Unidades de anestesia (Parte 1)

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Alcance de esta comparación de productos
Esta comparación de productos cubre sistemas completos de anestesia capaces de administrar agentes anestésicos, ventilar al paciente y monitorizar variables de ventilación (y posiblemente variables de gas y fisiológicas). Se excluyen los analizadores separados diseñados para medir concentraciones de anestésicos halogenados y gases suministrados a la unidad o para detectar niveles presentes en la sala de operaciones; También se excluyen los sistemas autónomos independientes de monitoreo fisiológico. Para obtener información sobre estos dispositivos, consulte las siguientes comparaciones de productos:

Estas unidades también se llaman: máquinas de anestesia.

Propósito
Las unidades de anestesia dispensan una mezcla de gases y vapores y varí­an las proporciones para controlar el nivel de conciencia y / o analgesia de un paciente durante procedimientos quirúrgicos. Las unidades de anestesia realizan principalmente las siguientes cuatro funciones:

  • Proporcionar oxí­geno (O2) al paciente
  • Mezclas de gases de mezcla, además de O2, que pueden incluir un vapor anestésico, óxido nitroso (N2O), otros gases médicos y aire
  • Facilitar la ventilación espontánea, controlada o asistida con estas mezclas de gases
  • Reducir, si no eliminar, los riesgos relacionados con la anestesia para el paciente y el personal clí­nico

El paciente es anestesiado inspirando una mezcla de O2, el vapor de un anestésico hidrocarbonado halogenado lí­quido volátil y, si es necesario, N2O y otros gases. Debido a que la respiración normal es deprimida rutinariamente por los agentes anestésicos y por los relajantes de músculo administrados junto con ellos, la asistencia respiratoria - ya sea con un ventilador automático o por compresión manual de la bolsa de depósito - suele ser necesaria para entregar el gas de respiración al paciente.

Principios de operación
Un sistema de anestesia comprende tres subsistemas básicos: una plataforma de suministro de gas, que crea y suministra mezclas de gases y supervisa la respiración del paciente (por ejemplo, velocidad, presión de la ví­a aérea); Un sistema de análisis y distribución de datos, que incluye hardware y software que recogen y procesan datos y lo muestran al clí­nico de manera significativa; Y monitores fisiológicos y multigas (opcional en la mayorí­a de las unidades), que indican los niveles y variaciones de varias variables fisiológicas y parámetros asociados con la función cardiopulmonar y / o las concentraciones de gas y agente en mezclas de gases respirados. Los fabricantes suelen ofrecer una combinación mí­nima de monitores, alarmas y otras caracterí­sticas que los clientes deben comprar para cumplir con las normas y garantizar la seguridad del paciente. Para cumplir con el estándar mí­nimo de atención en los Estados Unidos, la Sociedad Americana de Anestesiólogos (ASA) establece que los sistemas de anestesia deben monitorear continuamente la oxigenación del paciente, la ventilación, la circulación, los niveles de CO2 expirado y la temperatura. Se pueden utilizar monitores integrados o independientes.

Suministro y control de gas
Debido a que el O2 y el N2O se utilizan en grandes cantidades, normalmente se extraen de los suministros centrales de gas del hospital. Los cilindros que contienen O2 comprimido, N2O y a veces otros gases están montados en los yugos conectados a la máquina de anestesia y pueden servir como un suministro de gas de emergencia en caso de que los suministros centrales fallen. Las conexiones de los cilindros deben incluir sistemas de indexación (por ejemplo, patrón especí­fico de pasadores), que están destinados a impedir el montaje accidental de un cilindro de gas en el yugo incorrecto. Cada gas que entra en el sistema desde un cilindro fluye a través de un filtro, una válvula de retención unidireccional y un regulador que baja la presión a aproximadamente 45 libras por pulgada cuadrada (psi). No hay necesidad de un regulador separado cuando se usa el suministro de gas central porque la presión ya está a aproximadamente 50 psi.

Las máquinas de anestesia tienen varias caracterí­sticas de seguridad que impiden el suministro de una mezcla hipóxica de gases al paciente. Uno es un dosificador de oxí­geno que mantiene un nivel mí­nimo de flujo de O2 cuando se utiliza N2O como gas de equilibrio. Otro es un dispositivo de falla de suministro de O2 que disminuye o cierra el flujo de los otros gases y activa una alarma si la presión de suministro de O2 cae por debajo de unos 25 a 30 psi.
El flujo de cada gas en una unidad de flujo continuo es controlado por una válvula e indicado por un caudalí­metro. El caudalí­metro puede ser una disposición puramente mecánica, con un tubo de flujo en el que una bobina se mueve hacia arriba y hacia abajo dependiendo del flujo, o puede ser un sensor electrónico con una pantalla de cristal lí­quido. Después de que los gases pasan a través de la válvula de control y del caudalí­metro, entran en el sistema de baja presión y, si es necesario, pasan a través de un vaporizador, se administran al paciente. Un monitor de O2 que se encuentra en el lado inspiratorio del circuito de respiración analiza el gas muestreado desde el circuito respiratorio del paciente y muestra la concentración de O2 en porcentaje de volumen. Los monitores de O2 deben sonar una alarma si la concentración de O2 cae por debajo del lí­mite preestablecido.

Si el flujo de gases anestésicos al paciente debe ser interrumpido por cualquier razón, se puede activar una válvula de descarga de O2 para proporcionar un flujo grande de O2 de fuente central para purgar el circuito de respiración de los vapores anestésicos. El flujo de descarga de O2 evita los caudalí­metros y los vaporizadores.

Vaporizadores
Debido a que los agentes anestésicos inhalados existen como lí­quidos a temperatura ambiente y la presión ambiente al nivel del mar, deben ser evaporados por un vaporizador. Los vaporizadores añaden una cantidad controlada de vapor anestésico a la mezcla de gases. Las unidades capaces de acomodar más de un vaporizador a la vez (algunos aceptan hasta tres) deben tener un enclavamiento que impida el uso de más de un vaporizador a la vez. La mayorí­a de los vaporizadores son variados bypass (convencional) o licuadora calentada. Algunas unidades de anestesia ahora tienen un tipo de vaporizador de inyector de lí­quido. Este vaporizador es controlado electrónicamente e inyecta el agente anestésico lí­quido directamente en la corriente de gases.

Los bypass variables y los vaporizadores de mezcladores calentados están calibrados en concentración y por lo tanto pueden suministrar una concentración de vapor preseleccionada en condiciones variables. En un vaporizador de bypass variable, tal como el utilizado para enflurano, isoflurano, halotano o sevoflurano, una válvula de derivación divide la mezcla de gas que entra en el vaporizador en dos corrientes; La corriente más grande pasa directamente a la salida del vaporizador, mientras que la corriente más pequeña se desví­a a través de una cámara interna en la que el vapor llena el espacio sobre el anestésico lí­quido relativamente volátil. El vapor se mezcla con el gas de la corriente más pequeña, que entonces reune la corriente más grande mientras sale del vaporizador. En un vaporizador de bypass variable controlado mecánicamente, un sensor térmico bimetálico que regula la válvula de derivación para desviar más o menos gas a través de la cámara compensa los cambios de temperatura que afectan a la presión de vapor de equilibrio por encima del lí­quido. Cada vaporizador de bypass variable está especí­ficamente diseñado y calibrado para un anestésico lí­quido particular.

El vaporizador de mezclador calentado se introdujo para su uso con el agente anestésico desflurano. En este tipo de vaporizador, el desflurano se calienta en una cámara de sumidero. Una corriente de vapor bajo presión fluye fuera del sumidero y se mezcla con la corriente de gas de fondo que fluye a través del vaporizador. La concentración de desflurano se controla mediante una válvula de dosificación ajustable y controlada por realimentación en la corriente de vapor.

Los vaporizadores de flujo medido (también conocidos como hervidor de cobre o controlados con caudalí­metro) se consideran en gran medida obsoletos, pero pueden seguir siendo de uso limitado en algunos paí­ses en desarrollo. Estos vaporizadores no están calibrados en concentración; en su lugar, se utiliza un flujo medido de gas portador para recoger gas anestésico.

Los vaporizadores de extracción a veces son utilizados por el ejército en el campo, así­ como en situaciones o paí­ses en los que las fuentes de gas presurizado no están disponibles. Tales unidades ofrecen baja resistencia al flujo de gas y son relativamente simples.

Ventilación
La ventilación manual, que requiere que un operador apriete manualmente la bolsa del reservorio para cada respiración del paciente, puede ser agotadora durante largos procedimientos y puede competir con otras tareas; Por lo tanto, se utiliza generalmente un ventilador automático para suministrar mecánicamente respiraciones al paciente. Estos ventiladores utilizan un fuelle o algún otro depósito en lugar de la bolsa de depósito manualmente comprimida. El ventilador fuerza la mezcla de gases de anestesia en el circuito respiratorio del paciente y los pulmones y, en un sistema de respiración circular, recibe respiración exhalada del paciente así­ como gas fresco. El anestesiólogo puede variar el volumen de una sola respiración (volumen tidal) y la velocidad de ventilación, ya sea directamente poniéndolos en el ventilador o indirectamente mediante el ajuste de parámetros tales como la duración de la inspiración, el flujo inspiratorio y la relación entre la inspiración y la espiración hora. El patrón ventilatorio se ajusta a las diversas necesidades del paciente.

Los ventiladores de anestesia modernos tienen algún método para aislar el flujo de gas fresco del volumen corriente de tal manera que el volumen tidal establecido se suministra independientemente de los cambios en el flujo de gas fresco. Los dispositivos con compensación de gas fresco utilizan cálculos del sensor de flujo inspiratorio para saber cuándo se ha suministrado el volumen tidal establecido (de una combinación de gas fresco y gas exhalado) y detener el desplazamiento del fuelle. Otros dispositivos tienen una válvula de desacoplamiento de gas fresco que desví­a el gas fresco en la bolsa del depósito donde se mezcla con el gas exhalado antes de ser entregado al paciente.

La ventilación minuto, el volumen total inspirado o expirado durante un minuto, puede ser evaluado como el producto del volumen corriente expirado y la velocidad de ventilación. Requiere un monitoreo cuidadoso, no sólo porque es fisiológicamente importante para el paciente, sino también porque puede indicar malfunciones del sistema de suministro de ventilación (por ejemplo, fugas en el circuito respiratorio). El volumen corriente expirado se puede medir con un medidor de flujo, con un espirómetro, o (lo más comúnmente posible) con un sensor colocado en el circuito espiratorio. La mayorí­a de los ventiladores son capaces de proporcionar ventilación controlada y pueden mantener una presión positiva en las ví­as respiratorias durante la fase expiratoria de la respiración (presión positiva al final de la espiración [PEEP]). Muchos ventiladores pueden estar equipados con modos que permiten la respiración espontánea durante la ventilación mecánica. Los ventiladores más nuevos y más avanzados de la anestesia tienen modos y caracterí­sticas comparables a ventiladores avanzados de UCI. Estos modos avanzados (por ejemplo, modos dirigidos por volumen y controlados por presión) y caracterí­sticas (por ejemplo, maniobras de retención inspiratoria y bucles de presión-volumen) permiten que el proveedor de anestesia coincida con los ajustes de ventilación durante la cirugí­a con los utilizados en la UCI para pacientes con pulmones enfermos o dañados. Los modos avanzados también pueden ser útiles para pacientes traumatizados con pulmones gravemente dañados (por ejemplo, una herida torácica aplastante).

Las unidades también tienen una bolsa de respiración para ventilación manual. El operador aprieta la bolsa para entregar una respiración al paciente. Esta bolsa manual se utiliza tí­picamente al principio y al final del procedimiento y es crí­tica si el ventilador automático falla durante un procedimiento.

Circuitos respiratorios

La mayorí­a de las unidades de anestesia son sistemas de flujo continuo (ver Figura 1), que proporcionan un suministro continuo de O2 y gases anestésicos. Existen dos tipos básicos de circuitos respiratorios usados ​​en sistemas modernos: el sistema de cí­rculo y el sistema de pieza en T (ver Figura 2).

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En el sistema circular, el sistema respiratorio recibe respiraciones exhaladas del paciente, elimina el CO2 expirado y luego recircula una alta proporción de gases anestésicos combinados con gas fresco al paciente. El gas fresco de la máquina de anestesia entra en el brazo inspiratorio del circuito respiratorio y se mezcla con gas en el sistema antes de que la mezcla resultante fluya a través de una válvula unidireccional al paciente. El gas expirado fluye desde el paciente a través de una segunda extremidad (espiratoria) del circuito, pasando otra válvula unidireccional, en una bolsa de depósito o en un ventilador. Cuando se genera presión positiva en el sistema, ya sea mediante un apriete manual de la bolsa del depósito o por compresión del fuelle o pistón mediante un ventilador mecánico, se recoge el gas que no se escapa por una válvula limitadora de presión ajustable (APL) al dispositivo de barrido Se conduce a través de un recipiente de absorción de CO2 en el que el CO2 es retirado del gas antes de ser devuelto al paciente. En los sistemas respiratorios circulares, un flujo de gas fresco de 1 L / min o menos se considera tí­picamente anestesia de bajo flujo (2 a 6 l / min se considera tí­picamente una alta tasa de flujo de gas fresco). Un flujo de gas fresco de 0,5 L / min se considera generalmente anestesia de flujo mí­nimo. En situaciones en las que el costo de los agentes anestésicos es alto, la anestesia de bajo flujo puede ser la opción preferida.

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Los sistemas de pieza en T ventilan la mayor parte del gas exhalado del sistema, con la porción precisa de gas reanudado dependiendo del caudal de gas fresco. Las máquinas con un diseño de pieza en T tienen tubos corrugados en los que el gas fresco y alguna mezcla de gases expirados antes de entrar en el paciente en cada inhalación. La reinspiración parcial es controlada por la tasa de suministro de gas fresco, y la mezcla de anestésico exhalado sale del circuito a través de una válvula APL. La eliminación del CO2 reanudado depende del flujo de gas fresco y ocurre en proporción directa a ese flujo. Este sistema, aunque adaptable a una variedad de procedimientos anestésicos, se utiliza con mayor frecuencia en la anestesia pediátrica.

Los sistemas de cí­rculo ofrecen ventajas sobre los sistemas de piezas en T porque conservan una mayor proporción de los gases anestésicos y conservan el calor corporal y la humedad del paciente. Las ventajas de los sistemas de piezas en T incluyen un menor cumplimiento del circuito, y un diseño menos complejo que requiere menos válvulas y ningún absorbedor de CO2 (aunque se puede usar con él).

Debido a que la presión excesiva impuesta a los pulmones del paciente puede causar daño pulmonar grave, una válvula APL (durante la ventilación manual) o una válvula en el ventilador (durante la ventilación automática) permite que el exceso de gas escape cuando se excede una presión preestablecida. Los sistemas circulares y los sistemas de piezas en T también incluyen un manómetro para controlar la presión del circuito y ajustar la válvula APL. En la mayorí­a de las modernas máquinas de anestesia se dispone de una válvula APL controlada electrónicamente, ajustable y calibrada.

Sistema de limpieza
Un sistema de barrido captura y descarga gases residuales para minimizar la exposición del personal de la sala de operaciones a agentes anestésicos dañinos. Los sistemas de barrido eliminan el gas por un vací­o, un sistema de escape pasivo o ambos. Los secuestradores de vací­o utilizan la succión de una salida de pared de vací­o de sala de operaciones o un sistema de vací­o dedicado. Para evitar que el sistema de vací­o afecte la presión en el circuito del paciente, los eliminadores de vací­o del tipo colector utilizan una o más válvulas de alivio de presión positiva o negativa en una interfaz con el sistema de anestesia. En contraste, los depuradores de vací­o de tipo abierto tienen puertos de vací­o que están abiertos a la atmósfera a través de algún tipo de depósito; Tales unidades no requieren válvulas para el alivio de presión.

Los captadores de gases de escape pasivos pueden respirar en un sistema de ventilación hospitalaria (si el sistema es del tipo no circulante) o, preferiblemente, en un sistema de escape dedicado. La ligera presión de la descarga de gas residual de la máquina de anestesia fuerza el gas a través de tuberí­as de gran calibre y al sistema de eliminación o directamente a la atmósfera.

Monitores y alarmas
Las unidades de anestesia controlan la presión de las ví­as respiratorias, el volumen espiratorio, la concentración de O2 inspirada, la concentración de CO2 inspirada y final, la concentración de N2O exhalado, la concentración de agente anestésico y la apnea.

Mientras que este informe cubre unidades preconfiguradas, las máquinas de anestesia pueden colocarse en un sistema modular, con la adición de otros monitores fisiológicos. Algunos de estos modelos especialmente configurados existen para predecir el nivel de vigilia en pacientes anestesiados, como la Escala de Ramsay y la Escala de Evaluación de la Alerta / Sedación del Observador Modificado. Sin embargo, en lugar de un método directo de monitorización de la actividad cerebral durante la cirugí­a, los usuarios pueden confiar en medios indirectos de evaluación de la conciencia, como la presión arterial y los signos vitales. Según los proponentes, un método indirecto, el monitoreo del nivel de conciencia (por ejemplo, Índice Bispectral [BIS], Índice de Pacientes de Fisiometrí­a), mide la efectividad de los analgésicos ignorando los elementos sedantes y paralí­ticos que constituyen una porción significativa de agentes anestésicos. Algunas unidades de anestesia pueden incorporar esta tecnologí­a como una herramienta adicional para monitorear al paciente. Los monitores de nivel de conciencia utilizan una escala medida (0 a 100) para indicar el grado de vigilia del paciente basándose en los datos recogidos y procesados. Un medidor digital indica el número en la escala que corresponde al grado de vigilia del paciente, con un número más alto que representa un mayor grado de conciencia y conciencia de sensación a pesar de la presencia de agentes anestésicos. Un proveedor ofrece un módulo de entropí­a que proporciona información sobre el sistema nervioso central durante la anestesia general. La información se adquiere con base en la adquisición y procesamiento de señales de electroencefalograma crudo (EEG) y electromiografí­a frontal (FEMG) utilizando un algoritmo patentado. El módulo de entropí­a está diseñado para ayudar a los médicos a entregar la cantidad apropiada de agentes anestésicos. ASA afirma que no hay pruebas suficientes para justificar el uso obligatorio de estas tecnologí­as para los pacientes bajo anestesia general. Sin embargo, ASA afirma que puede ser útil para los pacientes en riesgo para ser monitoreados para la conciencia intraoperatoria. Para obtener información adicional, visite el sitio web de ASA en http://www.asahq.org/.

Los monitores fisiológicos pueden ser integrados electrónicamente en una unidad de anestesia para monitorizar los parámetros del paciente, tales como ECG, presión arterial, saturación de oxí­geno (SpO2) y otros. Los monitores fisiológicos suelen estar situados fí­sicamente adyacentes o en la unidad de anestesia (a través de carriles y monturas).
La mayorí­a de los sistemas más nuevos incluyen un analizador de gases integrado, que muestra todos los parámetros medidos por el analizador de gas en la misma pantalla que los parámetros respiratorios supervisados ​​por la unidad de anestesia. Los sistemas avanzados identifican automáticamente el (los) agente (s) anestésico (s) y pueden activar una alarma si se detectan varios agentes o si el nivel del agente es demasiado bajo. Estos sistemas también pueden medir y registrar la cantidad de agente utilizado en un procedimiento si se mide electrónicamente el flujo de gas fresco.

Conectividad
Los sistemas de anestesia captan los parámetros del paciente a intervalos regulares, y estos datos a menudo se enví­an a sistemas externos para el mantenimiento automatizado de registros. Los parámetros que se capturan de esta manera incluyen la presión de las ví­as respiratorias, la frecuencia respiratoria, el volumen tidal, el volumen minuto, la concentración de CO2 inspirada y final y la concentración inspirada de oxí­geno. Cierta información del sistema, como el uso del agente, la entrega de gas fresco y los ajustes de ventilación, también es capturada por algunos sistemas o puede ser agregada manualmente al registro por el clí­nico. Otra información importante como los medicamentos administrados, los datos de laboratorio y los eventos intraoperatorios sólo se pueden agregar manualmente. El archivado de estos datos de caso puede ser manejado por un encargado de registro de anestesia automatizado dedicado (AARK), pero cada vez más, los datos se están agregando al expediente médico electrónico existente del paciente. Recopilar y almacenar estos datos puede acelerar la gestión y la facturación individuales de los pacientes, el aseguramiento de la calidad y el análisis de incidentes crí­ticos.

Un sistema de administración de información de anestesia (AIMS) puede recibir, analizar, almacenar y distribuir información relacionada con el manejo clí­nico y administrativo de la anestesia. La información puede recogerse de numerosas fuentes asociadas tanto directamente con la administración de anestesia (por ejemplo, un sistema AARK) como indirectamente con el procedimiento quirúrgico (por ejemplo, la evaluación preoperatoria, el laboratorio y los registros de farmacia). Algunos sistemas también pueden incorporar herramientas de administración como la programación de la sala y la facturación del paciente. En algunos casos, la unidad de anestesia puede ser capaz de aceptar los datos perioperatorios entrantes de un AIMS o directamente de otros sistemas.

 

Artí­culo proveniente de la edición impresa de Abril-Mayo de 2017 con el código EH0417ECRIUA1

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