Кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО (зав.проф И.В.Молчанов).
ООО Акела-Н
Сама идея получения из воздуха сильного анестетика звучит сегодня фантастично! Ксенон без преувеличения уникальный инертный газ. Наркотический эффект его в условиях обычной земной атмосферы. был предсказан и экспериментально подтвержден нашим соотечественником проф. Н.В.Лазаревым (13). Первое клиническое применение ксенона (Хе) в качестве средства для наркоза было выполнено американскими авторами в 1951г.(21). Последующие экспериментальные и клинические исследования показали, что ксенон оказался самый безопасным и перспективным анестетиком ХХ1 века.( 1-4,8,10,12,13,20,26,27).
Научная разработка ксеноновой анестезии в целях внедрения ее в практическое здравоохранение началась на кафедре анестезиологии и реаниматологии РМАПО в 1990 году. Первые экспериментальные результаты на крысах, подтверждающие наркотические свойства ксенона были получены 12 марта 1992 года, а несколько позднее полностью подтверждены клиническим аутоэкспериментом на 14 добровольцах - молодых врачах – анестезиологах, которые на себе воочию убедились в его анестезиологической эффективности ( 1). Более широкие клинические исследования по ксенону в клинике развернулись в 1993 и результаты их были опубликованы.(1-13,15,18). В последующем благодаря тесному творческому содружеству кафедры и предприятия ООО Акела-Н проведены официальные доклинические и клинические испытания ксенона и в 1999 году ксенон впервые в мире разрешен к медицинскому применению в качестве средства для ингаляционного наркоза (Приказ МЗ РФ № 363 от 8.10.1999.) (4).
По масштабам клинического использования ксенона, как анестетика, Россия заняла приоритетное место в мире. По сводной статистике в различных лечебных учреждениях Российской Федерации в настоящее время успешно проведено более 300 ксеноновых анестезий. Анестезия ксеноном стала применяться в кардиохирургии. Внедрение ксенона в хирургическую клинику – открыло новую страницу в медицинской науке, положило начало новому направлению в теории и практике современной анестезиологии!
Какие же основные черты этого нового направления ?
Прежде всего, анестезия ксеноном – это не просто анестезия с использованием очередного нового анестетика на длинном и трудном пути истории развития анестезиологии. Это не просто дань новому модному средству наркоза, которому уготована такая же судьба, какую испытали многие из ушедших ныне ингаляционных и неингаляционных анестетиков, созданных умом человека. Каждый из анестетиков прошлого играл определенную роль в развитии хирургии, обогащал человеческий опыт и оставил свой след в истории анестезиологической науки. Однако все анестетики прошлого были в той или иной степени токсичны и потенциально опасны для пациента и окружающего персонала.
Анестезия ксеноном - это новое направление в современной анестезиологии, поскольку оно предопределено применением одного из ярких представителей инертных газов в медицине. Как инертный газ, ксенон индифферентен в жидких средах организма и его применение в остром и хроническом опыте не связано с проблемойтоксичности в отличие от большинства существующих анестетиков.
Проведенные нами доклинические исследования (1997-1998 гг) в рамках высоких требований Фармкомитета полностью подтвердили это. Ингаляция газонаркотической смеси Хе:О2 (80:20) не обладала токсичностью ни в остром, ни в хроническом эксперименте. Ксенон легко переносится животными и человеком, не обладает тератогенным и эмбриотоксическим действием, не влияет на репродуктивную функцию, не имеет аллергизирующих и канцерогенных свойств, оказывает, в отличие от большинства традиционных анестетиков, иммуностимулирующее действие.(4). И в этом его великое преимущество. Именно в этом заключено качественно новое явление в современной анестезиологии, которого не было в историческом периоде прошлого.
Отсутствие общей и специфической токсичности доказано также в результате значительного числа клинических наблюдений, которые проведены как на базе нашей кафедры (более 150 анестезий в общей хирургии), так и на базе других учреждений: ГКБ №83 (40 анестезий при операциях в сосудистой хирургии) городская .больница г.Томска (19 анестезий при резекции печени), в Москве в НИИ трансплантологии и искусственных органов (более 20 пациентов при операциях на сердце). Отсутствие общей и специфических форм токсичности позволяет применять ксеноновую анестезию у больных страдающих паналлергией, иммунодефицитом, сердечной недостаточностью. Ксенон не опасен также для женщин в различные сроки беременности. Он не имеет противопоказаний для больных, находящихся в состоянии выраженного эндо- или экзотоксикоза различной этиологии.
Анестезия ксеноном- это анестезия инертным газом, не вступающего в химические реакции с нейроном, но временно и обратимо изменяющего его функцию в передаче ноцицептивных и неноцицептивных стимулов. Из всех многочисленных анестетиков ксенон ближе всех стоит к разгадке теорий наркоза. Не случайно, в научном мире его считают инструментом познания механизмов анестезии. Механизмы молекулярных взаимодействий инертных газов с различными белками, аминокислотами, фосфолипидами, структурированной водой клеточных мембран, нейромедиаторами не изведаны и таят в себе много интересных явлений и новых открытий.
Наши клинические исследования (1,4) показали, что ксеноновая анестезия начинается с периферии и даже в малой концентрации ксенон начинает воздействовать на первую «релейную станцию» синаптической передачи предположительно в области желатинозной субстанции и 2-й пластины Рекседа задних рогов спинного мозга. Клинически это проявляется парастезией и онемением нижних конечностей, тяжестью, гипоалгезией при полном сохранении ясного сознания. Постепенно эти явления поднимаются выше, захватывают область живота, грудной клетки, шеи и головы как отражение топической блокады синаптической передачи по восходящим путям боли по мере нарастания концентрации ксенона в крови. Через 2-3 минуты ингаляции газонаркотической смеси отмечается воздействие ксенона на нейроны в области таламических бугров и гипоталамуса, появляются признаки психомоторной активности с выраженной эмоциональной окраской , которая характерна для 2-й стадии. Затем наступает выраженная анальгезия, нарастает заторможенность с быстрой утратой сознания. Установлено, что Хе оказывает тормозящее действие на NMDA рецепторы и слабо воздействует на ГАМК рецепторы, что косвенно подтверждается исследованиями BIS –спектрального индекса ЭЭГ. (17). Однако исследования в этом направлении делают лишь первые шаги. Центральная нервная система- огромное поле синаптических передач с участием огромного числа нейромедиаторов. На какие из них действует ксенон селективно, на какие не действует науке пока незвестно.
Применение ксенона и других инертных газов в медицине может дать революционный по своей сути прорыв к познанию физиологических процессов в структурах центральной нервной системы подобно тому быстрому развитию научно-технического процесса ХХ века, который был обусловлен открытием инертных газов и их применению в различных технических областях науки.
Многие из вновь открытых физиологических явлений найдут свое применение не только в анестезиологии, но и интенсивной терапии критических состояний, неврологии, психиатрии, наркологии, изменят наши устоявшиеся представления о механизме и патогенезе нейрогенных нарушений и методах их устранения.
Анестезия ксеноном- идеологически иная анестезия. В связи с дефицитом и высокой стоимостью ксенона она должна быть минимально-поточной анестезией, поскольку среднепоточная анестезия ксеноном экономически нерентабельна. В этой связи ксеноновая анестезия основана на новой современной идеологии - анестезии в условиях закрытого или условно закрытого контура. К сожалению, эта идеология с большим опозданием пришла в Россию поскольку отечественная наркозная аппаратура не способна была обеспечить минимальный поток газов и жидких анестетиков (1,6,7, 19).
По этой простой причине в России « Low flow anesthesia» делает лишь первые шаги и, преимущественно в тех учреждениях, которые имеют импортную наркозную технику. Однако в отношении применения ксеноновой анестезии по методике низкого потока возникают дополнительные трудности. Практика показала, что простое присоединение Хе к поплавковому дозиметру закиси азота и пересчетом Хе по тарировочной шкале , опубликованной в нашей монографии, не обеспечивает работу дозиметра на многих наркозных аппаратах зарубежного производства и автоматически отключает «гипоксическую» смесь Хе:О2.. Кроме того, газонаркотическая смесь Хе:О2, имеющая плотность в 4-4,5 раза выше, чем плотность воздуха, искажает параметры мониторов объемных показателей и практически делает их бесполезными. В этой связи применение ксенона в широкой клинической практике связано с необходимостью создания адаптированной к Хе наркозной техники и контрольно-измерительной аппаратуры. В настоящее время большинство фирм, имеющих традиционную осторожность, не будут стремиться к переоборудованию контрольно-диагностической и наркозной аппаратуры на Хе:О2 смесь, пока не узнают реальной потребности в аппаратах и приборах в нашей стране. Таким образом, внедрение медицинского ксенона (КсеМед) в целях анестезии, анальгезии или с лечебной целью, возможно с одновременным созданием или переоборудованием существующего парка наркозной аппаратуры. Задача может быть решена лишь при тесном содружестве с предприятиями медицинской техники.
В этой связи анестезия ксеноном стала мощным идеологическим толчком не только в мировозрении врачей анестезиологов, которые в своей рутинной практике не имели опыта работы с минимальными потоками в условиях закрытого контура, но она стимулировала усилия производителей отечественной наркозной техники. В настоящее время активизировалось работа по конструкции новых образцов наркозных аппаратов, адаптированных или модернизированных под ксенон. Одновременно идет разработка комплектующих изделий наркозной техники, адсорберов для ксенона, газоанализаторов и флуометров по ксенону. Появилась явная заинтересованность некоторых зарубежных фирм в изготовлении наркозных аппаратов по ксенону для российского рынка.
Необычность ксеноновой анестезии состоит еще и в том, что она неизбежно связанна с технологией рециклинга «отработанного» газа. Ничего подобного в истории развития анестезиологии еще не было. Технология рециклинга -это огромное поле новых идей и технических решений, к которым обращено внимание технических служб различных стран. Рециклинг ксенона –это основная и существенная часть общей задачи снижения стоимости ксенона и увеличения числа ксеноновых анестезий без изменения уровня промышленного производства ксенона. Технология рециклинга включает в себя процесс утилизации отработанного ксенона путем адсорбции газа на выходе из наркозного аппарата, накоплении отработанного газа с последующей десорбцией его в производственных условиях, тщательной очисткой для повторного и неоднократного использования. В этом заложена суть «русского» метода рециклинга ксенона.
Таким образом, анестезия ксеноном для снижения стоимости и его дефицитности неизбежно подвела нас к разработке технологии ксенон-сберегающей анестезии, включающая сочетание методики минимально-поточной анестезии с рециклингом выдыхаемого ксенона Ксенон-сберегающая анестезия, разработанная нами, становится в 30-36 раз дешевле среднепоточной анестезии ксеноном. Таким образом, технология ксеноновой анестезии существует на основе тесного взаимодействия лечебного учреждения с предприятием –производителем «Ксенона медицинского» ООО Акела-Н, которое доставляет, ксенон, инструктирует персонал по технике его применения и принимает собранный газ на регенерацию с последующим возвратом очищенной части ксенона.
Однако, внедрение технологии «ксенон-сберегающей» анестезии обусловлено не только экономическими причинами, но и стремлением к экологической безопасности, поскольку накопление ксенона вблизи рабочего места анестезиолога при плохой вентиляции может вызвать состояние легкого опьянения. В этой связи анестезия ксеноном по открытому или полузакрытому контуру нецелесообразна по экономическим и экологическим причинам. Поэтому целесообразно применять низкопоточную анестезию с обязательной утилизацией ксенона на выходе из аппарата или удалением его за пределы операционной, если не применяется специальный блок адсорбера.
Анестезия ксеноном - это анестезия экологически чистым природным продуктом, абсолютно безопасным для пациента. В этой связи анестезия ксеноном поднимает очень важную глобальную проблему современности - проблему экологической безопасности.
Анестезиологическая деятельность сегодня тесно связана с экологической опасностью и эта проблема является предметом активного обсуждения на различных симпозиумах и конференциях. Известно, что промышленное производство закиси азота и других азотистых соединений составляет 10% всех промышленных загрязнений в мире. Известно, что в Европе ежегодно расходуется закиси азота более 20 млрд. литров, мировое производство галогеносодержащих анестетиков достигает 10.000 тонн ( 1,6 биллиона литров).
Под влиянием ультрафиолета радикал NO и радикалы углерода истощают озоновый слой стратосферы нашей планеты. Только с 80-х годов озоновый слой уменьшился на 1% и этот процесс продолжает расти, изменяется климат планеты и тепловой пояс земли. Накопилось много сведений и о токсичности широко распространенной в нашей стране закиси азота, ее тератогенности, канцерогенности и опасности для пациентов и окружающего персонала (1, 23,24,25,28,31,32). Согласно международному протоколу, принятому в Киото (1997) производство таких анестетиков как галотан, пентран, энфлюран, изофлюран, содержащие радикалы углерода, хлора и фтора должно быть приостановлено к 2030 г.
Таким образом, сегодня анестезиологическая безопасность становитсячастью глобальной экологической проблемы. Не случайно ученые прогрессивных стран за последние 10 лет вновь вернулись к проблеме экологически чистой ксеноновой анестезии.
Ксеноновая анестезия – вскрыла еще один аспект практической анестезиологии - отсутствие соответствующего наркозного оборудования для проведения анестезии этим газовым анестетиком. Крупный отечественный производитель и разработчик наркозной техники ВНИИМП-ВИТЕ на словах выразил готовность к сотрудничеству, но на деле проявляет удивительную инертность в разработке новой наркозной техники по ксенону и не стремиться к сохранению отечественного приоритета в освоениии технологии ксенон-сберегающей анестезии.
У разработчиков ксеноновой анестезии остается один путь - искать внутренние резервы, использовать научный потенциал отечественных предприятий или идти на совместное сотрудничество с иностранными фирмами.
Совместными усилиями разработчиков ксенон-сберегающей анестезии (кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО) и отечественных производителей медицинского ксенона (ООО Акела-Н) был создан и запатентован блок адсорбции ксенона под названием –«Адсорбер», предназначенный для утилизации выдыхаемого «отработанного» ксенона путем адсорбции газа. Его сорбционная емкость рассчитана на 300- 350 литров Хе и он обеспечивает проведение более 15 операций под ксеноновой анестезией. Собранный ксенон подвергается десорбции в производственных условиях ООО Акела-Н, газ очищается и снова возвращается потребителю. Адсорбер присоединяется к наркозному аппарату отечественного или зарубежного производства со стороны клапана разгерметизации и выполняет две важные функции : первая - улавливает «отработанный» ксенон на выходе из наркозного аппарата для последующего неоднократного использования после соответствующей очистки, вторая – обеспечивает экологическую безопасность.
Второе изделие производства ООО Акела-Н представлено флуометром по Хе, (ДКМ-01), который обеспечивает точный учет потока Хе в мл/мин и общий его расход за время операции. Этому прибору нет аналогов в мире. Он обеспечивает формирование газонаркотической смеси при минимальных потоках, что обеспечивает проводить анестезию в детской практике.
Третье изделие –газоанализатор бинарных газов ГКМ-03-инсовт производства ЗАО ИНСОВТ (С-Петербург) обеспечивает контроль концентрации Хе в газонаркотической смеси.
Присоединение отмеченных комплектующих приборов к базовому наркозному аппарату значительно увеличивает его функциональные свойства и обеспечивает проведение ксеноновой анестезии. Все указанные комплектующие изделия могут быть смонтированы самостоятельно на отдельной подвижной тележке и в виде наркозной приставки и присоединятся к любому наркозному аппарату отечественного и зарубежного производства. В настоящее время ксеноновая наркозная приставка (КНП-01) в сборе изготовляется на производственной базе ООО Акела-Н и проходит клинические испытания.
.В настоящее время наступил новый этап в развитии ксеноновой анестезии - этап делового сотрудничества с отечественными и западными фирмами На этой основе в настоящее время создан на базе наркозного аппарата «Портек» (немецкой фирмы Stephan) совместно с ООО Акела-Н модель нового наркозного аппарата для российского рынка с комплектующими изделиями отечественного производства (блок адсорбции, газоанализатор по О2 и Хе и флуометр по Хе). . С выходом наркозной приставки в серийное производство будет сделан важный шаг в сторону более широкого применения медицинского ксенона, как в анестезиологии, так и в других разделах медицины.
Таким образом, ксеноновая анестезия дала импульс к развитию и техническим службам. В этом направлении перед инженерно-конструкторскими коллективами открывается огромное поле деятельности по различным аспектам ксеноновой анестезии. Это касается и конструкции оригинальных наркозно-дыхательных аппаратов, мониторов, новых изделий по рециклингу газа, по качеству сорбентов и технике десорбции.
Ксеноновая анестезия выявила много других привлекательных свойств инертного газа, кроме свойств анестетика (выключать сознание и обеспечивать полную аналгезию). Медицинский ксенон под торговой маркой (КсеМед) обеспечивает удивительно стабильную гемодинамику, умеренную вазоплегию, повышение органного кровотока (мозгового, печеночного, почечного, тканевого), улучшение микроциркуляции, повышение ударного объема сердца. В этой связи КсеМед имеет блестящие перспективы в кардиоанестезии и при операциях в общей хирургии у пациентов с компрометирующим миокардом.
Повышение органного кровотока и ряд специфических молекулярных свойств инертного газа ксенона открывают благоприятные перспективы применения его с лечебной целью при неврологической патологии, атеросклерозе мозговых сосудов, ишемической энцефалопатии, эмоциональном дисстресе, а также в качестве анальгетика при лечении болевых синдромов, шоке различного генеза, стенокардии, инфаркте миокарда, панкреонекрозе, почечной и печеночной колике.
Отсутствие токсичности и наличия достаточного анальгетического потенциала делают КсеМед перспективным анестетиком в родовспоможении и детской хирургии. Однако, в этих областях необходимо провести 3-ю фазу клинических испытаний в центральных академических медицинских учреждениях.
Практически КсеМед делает первые, но уверенные шаги в практической анестезиологии и укрепляет мнение анестезиологов в своей безопасности, наркотической силе и легкой управляемости.
Есть все основания полагать, что ксенон, как самый лучший газовый анестетик ХХ1 века, проложит себе широкий путь в народном здравоохранении и пациенты будут благодарить его за чудесный сон, анестезиологи будут восхищаться им, ученые будут глубже раскрывать неограниченные возможности этого перспективного анестетика.
Литература
Адсорбер (варианты) Патент №2153638, выдан 27.07.2000.
Адрес:
Москва,125284,
Больница им.С.П.Боткина, к.14 Кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО. Т . 252-19-00. Email : xenon@yauza.ru