Kohlendioxidreflexion der Anästhetikareflektoren MIRUS® versus AnaConDa® unter verschiedenen Bedingungen

Abstract

Zielsetzung: Als Alternative zur intravenösen Sedierung erlangt die Applikation vola-tiler Anästhetika durch das Reflexionsprinzip zunehmende Verbreitung auf Intensiv-stationen und wurde in die S3-Leitlinie der DGAI aufgenommen. Bei der Anwendung von AnaConDa® (Sedana Medical, Uppsala, Schweden) wurde eine Beeinträchtigung der Elimination von Kohlendioxid (CO2) nachgewiesen. Kürzlich wurde ein neuer An-ästhetikareflektor eingeführt, MIRUS (Pall Medical, Dreieich, Deutschland), über des-sen CO2-Elimination keine Daten vorliegen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die Reflektoren von AnaConDa® und MIRUS in zwei unterschiedlichen Ver-suchsabläufen in Bezug auf die CO2-reflektierenden Eigenschaften unter verschiede-nen Bedingungen untersucht. Methoden: Ein konstanter CO2-Fluss wurde in eine Testlunge geleitet, die mit einer Frequenz von 10 min-1 und einem Tidalvolumen von 500 ml beatmet wurde. Ein heat moisture exchanger (inneres Volumen: 35 ml), MIRUS (100 ml) und AnaConDa (100 ml) wurden nacheinander konnektiert. Im Versuchsteil I wurden die inspiratorischen und expiratorischen CO2-Konzentrationen (Insp-CO2, Et-CO2) unter ambient tempera-ture pressure (ATP), body temperature pressure saturated (BTPS) Bedingungen, ohne und mit Isoflurane 0,4 Vol.-% (ISO-0.4) und 1,2 Vol.-% (ISO-1.2) gemessen. In Ver-suchsteil II wurde mit MIRUS und AnaConDa das Tidalvolumen angepasst, um Normokapnie beizubehalten. Ergebnisse: In Teil I fielen Insp-CO2 und Et-CO2 mit AnaConDa höher aus als mit Mirus, ebenso unter ATP verglichen mit BTPS-Bedingungen. Isofluran erniedrigte Insp-CO2 wie Et-CO2. Unterschiede zwischen AnaConDa und Mirus verschwanden. In Teil II musste das Tidalvolumen nicht nur um 65 ml erhöht werden, um das größere Volumen der Reflektoren zu kompensieren, sondern es fand zusätzlich eine Erhöhung um 198/58/35/25 ml unter ATP/BTPS/ISO-0.4/ISO-1.2 mit AnaConDa, bzw. 72/25/25/25 ml unter den gleichen Bedingungen mit MIRUS statt. Schlussfolgerung: Beide Reflektoren erschweren die CO2-Elimination, zum einen aufgrund ihres höheren inneren Volumens (volumetrischer Totraum: 100 ml), zum an-deren aufgrund ihrer CO2-reflektierenden Eigenschaften (reflektiver Totraum). Der re-flektive Totraum wird durch Isofluran drastisch reduziert. Daher sollten beide Reflek-toren nicht ohne Inhalationsanästhetika angewandt werden. Beatmungsparameter und Blutgasparameter sollten engmaschig kontrolliert werden. Für beide Produkte scheint ein minimales Atemzugvolumen von 350 ml gerechtfertigt. Die Verwendung von spe-zifischerem Reflektormaterial, vor allem eine Reduktion der Größe der Reflektoren, wäre wünschenswert.

Background: Inhalation sedation is increasingly applied in some intensive care units, not least since its recommendation in the German S3-Guidelines, facilitated by anes-thetic reflectors. An impaired carbon dioxide (CO2) elimination in the use of Ana-ConDa® (Sedana Medical, Uppsala, Sweden) has been shown. Recently, another an-esthetic reflection device has been introduced, the MIRUS (Pall Medical, Dreieich, Ger-many), whose CO2 elimination has not yet been examined. In this doctoral research study, the reflectors of AnaConDa and MIRUS were examined in two different tests to determine the CO2-reflecting properties under various conditions. Methods: A constant flow of CO2 was passed into a test lung, ventilated with a fre-quency of 10 min-1 and a tidal volume of 500 ml. A heat moisture exchanger (internal volume 35 ml), MIRUS (100 ml) and AnaConDa (100 ml) were connected successively. In the first part of the study, inspired and endtidal CO2 concentrations (insp-CO2, et-CO2) were determined under ambient temperature pressure (ATP), as well as under body temperature pressure saturated (BTPS) conditions with and without isoflurane 0,4 Vol.-% (ISO-0.4) and 1,2 Vol.-% (ISO-1.2). In part II, the tidal volume with MIRUS and Ana-ConDa was adjusted to keep et-CO2 around 39-41 mmHg. Results: In part I of the study, et-CO2 and insp-CO2 were higher with AnaConDa com-pared to MIRUS, and higher under ATP compared to BTPS conditions. Isoflurane de-creased insp-CO2 and et-CO2 and abolished the difference in CO2 elimination between AnaConDa and MIRUS. In part II, tidal volume had to be increased not only by 65 ml to compensate the higher internal volume, but in addition by 198/58/35/25 ml under ATP/BTPS/ISO-0.4/ISO-1.2 conditions for AnaConDa, and 72/25/25/25 ml under the same conditions for MIRUS. Conclusions: Both reflectors are causing carbon dioxide retention on the one hand due to their high internal volume (volumetric dead space: 100 ml), on the other hand because of their CO2 reflective properties (reflective dead space). Reflective dead space is decreased by isoflurane. As a result, the reflectors should not be used without inhalation anesthetics. Furthermore ventilation parameters and blood gases should be closely monitored, for both devices a minimal tidal volume of 350 ml seems justified. The use of more specific reflector materials, but most of all, a reduction in size of the two devices would be desirable.