens utånding passerer gjennom bakterie- og karbondioksidfiltre før den på nytt går inn i gjenpustingskammeret. Denne måten frembringer forbedret sikkerhet og er kostnadseffektiv. Gassblandingen blir tilført til pasienten i en tilstrekkelig mengde i et tilstrekkelig tidsrom for å bedøve pasienten. Mengde og tid vil variere avhengig av faktorer som er spesielle for pasienten og kirurgien. Gassblandingen vil bli gitt til pasienten under hele kirurgien så lenge som det er nødvendig med en bedøvet tilstand.

Xenon er en monoatomisk gass som mangler et dipolmoment og er derfor i biologiske systemer, fri for kompleksiteter med kjemisk reaktivitet som er iboende i molekyler som kan kombinere gjennom kovalente, ioniske eller hydrogenbindinger med de kjemiske bestanddelene i biologiske systemer. Den bindes svakt til hemoglobin i blodet basert på Van der Waalske krefter. Den blir ikke endret av kroppen og blir åndet ut. Den er ikke-flyktig, ikke-brennbar og ikke-eksplosiv. Den har minimal vekt på blodkjemien, er ikke generelt toksisk, ikke føtal toksisk, er ikke karcinogen, er ikke kardiosuppressiv og har svakt større anestetiske egenskaper enn dinitrogenoksid. Avhengig av pasient og kirurgi, kan det kreves så lite som en femtedel av et induksjonsfarmasøytika slik som fentynal som dinitrogenoksid gjør. Kombinert med mangel på bioreaktivitet og rask eliminering av xenon fra legemet etter at administreringen er avsluttet, gjør xenon til et raskt reversibelt bedøvelses-middel . Resultatet er en mer raskere rekonvalesens fra den bedøvede tilstanden.

Etter kirurgien kan pasienten få tilbake bevisstheten ved normale effekter ved å fjerne xenon fra dette systemet med pustende luft, eller prosessen kan bli akselerert ved administrering av ren oksygen, i f.eks. 5 til 10 minutter etter at administreringen av den xenonomfattende blandingen har blitt avsluttet.

Figuren illustrerer anvendelse av bedøvelsesmidlet som blir administrert til pasienten som en gassblanding som blir laget på stedet der bedøvelsesprosedyren foregår. Ved å referere til fig. 1 er det illustrert en pasient 1 på et operasjons-bord. Gassblandingen blir administrert til pasient 1 gjennom ansiktsmaske 3 der gassen strømmer gjennom ledning 4 og utåndende luft som strømmer gjennom ledning 5. Gassblandingen blir laget ved mekanisk gassblandingsinnretning 6 som tar gasskomponenter fra en eller flere sylindere. I figuren blir det illustrert tre slike sylindere 7, 8 og 9. Sylinder 7 kan f.eks. inneholde xenon, sylinder 8 kan inneholde oksygen og sylinder 9 kan inneholde helium. Gassene blir blandet med gassblander 6 og utgjør gassblandingen. Etter at gassblandingen har blitt administrert slik og pasienten har blitt bedøvet, gjennomgår pasienten en medisinsk prosedyre slik som dental, obstetrisk, gynekologisk, plastisk, ortopedisk eller annen kirurgi med fortsatt administrering av anestesimidlet.

Gassblandingen ifølge oppfinnelsen frembringer fordeler i forhold til eksisterende praksis. Anvendelse av xenon unngår nødvendigheten av å anvende potensielt føtalt toksisk, karcinogent og kardiosuppressiv dinitrogenoksid i bedøvelses-prosedyren. Dette er særlig viktig ved bedøvelse av kvinner i befruktningsdyktig alder, siden faren ved å skade fosteret på grunn av dinitrogenoksid er eliminert. Ved anvendelse av gassblandingen i oppfinnelsen, trengs ikke noe eller mindre forbehandling eller induksjon, eller ko-generell bedøvelses-farmasøytika å bli anvendt enn det som er nødvendig med dinitrogenoksid. Dette reduserer således rekonvalesenstiden som behøves etter kirurgien. I tillegg reduserer tilstede-værelse av helium effektivt tettheten av gassblandingen og reduserer derfor anstrengelsene som er nødvendig for respirasjon og forbedrer distribusjon av bedøvelsesgass-blandingen i lungene.

Følgende eksempel vil tjene til ytterligere å illustrere oppf innelsen.

En kvinnelig pasient med barn gjennomgår kirurgi, f.eks. plastisk kirurgi. Det har ikke blitt gitt noe formedikamen-tering. Metyl-atropinbromid (0,002 mg/kg intravenøst) og 500 ml Ringer's laktatoppløsning kan gå forut for induksjon av anestesimiddel med tiopenton (2,5-5 mg/kg) og 0,1 mg fentanyl. Trakeal intubering kan bli forenklet ved 0,1 mg/kg pancuronium. Pasienten blir deretter gitt 100% oksygen i 5-8 minutter for å denitrogenere eller fjerne nitrogen fra lungene. Pasienten blir deretter administrert en blanding som omfatter 70$ xenon, 10$ helium og 20$ oksygen under varig-heten av kirurgien i ca. en time. Xenonblandingen blir administrert til pasienten ved et gjenpustingssystem tilknyttet en respirator/ventilator for å støtte tilstrekkelig og nøyaktig respirasjon av pasienten, og kontinuerlig justering av gassblandingen til det som er ønskelig av klinikeren fra en lang rekke sylindere eller tanker som inneholder xenon, helium og oksygen, og gjør anvendelsen kostnadseffektiv. Utåndede gasser blir slettet for bakterier ved et 0,22 um filter og for karbondioksid ved et adsorber-ende filter før det igjen går inn i gjenpustingskammeret til avgivelsesinnretningen. Etter at kirurgien er ferdig, blir strømmen av gassblandingen som inneholder xenon stoppet og masken blir fjernet fra pasienten. Pasienten gjenvinner bevisstheten etter så lite som 2 minutter. Pasienten kan bli administrert med 100$ oksygen i f.eks. 3-5 minutter for å akselerere rensing av xenon fra legemet og dermed øke gjenvinning av hukommelsen.

Den anestetiske blandingen i oppfinnelsen kan også bli anvendt i dentalkirurgi slik som tannuttrekking, rotkanal eller i andre mindre kirurgiske prosedyrer slik som inguinal hernioplasti eller laserlaproskopi, som kan bli gjennomført ved å anvende bare gassblandingen som det generelle bedøvel-sesmidlet som en erstatning for dinitrogenoksid, der andre andeler av den kirurgiske prosedyren forblir den samme. Pasienten kan f.eks. bli administrert gassblandingen direkte fra en enkelt forhåndsblandet sylinder eller tank, eller fra en lang rekke sylindere eller tanker gjennom en gjenpustings-avleveringsinnretning som beskrevet over. En respirator/- ventilator er ikke nødvendig, men det er foretrukket fra et sikkerhetssynspunkt. Etter avslutning av prosedyren kan rensing av xenon fra pasientens legeme bli akselerert ved administrering av 100$ oksygen i 3-5 minutter, for å påskynde gjenvinning av bevissthet. Resultatet av prosedyrene med bare den anestetiske blandingen i oppfinnelsen og uten induksjon eller ko-generell anestetisk farmasøytika, kombinert med rask rensing fra legemet med f.eks. 100$ oksygen, vil tillate at etterpasientprosedyrer muliggjør at pasienter reiser hjem alene kort tid etter avslutning av en prosedyre og/eller hvis de er tilstrekkelig friske og hvis arten av kirurgien ikke krever anstrengelser eller belastninger.

Claims (2)

1. Gassblanding egnet for inhalasjons-anestesi,karakterisert vedat den omfatter fra 60 til 78,5 mol-% stabil xenon, fra 19,5 til 38 mol-$ oksygen og fra 2,5 til 20,5 mol-% helium.

2. Blanding ifølge krav 1,karakterisert vedat den er inneholdt i en sylinder.