Restemissionen volatiler Anästhetika nach Anästhesiearbeitsplatzvorbereitung und Aktivkohlefiltereinsatz

Abstract

Hintergrund: Volatile Anästhetika können bei prädisponierten Patienten möglicherweise maligne Hyperthermiekrisen (MH) auslösen. Eindeutig definierte Grenzwerte sind bisher nicht bekannt, jedoch zeigte sich in einer Studie mit prädisponierten Schweinen, dass Spuren von 5 ppm Halothan keine maligne Hyperthermie auslösen. Ein regulär mit volatilen Anästhetika betriebenes Anästhesiegerät kann relevante Restkonzentrationen über diesem anzunehmenden Grenzwert absondern. Daher untersuchten wir das Auswaschverhalten von Desfluran und Sevofluran im Dräger Primus® nach dem Austausch von verschiedenen Komponenten und bei der Verwendung von Aktivkohlefiltern (Dynasthetics, USA). Material, Methoden: Das Anästhesiegerät (Dräger Primus®) wurde für 2 Stunden mit 7% Desfluran oder 2,5% Sevofluran an einer Testlunge betrieben. Fünf verschiedene Aufbereitungsverfahren, drei Frischgasflüsse und drei Prozedere mit Aktivkohlefiltern wurden untersucht. Nicht austauschbare und autoklavierte Teile des Dräger Primus® wurden zusätzlich auf Restemissionen volatiler Anästhetika untersucht. Die Messungen wurden mittels multikapillarsäulengekoppelter Ionenmobilitätsspektrometrie (MCC-IMS) durchgeführt. Hiermit liegen die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen für Desfluran unter 1 ppb und für Sevofluran unter 2,5 ppb. Ergebnisse: Das beste Aufbereitungsprozedere bestand aus einer 10-minütigen Spülung mit maximalem Frischgasfluss (18 l/min) in der Kombination mit dem Ersatz aller austauschbaren Komponenten des Beatmungskreislaufs durch neue oder autoklavierte Komponenten. Dies führte zu einer sofortigen Reduktion der Restkonzentrationen unter 5 ppm. Ein Frischgasfluss von 10 l/min reduzierte die Restkonzentrationen ebenso effektiv wie ein Fluss von 18 l/min; Flüsse von 1 oder 5 l/min verlangsamten das Auswaschen. Aktivkohlefilter reduzierten die Restkonzentrationen unmittelbar unter 5 ppm für bis zu 24 Stunden, unabhängig von der vorherigen Vorbereitung des Arbeitsplatzes. Ein gebrauchter Frischgasschlauch, ein autoklaviertes Kreisteil und eine autoklavierte Ventilatormembran sonderten Spuren (≤ 7 ppb) volatiler Anästhetika ab. Schlussfolgerung: Restkonzentrationen volatiler Anästhetika unterhalb der anzunehmenden Triggerschwelle einer malignen Hyperthermiekrise können durch 10 minütiges Spülen (≥ 10 l/min) und das Ersetzen aller Komponenten des Atemwegskreislaufs oder durch den Einsatz von Aktivkohlefiltern erzielt werden. Bei Kombination des besten Aufbereitungsprozederes mit Aktivkohlefiltern sind keine Restkonzentrationen nachweisbar.

Background: Volatile anesthetics can potentially trigger malignant hyperthermia crises (MH) in predisposed patients. Definitive limit values are unknown, but a study with predisposed pigs showed that traces of 5 ppm halothane don’t trigger malignant hyperthermia. A regularly operated anesthesia machine with volatile anesthetics can emit relevant residual concentrations. We therefore investigated the washout of desflurane and sevoflurane in the Dräger Primus® after replacing various components and under usage of activated carbon filters (Dynasthetics, USA). Material, Methods: The anesthesia machine (Dräger Primus®) was operated on a test lung for 2 hours with 7% desflurane or 2.5% sevoflurane. Five different preparation procedures, three fresh gas flow rates and three distinct applications of activated carbon filter were examined. Non-replaceable and autoclaved parts of the Dräger Primus were also examined for residual emissions of volatile anesthetics. Concentrations were measured by multi-capillary column-ion mobility spectrometry (MCC-IMS). This means that the detection and quantification limits for desflurane are below 1 ppb and for sevoflurane below 2.5 ppb. Results: The best preparation procedure consisted of a 10-minute flushing period with maximum fresh gas flow (18 l/min) in combination with the replacement of all replaceable components of the ventilation circuit with new or autoclaved components. This led to an immediate reduction in the residual concentration below 5 ppm. A fresh gas flow of 10 l/min reduced the residual concentrations as effectively as 18 l/min; flows of 1 or 5 l/min slowed the washout. Activated carbon filters reduced the residual concentrations immediately below 5 ppm for up to 24 hours regardless of the previous preparation of the workplace. A used fresh gas hose, an autoclaved circular part and an autoclaved ventilator membrane emitted traces (≤ 7 ppb) of volatile anesthetics. Conclusion: Presumably safe residual concentrations of volatile anesthetics can be obtained by flushing for 10 minutes (≥ 10 l/min) and replacing all components of the airway circuit or by using activated carbon filters. When combining the best reprocessing procedure with activated carbon filters, no residual concentrations are detectable.