KR970005182B1 - 마취를 위한 가스 혼합물 - Google Patents

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Description

마취를 위한 가스 혼합물

제1도는 본 발명의 실행시에 환자에게 가스 혼합물을 흡입시키는 것을 나타내는 개략도.

본 발명은 환자를 마취시키기 위해 환자에게 가스를 흡입시키는 마취법에 관한 것이다.

환자를 마취시키기 위한 각종 방법은 공지되어 있다. 예를 들면, 치과, 산과, 부인과, 성형외과, 정형외과 또는 기타 수술에 대비하여 환자를 마취시키는 한가지 중요한 방법은 환자에게 가스를 흡입 투여시키는 것이다. 마취 가스는 환자의 폐를 통과하는 혈류를 통과하여 신경계에 전달되어 마취 기능을 수행한다.

마취제로서 가장 광범위하게 사용되는 가스는 아산화질소이다. 상기 가스는 효과적인 마취제이며 비교적 저렴하다. 그러나, 최근에는 아산화질소의 안전성에 대한 문제점이 제기되었다. 특히, 아산화질소는 화학적으로 활성이고, 생체 변용을 통해 독성일 수 있는 대사물질로 될 수 있어 대사적으로 활성이며, 자연유산(조산)을 야기시킬 수 있어 태아 독성적일 뿐만 아니라, 발암성과 심장 억제적인 특성을 갖는 것으로 보고 되었다. 통상적으로, 치과 수술 이외의 수술에 대해서는 유도 마취 또는 전신 마취 투약이 사용되었다. 그러나, 이것은 환자가 수술후 의식을 회복하는 시간을 연장시킬 수 있다. 또한, 아산화질소는 강한 산화제이며, 만일 아산화질소가 의료인의 부주의 또는 사고에 의해 실내 대기중에 다량으로 존재하게 된다면 환자 및 의료인 모두에게 위험을 나타내는 격렬한 발화가 야기될 수 있다. 따라서, 아산화질소를 사용함이 없이 그리고 마취 경비를 상당히 증가시킴이 없이 환자 흡입에 의해 마취를 수행할 수 있는 것이 바람직하다.

이산화질소는 비타민 B₁₂중의 코발트를 산화시킴으로써 특정 효소를 불활성화시킬 수 있다. 이는 혈청 메티오닌의 감소를 초래하고, 데옥시리보헥산(DNA)의 4개의 뉴클레오티드 중 하나인 티미딘으로의 우리딘의 전환을 감소시킬 수 있다. 전체 효과는 DNA생성을 감소시켜 세포 분열을 억제시킨다. 높은 세포 교체 속도를 갖는 조직은 가장 감수성이 클 수 있는데, 이는 아산화질소가 야기할 수 있는 생식 문제 및 암 유발 문제를 설명할 수 있다.

아산화질소의 태아 독성은 특별한 문제점을 야기시킨다. 임신의 초기 단계시 여성들은 자신이 임신하였음을 자각할 수 없다. 따라서, 이러한 단계에서 사용된 아산화질소는 앞서 언급한 바와 같은 자연유산(조사)을 포함하는 불행한 결과를 초래시킬 수 있다. 가임 연령의 모든 여성들은 임신 초기 단계에서 아산화질소가 투여될 위험이 있기 때문에 월경 가능한 여성 및/또는 조기-폐경 여성에 아산화질소를 사용할 시에는 사용에 앞서 임신 여부를 검사하는 시험이 요구된다. 그러나, 상기 접근법은 실행 가능하지 않고, 경비 및 시간이 많이 소요되는 방법이며, 결코 절대적으로 정확하지 않다.

아산화질소에 대한 환자 노출 위험 외에도, 실내 대기 중에 존재하는 아산화질소 폐가스의 농도가 NIOSH와 같은 연방기구에 의해 권장된 농도를 초과하는 장소에서 일하는 치과 의료인 및 수술자들은 대조군에 비해 자연유산/조산 및 태아 기형이 더 높은 빈도로 발생되는 것으로 보고되었다. 많은 의료인들이 권장치를 초과하는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 본 발명의 목적은 아산화질소를 포함하지 않는 가스의 흡입에 의해 환자를 마취시키는 방법을 제공하는 것이다.

본원 명세서를 읽을 시에 당업자에게 명확하게 될 상기 목적 및 다른 목적은 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 한 양태는 환자를 마취시키는 데에 충분한 양으로 그리고 충분한 시간 동안 60내지 78.5몰퍼센트의 안정한 크세논, 19.5내지 38몰 퍼센트의 산소 및 2.5내지 20.6몰 퍼센트의 헬륨을 포함하는 가스 혼합물을 환자에게 흡입시키는 것으로 이루어진 환자의 마취법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양태는 19.5내지 90몰 퍼센트의 산소 및 10 내지 80.5몰 퍼센트의 헬륨을 포함하는 제1가스 혼합물을 환자에게 흡입시키고, 이어서 환자를 마취시키는 데에 충분한 양으로 그리고 충분한 시간동안 19.5내지 40몰 퍼센트의 산소 및 60 내지 80.5몰 퍼센트의 안정한 크세논을 포함하는 제2가스 혼합물을 환자에게 흡입시키는 것으로 이루어진 환자의 마취법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 60 내지 78.5몰 퍼센트의 안정한 크세논, 19.5 내지 38몰 퍼센트의 산소 및 2.5내지 20.5몰 퍼센트의 헬륨을 포함하는 혼합물에 관한 것이다.

본원에서 사용된 마취란 용어는 뇌의 신경 경로를 따라 전달되는 통증 임펄스를 차단하는 하나 이상의 시약을 투여함으로써 인위적으로 발생된, 생명에는 지장없이 통상적으로 의식 및 감각의 손실을 유발시키는 것을 의미한다. 마취를 유발시키는 시약의 능력은 환자의 50%가 외과 절개에 대한 반응을 나타내지 않게 하기 위해 필요한 MAC 또는 최소 마취 농도(minimum alveolar concentration)를 기초호 한다. 크세논의 MAC는 70-71퍼센트이다.

본원에서 사용된 안정한 크세논이란 용어는 약 131.29의 원자량 및 54의 원자 번호를 갖는 크세논 중비-방사는 형을 의미한다.

본 발명은 환자를 마취시키는 개선된 방법에 관한 것이다. 통상적으로, 본 발명은 마취를 수행하기 위하여 환자, 이간 또는 가축에게 산소 및 헬륨과 함께 안정한 크세논을 제공하는 것으로 구성된다. 산소는 환자의 생명을 유지시키는 작용을 한다. 안정한 크세논은 혈류내로 확산되어 마취제로서 작용한다. 크세논은 비교적 무거운 가스이기 때문에 만일 환자가 호흡기 또는 인공 호흡기를 착용하지 않는다면 비록 환자가 곤란 또는 위험에 처하게 할 수준이 아니더라도 환자가 호흡하는 데에 있어서 상당한 어려움이 초래될 수 있다. 위와 같은 크세논의 밀도 및 수술 환자가 장기간 동안 반듯이 눕거나 또는 직립으로 있을 수 있다는 점 때문에, 높은 퍼센트의 크세논을 갖는 가스 혼합물은 중력에 의해 폐의 하단부로 유동될 수 있고, 따라서 환자가 호흡기 또는 인공 호흡기를 착용했는지 여부와는 관계없이 폐전체에 걸쳐 크세논의 불균일한 분포가 초래된다. 헬륨은 크세논에 비해 밀도가 낮기 때문에 환자에게 전달되는 전체 마취 가스 혼합물의 밀도를 감소시킨다. 이는 유동 저항성을 감소시키고, 호흡하는데 필요한 수고를 줄이고/또는, 수술시 폐내의 마취 크세논 가스의 보다 균일한 분포를 유지시킨다.

본 발명의 한 구체예에서, 3가지 가스들이 가스 혼합물로서 동시에 환자에게 연속적으로 공급된다. 가스 혼합물은 안정한 크세논 60 내지 78.5몰 퍼센트, 바람직하게는 65 내지 78.5몰 퍼센트, 산소 19.5 내지 38몰 퍼센트, 바람직하게는 20 내지 24몰 퍼센트, 및 헬륨 2.5 내지 20.5몰 퍼센트, 바람직하게는 7.5 내지 15몰 퍼센트를 포함한다. 가스 혼합물은 이들이 예비혼합되는 실린더 또는 탱크로부터 직접 환자에게 투여될 수 있거나, 또는 다수의 실린더 또는 탱크로부터 취한 성분들을 사용하여 마취 부위에서 제조될 수 있다. 아산화질소에 비해 개선된 안정성이 제공되는 반면, 이러한 접근법은 비용적인 면에 있어서 효과적이지 않다. 또한, 재흡입 챔버 중의 각 가스를 일정한 퍼센트로 유지시키기 위해 크세논, 헬륨 및 산소를 함유하는 다수의 실린더 또는 탱크를 사용하는 재흡입 장치에 의해 가스 혼합물이 특정 절차에서 요구되는 환자 투여를 위해 환자에게 전달될 수 있고, 환자의 호기는 재흡입 챔버내로 재공급되기에 앞서 세균 및 이산화탄소 여과기를 통해 통과된다. 이러한 접근법은 개선된 안정성을 제공하며 비용적인 면에 있어서 효과적이다. 환자를 마취시키기 전에 가스 혼합물이 충분한 양으로 충분한 시간 동안 환자에게 공급된다. 양 및 시간은 가변적이며 환자 및 수술 특성과 같은 인자에 의존적이다. 가스 혼합물은 마취 상태가 가능한 길게 유지될 필요가 있는 수술시 환자에게 공급된다.

본 발명의 다른 구체예에서, 산소 19.5 내지 90, 바람직하게는 20 내지 40몰 퍼센트 및 헬륨 10 내지 80.5, 바람직하게는 60내지 80몰 퍼센트를 포함하는 가스 혼합물이 환자에게 흡입에 의해 공급되고, 이어서 산소 19.5 내지 40, 바람직하게는 20 내지 40몰 퍼센트 및 안정한 크세논 60 내지 80.5, 바람직하게는 60 내지 80몰 퍼센트르 포함하는 가스 혼합물이 환자에게 흡입에 의해 공급된다. 산소 및 헬륨을 포함하는 혼합물은 환자의 폐중에 있는 산소 및 헬륨 이외의 가스들을 충분히 세정하기 위해 사용되어, 환자들이 이후 투여되는 안정한 크세논 및 산소의 혼합물의 마취 효과를 받아들일 수 있게 한다. 안정한 크세논 및 산소를 포함하는 혼합물은 환자를 마취시키기 위해 충분한 양으로 그리고 충분한 시간 동안 환자에게 공급된다. 양 및 시간은 가변적이며, 환자 및 수술의 특성과 같은 인자들에 따라 의존적이다. 안정한 크세논 및 산소를 포함하는 혼합물은 마취 상태가 가능한 한 길게 유지될 필요가 있는 수술시 환자에게 공급된다.

만일 필요하다면, 상기에서 언급한 크세논, 산소 및 헬륨을 포함하는 가스 혼합물을 투여하기 전에 산소 19.5 내지, 90, 바람직하게는 20 내지 40몰 퍼센트 및 헬륨 10 내지 80.5, 바람직하게는 60 내지 80몰 퍼센트를 포함하는 가스 혼합물이 세정 목적을 위해 환자에게 공급될 수 있다.

크세논은 영구적 이중 쌍극자 운동이 결여된 단원자 가스이며, 따라서 생물계에서 공유, 이온 또는 수소 결합에 의해 생물계의 화학적 구성 성분과 결합될 수 있는 분자 중에 본래 존재하는 복잡한 화학적 반응성이 전혀 없다. 크세논은 반데르발스 인력을 기초로하여 혈액 중의 헤모글로빈에 약하게 결합된다. 이것은 체내에서 변화되지 않으며 호기된다. 이것은 비휘발성, 비연소성 및 비폭발성이다. 이것은 혈액 화학에 대해 최소 효과를 가지고, 통상적으로 비독성이고, 태아 독성이 없고, 발암 인자가 아니고, 심장 억제성이 없고, 그리고 아산화질소에 비해 약간 더 우수한 마취 특성을 갖는다. 환자 및 수술에 따라, 이것은 아산화질소의 경우 요구되는 펜티날과 같은 유도약제의 양의 1/5만큼을 요구하지 않을 수도 있다. 이는 크세논의 생반응성의 결여 및 투여가 종료된 후 체내로부터 크센논의 신속한 제거와 결합하여, 크세논을 급속 가역성 마취제로 만든다. 이러한 결과 마취로부터 신속하게 회복된다.

수술 후 환자는 공기를 흡입함으로써 체내로부터 크세논을 제거하는 정상 효과에 의해 의식을 회복하거나, 또는 예를 들면 크세논 포함 화합물의 투여를 종료한 후 5 내지 10분 동안 순수한 산소를 투여시킴으로써 상기 과정을 촉진시킬 수 있다.

도면은 마취제를 마취 부위에서 제조된 가스 혼합물로서 환자에게 투여하는 본 발명의 한 구체예의 사용을 도면한다.

도면을 살펴보면, 거기에는 수술 테이블 위에 있는 환자가 도시되어 있다. 가스 혼합물은 선(4)을 따라 가스가 공급되는 안면 마스크(3)을 통해 환자에게 투여되고 선(5)을 통해 배출된다. 가스 혼합물은 하나 이상의 실린더로부터의 가스 성분들을 취하는 기계적 가스 혼합 장치(6)에 의해 제조된다. 도면에는 3개의 실린더(7,8 및9)가 도시되어 있다. 예를 들면, 실린더(7)는 크세논을 포함하고, 실린더(8)는 산소를 포함하며, 실린더(9)는 헬륨을 포함할 수 있다. 이러한 가스들은 가스 혼합기(6)중에서 혼합되어 본 발명에 이용하기 위한 가스 혼합물로 만들어지고, 이러한 가스 혼합물은 환자에게 투여된다. 가스 혼합물이 이와 같이 투여되고 환자가 마취된 후, 환자는 마취제의 연속적인 투여가 요구되는 치과, 산과, 부인과, 성형외과, 정형외과, 또는 기타 수술에 처해진다.

본 발명의 다른 구체예의 실행시에는, 산소 및 헬륨을 포함하는 가스혼합물을 투여함으로써 환자의 폐를 세정시킨 후, 환자에게 투여하기 위한 산소 및 크세논을 포함하는 혼합물을 제조하기 위해, 산고 및 크세논을 각각 포함하는 2개의 실린더는 가스 혼합기에 각각 산소와 크세논을 공급할 수 있다.

본 발명은 존재하는 실행에 대해 잇점을 제공한다. 크세논을 사용하면 마취 과정시 잠재적인 태아 독성이 있고 발암 인자이며 심장 억제성인 아산화질소를 사용할 필요가 없다. 이것은 가임 여성을 마취시키는데에 있어서 특히 중요한데, 그 이유는 아산화질소로 인한 태아의 위해가 제거되기 때문이다. 더욱이, 본 발명을 사용하면, 아산화질소를 사용할 경우 요구되었던 예비 투약, 유도 또는 전신 마취 투약이 사용되지 않거나 적게 사용되므로 결과적으로 수술 후 회복 시간을 줄일 수 있다. 게다가, 헬륨의 존재는 가스 혼합물의 밀도를 효과적으로 감소시켜 호흡하는데 필요한 수고를 줄이고, 폐에서의 마취 가스 혼합물의 분포를 개선시킨다.

하기의 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공된다. 이들 실시예는 예시 목적을 위해 제시한 것으로 본 발명을 제한하지는 않는다.

가임 여성환자를 수술, 즉 성형 수술하였다. 예비 투약은 필요치 않았다. 메틸-아트로핀 브로마이드(0.002mg/kg 정맥내) 및 500m/ℓ의 링거(Ringer) 락테이트 용액은 티오펜토(2.5-5mg/kg) 및 0.1mg펜타닐에 의한 유도 마취 전에 선행할 수 있다. 가관삽관은 0.1mg/kg판쿠로늄에 의해 촉진시킬 수 있다. 폐로부터 질소를 제거하거나 탈질소화시키기 위해 100퍼센트 산소를 5-8분 동안 환자에게 공급하였다. 환자에게 약 한시간의 수술 시간동안 70퍼센트 크세논, 10퍼센트 헬륨, 및 20퍼센트 산소를 포함하는 혼합물을 투여하였다. 크세논 혼합물은 호흡기/인공 호흡기에 종속된 재호흡장치에 의해 환자에게 투여되어 충분하고 적시의 환자 호흡을 유지시키는데, 상기 재호흡 장치는 크세논, 헬륨 및 산소를 포함하는 다수의 실린더 또는 탱크로부터 가스 혼합물을 임상에 요구되는 정도로 연속 조정하여 사용 비용을 효과적으로 절감시킨다. 배출 가스가 이송 장치의 재호흡 챔버내에 공급되기에 앞서, 배출 가스 중의 세균은 0.22마이크론 여과기를 통해 제거되고, 이산화탄소는 흡착 여과기를 통해 제거된다. 수술을 완료한 후, 크세논은 포함하는 가스 혼합물의 흐름을 정지시키고 환자로부터 마스크를 제거하였다. 환자는 2분 이내에 의식을 회복하였다. 체내로부터의 크세논을 세정시켜 의식 회복을 촉진시키기 위해 환자에게 100퍼센트 산소를, 예를 들면 3-5분 동안 투여할 수 있다.

본 발명의 마취 혼합물은 발치, 치근관과 같은 치과 수술, 또는 서혜헤르니아 근치 수술 또는 레이저수술과 같은 다른 경미한 스슬 과정에 사용될 수 있으며, 이러한 수술은 수술 과정의 다른 부분은 그대로 유지한 이산화질소만을 대체시킨 가스 혼합물을 마취제로서 사용하여 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기에 설명한 바와 같이 재호흡 이송장치를 통해 다수의 실린더 또는 탱크로부터의 가스 혼합물을 환자에게 투여하거나, 또는 단일의 예비 혼합 실린더 또는 탱크로부터의 가스 혼합물을 환자에게 직접 투여할 수 있다. 호흡기/인공 호흡기는 필요치 않을 수 있지만 안전을 위해 설치하는 것이 바람직하다. 상기 과정의 종료후, 환자의 체내의 크세논의 세정은 3-5분 동안 100퍼센트 산소를 사용하여 체내의 신속한 세정을 조합시킨, 유도 또는 전신 마취 투약없이 본 발명의 마취 혼합물만을 사용한 수술 실행은 환자가 충분히 회복된 후 그리고 수술 특성이 노력 또는 과로를 필요로 하지 않는다면 수술 완료 후 환자가 스스로 자신의 집에 돌아가는 것을 가능하게 하는 외래 환자 수술 실행을 보장해준다.

Claims (5)

1. 전체 혼합물 100몰 퍼센트를 기준으로 60 내지 78.5몰 퍼센트의 안정한 크세논, 19.5 내지 38몰 퍼센트의 산소 및 2.5 내지 20.5몰 퍼센트의 헬륨만으로 구성된, 환자 흡입에 의한 마취제로서 유용한 가스 혼합물.
2. 제1항에 있어서, 가스 혼합물이 실린더 중에 포함됨을 특징으로 하는 가스 혼합물.
3. 제1항에 있어서, 크세논이 65 내지 78.5몰 퍼센트의 농도롤 존재함을 특징으로 하는 가스 혼합물.
4. 제1항에 있어서, 산소가 20 내지 24몰 퍼센트의 농도로 존재함을 특징으로 하는 가스 혼합물.
5. 제1항에 있어서, 헬륨이 7.5 내지 15몰 퍼센트의 농도로 존재함을 특징으로 하는 가스 혼합물.