СПОСОБ ИНГАЛЯЦИОННОЙ АНЕСТЕЗИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК A61M16/01 A61M16/10 

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии, и может быть использовано в экспериментальной и клинической хирургической практике с применением перспективного анестетика - ксенона.

Ксенон, являясь благородным инертным газом, легко проникает через легкие, хорошо растворяется в жирах (коэффициент растворимости масло-вода равен 20), биотрансформации в организме не подвергается и после прекращения подачи в течение 3-4 минут выделяется из организма. Ксенон не обладает токсическим действием на организм матери и плода, не вызывает кардиодепрессивного эффекта, не оказывает влияния на морфологию и коагулологию крови, не изменяет нейроэндокринного статуса, обеспечивает надежную анестезиологическую защиту.

Настоящее изобретение направлено на расширение применения дорогостоящего и дефицитного ксенона в медицинской практике путем его регенерации для многократного использования.

Известен способ ингаляционной анестезии, включающий приготовление анестетика, проведение анестезии по частично-реверсивному типу со сбором выдыхаемого анестетика путем адсорбции.

Оборудование для осуществления известного способа состоит из наркозного аппарата, содержащего блок приготовления анестетика, блок дыхания, а также адсорбер для сбора выдыхаемого анестетика (фильтр наркотических веществ). [А. И. Трушин, В.М. Юревич. Аппараты ингаляционного наркоза. - М.: Медицина, 1989, с. 54-55, 131-137].

Известное техническое решение не обеспечивает возможности многократного использования анестетика из-за:
- отсутствия регенерации анестетика;
- отсутствия очистки анестетика от примесей;
- отсутствия аналитического контроля используемого анестетика во время операции.

Известны также способ ингаляционной анестезии и оборудование для его осуществления, являющиеся наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению.

Известный способ анестезии включает приготовление анестетика на основе ксенона или анестетика на основе ксенона с добавкой фторсодержащих соединений, проведение анестезии по частично-реверсивному типу с обеззараживанием газообразных смесей на фазах вдоха и выдоха, поглощение из выдыхаемой смеси СO₂ и Н₂O и фторсодержащих соединений, возврат ее на фазу вдоха с возможностью удаления излишков и сбор выдыхаемой смеси после анестезии. Причем выдыхаемую смесь не подвергают регенерации для многократного использования. Аналитический контроль известного способа включает в основном определение количественных характеристик газовых смесей, например расхода и концентраций, во время анестезии.

Оборудование для осуществления описываемого способа содержит наркозный аппарат, емкость для сбора выдыхаемой смеси и устройство для принудительной подачи газа. Наркозный аппарат состоит из блока приготовления анестетика, включающего источники сжатых газов с расходомерами и испаритель жидких фторсодержащих соединений, и блока дыхания, включающего анализатор состава анестетиков и бактерицидные фильтры, смонтированные на линиях вдоха и выдоха, поглотитель СO₂ и Н₂O, линию возврата выдыхаемой смеси в линию вдоха, снабженную двухходовым краном и предохранительным клапаном. Причем емкостью для сбора выдыхаемой смеси является баллон, в качестве устройства для принудительной подачи газа установлен компрессор, после поглотителя СO₂ и Н₂О размещен также адсорбер для отделения фторсодержащих соединений. Наркозный аппарат, кроме того, снабжен газоанализаторами, определяющими концентрацию ксенона, наличие в нем N₂ и СO₂. [Патент США 4905685, МПК А 61 М 16/00, НКИ 128/203, заявл. 180968 от 13.04.1988 г., опубл. 06.03.1990 г., "Оборудование для ингаляционной анестезии"].

Описанный способ и оборудование для его осуществления не позволяют регенерировать и многократно использовать ксенон для проведения операций на разных пациентах вследствие отсутствия соответствующих процедур и приспособлений, а именно:
- нет извлечения ксенона из собранной выдыхаемой смеси;
- нет очистки ксенона от микропримесей;
- нет аналитического контроля собранного ксенона на присутствие микропримесей.

Задачей настоящего изобретения является создание способа ингаляционной анестезии и оборудования для его осуществления, позволяющих регенерировать и многократно использовать очищенный ксенон для операций на разных пациентах при минимизации его потерь.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе ингаляционной анестезии, включающем приготовление анестетика на основе ксенона или анестетика на основе ксенона с добавкой фторсодержащих соединений, проведение анестезии по частично-реверсивному типу с обеззараживанием газообразных смесей на фазах вдоха и выдоха, поглощение из выдыхаемой смеси СO₂, Н₂O и фторсодержащих соединений, возврат ее на фазу вдоха с возможностью удаления излишков и сбор выдыхаемой смеси после анестезии, согласно изобретению, при удалении излишков и после анестезии осуществляют регенерацию ксенона путем его адсорбции-десорбции, отделения фторсодержащих и органических соединений на геттерах при температуре их взаимодействия с аналитическим контролем ксенона, например, методами взвешивания и хроматографии, и последующий возврат регенерированного ксенона на стадию приготовления анестетика.

В известном оборудовании для осуществления ингаляционной анестезии, содержащем наркозный аппарат, емкость для сбора выдыхаемой смеси и устройство для принудительной подачи газа, наркозный аппарат состоит из блока приготовления анестетика, включающего источники сжатых газов с расходомерами и испаритель жидких фторсодержащих соединений, и блока дыхания, включающего анализатор состава анестетиков и бактерицидные фильтры, смонтированные на линиях вдоха и выдоха, поглотитель СO₂ и Н₂O, линию возврата выдыхаемой смеси в линию вдоха, снабженную двухходовым краном и предохранительным клапаном, согласно изобретению, в качестве емкости использован сменный патрон, заполненный адсорбентом и входящий в комплекс регенерации ксенона, который включает также десорбер, вакуум-насос, аппарат с геттерным наполнителем, например, с губчатым титаном, в качестве устройства для принудительной подачи газа - крионасос и баллон для сбора регенерированного ксенона, причем источник сжатого ксенона, патрон и баллон установлены на электронных весах, а в комплексе регенерации, кроме того, размещен, например, хроматограф.

Осуществление заявляемого способа анестезии с использованием предлагаемого оборудования по сравнению с прототипом [см. патент США 4905685] обеспечивает:
- возможность регенерации ксенона;
- получение чистого ксенона без примесей;
- многократность использования ксенона (возврат баллона с чистым регенерированным ксеноном на стадию приготовления анестетика);
- удешевление анестезии;
- минимизацию потерь ксенона.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение не известно из уровня исследуемой техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

Сущность заявляемого изобретения для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Возможность осуществления анестезии в условиях заявляемого способа с использованием предлагаемого оборудования, собираемого из преимущественно серийно выпускаемых отечественных приборов и устройств, свидетельствует о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Заявляемый способ ингаляционной анестезии и оборудование для его осуществления прошли клинические испытания в условиях кафедр анестезиологии и реаниматологии Уральской государственной медицинской Академии, городской больницы 3 (г. Томск) и больницы 3 (Волынская) Медицинского Центра УД Президента РФ (г. Москва).

На чертеже представлена схема оборудования для осуществления заявляемого способа ингаляционной анестезии.

Обозначения на чертеже:
1 - наркозный аппарат
2 - сменный патрон с адсорбентом
3 - крионасос
4 - блок приготовления анестетика
5 - источник сжатого ксенона (баллон)
6 - источник сжатого кислорода (баллон)
7 - испаритель жидких фторсодержащих соединений
8 - расходомеры
9 - блок дыхания
10 - дыхательный мешок
11 - анализатор состава анестетиков
12 - клапаны вдоха и выдоха
13 - бактерицидные фильтры
14 - маска или трубка пациента
15 - линия вдоха
16 - линия выдоха
17 - поглотитель СO₂ и Н₂O
18 - линия возврата выдыхаемой смеси
19 - двухходовой кран
20 - предохранительный клапан
21 - комплекс регенерации
22 - десорбер
23 - вакуум-насос
24 - аппарат с геттерным наполнителем
25 - баллон с регенерированным ксеноном
26 - электронные весы
27 - хроматограф
Оборудование для осуществления ингаляционной анестезии (см. схему на чертеже) состоит из наркозного аппарата 1 - "Полинаркон 2П", сменного патрона 2 с адсорбентом, например с активированным углем, и крионасоса 3. Наркозный аппарат 1 содержит блок приготовления анестетика 4 и блок дыхания 9. Блок приготовления анестетика 4 включает источник сжатого ксенона 5, установленный на электронных весах 26, источник сжатого кислорода 6 с соответствующими расходомерами 8 и испаритель жидких фторсодержащих соединений 7. Блок дыхания содержит дыхательный мешок 10, анализатор состава анестетиков 11, бактерицидные фильтры 13, маску (или трубку) пациента 14, поглотитель СO₂ и Н₂O 17, линию вдоха 15, линию выдоха 16, линию возврата выдыхаемой смеси 18 в линию вдоха 15. Линия 18 снабжена двухходовым краном 19 (сплошная линия - кран закрыт, пунктир - кран открыт) и предохранительным клапаном 20. Все элементы наркозного аппарата соединены между собой трубчатыми коммуникациями с необходимой арматурой.

Комплекс регенерации 21 состоит из сменного патрона 2, установленного на электронных весах 26, десорбера 22 (представляющего собой теплоизолированный корпус с гнездом для размещения сменного патрона), вакуум-насоса 23, аппарата с геттерным наполнителем 24 (геттерный наполнитель - губчатый титан), крионасоса 3, хроматографа 27 и баллона с регенерированным ксеноном 25, установленного на электронных весах 26.

Комплекс регенерации ксенона 21 может быть размещен непосредственного в операционной или в отдельном помещении, удаленном от нее. Сменный патрон 2 свободно отсоединяется от линий связи с наркозным аппаратом 1 и перемещается (переносится вручную или другим способом) в десорбер 22.

Пример 1. Осуществление ингаляционной анестезии с использованием анестетака на основе ксенона.

Перед осуществлением анестезии проводили денитрогенизацию наркозного аппарата и легких пациента - вытеснение азота кислородом, путем подачи последнего из источника сжатого кислорода 6 с помощью двухходового крана 19 (положение крана - открыт) с дальнейшим сбросом кислорода через патрон 2 в атмосферу.

Для приготовления анестетика на основе ксенона устанавливали потоки кислорода (300 мл/мин) и ксенона (1,16 л/мин) из источников сжатых газов 5 и 6, которые смешивались на линии вдоха наркозного аппарата 1 (положение крана 19 - открыт).

После промывания блока дыхания 9 полученной смесью расход ксенона снижали до 600 мл/мин и проводили хирургическую операцию с применением анестезии по частично-реверсивному типу (положение крана 19 - закрыт). При этом циркулирующая в блоке дыхания 9 смесь обеззараживалась на фазах вдоха и выдоха при помощи бактерицидных фильтров 13, очищалась от СO₂ и Н₂O в поглотителе 17, а ее излишки сбрасывались через предохранительный клапан 20 в сменный патрон 2, в котором происходила адсорбция ксенона на активированном угле (начало регенерации ксенона).

После завершения операции собирали выдыхаемую смесь в сменный патрон 2 (положение крана 19 - открыт) вытеснением ее кислородом из источника 6 (адсорбция ксенона в патроне 2 заканчивается).

Затем продолжали регенерацию ксенона, предварительно проведя вакуумирование всего комплекса регенерации с помощью вакуум-насоса 23. Сменный патрон 2 вручную переносили в десорбер 22, который постепенно нагревали до температуры не менее 180^oС, при этом происходила десорбция ксенона. Выделившийся ксенон из десорбера 22 при помощи крионасоса 3 направляли в аппарат с геттерным наполнителем (губчатым титаном) 24, в котором отделяли от ксенона выдыхаемые органические соединения (например ацетон, метан и др.) при температуре их взаимодействия - 900^oС. После этого регенерированный ксенон при помощи крионасоса 3 закачивали в баллон 25, завершая регенерацию.

Наличие микропримесей в регенерированном ксеноне определяли при помощи хроматографа 27.

Регенерированный чистый ксенон в баллоне 25 возвращали на стадию приготовления, на которой он служил источником сжатого ксенона 5. Патрон 2 извлекали из десорбера 22 и вновь присоединяли к наркозному аппарату 1.

Вес всех емкостей, содержащих ксенон (источник сжатого ксенона 5, патрон 2 и баллон 25), контролировали при помощи электронных весов 26.

В условиях, аналогичных примеру 1, осуществляли ингаляционную анестезию с применением малопоточного наркозного аппарата (low-flow) с использованием анестетика на основе ксенона с добавкой фторсодеращих соединений (фторэтан с концентрацией в блоке дыхания 2,0±0,5 об.%) в примере 2. Причем отделение фторсодержащих соединений от ксенона проводили в аппарате 24.

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров и данных таблицы, использование заявляемых "Способа ингаляционной анестезии и оборудования для его осуществления" по сравнению с известным способом и оборудованием, взятыми за прототип [см. патент США 4905685], обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:
- регенерацию ксенона;
- получение чистого ксенона без примесей;
- исключение необходимости обеззараживания и очистки баллонов и сменного патрона;
- многократность использования ксенона;
- минимизацию потерь ксенона;
- возможность применения одного комплекса регенерации для обслуживания нескольких клиник.

Область применения: медицина, в частности анестезиология. Способ включает приготовление анестетика на основе ксенона или анестетика на основе ксенона с добавкой фторсодержащих соединений, проведение анестезии по частично реверсивному типу с обеззараживанием газообразных смесей на фазах вдоха и выдоха, поглощение из выдыхаемой смеси СО₂ и Н₂О, возврат ее на фазу вдоха с возможностью удаления излишков и сбор выдыхаемой смеси после анестезии, осуществление регенерации ксенона (при удалении излишков и после анестезии) путем его адсорбции-десорбции, отделения фторсодержащих и органических соединений на геттерах при температуре их взаимодействия с аналитическим контролем ксенона методами взвешивания и хроматографии и последующий возврат регенерированного ксенона на стадию приготовления анестетика. Оборудование для осуществления ингаляционной анестезии содержит наркозный аппарат, сменный патрон, заполненный адсорбентом и входящий в комплекс регенерации ксенона, и крионасос. Наркозный аппарат состоит из блока приготовления анестетика, включающего источники сжатых газов с расходомерами и испаритель жидких фторсодержащих соединений, и блока дыхания, включающего анализатор состава анестетиков, бактерицидные фильтры, смонтированные на линиях вдоха и выдоха, поглотитель СО₂ и Н₂О, линию возврата выдыхаемой смеси в линию вдоха, снабженную двухходовым краном и предохранительным клапаном. Комплекс регенерации ксенона включает также десорбер, вакуум-насос, аппарат с геттерным наполнителем, баллон для сбора регенерированного ксенона и хроматограф. Источник сжатого ксенона, патрон и баллон установлены на электронных весах. Технический результат - возможность регенерации ксенона, получение чистого ксенона без примесей, исключение необходимости обеззараживания оборудования, многократность использования ксенона при минимизации его потерь, возможность применения одного комплекса регенерации для обслуживания нескольких клиник. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ ингаляционной анестезии, включающий приготовление анестетика на основе ксенона или анестетика на основе ксенона с добавкой фторсодержащих соединений, проведение анестезии по частично реверсивному типу с обеззараживанием газообразных смесей на фазах вдоха и выдоха, поглощение из выдыхаемой смеси СО₂, Н₂О и фторсодержащих соединений, возврат смеси на фазу вдоха с возможностью удаления излишков и сбор выдыхаемой смеси после анестезии, отличающийся тем, что при удалении излишков и после анестезии осуществляют регенерацию ксенона путем его адсорбции-десорбции, отделения фторсодержащих и органических соединений на геттерах при температуре их взаимодействия с аналитическим контролем ксенона методами взвешивания и хроматографии и последующий возврат регенерированного ксенона на стадию приготовления анестетика. 2. Оборудование для осуществления ингаляционной анестезии, содержащее наркозный аппарат, емкость для сбора выдыхаемой смеси и устройство для принудительной подачи газа, причем наркозный аппарат состоит из блока приготовления анестетика, включающего источники сжатых газов с расходомерами и испаритель жидких фторсодержащих соединений, и блока дыхания, включающего анализатор состава анестетиков, бактерицидные фильтры, смонтированные на линиях вдоха и выдоха, поглотитель СО₂ и Н₂О, линию возврата выдыхаемой смеси в линию вдоха, снабженную двухходовым краном и предохранительным клапаном, отличающееся тем, что в качестве емкости использован сменный патрон, заполненный адсорбентом и входящий в комплекс регенерации ксенона, который включает также десорбер, вакуум-насос, аппарат с геттерным наполнителем, в качестве устройства для принудительной подачи газа - крионасос, и баллон для сбора регенерированного ксенона, причем источник сжатого ксенона, патрон и баллон установлены на электронных весах, а в комплексе регенерации, кроме того, размещен хроматограф. 3. Оборудование для осуществления ингаляционной анестезии по п. 2, отличающееся тем, что в качестве геттерного наполнителя использован губчатый титан.