Una máquina de anestesia ( inglés británico ) o máquina de anestesia ( inglés americano ) es un dispositivo médico utilizado para generar y mezclar un flujo de gas fresco de gases médicos y agentes anestésicos inhalados con el fin de inducir y mantener la anestesia . [1]
La máquina se usa comúnmente junto con un ventilador mecánico , un sistema respiratorio , un equipo de succión y dispositivos de monitoreo de pacientes ; En sentido estricto, el término "máquina de anestesia" se refiere únicamente al componente que genera el flujo de gas, pero las máquinas modernas suelen integrar todos estos dispositivos en una unidad independiente combinada, a la que coloquialmente se denomina "máquina de anestesia" en aras de la simplicidad. . En el mundo desarrollado, el tipo más frecuente de uso es la máquina de anestesia de flujo continuo o " máquina de Boyle ", que está diseñada para proporcionar un suministro preciso de gases medicinales mezclados con una concentración precisa de vapor anestésico, y para suministrarlo continuamente a al paciente a una presión y un flujo seguros. Esto se diferencia de las máquinas de anestesia de flujo intermitente , que proporcionan flujo de gas sólo según demanda cuando son activadas por la propia inspiración del paciente.
En circunstancias especiales se pueden utilizar aparatos anestésicos más simples, como el aparato anestésico triservicio, un sistema simplificado de administración de anestesia inventado para los Servicios Médicos de Defensa Británicos , que es liviano y portátil y puede usarse para ventilación incluso cuando no hay gases medicinales disponibles. Este dispositivo dispone de válvulas unidireccionales que aspiran aire ambiente, que puede enriquecerse con oxígeno procedente de una bombona, con la ayuda de un juego de fuelles.
El concepto original de máquinas de flujo continuo fue popularizado por la máquina de anestesia de Boyle, inventada por el anestesista británico Henry Boyle en el Hospital St Bartholomew de Londres , Reino Unido , en 1917, aunque se habían utilizado máquinas similares en Francia y Estados Unidos. [2] Antes de esta época, los anestesiólogos solían llevar consigo todo su equipo, pero el desarrollo de cilindros de almacenamiento pesados y voluminosos y equipos de vías respiratorias cada vez más elaborados significaron que esto ya no era práctico en la mayoría de las circunstancias. Las máquinas de anestesia contemporáneas a veces todavía se denominan metónimamente "máquina de Boyle" y generalmente están montadas sobre ruedas antiestáticas para un transporte conveniente.
Muchas de las primeras innovaciones en equipos de anestesia en los Estados Unidos, incluido el absorbente de dióxido de carbono de circuito cerrado (también conocido como Guedel-Foregger Midget) y la difusión de dichos equipos entre los anestesiólogos dentro de los Estados Unidos, pueden atribuirse a Richard von Foregger y The Foregger. Compañía.
En anestesia, el flujo de gas fresco es la mezcla de gases medicinales y agentes anestésicos volátiles que produce una máquina de anestesia y que no ha sido recirculada. El anestesista determina el caudal y la composición del flujo de gas fresco . Normalmente, el flujo de gas fresco emerge de la salida de gas común, una salida específica de la máquina de anestesia a la que está conectado el accesorio respiratorio. [3]
Los equipos de circuito abierto, como el accesorio Magill, requieren altos flujos de gas fresco (por ejemplo, 7 litros/min) para evitar que el paciente vuelva a respirar su propio dióxido de carbono espirado. Los sistemas de recirculación (rebreather) utilizan cal sodada para absorber dióxido de carbono en el depurador, de modo que el gas espirado sea apto para su reutilización. Con un sistema de recirculación muy eficiente, el flujo de gas fresco se puede reducir a los requerimientos mínimos de oxígeno del paciente (por ejemplo, 250 ml/min), más un poco de volátil según sea necesario para mantener la concentración del agente anestésico.
Aumentar el flujo de gas fresco a un sistema de respiración de recirculación puede reducir el consumo de absorbente de dióxido de carbono. Existe una relación costo/beneficio entre el flujo de gas y el uso de material adsorbente cuando no se utiliza ningún agente anestésico inhalatorio, lo que puede tener consecuencias económicas y ambientales. [3]
Un vaporizador de anestésico ( inglés americano ) o vaporizador de anestésico ( inglés británico ) es un dispositivo generalmente conectado a una máquina de anestesia que administra una concentración determinada de un agente anestésico volátil . Funciona controlando la vaporización de agentes anestésicos del líquido y luego controlando con precisión la concentración en la que se agregan al flujo de gas fresco. El diseño de estos dispositivos tiene en cuenta diferentes factores: temperatura ambiente, flujo de gas fresco y presión de vapor del agente . Generalmente existen dos tipos de vaporizadores: plenum y drawover. Ambos tienen distintas ventajas y desventajas. [5] El mezclador de gas-vapor de doble circuito es un tercer tipo de vaporizador utilizado exclusivamente para el agente desflurano .
El vaporizador plenum es impulsado por la presión positiva de la máquina de anestesia y generalmente está montado en la máquina. El rendimiento del vaporizador no cambia independientemente de si el paciente respira espontáneamente o está ventilado mecánicamente. La resistencia interna del vaporizador suele ser alta, pero debido a que la presión de suministro es constante, el vaporizador se puede calibrar con precisión para suministrar una concentración precisa de vapor anestésico volátil en una amplia gama de flujos de gas fresco. [5] El vaporizador plenum es un dispositivo elegante que funciona de manera confiable, sin energía externa, durante cientos de horas de uso continuo y requiere muy poco mantenimiento.
El vaporizador plenum funciona dividiendo con precisión el gas entrante en dos corrientes. Una de estas corrientes pasa directamente a través del vaporizador en el canal de derivación. El otro se desvía a la cámara de vaporización. El gas en la cámara de vaporización se satura completamente con vapor anestésico volátil. Luego, este gas se mezcla con el gas en el canal de derivación antes de salir del vaporizador.
Un agente volátil típico, el isoflurano , tiene una presión de vapor saturado de 32 kPa (aproximadamente 1/3 de atmósfera). Esto significa que la mezcla de gases que sale de la cámara de vaporización tiene una presión parcial de isoflurano de 32 kPa. Al nivel del mar ( la presión atmosférica es de aproximadamente 101 kPa), esto equivale convenientemente a una concentración del 32%. Sin embargo, la salida del vaporizador normalmente se establece entre 1% y 2%, lo que significa que solo es necesario desviar una proporción muy pequeña del gas fresco a través de la cámara de vaporización (esta proporción se conoce como relación de división). También se puede ver que un vaporizador plenum sólo puede funcionar en un sentido: si se conecta al revés, entran volúmenes de gas mucho mayores en la cámara de vaporización y, por lo tanto, se pueden liberar concentraciones de vapor potencialmente tóxicas o letales. (Técnicamente, aunque el dial del vaporizador está calibrado en porcentaje de volumen (por ejemplo, 2%), lo que en realidad suministra es una presión parcial del agente anestésico (por ejemplo, 2 kPa)).
El rendimiento del vaporizador plenum depende en gran medida de la presión de vapor saturado del agente volátil. Esto es único para cada agente, por lo que cada agente sólo debe usarse en su propio vaporizador específico. Se han ideado varios sistemas de seguridad, como el sistema Fraser-Sweatman, de modo que llenar un vaporizador plenum con el agente incorrecto sea extremadamente difícil. Una mezcla de dos agentes en un vaporizador podría provocar un rendimiento impredecible del vaporizador.
La presión de vapor saturado para cualquier agente varía con la temperatura y los vaporizadores plenum están diseñados para funcionar dentro de un rango de temperatura específico. Tienen varias características diseñadas para compensar los cambios de temperatura (especialmente el enfriamiento por evaporación ). Suelen tener una cubierta metálica que pesa unos 5 kg, que se equilibra con la temperatura de la habitación y proporciona una fuente de calor. Además, la entrada a la cámara de vaporización está controlada por una tira bimetálica , que admite más gas a la cámara a medida que se enfría, para compensar la pérdida de eficiencia de la evaporación.
El primer vaporizador plenum con temperatura compensada fue el vaporizador de halotano Cyprane 'FluoTEC' , lanzado al mercado poco después de que el halotano se introdujera en la práctica clínica en 1956.
El vaporizador de extracción es impulsado por la presión negativa desarrollada por el paciente y, por lo tanto, debe tener una baja resistencia al flujo de gas. Su rendimiento depende del volumen minuto del paciente: su gasto disminuye al aumentar la ventilación minuto.
El diseño del vaporizador de extracción es mucho más simple: en general es un simple depósito de vidrio montado en el accesorio respiratorio. Los vaporizadores de extracción se pueden usar con cualquier agente líquido volátil (incluidos agentes más antiguos como el éter dietílico o el cloroformo , aunque sería peligroso usar desflurano ). Debido a que el rendimiento del vaporizador es tan variable, es imposible una calibración precisa. Sin embargo, muchos diseños tienen una palanca que ajusta la cantidad de gas fresco que ingresa a la cámara de vaporización.
El vaporizador de extracción se puede montar en cualquier sentido y se puede utilizar en circuitos donde se produce la reinhalación o dentro del accesorio de respiración circular.
Los vaporizadores de extracción normalmente no tienen funciones de compensación de temperatura. Con el uso prolongado, el agente líquido puede enfriarse hasta el punto de que se pueda formar condensación e incluso escarcha en el exterior del depósito. Este enfriamiento perjudica la eficiencia del vaporizador. Una forma de minimizar este efecto es colocar el vaporizador en un recipiente con agua.
La relativa ineficiencia del vaporizador de extracción contribuye a su seguridad. Un diseño más eficiente produciría demasiado vapor anestésico. La concentración de salida de un vaporizador de extracción puede exceder en gran medida la producida por un vaporizador plenum, especialmente a flujos bajos. Para un uso más seguro, se debe controlar continuamente la concentración de vapor anestésico en el accesorio respiratorio.
A pesar de sus inconvenientes, el vaporizador de extracción es barato de fabricar y fácil de usar. Además, su diseño portátil hace que pueda usarse en el campo o en anestesia veterinaria .
La tercera categoría de vaporizadores (el mezclador de gas y vapor de doble circuito) se creó específicamente para el agente desflurano . [5] El desflurano hierve a 23,5 °C, que está muy cerca de la temperatura ambiente. Esto significa que a temperaturas de funcionamiento normales , la presión de vapor saturado del desflurano cambia mucho con sólo pequeñas fluctuaciones de temperatura. Esto significa que las características de un vaporizador plenum normal no son suficientes para garantizar una concentración precisa de desflurano. Además, en un día muy cálido, todo el desflurano herviría y podrían llegar al paciente concentraciones muy altas (potencialmente letales) de desflurano.
Un vaporizador de desflurano (por ejemplo, el TEC 6 producido por Datex-Ohmeda) se calienta a 39 °C y se presuriza a 194 kPa. [6] Se monta en la máquina de anestesia de la misma manera que un vaporizador plenum, pero su función es bastante diferente. Evapora una cámara que contiene desflurano usando calor e inyecta pequeñas cantidades de vapor de desflurano puro en el flujo de gas fresco. Un transductor detecta el flujo de gas fresco. [5]
Es necesario un período de calentamiento después del encendido. El vaporizador de desflurano fallará si se corta la alimentación eléctrica. Las alarmas suenan si el vaporizador está casi vacío. Una pantalla electrónica indica el nivel de desflurano en el vaporizador.
El costo y la complejidad del vaporizador de desflurano han contribuido a la relativa falta de popularidad del desflurano, aunque en los últimos años está ganando popularidad.
Históricamente, el éter (el primer agente volátil) fue utilizado por primera vez con el inhalador de John Snow (1847), pero fue reemplazado por el uso del cloroformo (1848). Luego, el éter resurgió lentamente (1862-1872) con su uso regular a través de la "máscara" de Curt Schimmelbusch , una máscara de narcosis para gotear éter líquido. Ahora obsoleta, era una máscara construida con alambre y cubierta con tela.
La presión y la demanda de los cirujanos dentistas por un método más confiable de administración de éter ayudaron a modernizar su administración. En 1877, Clover inventó un inhalador de éter con una camisa de agua y, a finales de 1899, las alternativas al éter pasaron a primer plano, principalmente debido a la introducción de la anestesia espinal. Posteriormente, esto resultó en la disminución del uso del éter (1930-1956) debido a la introducción del ciclopropano , tricloroetileno y halotano . En la década de 1980, el vaporizador de anestésicos había evolucionado considerablemente; Las modificaciones posteriores dan lugar a una serie de características de seguridad adicionales, como compensación de temperatura, una tira bimetálica , relación de división ajustada por temperatura y medidas antiderrames.
El circuito respiratorio es el conducto a través del cual fluyen los gases respirables desde la máquina al paciente y viceversa, e incluye componentes para mezclar, ajustar y monitorear la composición del gas respirable y para eliminar el dióxido de carbono.
Una máquina de anestesia moderna incluye como mínimo los siguientes componentes: [2]
Se pueden incorporar sistemas de monitorización de la frecuencia cardíaca , ECG , presión arterial y saturación de oxígeno del paciente , en algunos casos con opciones adicionales para monitorizar el dióxido de carbono al final de la espiración y la temperatura . [2] También suelen incorporarse sistemas de respiración , incluida una bolsa de depósito manual para ventilación en combinación con una válvula limitadora de presión ajustable , así como un ventilador mecánico integrado, para ventilar con precisión al paciente durante la anestesia. [2]
Las máquinas de anestesia se diferencian de los carros de anestesia , que contienen varios complementos para la anestesia, como medicamentos intravenosos, jeringas, agujas y otros equipos que el anestesista que administra la anestesia pueda necesitar. [ cita necesaria ]
En odontología, una versión simplificada de la máquina de anestesia, sin ventilador ni vaporizador de anestésico, se denomina máquina de analgesia relativa . Al utilizar esta máquina, el dentista puede administrar una suave sedación por inhalación con óxido nitroso y oxígeno, con el fin de mantener al paciente en un estado consciente mientras deprime la sensación de dolor. [ cita necesaria ]
Según la experiencia adquirida en el análisis de percances, la máquina de anestesia moderna incorpora varios dispositivos de seguridad, entre ellos:
Las funciones de la máquina deben comprobarse al principio de cada lista de funcionamiento en un "simulacro de cabina". Las máquinas y equipos asociados deben recibir mantenimiento y servicio con regularidad.
Las máquinas más antiguas pueden carecer de algunas de las características de seguridad y mejoras presentes en las máquinas más nuevas. Sin embargo, fueron diseñados para funcionar sin red eléctrica , utilizando gas comprimido para el ventilador y el aparato de succión. Las máquinas modernas suelen tener batería de respaldo, pero pueden fallar cuando se agota.
La máquina de anestesia moderna aún conserva todos los principios de funcionamiento clave de la máquina de Boyle (un nombre comercial de la British Oxygen Company ) en honor al anestesista británico Henry Boyle. En la India, sin embargo, el nombre comercial 'Boyle' está registrado en Boyle HealthCare Pvt. Limitado. Ltd., diputado de Indore.
Se recomienda una revisión previa al uso de dos personas (un anestesiólogo y un asistente) de la máquina de anestesia antes de cada caso y se ha demostrado que disminuye el riesgo de morbilidad y mortalidad postoperatoria grave en 24 horas. [8] Varios organismos reguladores y profesionales han formulado listas de verificación para diferentes países. [9] Las máquinas deben limpiarse entre casos, ya que corren un riesgo considerable de contaminación con patógenos . [10]
