Xenon in the treatment of super-refractory status epilepticus. Case report

V.V. Lazarev1, B.I. Golubev1, G.P. Brusov2, L.E. Tsypin1, E.S. Ilina2, A.A. Holin1, E.L. Usacheva2

1 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia

2 Russian Childrenʼs Clinical Hospital of Pirogov Russian National Research Medical University Moscow, Russia

For correspondence: Vladimir V. Lazarev — M.D., Ph.D., Professor, Chairman of Pediatric Anesthesiology and Intensive Care Department of Pirogov Russian National Research Medical University of Health Ministry of the Russian Federation, Moscow; e-mail: 1dca@mail.ru

For citation: Lazarev VV, Golubev BI, Brusov GP, Tsypin LE, Ilina ES, Holin AA, Usacheva EL. Xenon in the treatment of super-refractory status epilepticus. Case report. Annals of Critical Care. 2019;4:123–127. DOI: 10.21320/1818-474X-2019-4-123-127


Abstract

Tolerance to specific drug therapy may occur in the relief of epileptic status. One of the solutions this problem are use of volatile anesthetics, which have a number of negative properties in addition to positive effects. In the presented description of a clinical case of a super-refractory status epilepticus in a 5-year-old child, xenon, possessing the properties of a general anesthetic and having no negative side effects, was successfully used to relieve seizures. By inhalation of the xenon-oxygen mixture in the proportion of 60–70 % xenon and 30–40 % oxygen, it was possible to completely level the convulsive activity of the patient during the procedure, which was confirmed by electroencephalogram. The presented case gives grounds for further study of the possibility of using xenon in the treatment of super-refractory status epilepticus in children.

Keywords: super-refractory status epilepticus, xenon, inhalation anesthesia, convulsions, volatile anesthetics, child

Received: 06.07.2019

Accepted: 05.11.2019

Read in PDF


В терапии эпилептического статуса в 30 % случаев отмечается резистентность к применяемой специфической фармакотерапии антиконвульсивными препаратами в рамках существующих протоколов [1]. Это привносит значительные затруднения в подборе эффективных препаратов и их дозировок, режимов введения [2, 3]. Одним из методов купирования судорожного статуса у больных эпилепсией является применение общей анестезии с использованием внутривенных и ингаляционных анестетиков [4, 5]. Среди ингаляционных анестетиков применяются галогенизированные препараты второго и третьего поколения (изофлуран, севофлуран и десфлуран) [6, 7], которые могут оказывать двоякий эффект на головной мозг: как нейропротективный, так и нейротоксический [8]. К категории современных препаратов ингаляционной анестезии относится инертный газ ксенон (Хе), фактически лишенный токсических эффектов и имеющий нейропротективные свойства [9], что было аргументацией в принятии решения использовать данный анестетик в качестве средства для терапии у пациента с суперрефрактерным эпилептическим статусом. Применение препарата осуществлялось с получением информированного согласия представителей больного и получением одобрения локального этического комитета лечебного учреждения.

Ребенок А., 31.05.2013 г. р., родился на 36-й неделе (вес 2500 г, рост 48 см). Внутриутробно в третьем триместре беременности диагностирован порок развития ЦНС — вентрикуломегалия, гипоплазия мозолистого тела. С диагнозом: порок развития головного мозга, задержка психомоторного развития с элементами аутичного поведения, — с младенчества наблюдается неврологом.

Психомоторное развитие до дебюта приступов: контроль головы в вертикальном положении — 6 мес., переворачивается со спины на живот в 7 мес., ползает —  в 9 мес., самостоятельно садится — 1 год, самостоятельная ходьба — 1 год 10 мес., словарный запас к 5 годам — 10 слов.

В апреле 2018 г. возник дебют судорог — фокальный моторный приступ при пробуждении — клонические подергивания левой руки. Приступ был купирован в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) по месту жительства. Стартовая терапия: вальпроевая кислота пролонгированного действия — 900 мг/сут (50  мг/кг/  сут), леветирацетам — 500 мг/сут (27,8 мг/кг/сут). С началом приема леветирацетама (начат за 10 дней до госпитализации) состояние пациента ухудшилось — ребенок практически перестал ходить.

В   клинику ОСП «РДКБ» ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» МЗ РФ ребенок поступил в психо- неврологическое отделение для подбора специфической противосудорожной терапии. На момент  госпитализации приступы были ежедневные в виде атипичных абсансов, атонические, гемиклонические левосторонние. Для оценки судорожной активности выполнена видеокомпьютерная электроэнцефалограмма (видео-КЭЭГ). При бодрствовании были отмечены альфа- и сенсомоторный ритмы фрагментарные, дезорганизованные и дизритмичные. В левой височной и височно-теменной областях (доминирующий очаг) локализовались мультирегиональная эпилептиформная активность в виде пик-волновых и остро-медленноволновых разрядов, а также независимо в правой теменно-затылочно-задневисочной и центрально-височной и левой лобной и лобно-центральной областях. Индекс эпилептиформных разрядов варьировал в широких пределах от единичных до 70 %   за эпоху, в целом — средний. Эпилептических приступов непосредственно до погружения в дрему не отмечалось. Во время дневного сна проявлялась мультирегиональная эпилептиформная активность  в  виде  пик-волновых  и остро-медленноволновых  разрядов,  локализованных  в левой височной и височно-теменной области (доминирующий очаг), а также независимо в правой теменно-затылочно-задневисочной, центрально-височной, лобно-центральной и левой лобной и лобно-центральной областях. Индекс эпилептиформных разрядов в течение сна — выше среднего. Сон был модулирован по фазам, физиологические паттерны сна выражены. Появление фокальных эпилептических миоклоно-клоний в левой руке (преимущественно кисти) с последующим развитием вторично-генерализованного тонико-клонического приступа с гемиклоническим левосторонним акцентом длительностью до 2,5 минуты сопровождалось пробуждением ребенка. Приступ имел правополушарный генез   в лобно-центрально-височных регионах с формированием вторично-генерализованного иктального паттерна (но с правополушарной латерализацией). По завершении приступа и погружении ребенка вновь в сон отмечались субклинические иктальные паттерны в левой лобно-центрально-височной области, а также временами — с реактивацией субклинических иктальных явлений в правой лобно-центральной области. На КЭЭГ были явления фокального моторного эпилептического статуса миоклоно-клоний преимущественно левополушарного лобно-центрального генеза (с клиническими проявлениями в правых конечностях), а также возникали и контралатеральные иктальные паттерны (с фокальными моторными миоклоно-клоническими приступами в левой руке), проявлялось грубое диффузное дельта-замедление биоэлектрической активности (БЭА) с редукцией физиологических ритмов, отмечалось затылочно-височное D>S амплитудное преобладание дельта-форм. КЭЭГ-альфа-предшественник и сенсомоторный ритм были крайне фрагментарные, дезорганизованные и дизритмичные, проявлялось диффузное дельта-замедление БЭА, выявлялись региональные эпилептиформные пик-волновые и остро-медленно волновые разряды в левой теменной, левой лобно-центральной и правой лобно-центральной областях  низкого индекса.  Эпилептических  приступов по ходу записи отмечено не было, хотя периодически возникали ранее отмеченные иктальные субклинические паттерны в виде аркообразной и пилообразной быстрой активности альфа-2 и -3 поддиапазона в правой и в левой лобно-центрально-передневисочной областях.

По сравнению с данными ранее выполненной КЭЭГ отмечалась положительная динамика в виде отсутствия клинически выраженных приступов, урежения субклинических иктальных явлений, снижения  представленности и амплитуды фоновых эпилептиформных разрядов, появления физиологических форм активности (хотя и фрагментарных), фармакоиндуцированного эффекта препаратов бензодиазепинового ряда. Ребенок был вялый, сонливый, что расценивалось как побочный эффект клоназепама. При попытке снижения его дозы и введения карбамазепина 3 мг/кг в течение 2 дней возобновились приступы по типу гемиклонических с альтернацией стороны, отмена препарата эффекта не дала (рис. 1).

 

 

 

 

 

Рис. 1. ЭЭГ во время введения карбамазепина

Несмотря на проводимое лечение и подбор специфической терапии, состояние ухудшалось. Частота приступов нарастала, они сопровождались цианозом, нарушением дыхания, в связи с чем ребенок был переведен в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). В отделении интенсивной терапии начато введение мидазолама в дозировках от 0,125 до 0,6 мг/кг. При этом явления эпилептического статуса сохранялись, хотя  и с небольшим уменьшением экспрессии. В комплексе противосудорожной терапии была использована вальпроевая кислота в дозе 200 мг с последующим микроструйным введением 10 мг/кг. Однако при этом в течение 15 минут судорожная активность усилилась, на ЭЭГ появились регулярные пик-волновые комплексы (рис. 2). В последующем использовали внутривенное введение оксибутирата натрия 30–60 мг/кг/ч (рис. 3) и тиопентала натрия 2–6 мг/кг/ч (рис. 4), на фоне которых отмечалась аггравация судорожной активности.

 

 

 

 

 

Рис. 2. ЭЭГ после введения болюса 200 мг вальпроевой кислоты

 

 

 

 

 

Рис. 3. ЭЭГ на фоне ведения оксибутирата натрия

 

 

 

 

 

Рис. 4. ЭЭГ на фоне применения тиопентала натрия (6 мг/кг)

Динамика клинических проявлений на специфичную антиконвульсивную терапию свидетельствовала о наличии суперрефрактерного эпилептического статуса.

В связи с этим был рассмотрен вопрос об использовании ингаляционных анестетиков, и в частности ксенона, как наиболее безопасного с позиции возможных негативных побочных проявлений, встречающихся у галогенизированных анестетиков (изофлуран, десфлуран и др.).

Последовательно в течение трех дней было выполнено по одной процедуре длительностью 30 минут каждая ингаляции ксенон-кислородной смеси через наркозный аппарат Fabius (Dräger, Германия) с ксеноновой наркозной приставкой КНП-01 («Акела-Н», Россия). Ксенон со степенью очистки 99,9999 % использовали отечественного производства под торговой маркой «КсеМед», рег. № ЛС-000121, («Акела-Н», Россия). Процентное содержание ксенона и кислорода в ингалируемой газовой смеси оценивали с  помощью газоанализатора, имеющегося в комплекте ксеноновой наркозной приставки «КНП-01». В начале процедуры перед ингаляцией ксенона проводили денитрогенизацию с целью максимально снизить парциальное давление азота в крови, для чего по полуоткрытому дыхательному контуру наркозного аппарата подавался  100% О2  потоком 6 л/мин на  протяжении не менее 10 минут.  Далее полуоткрытый  дыхательный контур переводили в закрытый, поток кислорода уменьшали до 0,5 л/мин и в контур подавали ксенон 1,5–2,5 л/мин под непрерывным контролем процентного соотношения газов в дыхательной смеси. При достижении соотношения Хе:О2 = 60%:40% скорость потока ксенона снижали до  0,2  л/мин.  При заданных условиях в системе устанавливалось относительно равновесное состояние, при котором отмечалось медленное снижение Хе и увеличение О2. Через 20 мин от начала процедуры подача Хе полностью прекращалась, и пациент оставшееся время дышал имеющейся газовой смесью в контуре с подачей в него только О2 при потоке 0,5 л/ мин. Процедуру заканчивали, переводя закрытый контур в полуоткрытый с подачей свежей газовой смеси при со- держании О240–50 % и потоке 6 л/мин в течение не менее 10 минут. Общий расход ксенона во время одной процедуры составлял 2,5–3,0 литра.

Во время каждого сеанса терапии ксеноном проводился мониторинг ЭЭГ (рис. 5–8).

На фоне увеличения концентрации ксенона в ингаляционной смеси до 60 % в течение 20 мин отмечалась выраженная позитивная динамика в виде фрагментации и последующей полной редукции эпилептиформных паттернов на ЭЭГ с выходом в диффузную дельта-волновую активность, чередующуюся с фрагментами частичной супрессии (рис. 7). При прекращении ингаляции ксенон-кислородной смеси происходила реактивация разрядов с элементами супрессивно-взрывного паттерна (рис. 8).

 

 

 

 

 

Рис. 5. ЭЭГ непосредственно перед началом ингаляции ксенона

 

 

 

 

 

Рис. 6. ЭЭГ на фоне ингаляции ксенона (концентрация Хе в дыхательной газовой смеси 30 %)

 

 

 

 

 

Рис. 7. ЭЭГ на фоне ингаляции ксенона (концентрация Хе в дыхательной газовой смеси 60 %)

 

 

 

 

 

Рис. 8. ЭЭГ после окончания ингаляции ксенона (концентрация Хе в дыхательной газовой смеси 10 %)

Обсуждение

Суперрефрактерный эпилептический статус связан с высокими показателями смертности и осложнений, проявляющимися в серьезных повреждениях головного мозга, респираторных нарушениях, проблемах питания и т. п., в связи с чем требует интенсивного лечения в условиях ОРИТ. На сегодняшний день спектр используемых препаратов в терапии суперрефрактерного эпилептического статуса достаточно широкий и включает в основном внутривенно вводимые препараты: бензодиазепины, барбитураты, вальпроаты, фенитоин, леветирацетам, кетамин, пропофол, топирамат, лакосамид, сульфат магния, кортикостероидные гормоны, пиридоксин и др. [10]. В профессиональной литературе можно встретить малочисленные сведения о применении и ингаляционных анестетиков в терапии суперрефрактерного эпилептического статуса [11]. В то же время, несмотря на их эффективность, авторы публикаций, посвященных применению изофлурана, севофлурана и десфлурана, указывают на высокую вероятность возникающих при этом побочных негативных эффектов в виде нарушения дыхания, токсического действия на печень, нарушения функции пищеварительной системы (атония кишечника) и др. Выраженные положительные клинические проявления на фоне применения ксенона свидетельствуют  о наличии у него терапевтического эффекта в лечении подобных состояний. Несомненно, что длительность представленных процедур ингаляции ксенона следовало бы увеличить до нескольких часов или даже суток, что, к сожалению, осуществить не представлялось возможным ввиду значительной пока стоимости препарата.

Заключение

Полученный опыт применения ксенона в терапии суперрефрактерного эпилептического статуса, имеющиеся сведения о его положительных свойствах и фактически полное отсутствие негативных реакций позволяют считать целесообразным и перспективным дальнейшее изучение его возможного использования в купировании судорожной активности.

Информация об информированном согласии. Информированное согласие получено.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Лазарев В.В. — идея, организация, непосредственное проведение терапевтических процедур, общее руководство, редакторская правка при выполнении работы; Голубев Б.И., Брюсов Г.П., Цыпин Л.Е. — написание статьи в рамках профессиональной компетенции в области анестезиологии-реаниматологии, обработка материала, непосредственное проведение терапевтических процедур; Ильина Е.С., Холин А., Усачева Е.Л. — написание, редактирование статьи в рамках профессиональной компетенции в области неврологии.

Благодарности. Коллектив авторов выражает благодарность руководству и коллективу компании ООО «АКЕ- ЛА», а также сотрудникам ГБУЗ «НИИ НДХиТ» ДЗ г. Москвы профессору Амчеславскому В.Г. и д-ру мед. наук Багаеву В.Г. за оказанную безвозмездную помощь и поддержку в лечении пациента.

ORCID авторов

Лазарев В.В. — 0000-0001-8417-3555

Голубев Б.И. — 0000-0002-6091-4782

Брюсов Г.П. — 0000-0003-2347-9803

Цыпин Л.Е. — 0000-0002-3114-8759

Ильина Е.С. — 0000-0002-5496-605Х

Холин А.А. — 0000-0002-8728-1946

Усачева Е.Л. — 0000-0002-8122-7674


References

  1. Brodie M.J., Besag F., Ettinger A.B., et al. Epilepsy, Antiepileptic Drugs, and Aggression: An Evidence-Based Review. Pharmacol Rev. 2016; 68(3): 563–602. DOI: 10.1124/pr.115.012021
  2. Abend N.S., Bearden D., Helbig I., et al. Status Epilepticus and Refractory Status Epilepticus Management. Semin Pediatr Neurol. 2014; 21(4): 263–274. DOI: 10.1016/j.spen.2014.12.006
  3. Marawar R., Basha M., Mahulikar A., et al. Updates in Refractory Status Epilepticus. Crit Care Res Pract. 2018; 2018: 9768949. DOI: 10.1155/2018/9768949
  4. Smith D.M., McGinnis E.L., Walleigh D.J., Abend N.S. Management of Status Epilepticus in Children. J Clin Med. 2016; 5(4): 47. DOI: 10.3390/jcm5040047
  5. Wilkes R., Tasker R.C. Intensive care treatment of uncontrolled status epilepticus in children: systematic literature search of midazolam and anesthetic therapies. Pediatr Crit Care Med. 2014; 15(7):632–639. DOI: 10.1097/PCC.0000000000000173
  6. Mirsattari S.M., Sharpe M.D., Young G.B. Treatment of refractory status epilepticus with inhalational anesthetic agents isoflurane and desflurane. Arch Neurol. 2004; 61(8):1254–1259. DOI: 10.1001/archneur.61.8.1254
  7. Trinka E., Höfler J., Leitinger M., Brigo F. Pharmacotherapy for Status Epilepticus. Drugs. 2015; 75: 1499–1521. DOI: 10.1007/s40265-015-0454-2
  8. Zuo Z. Are volatile anesthetics neuroprotective or neurotoxic? Med Gas Res. 2012; 2(1): 10. DOI: 10.1186/2045-9912-2-10
  9. Law L.S., Lo E.A., Gan T.J. Xenon Anesthesia: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Anesth Analg. 2016; 122(3): 678–697. DOI: 10.1213/ANE.0000000000000914
  10. Aroor S., Shravan K., Mundkur S.C., et al. Super-Refractory Status Epilepticus: A Therapeutic Challenge in Paediatrics. J Clin Diagn Res. 2017; 11(8): SR01–SR04. DOI: 10.7860/JCDR/2017/25811.10485
  11. Abend N.S., Loddenkemper T. Management of pediatric status epilepticus. Curr Treat Options Neurol. 2014; 16(7): 301. DOI: 10.1007/s11940-014-0301-x

Xenon anesthesia during the oral cavity sanitation in child with consequences of perinatal brain damage (case report)

V.V. Lazarev1, D.M. Haliullin2, R.R. Gabdrafikov2, E.S. Gracheva2, E.E. Kuznetsova3, D.V. Koshcheev2

1 «Pirogov Russian National Research Medical University», Moscow

2 LLC “Dental Forte Elit”, Naberezhnye Chelny

3 PAHI “Municipal Hospital No. 5’, Naberezhnye Chelny

For correspondence: Dinar M. Haliullin, doctor intensivist of LLC Dental Forte Elit, Naberezhnye Chelny; e-mail: dr170489@yandex.ru

For citation: Lazarev VV, Haliullin DM, Gabdrafikov RR, Gracheva ES, Kuznetsova EE, Koshcheev DV. Xenon anesthesia during the oral cavity sanitation in child with consequences of perinatal brain damage (case report). Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2019;2:105–110. DOI: 10.21320/1818-474X-2019-2-105-110


Abstract

Halogenated inhalation anesthetics have some adverse effects, including the ability to have a negative effect on the developing brain in children, one of the manifestations of which are cognitive dysfunctions, especially in the younger age group. The article presents a clinical case of xenon in combined inhalation anesthesia in a child with the consequences of perinatal brain damage. During anesthesia, a spontaneous ventilation mode was applied with pressure support ventilation (PSV). There was noted high efficacy and safety xenon anesthesia in a dental treatment, the absence of the effect of anesthesia on cognitive function in a child with a compromised nervous system. It is advisable to further study the use of xenon in the pediatric dentistry anesthesia.

Keywords: xenon, inhalation anesthesia, volatile anesthetics, children, dentistry

Received: 27.01.2019

Accepted: 26.03.2019

Read in PDF


У детей с имеющимися проблемами центральной нервной системы проведение многих диагностических и лечебных процедур затруднено. Лечение зубов занимает особое положение ввиду высокого психотравмирующего эффекта как у здоровых детей, так и у детей с различными соматическими отклонениями. Лечение зубов на плановом приеме стоматолога детей с сопутствующей патологией, в особенности с патологией центральной нервной системы, сводится к серьезным переживаниям ребенка, родителей и лечащего врача. Безусловно, в данной ситуации страдает качество проводимого лечения.

Участие анестезиолога в процессе лечения позволяет не отвлекаться стоматологу от его непосредственной работы, родителям — чувствовать уверенность и спокойствие, и отсутствует компонент психотравмирующего фактора для ребенка.

Положительные качества ксенона, каковыми являются анальгетический, антистрессорный, седативный, кардиопротективный и нейропротективный эффекты, высокая управляемость анестезией, отсутствие токсичности и побочных проявлений делают его препаратом выбора в анестезиологическом обеспечении стоматоло гических вмешательствах у детей, особенно с сопутствующей патологией [1–16]. Особое значение в применении анестезии ксеноном имеет возможность быстрого пробуждения ребенка сразу же в кресле стоматолога по окончании лечения, отсутствие постнаркозной ажитации и влияния на когнитивные функции [17–28]. Данные положительные свойства ксенона послужили основанием к его применению у ребенка с отягощенным неврологическим анамнезом с целью максимального уменьшения негативного влияния общей анестезии.

В стоматологическую клинику ООО «Дентал Форте Элит» г. Набережные Челны поступил мальчик — 4 года, вес 16,7 кг, рост 110 см, для санации полости рта. Из анамнеза известно, что ребенок состоит на учете у невролога, офтальмолога и кардиолога. Неврологический диагноз: последствия перинатального поражения головного мозга и шейного отдела позвоночника с формированием вентрикуломегалии, атрофических изменений полушарий мозга, гипертензионно-гидроцефального синдрома, глазодвигательных нарушений, умеренным нижним спастическим парапарезом; задержка психоречевого развития. Ребенок имеет врожденное сходящееся альтернирующее косоглазие с вертикальным компонентом, субатрофию зрительного нерва, вторичный дефект межпредсердной перегородки типа открытого овального окна.

Перед лечением ребенок был осмотрен неврологом, педиатром, кардиологом, которые дали положительное заключение о возможности проведения общей анестезии. Лабораторные данные перед лечением: показатели общего анализа крови, времени свертывания и кровотечения за 2 дня до лечения соответствовали возрастной норме.

ЭКГ перед лечением: ритм синусовый, с частотой сердечных сокращений 108 уд./мин; нормальное положение электрической оси сердца; феномен наджелудочкового гребешка; физиологическое укорочение интервала PQ.

Непосредственно за 30 мин до начала анестезии был проведен осмотр неврологом с выявлением следующего неврологического статуса ребенка.

Ребенок в сознании. Поведение суетливое. В контакт вступает активно. Фон настроения хороший. Мимика живая. Эмоциональные реакции адекватные. Обращенную речь понимает, реакция продуктивная — произносит отдельные звуки. Зрачки D = S, фотореакция +. Сходящийся страбизм OD. Лицо симметричное. Язык по средней  линии. Тетрапарез: легкий в верхних конечностях, умеренный в нижних конечностях. Мышечный тонус повышен по спастическому типу, более выраженный в нижних конечностях. Сухожильные и периостальные рефлексы D = S, оживлены. Походка спастико-паретическая. Чувствительность и координаторную сферу оценить было затруднительно. При оценке уровня развития восприятия по методике Т.Д. Марцинковской «Разрезные картинки» — уровень восприятия низкий. По предложенным частям рисунок не собрал. Оценить память и мышление не удалось ввиду отсутствия продуктивной речи. По заданию верно находил изображения предметов из ряда предложенных. Данные осмотра противопоказаний к проведению общей анестезии не выявили.

При осмотре ротовой полости и проведении ее рентгенологического исследования было  выявлено  поражение  кариесом  зубов:  5.3,  8.4.  На  перечисленных  зубах выявлен пульпит: 5.4, 5.5, 6.3, 6.4, 6.5, 7.4, 7.5, 8.5. Ввиду невозможности контакта с ребенком, учитывая анамнез жизни  и  заболевания  ребенка,  наличие сопутствующих нарушений со стороны центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, было принято решение провести лечение под комбинированной общей анестезией с использованием на этапе поддержания ингаляции ксенона. Лечение кариеса и пульпита проводилось в рамках стандартных  методик, принятых в стоматологической практике.

Анестезиологическое обеспечение проводилось без премедикации. Индукцию анестезии осуществляли севофлураном по болюсной методике: дыхательный контур наркозно-дыхательного аппарата (НДА) Chirana VENAR Libera Screen (TS + AGAS) предварительно заполнялся смесью кислорода (8 л/мин) и севофлурана (с концентрацией на вдохе 8 об%). Дыхательный контур НДА продувался данной газонаркотической смесью с заполнением и опорожнением трижды дыхательного мешка, после чего газонаркотическая смесь подавалась ребенку через лицевую маску. К 7–10-му вдоху сознание ребенка утрачивалось. Стадия возбуждения возникала через 1 мин от начала ингаляции газонаркотической смеси и длилась не более 30 с. Затем концентрация севофлурана на испарителе была снижена до 4–6 об% и поддерживалась такой до наступления хирургической стадии наркоза, при котором биспектральный индекс (BIS-индекс) оценки глубины угнетения сознания снижался до 60 условных единиц (у. е.). Далее осуществлялся венозный доступ, при котором значения BIS-индекса значимо не менялись. С целью снижения саливации и мышечного тонуса внутривенно был введен атропин в дозе 0,01 мг/кг и мидазолам 0,3 мг/кг, после чего произведены интубация трахеи и перевод на искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) в режиме PSV (pressure support ventilation). Дыхание во время наркоза — спонтанное, с респираторной поддержкой давлением на вдохе. Врачом-стоматологом перед началом лечения и в процессе лечения поэтапно проводилась инфильтрационная местная анестезия в дозе 0,8 мл 3% раствором мепивакаина на каждый сегмент.

Ингаляция ксеноном начиналась с момента, когда врач-стоматолог приступал к работе, при этом подача севофлурана прекращалась. Насыщение организма ребенка ксеноном  проводили  в  режиме  PSV.  Параметры  вентиляции устанавливались сообразно индивидуальным потребностям ребенка и были направлены на снижение работы дыхания: Psupport – 22 мм рт. ст., PEEP — 4 см вод. ст., частота f 25/мин, потоковый триггер — 4 л/мин.

Об адекватности выбранного режима ИВЛ судили по хорошей синхронизации пациент — аппарат ИВЛ (график потока, давление в дыхательных путях), стабильности гемодинамики, хорошим показателям кислотно-щелочного состояния, адекватной SpO2. Также мы ориентировались на дыхательный объем, который выдавал ребенок в процессе каждого дыхательного цикла (соответствовал  расчетной величине). Общий поток газонаркотической смеси устанавливался равным 2,5 л/мин, в котором на кислород приходилось 30 % смеси и 70 % — на ксенон, что составляло порядка 1,75 л. В течение 2 мин концентрация ксенона в контуре достигала 70 %. Далее переводили на поток 300 мл/мин, с соотношением O2 : Хе = 30–40 % : 60–70 %, которое поддерживалось регулировкой подачи при необходимости дополнительно соответствующих газов в контур. Показатели BIS-индекса на протяжении всего периода лечения оставались на цифрах 45–55 у. е.

После завершения стоматологом своей работы подача ксенона была прекращена, а поток кислорода увеличен до 5 л/мин. Через 3 мин после отключения анестетика его содержание в газонаркотической смеси достигло 10 %, а кислород увеличился до 85 %. На этом этапе ребенок открыл глаза, начал реагировать на эндотрахеальную трубку и двигать конечностями, была произведена экстубация трахеи.

Общее время анестезии составило 3 ч 15 мин, расход ксенона — 18 л.

Эффективность и безопасность анестезии во время стоматологического лечения оценивались по данным артериального давления систолического (АДс), диастолического (АДд), среднего (АДср), частоты сердечных сокращений (ЧСС), оцениваемым с помощью монитора (модульный монитор витальных функций Solvo M-3000, Китай), данным BIS-индекса (монитор оценки глубины анестезии «МГА-06», Россия), на основании показателей вентиляции — Paw (давление в дыхательных путях, мм рт. ст.), MV (минутная вентиляция л/мин), Vte (объем выдоха), FiO2 (фракционная концентрация кислорода во вдыхаемой газовой смеси), EtCO2 (концентрация СО2 в конце выдоха), мониторируемых встроенным модулем наркозного аппарата; газовый состав крови оценивался в капиллярной крови с помощью анализатора iStat (США). Данные мониторируемых показателей представлены в табл. 1.

Таблица 1. Динамика оцениваемых показателей во время анестезии

 

Показатель

Перед  индукцией  анестезии

Индукция анестезии

После интуба- ции трахеи

Поддержание анестезии

Перед экстуба- цией трахеи

Перед переводом в па- лату восстановления

Время

9:20

9:25

9:30

10:30        11:30

12:25

12:30

SpO2, %

99

99

99

98           99

99

99

ЧСС, уд./мин

110

124

117

104          104

110

115

АДс, мм рт. ст.

85

85

80

85           80

85

90

АДд, мм рт. ст

40

40

35

45           40

45

60

АДср, мм рт. ст.

55

55

50

58           53

58

70

SevIn*, %

5

5

0

0             0

0

0

BIS-индекс, у. е.

95        60

44

50

45           47

52

85

Hb, г/л

 

109

 

 

109

Ht, %

 

32

 

 

32

pH

 

7,318

 

 

7,349

pCO2, мм рт. ст.

 

45

 

 

51

pO2, мм рт. ст.

 

90

 

 

95

HCO3, ммоль/л

 

25

 

 

30

BE, моль/л

 

2

 

 

2

TCO2, ммоль/л

 

26

 

 

29

К+, ммоль/л

 

4,4

 

 

5

Na+, ммоль/л

 

138

 

 

139

Ca2+, ммоль/л

 

43

 

 

1,27

Глюкоза, ммоль/л

 

4,9

 

 

4,7

EtCO2, мм рт. ст.

44

42

42

43           43

44

MV, л/мин

3,5

3,8

3,6

3,4           3,6

4,0

Vte, мл

120

130

125

135          115

125

Paw мм рт. ст.

20

21

19

19            19

20

*Концентрация севофлурана во вдыхаемой газовой смеси

Во время лечения и анестезии все оцениваемые показатели находились в пределах возрастных референсных значений и допустимых отклонений с учетом использованных препаратов. Перед переводом в палату, в кресле стоматолога, сразу после экстубации у ребенка был оценен уровень сознания по шкалам Ramsay, Aldrete, Wisconsin (табл. 2).

Таблица 2. Оценка уровня сознания по шкалам Ramsay, Aldrete, Wisconsin

Показатель

После экстубации

Через 30 мин

Через 1 ч

Через 2 ч

Шкала Ramsay

5

2

2

2

Шкала Aldrete

 

 

 

 

Движения

2

2

2

2

Дыхание

1

2

2

2

Систолическое АД

2

2

2

2

Сознание

0

2

2

2

Окраска кожных

2

2

2

2

покровов

 

 

 

 

Шкала Wisconsin

1

6

6

6

По результатам оценки восстановления сознания можем сделать заключение о том, что ребенок начал просыпаться в кресле стоматолога, а спустя 30 мин после экстубации по всем шкалам видим уровень сознания, близкий к исходному. Данные оцениваемых показателей вентиляции, кислотно-щелочного состояния, гемодинамики, угнетения сознания (BIS-индекс) позволяют сделать заключение об адекватности анестезии. При этом использование режима вентиляции легких с поддержкой давлением на вдохе PSV при спонтанном дыхании на фоне внутривенного введения мидазолама во время индукции обеспечивало адекватную работу дыхания с достаточным инспираторным усилием. Неврологический статус, оцениваемый на 3-й день после проведенного лечения, не отличался от исходного.

Примененная методика общей анестезии с ингаляцией ксенона при спонтанном дыхании с респираторной поддержкой давлением на вдохе у данного больного показала себя эффективной и безопасной. У ребенка во время всей анестезии удавалось добиться достаточной глубины угнетения сознания, обезболивания, сохранялся адекватный мышечный тонус, обеспечивающий достаточное усилие инспираторной попытки для инициирования вдоха и обеспечения адекватной вентиляции легких. По окончании анестезии были отмечены отсутствие возбуждения и быстрое восстановление сознания у ребенка. Принципиально важно, что ребенок не имел каких-либо последствий, связанных с когнитивными дисфункциями, обусловленными использованными препаратами анестезии.

Несмотря на то что в литературе нет упоминания о проведения общей анестезии на основе ксенона в условиях стоматологического стационара при спонтанном дыхании у больных с сопутствующими неврологическими, кардиологическими нарушениями, наш опыт свидетельствует о целесообразности дальнейшего использования представленной методики анестезии у этой категории больных.

Конфликт  интересов.  Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Лазарев В.В — научное руководство, редактирование статьи, набор и обработка материала, написание статьи; Халиуллин Д.М., Габдрафиков Р.Р., Грачева Е.С., Кузнецова Е.Е., Кощеев Д.В. — набор и обработка материала, написание статьи.

ORCID авторов

Лазарев В.В. — 0000-0001-8417-3555

Халиуллин Д.М. — 0000-0003-2771-3134

Габдрафиков Р.Р. — 0000-0002-6057-0107

Грачева Е.С. — 0000-0002-2758-8065

Кузнецова Е.Е. — 0000-0002-0230-7132

Кощеев Д.В. — 0000-0003-3401-9108


References

  1. Китиашвили И.З., Буров Н.Е., Фрейлин И.С., Хрыкова Е.В. Динамика клеточного иммунитета и цитокинов под влиянием анестезии ксеноном и закисью азота. Анестезиология и реаниматология. 2006; 2: 4–9. [Kitiashvili I.Z., Burov N.E., Freylin I.S., Hrykova E.V. Dynamics of cellular immunity and cytokines under the influence of anesthesia xenon and nitrous oxide. Anesthesiology and resuscitation. 2006; 2: 4–9. (In Russ)]
  2. Довгуша В.В., Фок М.В., Зарницкая Г.А. Возможный и молекулярный механизм наркотического действия инертных газов. Биофизика. 2005; 50(5): 903–908. [Dovgusha V.V., Fok M.V., Zarnitskaya G.A. Possible and molecular mechanism of narcotic effect of inert gases. Biophysics. 2005; 50(5): 903–908. (In Russ)]
  3. Китиашвили И.З., Буров Н.Е. Сравнительная оценка гемодинамических, гормональных и метаболических показателей в условиях анестезии ксеноном и закисью азота. Вестник интенсивной терапии. 2006; 1: 57–60. [Kitiashvili I.Z., Burov N.E. Comparative assessment of hemodynamic, hormonal and metabolic indicators in the conditions of anesthesia xenon and nitrous oxide. Intensive care herald. 2006; 1: 57–60. (In Russ)]
  4. Китиашвили И.З., Хрыкова Е.В., Мухамеджанова С.А., Дьяконова Н.Г. Коррекция хирургического стресса при различных вариантах общей анестезии. Казанский медицинский журнал. 2006; 1: 23–28. [Kitiashvili I.Z., Hrykova E.V., Mukhamedzhanova S.A., Dyakonova N.G. Correction of a surgical stress at various options of the general anesthesia. The Kazan medical magazine. 2006; 1: 23–28. (In Russ)]
  5. Буров Н.Е., Джабаров Д.А., Колесова О., Шулунов М.В. Оксидантная и антиоксидантная система при анестезии ксеноном и закисью азота. Тезисы X Всероссийского пленума правления Федерации анестезиологов-реаниматологов. Нижний Новгород, 1995: 47–48. [Burov N.E., Dzhabarov D.A., Kolesova O., Shulunov M.V. An oxidatic and antioxidant system at anesthesia xenon and nitrous oxide. Theses of the X All-Russian plenum of board of federation of intensivists. Nizhny Novgorod, 1995: 47–48. (In Russ)]
  6. Суслов Н.И., Потапов В.Н., Шписман М.Н. и др. Применение ксенона в медицине. Томск: Изд-во Томского университета, 2009. [Suslov N.I., Potapov V.N., Shpisman M.N., et al. Use of xenon in medicine. Tomsk: Publishing house of the Tomsk university, 2009. (In Russ)]
  7. Шулунов М.В., Буров Н.Е. Влияние комбинированной анестезии закисью азота и ксеноном на гормональные показатели. Тезисы X Всероссийского пленума правления Федерации анестезиологов-реаниматологов. Нижний Новгород, 1995: 96–85. [Shulunov M.V., N.E. Burov. Influence of the combined anesthesia nitrous oxide and xenon on hormonal indicators. Theses of the X All-Russian plenum of board of federation of intensivists. Nizhny Novgorod, 1995: 96–85. (In Russ)]
  8. Шулунов М.В. Оценка адекватности ксеноновой анестезии по данным гормональных, гемодинамических и биохимических показателей: автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.00.37. М., 1995. [Shulunov M.V. Assessment of the adequacy of xenon anesthesia according to hormonal, hemodynamic and biochemical parameters: autoref. yew. edging. medical sciences: 14.00.37. M., 1995. (In Russ)]
  9. Шурыгин В.В., Кутушев О.Т. Применение ингаляции ксенон-кислородной смеси в комплексной терапии тревожно-депрессивных расстройств. Ксенон и инертные газы в медицине: тез. докл. III Конф. анестезиологов-реаниматологов медицинских учреждений МО РФ (г. Москва, 24 апреля 2008 г.). М., 2008: 171–177. [Shurygin V.V., Kutushev O.T. Inhalation application xenon-oxygen mix in complex therapy is disturbing depressive frustration. Xenon and inert gases in medicine. The III Konf. intensivists of medical institutions of the Ministry of Defence of the Russian Federation (Moscow, on April 24, 2008). Moscow, 2008: 171–177. (In Russ)]
  10. Liang G., Ward C., Peng J., et al. Isoflurane causes greater neurodegeneration than an equivalent exposure of sevoflurane in the developing brain of neonatal mice. Anesthesiology. 2010; 112(6): 1325–1334. DOI: 10.1097 / ALN.0b013e3181d94da5
  11. Melzack R., Wall P.D. Pain mechanisms: a new theory. Science. 1965; 150(3699): 971–979. DOI: 10.1126/science.150.3699.971
  12. Yu Q., Wang H., Chen J., et al. Neuroprotections and mechanisms of inhalational anesthetics against brain ischemia. Front. Biosci (Elite E2). 2010; 1(4): 1275–1298.
  13. Ma D., Hossain M., Chow A., et al. Xenon and hypothermia combine to provide neuroprotection from neonatal asphyxia. Ann. Neurol. 2005; 58(2): 182–193. DOI: 10.1002/ana.20547
  14. Luo Y., Ma D., Leong E., et al. Xenon and sevoflurane protect against brain injury in a neonatal asphyxia model. Anesthesiology. 2008; 109(5): 782–789. DOI: 10.1097/aln.0b013e3181895f88
  15. Weber N.C., Stursberg J., Wirthle N.M., et al. Xenon preconditioning differently regulates p44/42 MAPK (ERK 1/2) and p46/54 MAPK (JNK 1/2 and 3) in vivo. Br. J. Anaesth. 2006; 97(3): 298–306. DOI: 10.1093/bja/ael153
  16. Shu Y., Patel S.M., Pac-Soo C., et al. Xenon pretreatment attenuates anesthetic-induced apoptosis in the developing brain in comparison with nitrous oxide and hypoxia. Anesthesiology. 2010; 113(2): 360–368. DOI: 10.1097/ALN.0b013e3181d960d7
  17. Cremer J., Stoppe C., Fahlenkamp A.V., et al. Early cognitive function, recovery and well-being after sevoflurane and xenon anaesthesia in the elderly: a double-blinded randomized controlled trial. Med. Gas. Res. 2011; 1(1): 9. DOI: 10.1186/2045-9912-1-9
  18. Fahlenkamp A.V., et al. Bispeknral index monitoring during balanced xenon or sevoflurane anaesthesia in elderly patient. Eur. J. Anaesth. 2010; 27: 10: 906–911.
  19. Gill H. Xenon-augmented pediatric anesthesia: A small step closer? Paediatr Anaesth. 2017; 27(12): 1174–1175. DOI: 10.1111/pan.13265
  20. Hucker J., et al. Differences between bispektral index and spectral entropy during xenon anaesthesia: a comparison with propofol anaesthesia. Anaesthesia. 2010; 65(6): 595–600. DOI: 10.1111/j.1365-2044.2010.06344.x
  21. Jin Z., Piazza O., Ma D., Scarpati G., De Robertis E. Xenon anesthesia and beyond: pros and cons. Minerva Anestesiol. 2019; 85(1): 83–89. DOI: 10.23736/S0375–9393.18.12909–9
  22. Kulikov A., Bilotta F., Borsellino B., et al. Xenon anesthesia for awake craniotomy: safety and efficacy. Minerva Anestesiol. 2019; 85(2): 148–155. DOI: 10.23736/S0375–9393.18.12406-0
  23. Law L.S., Lo E.A., Gan T.J. Xenon Anesthesia: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Anesth. Analg. 2016; 122(3): 678–697. DOI: 10.1213/ANE.0000000000000914
  24. Meloni E.G., Gillis T.E., Manoukian J., Kaufman M.J. Xenon impairs reconsolidation of fear memories in a rat model of post-traumatic stress disorder (PTSD). PLoS One. 2014; 9(8): e106189. DOI: 10.1371/journal.pone.0106189. eCollection 2014
  25. Stattman R., et al. The breast feeding mother and xenon anaesthesia: four case reports. Breast feeding and xenon anaesthesia. DMC Anesthesiol. 2010; 10: 1. DOI: 10.1186/1471-2253-10-1
  26. Stoppe C., et al. AEPEX monitor for the measurement of hypnotic depth in patients undergoin balanced xenon anaesthesia. Dr. J. Anaesth. 2012; 108: 1: 80–88. DOI: 10.1093/bja/aer393.
  27. Vizcaychipi M.P., et al. Xenon anaesthesia may prevent early memory decline affect isoflurane anaesthesia and surgery in mice. HloS One 2011; 6: 11. DOI: 10.1371/journal.pone.0026394
  28. Xia Y., Fang H., Xu J., et al. Clinical efficacy of xenon versus propofol: A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018; 97(20): e10758. DOI: 10.1097/MD.0000000000010758.

Evaluation of brain bioelectrical activity during xenon-oxygen mixture inhalation

V.I. Potievskaya1, F.M. Shvetskiy2, M.B. Potievskiy3

FSBI “National Medical Research Radiological Center” of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow

SBIH “Hospital for war veterans №2”, Moscow

FSBEI HE “Lomonosov Moscow State University”, Moscow

For correspondence: Vera I. Potievskaya, Ph.D., M.D., chief researcher «National Medical Research Radiology Center», Russian Federation Ministry of Healthcare; e-mail: vera.pot@mail.ru

For citation: Potievskaya VI, Shvetskiy FM, Potievskiy MB. Evaluation of brain bioelectrical activity during xenon-oxygen mixture inhalation. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2019;1:94–9.

DOI: 10.21320/1818-474X-2019-1-94-99


Abstract

Xenon is an inert gas used like inhalational anesthetic during different surgeries, including high-risk operations and for pain treatment caused by different factors. If concentration of the gas is less than 50 %, or the duration of the procedure is very short, no consciousness depression occurs. 20 healthy persons from 22 to 30 years old were undergone xenon/oxygen inhalation with concentration 70/30 % respectively for 3 minutes. Electroencephalography (EEG) was recorded before, during and 30 minutes later the procedure. For the data processing spectral analysis was used. Statistical analysis was performed by Wilcoxon and Page tests. As a result, significant increase in slow wave activity and reduction in alpha-rhythm activity were observed during and after the procedure as well as repartition of activity zones in brain similar to physiological sleep. This fact may be used in conduction of treatment and diagnostics procedures.

Keywords: xenon, inhalational anesthetics, mask inhalations of xenon-oxygen mixture, electroencephalography, sedation

Received: 07.10.2018

Accepted: 01.03.2019


References

  1. Буров Н.Е., Потапов В.Н. Ксенон в медицине: очерки по истории и применению медицинского ксенона. М.: Пульс, 2012.
  2. [Burov N.E., Potapov V.N. Ksenon v medicine: ocherki po istorii i primeneniyu medicinskogo ksenona (Xenon in medicine: history and using). Moscow: Pulʼs Publ., 2012.  (In Russ)]
  3. Lu Tian Liu, Yan Xu, Pei Tang B. Mechanistic Insights into Xenon Inhibition of NMDA Receptors from MD Simulations. J Phys Chem. 2010; 114(27): 9010–9016.
  4. Petrenko A.B., Yamakura T., Sakimura K., Baba H. Defining the role of NMDA receptors in anesthesia: are we there yet? Eur. J. Pharmacol. 2014; 15(1): 723: 29–37.
  5. Рылова А.В., Лубнин А.Ю. Динамика внутричерепного давления во время ксеноновой анестезии у нейрохирургических больных без внутричерепной гипертензии. Анестезиология и реаниматология. 2011; 4: 13–17.
  6. [Rylova A.V., Lubnin A.Yu. Dinamika vnutricherepnogo davleniya vo vremya ksenonovoj anestezii u nejrohirurgicheskih bolʼnyh bez vnutricherepnoj gipertenzii. Anesteziologiya i reanimatologiya (Intracranial pressure changes during xenon anesthesia in neurosurgical patients without intracranial hypertention). Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2011; 4: 13–17. (In Russ)]
  7. Козлов И.А. Ксенон при кардиохирургических операциях. Комплексный анализ. Вестник интенсивной терапии. 2007; 3: 45–53.
  8. [Kozlov I.A. Xenon in heart surgeries. Complex analysis. Vestnik intensivnoj terapii. 2007; 3: 45–53. (In Russ)]
  9. Шебзухова Е.Х., Потиевская В.И, Молчанов И.В. Лечебный наркоз ксеноном при остром коронарном синдроме. Вестник интенсивной терапии. 2014; 5: 95–98.
  10.  [Shebzuhova E.H., Potievskaya V.I., Molchanov I.V. Xenon treatment in patients with acute coronary syndrome. Vestnik intensivnoj terapii. 2014; 5: 95–98. (In Russ)]
  11. Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л. Ксенон в медицине: прошлое, настоящее и будущее. Клиническая практика. 2011; 2: 4–11.
  12. [Burov N.E., Molchanov I.V., Nikolaev L.L. Xenon in medicine: history, nowadays and future. Klinicheskaya praktika. 2011; 2: 4–11. (In Russ)]
  13. Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии. Клинико-экспериментальные исследования. М.: Пульс, 2000.
  14. [Burov N.E., Potapov V.N., Makeev G.N. Ksenon v anesteziologii. Kliniko-ehksperementalʼnye issledovaniya (Xenon in anesthesiology. Clinical and experimental studies). Moscow: Pulʼs Publ., 2000. (In Russ)]
  15. Bosl W.J. The emerging role of neurodiagnostic informatics in integrated neurological and mental health care. Neurodiagn. J. 2018; 58(3): 143–153. DOI: 10. 1080/21646821.2018.1508983
  16. Ann S., Prim J.H., Alexander M.L., et al. Identifying and engaging neuronal oscillations by transcranial alternating current stimulation in patients with chronic low back pain: a randomized crossover, double-blind, sham-controlled pilot study. J. Pain. 2018; 27(9): 1526–1559. DOI: 10.1016/jpain2018.09.004
  17. Николаев Л.Л. Варианты низкопоточной анестезии ксеноном. М: Город, 2014.
  18. [Nikolaev L.L. Varianty nizkopotochnoj anestezii ksenonom. (Types of lowflow Xenon anesthesia). Moscow: Gorod Publ., 2014. (In Russ)]
  19. Рылова А.В., Сазонова О.Б., Лубнин А.Ю., Машеров Е.Л. Изменения биоэлектрической активности мозга в условиях ксеноновой анестезии у нейрохирургических больных. Анестезиология и реаниматология. 2010; 2: 31–33.
  20. [Rylova A.V., Sazonova O.B., Lubnin A.Yu., Masherov Ye.L. Izmeneniya bioehlektricheskoj aktivnosti mozga v usloviyah ksenonovoj anestezii u nejrohirurgicheskih bolʼnyh (Changes in brain bioelectrical activity during xenon anesthesia in neurosurgical patients). Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2010; 2: 31–33. (In Russ)]
  21. Basar E. Brain Function and Oscillations. Integrative Brain Function, Neurophysiology and Cognitive Processes. Berlin: Springer Verlag, 1999; 2: 213–254.
  22. Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews. 1999; 29: 169–195.

Procedural Xenon Sedation for Diagnostic Esophagogastroduodenoscopy

V.I. Potievskaya1, F.M. Shvetskiy2

1 «National Radiology Research Center» Russian Federation Ministry of Healthcare, Мoscow

2 2 Wars Veterans Hospital, Moscow

For correspondence: Vera I. Potievskaya — Ph.D., M.D., chief researcher “National Radiology Research Center”, Russian Federation Ministry of Healthcare; e-mail: vera.pot@mail.ru

For citation: Potievskaya VI, Shvetskiy FM. Procedural Xenon Sedation for Diagnostic Esophagogastroduodenoscopy. Intensive Care Herald. 2017;4:42–46.


We examined 18 healthy volunteers aged 25 to 39 years underwent esophagogastroduodenoscopy under sedation with xenon-oxygen mixture with xenon/oxygen ratio 70/30 %. A three-hole mask with inputs for endoscope, catheter, and gas mixture supply was used for inhalations. The duration of the inhalations was no more than 3 minutes. Patients’ satisfaction with anesthesia was evaluated with a questionnaire. We performed main hemodynamics parameters, heart rhythm variability and blood acid-base state monitoring during the procedure. All patients evaluated the anesthesia as satisfactory, none of the examined felt a foreign body during the esophagogastroduodenoscopy, there were no painful sensations and negative effects except excessive salivation. Mask anesthesia with xenon-oxygen mixture with concentration of 70/30 % for 3 minutes during diagnostic esophagogastroduodenoscopy did not cause significant changes in blood pressure and heart rate, as well as basic parameters of acid-base state. Saturation and oxygen partial pressure of blood increased due to inhalation of hyperoxic mixture. Assessment of heart rhythm variability demonstrated significant increase in general spectrum capacity reflecting rise of cardiovascular system reserves, and decrease in low and high spectrum frequency ratio due to reduction of sympathetic activity. The obtained results allow to draw a conclusion about sufficient efficiency and safety of anesthesia with xenon during diagnostic esophagogastroduodenoscopy in healthy volunteers.

Keywords: xenon, procedural sedation, esophagogastroduodenoscopy, satisfaction with anesthesia, heart rhythm variability

Received: 23.10.2017


References

  1. Russon K., Thomas A. Anaesthesia for day surgery. Perioper. Pract. 2007; 17(7): 302–307.
  2. Lee J.H. Anesthesia for ambulatory Korean J. Anesthesiol. 2017; 70(4): 398–406. doi: 10.4097/kjae.2017.70.4.398.
  3. Teunkens A., Vanhaecht K., Vermeulen K., Fieuws S., van de Velde M. et al. Measuring satisfaction and anesthesia related outcomes in a surgical day care centre: A three-year single-centre observational J Clin. Anesth. 2017; 43: 15–23. doi: 10.1016/j.jclinane.2017.09.007.
  4. Fregene T., Wintle S., Venkat Raman V. et al. Making the experience of elective surgery better. BMJ Open Quality, 2017; 6: e000079. doi:10.1136/bmjoq-2017-000079.
  5. Padmanabhan A., Frangopoulos C., Shaffer L.E.T. Patient satisfaction with propofol for outpatient colonoscopy: a prospective, randomized, double-blind Dis. Colon. Rectum. 2017; 60(10): 1102–1108. doi: 10.1097/DCR.0000000000000909.
  6. Shabashev S., Fouad Y., Huncke T.K., Roland J.T. Cochlear implantation under conscious sedation with local anesthesia; Safety, Efficacy, Costs, and Satisfaction. Cochlear Implants Int. 2017; 18(6): 297–303. doi: 1080/14670100.2017.1376423.
  7. Bruderer U., Fisler A., Steurer M.P., Steurer M., Dullenkopf A. Post-discharge nausea and vomiting after total intravenous anaesthesia and standardised PONV prophylaxis for ambulatory surgery. Acta Anaesthesiol. Scand. 2017; 61(7): 758–766. doi: 1111/aas.12921.
  8. Beaussier M., Albaladejo P., Sciard D., Jouffroy L., Benhamou D. et al. SFAR committee of ambulatory anaesthesia. Operation and organisation of ambulatory surgery in Results of a nationwide survey; The OPERA study. Anaesth. Crit. Care Pain Med. 2017; S2352–5568(17)30117–0. doi: 10.1016/j.ac- cpm.2017.07.003.
  9. Буров Н.Е., Потапов В.Н. Ксенон в медицине: очерки по истории и применению медицинского ксенона. М.: Пульс, 2012. [Burov N.E., Potapov V.N. Xenon in medicine: essays in history and use of medical xenon. M.: Pulʼs, 2012. (In Russ)]
  10. Наумов С.А., Хлусов И.А. Адаптационные эффекты ксенона. Интенсивная терапия. 2007; 1: 10–16. [Naumov S.A., Hlusov I.A. Adaptive effects of xenon. Intensivnaya terapiya. 2007; 1: 10–16. (In Russ)]
  11. Бухтияров И.В., Кальманов А.С., Кисляков Ю.Ю., Никифоров Д.А., Чистов С.Д., Шветский Ф.М., Бубеев Ю.А. Исследование возможности применения ксенона в тренировочном процессе для коррекции функционального состояния спортсменов. Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2010; 6: 22–29. [Buhtiyarov I.V., Kalʼmanov A.S., Kislyakov Yu.Yu., Nikiforov D.A., Chistov S.D., Shvetskij F.M., Bubeev Yu.A. Study of possibility of xenon use in the training process for correction of functional status in Lecheb. fizkulʼt. i sport. med. 2010; 6: 22–29. (In Russ)]
  12. Буров Н.Е. Представления о механизме анестезиологических и лечебных свойств ксенона. Анестезиология и реаниматология. 2011; 2: 58–62. [Burov N.E. Conception of mechanisms of anesthesiological and therapeutic xenon properties. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2011; 2: 58– (In Russ)]
  13. Козлов И.А. Ксенон при кардиохирургических операциях. Комплексный анализ. Вестник интенсивной терапии. 2007; 3: 45–53. [Kozlov I.A. Xenon in cardiac Complex analysis. Vestnik intensivnoj terapii. 2007; 3: 45–53. (In Russ)]
  14. Рощин И.Н., Шветский Ф.М., Ачкасов Е.Е., Довгуша В.В., Бутаков Г.Л., Чурилова О.В. Изобретение «Способ повышения работоспособности и нормализации функционального состояния организма человека посредством ксенонотерапии». Патент № 2580975/14.10.2014. [Roshchin I.N., Shvetskij F.M., Achkasov E.E., Dovgusha V.V., Butakov G.L., Churilova O.V. Izobretenie “Sposob povysheniya rabotos- posobnosti i normalizacii funkcionalʼnogo sostoyaniya organizma cheloveka posredstvom ksenonoterapii”. Patent RUS № 2580975/14.10.2014. (In Russ)]
  15. Рощин И.Н., Бутаков Г.Л., Кухаренко А.В., Швет- ский Ф.М. Полезная модель «Закрытый дыхательный контур для ингаляции ксенонокислородной смесью». Патент № 84708/22.01.2009. [Roshchin I.N., Butakov G.L., Kuharenko A.V., Shvetskij F.M. Poleznaya modelʼ “Zakrytyj dyhatelʼnyj kontur dlya ingalyacii ksenonokislorodnoj smesʼyu”. Patent RUS № 84708/2015. (In Russ)]
  16. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. Иваново, [Mihajlov V.M. Variabelʼnostʼ ritma serdca. Opyt prakticheskogo primeneniya metoda. (Heart rhythm variability. Experience of practical use). Ivanovo, 2000. (In Russ)].

Critical Incidents and Safety of Xenon Anesthesia in Abdominal Surgery

A.Yu. Kulikov1, O.V. Kuleshov1, 2, K.M. Lebedinskiy2

1 Saint-Petersburg Multiprofile Сenter, Saint-Petersburg

2 Ilya I. Mechinkov North-Western State Medical University, Saint-Petersburg

For correspondence: Kulikov Alexey Yurievich — anaesthetist, Saint-Petersburg,; e-mail: alexeykulikov1987@yandex.ru

For citation: Kulikov AYu, Kuleshov OV, Lebedinskiy KM. Critical Incidents and Safety of Xenon Anesthesia in Abdominal Surgery. Intensive Care Herald. 2016;3:22–26.


Xenon is the most promising anesthetic of the XXI century, in many ways close to the ideal. The aim of this study was to investigate the safety of the balanced general and combined xenon anesthesia by analysis of intraoperative critical incidents (CI). A retrospective data analysis of anesthesia with extended hemodynamic monitoring in 80 patients, underwent elective abdominal surgery, was done. Depending on the anesthesia’s type and basic inhalation agent (xenon or sevoflurane), patients were divided into 3 groups. The structure and frequency of intraoperative CI was observed. Under balanced general and combined xenon anesthesia main hemodynamic incidents were decrease in cardiac output and bradycardia, while in the sevoflurane group decrease of cardiac output and hypotension prevailed. The frequency of other CI did not differ significantly. Xenon anesthesia is safe and effective in patients undergoing abdominal surgery.

Keywords: xenon, sevoflurane, general anesthesia, critical incident, safety

Received: 09.08.2016


References

  1. Aitkenhead A.R., Smith G. (eds) Textbook of anaesthesia (3rd). N-Y: Churchill Livingstone/Elsevier, 1996.
  2. Кровообращение и анестезия. Под ред. К.М.Лебединского.СПб.: Человек, 2012: 567. [Lebedinskiy K.M. (ed) Krovoobrashchenie i anesteziya. (Anesthesia and blood circulation.) Saint-Petersburg: Chelovek Publ.; 2012: (In Russ)]
  3. Щеголев А.В., Цыганков К.А., Лахин Р.Е. и др. Анализ частоты критических инцидентов при плановых оперативных вмешательствах на органах брюшной полости. Вестник Российской военно-медицинской академии. 2016; 1(53): 29–32. [Shchegolev A.V., Tsygankov K.A., LakhinR.E. et al. Critical incidents frequency analysis in elective abdominal surgery. Vestnik Rossiiskoi Voenno-Meditsinskoi akademii. 2016; 1(53): 29–32. (In Russ)]
  4. Руденко М.И. Сочетанная анестезия в абдоминальной хирургии у больных пожилого возраста. Вестник интенсивной терапии. 2010; 2: 27–32. [Rudenko M.I. Combined anesthesia in elderly patients undergoing abdominal surgery. Vestnik intensivnoi terapii. 2010; 2: 27–32. (InRuss)]
  5. Al Tmimi L., Van Hemelrijck J., Van de Velde M. et al. Xenon anaesthesia for patients undergoing off-pump coronary artery bypass graft surgery: a prospective randomized controlled pilot trial. Br. J. Anaesth. 2015; 4(115): 550–559.
  6. Langesaeter E., Rosseland L.A., Stubhaug A. Continuous invasive blood pressure and cardiac output monitoring during cesarean delivery: a randomized, double-blind comparison of low-dose versus high-dose spinal anesthesia with intravenous phenylephrine or placebo infusion. Anesthesiology. 2008; 109(5): 856–863.
  7. Рылова А.В., Лубнин А.Ю. Ксеноновая анестезия по закрытому контуру: печальный и радостный опыт. Обзор аппаратуры. Вестник интенсивной терапии. 2008; 4: 17–22. [Rylova A.V., Lubnin A.Y. Xenon anesthesia on closed cicuit: a sad and pleasurable experience. Vestnik intensivnoi terapii. 2008; 4: 17–22. (In Russ)]
  8. Nicholson G., Hall G.M., Burrin J.M. Peri‐operative steroid supplementation. Anaesthesia. 1998; 53: 1091–109

Stress response during combined anaesthesia xenon and dexmedetomidine in radical surgery for gastric cancer

V.V. Faltin, S.V. Avdeev, S.G. Afanasiev, K.V. Shalygina, I.P. Puteev

Cancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences, Tomsk

For correspondence: Vladimir V. Faltin — junior researcher of the Department of anesthesiology and critical care of the Cancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; e-mail: faltin.vladimir@yandex.ru

For citation: Faltin VV, Avdeev SV, Afanas’ev SG, et al. Stress response during combined anaesthesia xenon and dexmedetomidine in radical surgery for gastric cancer. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2018;2:40–5.

DOI: 10.21320/1818-474X-2018-2-40-45


The prospective randomized study included 53 patients with operable II–III stage gastric cancer. The age range was from 26 to 75 years. The patients underwent gastrectomy (n = 21) and subtotal distal gastrectomy (n = 32). The study group comprised 27 patients who received anesthesia with xenon and dexmedetomidine combined with epidural analgesia. The control group consisted of 26 patients who received anesthesia with sevoflurane in combination with epidural analgesia. The effectiveness of the compared methods of anesthesia was assessed by the parameters of hemodynamic, oxygenation, hormone level and cytokine profile. In the perioperative period, the combination of xenon and dexmedetomidine in combination with epidural analgesia was characterized by significant inhibition of systemic inflammatory reactions and a lower release of stress hormones as components of a surgical stress response. The use of the combination of xenon and dexmedetomidine during surgery for gastric cancer provides a more adequate course of the perioperative period.

Keywords: xenon, dexmedetomidine, a cytokine, surgical stress, stomach cancer

Received: 20.03.2017


References

  1. Desborough J.P. The stress response to trauma and surgery. British Journal of Anaesthesia. 2000; 85(1): 109–117.
  2. Fahlenkamp A.V., Coburn M., Rossaint R., et al. Comparison of the effects of xenon and sevoflurane anaesthesia on leucocyte function in surgical patients: a randomized trial. British Journal of Anaesthesia. 2014; 112(2): 272–280.
  3. Kvarnström A., Swartling T., Kurlberg G., et al. Pro-inflammatory cytokine release in rectal surgery: comparison between laparoscopic and open surgical techniques. Archivum Immunologiae et Therapiae Experimentalis. 2013; 61(5): 407–411.
  4. Chattopadhyay U., Mallik S., Ghosh S., et al. Comparison between propofol and dexmedetomidine on depth of anesthesia: A prospective randomized trial. Journal of Anaesthesiology, Clinical Pharmacology. 2014; 30(4): 550–554.
  5. Gutierrez T., Hornigold R., Pearce A. The systemic response to surgery. Surgery (Oxford). 2011; 29(2): 93–96.
  6. Bugada D., Ghisi D., Mariano E.R. Continuous regional anesthesia: a review of perioperative outcome benefits. Minerva Anestesiologica. 2017; 83: 1089–1100.
  7. Soliz J.M., Ifeanyi I.C., Katz M.H., et al. Comparing Postoperative Complications and Inflammatory Markers Using Total Intravenous Anesthesia Versus Volatile Gas Anesthesia for Pancreatic Cancer Surgery. Anesthesiology and Pain Medicine. 2017; 7(4): e13879.
  8. Franks N.P. Molecular targets underlying general anesthesia. British Journal of Anaesthesia. 2006; 147(1): 72–81.
  9. Куликов А.Ю., Кулешов О.В., Лебединский К.М. Влияние анестезии ксеноном на гемодинамику: что нам известно к 2015 г. Анестезиология и реаниматология. 2015; 60(6): 71–74. [Kulikov A.Y., Kuleshov O.V., Lebedinskii K.M. Effects of xenon anesthesia on hemodynamics: what do we know until 2015? Anesteziologiia i reanimatologiia. 2015; 60(6): 71–74. (In Russ)]
  10. Cruickshank A.M., Fraser W.D., Burns H.J., et al. Response of serum interleukin-6 in patients undergoing elective surgery of varying severity. Clinical Science. 1990; 79: 161–165.
  11. Vacas S., Degos V., Feng X., et al. The neuroinflammatory response of postoperative cognitive decline. British Medicine Bulletin. 2013; 106: 161–178.