Inhalační anestetika v dětské anestézii

Overview

Inhalační anestetika jsou dlouhodobě základní součástí doplňované i kombinované anestézie podávané dětským pacientům. V současné době je používán především sevofluran, méně často desfluran a oxid dusný. Sevofluran je svými vlastnostmi určen jak pro hladký inhalační úvod, tak pro vedení anestézie ve všech věkových skupinách dětí včetně novorozenců a nedonošených. Doplněn sufentanilem a cisatrakuriem, případně kombinován s levobupivacainem, je základem bezpečné celkové anestézie vyznačující se oběhovou stabilitou a snadnou řiditelností. Desfluran se nehodí k inhalačnímu úvodu, neboť dráždí dýchací cesty. Sevofluran i desfluran se vyznačují malou neurotoxicitou pro dozrávající dětský mozek. Nebezpečí neurotoxicity z dětské anestézie eliminovalo izofluran.

Probuzení ze sevofluranové anestézie je rychlé, výjimečně provázené pooperační nauzeou a zvracením. Sevofluran ani desfluran nemají analgetický účinek, proto je po bolestivých výkonech nutno zajistit pooperační analgezii. Ve 25–50 % je po ukončení inhalační anestézie pozorován neklid až zmatenost nazývaný emergentní delirium (ED). Pravděpodobnou příčinou je rychlé probuzení anestézie a neschopnost malého dítěte kompenzovat nepříjemné pocity. Častěji se vyskytuje tam, kde nebyl v průběhu anestézie použit žádný lék se sedativní složkou. Stav zklidní i.v. aplikace propofolu 1 mg/kg.

Zdá se, že inhalace sevofluranu bude ještě dlouho bezpečným základem dětské anestézie. Neurotoxicitu ani jiné komplikace (např. maligní hypertermii) nelze nikdy zcela vyloučit. Proto je třeba anestézii indikovat uvážlivě, minimalizovat její délku a pečlivě eliminovat arteficiální hypoxii, hypoglykemii, hypotenzi, hypotermii a další faktory, které by úspěch anestézie dítěte ohrozily.

Klíčová slova:

dětská anestézie – inhalační anestetika – sevofluran – desfluran – emergentní delirium – neurotoxicita anestetik

Z historie inhalačních anestetik

Inhalační anestetika dlouhodobě zůstávají v dětské anestézii nejužívanějšími anestetiky. Je poměrně málo známou skutečností, že čtyři roky před slavnou Mortonovou demonstrací éterové anestézie v Bostonu podal inhalační anestézii éterem osmiletému chlapci v Georgii vesnický lékař dr. Crawford Long. Úspěšně mu amputoval poraněný palec a stal se tak nepochybně prvním dětským anesteziologem.¹ Takřka sto let dominoval dětské anestézii dietyeter společně s divinyleterem. Podávána různými typy jednocestných systémů byla tato anestetika v rukou zkušených anesteziologů účinná a bezpečná. Tato skutečnost vynikne obzvlášť, pokud si uvědomíme, že jedinými prostředky monitorace byl fonendoskop a Guedelovo schéma. Postupně byly zkoušeny také metoxyfluran nebo enfluran. Teprve začátkem šedesátých let byly étery v širší míře nahrazeny halotanem a o něco později izofluranem. Překvapí, že halotan byl tehdy považován za méně bezpečný než éter, bylo ho možné dítěti předávkovat několika vdechy.² Charakterizoval ho sice rychlý úvod do anestézie bez dráždění dýchacích cest a rychlé probuzení, nevýhodou byl však poměrně významný negativně inotropní účinek patrný zejména u malých dětí a senzibilizace myokardu vůči katecholaminům. To bylo kompenzováno používáním druhově specifických kvantitativních odpařovačů. Halotan byl levný a navíc nehořlavý a tím umožnil rozvoj chirurgických metod založených na elektrokoagulaci. Direktivně byl v našich podmínkách kolem roku 2000 zrušen a vystřídán sevofluranem, excelentním inhalačním anestetikem, a také izofluranem. Vysoká cena sevofluranu vedla často k jeho kombinaci s levnější izofluranem. Inhalační úvod se prováděl sevofluranem. Izofluran, který při úvodu silně dráždí dýchací cesty, byl použit k vedení anestézie. Podobně ho také bylo možné používat po intravenózním úvodu například v dětské neurochirurgii nebo kardiochirurgii.

Neurotoxicita inhalačních anestetik

Poměrně značné změny do ustálené praxe používání inhalačních anestetik v péči o dětské pacienty přinesla řada prací publikovaných po roce 2010. Tyto práce se týkaly neurotoxicity anestetik na dozrávající dětský mozek, tedy ovlivnění neurogeneze. Neurogenezí je zde myšleno funkční dozrávání centrálního nervového systému odehrávající se přibližně od 24. týdne těhotenství přibližně do konce třetího roku života. V této době dochází k zásadním procesům, jako je intenzívní synaptogeneze, dozrávání myelinových pochev axonů a apoptóza nadbytečně založených neuronů. K bezchybnému průběhu těchto procesů je nezbytná trvalá interneuronální signalizace, komunikace a zpětná vazba. Značná část této komunikace se odehrává prostřednictvím receptorů, jejichž mediátorem je GABA (kyselina gama-aminomáselná) a NMDA (N-metyl-d-aspartát).³ Vzhledem k tomu, že ovlivněním přenosu vzruchu na těchto receptorech je také charakterizován účinek řady anestetik, je vzájemná interakce těchto dvou procesů předpokládatelná.^4,5

Studie in vitro a na zvířecích modelech vliv řady anestetik na tento proces potvrdily a posléze provedené klinické studie tento výsledek v humánní medicíně sice jednoznačně nepotvrdily, ale také nevyvrátily. Ve skupině inhalačních anestetik, která je pro anestézii dětí nejdůležitější, bylo nejsilnější ovlivnění neuroapoptózy a synaptogeneze prokázáno u izofluranu. Míra ovlivnění byla taková, že bylo doporučeno neužívat isofluran v anestézii dětí přibližně v roce 2013, tedy řadu let před jeho úplným stažením z provozu. Značná rizika pro dozrávající dětský mozek byla stanovena i v případě oxidu dusného – způsobuje defekt tvorby metylových skupin pro tvorbu DNA i RNA, defekt mitochondriálních funkcí a syntézy myelinu.⁶ Klinický dopad těchto zjištění však není veliký, neboť oxid dusný se v anestézii malých dětí používá minimálně. Neurotoxické účinky sevofluranu a desfluranu byly v těchto studiích stanoveny jako významně menší.^7,8

Z této skutečnosti vycházejí v současné době platná doporučení odborných společností ^9,10 a také široce užívaná anesteziologická praxe. Ve vztahu k inhalačním anestetikům sevofluran a desfluran lze konstatovat, že současné znalosti a dostupné experimentální a klinické důkazy zatím nestačí ke změně anesteziologických postupů. Lze je tedy považovat za bezpečné, avšak i při jejich používání je nutné minimalizovat délku expozice anestetiku a racionalizovat jeho dávku. Vzhledem k tomu, že nebezpečí ovlivnění dozrávání dětského mozku hrozí nejvíce do tří let věku, je třeba v této věkové kategorii indikovat operační i diagnostické výkony v inhalační anestézii velmi uvážlivě. Mimořádně důležité je v průběhu anestézie dítěte se vyvarovat hypoxemii, hypotenzi, hypotermii, hypoglykemii, hypovolemii a dalším jevům, které by mohly případnou neurotoxicitu anestetik potencovat.^11,12

Fyziologické a farmakologické poznámky

Je-li inhalační anestézie podávána dítěti, zejména malému, ve věku novorozence či kojence, je třeba vzít v úvahu určité odlišnosti této věkové kategorie. Příjem (úvod do anestézie) a eliminace inhalačního anestetika je u malých dětí rychlejší než u dospělých. Sledujeme rychlý vzestup alveolární koncentrace a rychlý vzestup koncentrace anestetika v krvi. Příčinou je vyšší alveolární ventilace, menší funkční reziduální kapacita a vyšší dechová frekvence. Na rychlém inhalačním úvodu se u malých podílí též hyperkinetická cirkulace a větší podíl minutového objemu srdečního směřujícího k mozku a nízká rozpustnost anestetika v krvi.

Sevofluran, v současné době v péči o dětské pacienty nejužívanější inhalační anestetikum, má koeficient rozpustnosti krev/plyn 0,65, minimální alveolární koncentrace novorozence je 3,3%, ve dvanácti letech 2–2,6 %.

Účinek sevofluranu na kardiovaskulární systém dítěte charakterizuje stabilita tepové frekvence. Pokles krevního tlaku je patrný při vyšších dávkách (přes 1,5 MAC) a je způsoben kombinací negativně inotropního účinku (zejména u malých dětí) a periferní vasodilatace. Sevofluran nemá arytmogenní účinky a nesenzibilizuje myokard vůči katecholaminům. Z účinků na dýchací systém dominuje bronchodilatace, sevofluran nedráždí horní dýchací cesty a nezvyšuje tracheobronchiální sekreci. Nemá hepatotoxické účinky a jako všechna halogenovaná inhalační anestetika je možným spouštěčem maligní hypertermie. Vasodilataci cév CNS způsobuje ve vysokých koncentracích ještě méně než isofluran. Klinicky se hojně využívá jeho myorelaxační účinek. Ve vysoké vdechované koncentraci (1,5–2,5 MAC) snižuje napětí příčně pruhovaných svalů a umožní endotracheální intubaci bez svalového relancia. Příčinou je snížené prejunkční uvolňování kvant acetylcholinu, vliv na fluiditu lipidové vrstvy buněčné membrány svalové buňky a přímý vliv na její membránový kalciový proud. Desfluran má ještě menší koeficient rozpustnosti než sevofluran (0,42), jeho nástup i odeznění anestézie je tedy ještě rychlejší. Velmi intenzívní dráždivý zápach nedovoluje provedení inhalačního úvodu, a proto je jeho použití v dětské anestézii omezeno.

Jako nosná směs byl v dětské anestézii odedávna používán kyslík ve směsi se vzduchem při FiO₂ nejméně 30 %. Zejména u větších dětí je czvýhodné kombinovat kyslík s oxidem dusným (N₂O). Tento postup má určité limitace, přesto bývá používán na některých pracovištích i v současnosti. Oxid dusný je velmi málo rozpustný v krvi (koeficient rozpustnosti 0,46), nemetabolizuje se, po skončení anestézie je velmi rychle a v nezměněné podobě vylučován plícemi. Nedráždí dýchací cesty, neovlivní myokard ani regulaci dýchání. Na rozdíl od halogenovaných éterů má výborné analgetické a euforizující účinky. Nevýhodou oxidu dusného je skutečnost, že jeho molekuly snadno difundují do dutin vyplněných vzduchem (střevní dutina, pneumothorax, plicní cysta, středouší) výměnou za dusík a tím významně zvyšují jejich objem. Dalšími nežádoucími účinky pooperační nauzea a zvracení po delší expozici, zvýšení nitrolebního tlaku a výše popsaná neurotoxicita. Přesto jej řada anesteziologů neváhá použít k anestézii pro kratší, bolestivé výkony (repozice a osteosyntézy kostí, sutury tkání, stomatochirurgické výkony). V anestézii malých dětí nebo při delších výkonech, zejména s otevřenou břišní dutinou, jej ovšem použít nelze.

Kyslík ve směsi se vzduchem s FiO₂ 40 % (měřeno analyzátorem na vdechu) je obvyklá nosná směs v anestézii dětí. Vyšší procento kyslíku je použito proto, aby byla prodloužena doba do nástupu hypoxemie při jakékoliv hypoventilaci, útlaku dýchacích cest či plic chirurgem, sníženém srdečním výdeji nebo technické závadě. Zejména při anestézii malého dítěte mohou tyto komplikace nastat velmi snadno. Zvyšování nebo snižování FiO₂ v nosné směsi odpovídá momentálním nárokům pacienta na kyslík vyplývajícím z jeho předoperačního stavu a průběhu operace. I čistý kyslík jako nosnou směs je tedy možné v indikovaných případech použít. Podání vysokých koncentrací kyslíku je spojeno s vysokým rizikem pro novorozence do 44. gestačního týdne. Při kontaktu s vyšším parciálním tlakem O₂ může dojít k poškození dosud nezralé sítnice a bronchopulmonální dysplázii. Toto nebezpečí hrozí při expozici PaO2 vyššímu než 80 mm Hg po dobu delší než tři hodiny. V praxi to znamená udržovat SaO2 měřenou v periferní krvi na hodnotách 95–97 %.

Indikace inhalační anestézie a její vedení

Úvod do anestézie dítěte probíhá dle věku buď inhalačně, nebo intravenózně, vedení obvykle ve formě doplňované či kombinované anestézie. Hladké vyvedení z anestézie závisí na správném snižování koncentrace inhalačního anestetika ve vdechované směsi.

Inhalační úvod do anestézie sevofluranem je indikován u malých dětí (přibližně do školního věku). Při předpokladu obtížného zajištění nitrožilního vstupu je inhalační úvod využíván výjimečně i u dětí vyššího věku. Provádí se 8 % sevofluranu v nosné směsi cca 5–6 l/min. U klidných a spolupracujících dětí úvod probíhá klidně, neboť sevofluran skutečně nedráždí. Nespolupracující děti ztrácí vědomí po cca 30 vteřinách inhalace. Co nejrychleji je třeba zajistit základní monitoraci vitálních funkcí – u bránícího se dítěte je to někdy možné až po nástupu bezvědomí. Po ztrátě vědomí je vždy třeba počítat s někdy poměrně silně vyjádřenou mimovolní obranou fází, po níž následuje klidné, pravidelné dýchání bez inspirační pauzy, známka úspěšně provedeného inhalačního úvodu. Celý úvod trvá 2–2,5 minuty. Periferní vazodilatace po úvodu usnadní venepunkci. Po další jedné až dvou minutách je možná tracheální intubace i bez použití svalového relaxancia. V průběhu výkonu koncentrace anestetika odpovídá zvolenému typu anestézie, druhu operace a věku pacienta. Na jednotlivé fáze operace lze reagovat zvyšováním či snižováním koncentrace sevoranu, prohloubit anestézii a využít jeho myorelaxační účinky a do značné míry nahradit potřebu svalo-vých relaxancií i analgetik. Je-li používáno podávání sevofluranu systémem low flow, zvyšování či snižování jeho koncentrace ve vdechované směsi probíhá pomalu. K rychlé změně je třeba zvýšit průtok čerstvé směsi na 5–6 l/min.

V závěrečné fázi operace je ovšem třeba si uvědomit, že s odezněním anestézie vyvstává potřeba účinné analgezie k překlenutí období transportu pacienta na pooperační oddělení. Prudké zvyšování koncentrace inhalovaného sevofluranu v závěru operace a následné rych-lé zastavení inhalace může také za určitých podmínek přispívat ke vzniku emergentního deliria. Při možnosti monitorování koncentrace sevofluranu ve vydechované směsi je probou-zení z inhalační anestézie předvídatelné. Pokud útlum dýchání resp. vědomí není způsoben jinými vlivy (působení opioidů, hypokapnie nebo nedostatečná dekurarizace), lze probuzení dítěte očekávat při Et sevofluranu kolem 0,6 %.

Inhalační anestézii sevofluranem lze použít ve všech oblastech anesteziologické péče o dětské pacienty. V následujících řádcích jsou shrnuty a zopakovány některé pozoruhodné postupy, které se tak či onak odlišují od běžné praxe dospělých anesteziologů:

– možnost tracheální intubace bez použití svalových relaxancií je velká výhoda sevofluranového úvodu do anestézie. Jak bylo zmíněno výše, je po cca 3–4 minutách inhalace 8% koncentrace sevofluranu při průtoku nosné směsi aspoň 5 l/min možná bezproblémová oro i nasotracheální intubace. Je-li pro další průběh anestézie plánováno podání opioidů, je lépe je podat před intubací a obranné reflexy tak minimalizovat. I v hluboké inhalační anestézii zůstává karina trachey reflexogenní oblastí, a proto je třeba se vyhnout jejímu dráždění. Tento postup lze využít i při řešení obtížné intubace,

- zvýšení koncentrace vdechovaného sevofluranu na více než 1,5 MAC prohloubí svalovou relaxaci a sníží spotřebu myorelaxancií při vedení anestézie o více než 50 %. Toho lze využít nejen k toleranci umělé plicní ventilace, ale také k uvolnění svalového napětí na výzvu chirurga. K urychlení nástupu relaxace je třeba nejen zvýšit koncentraci inhalačního anestetika, ale také průtok směsi přístrojem. Vzhledem k malému negativně inotropnímu účinku sevofluranu je tento postup bezpečný i u malých dětí,

– dýchací okruh použitý ke spojení anesteziologického přístroje s pacientem musí být přiměřené velikosti (je k dispozici celá řada „dětských okruhů“). Pokud nejsou dýchací cesty zajištěny rourkou s balonkem, nelze okruh považovat za těsný, a tudíž nelze použít minimal flow. Příkon směsi se doporučuje 1,5 ml/min a více. Mimořádnou pozornost je třeba věnovat nárůstu arteficiálního mrtvého prostoru nepřiměřeně velkými filtry či vrapovými hadičkami,

– v anestézii dětí je stále používán také jednocestný systém, obvykle jednoduchý Jackson-Rees přímo vycházející z Ayreova T. Výhodou je snadná manipulace, nevýhodou nutnost velkého příkonu čerstvé směsi, velká spotřeba inhalačního anestetika a zátěž životního prostředí. V posledních létech se vžila aplikace sevofluranu kyslíkovou maskou pro děti upevněnou k hlavě elastickým popruhem. Při pečlivém na polohování pacienta lze takto odvádět anestézie například pro CT nebo MRI vyšetření,

– periferní vasodilatace a negativně inotropní účinek při inhalačním úvodu může způsobit až srdeční selhání u oběhově nestabilních pacientů. Proto se doporučuje hypovolemické děti (průjem, dehydratace, krvácení) nebo například pacienty se srdeční vadou uvádět do anestézie intravenózně, nejlépe ketaminem 5 mg/kg.

Emergentní delirium

Po skončení podávání celkových anestetik dítěti občas můžeme sledovat silně vyjádřený psychomotorický neklid, percepční poruchu a excitaci. Ačkoliv mohou být tyto jevy patrné i po intravenózně vedené anestézii (propofol, remifentanil, ketamin), nejčastěji jsou pozorovány po použití inhalačních anestetik. Vzhledem k frekvenci používání sevofluranu v péči o dětské pacienty bývá tento stav spojován nejčastěji s ním a bylo pro něj stanoveno označení emergentní delirium (ED) nebo též emergence agitation (EA). Frekvence výskytu různě rozvinutého emergentního deliria se v dětské populaci pohybuje kolem 25 %. ED se objevuje v prvních minutách po ukončení inhalace a jeho příznaky jsou velmi individuální. Bývají modifikovány věkem dítěte a případným hypnosedativním účinkem léčiv podaných před anestézií a v jejím průběhu. Dominuje neztišitelný neklid, necílené zmítání i cílený odpor proti snaze pacienta přidržet. U novorozenců a malých kojenců nezvyklé mávavé pohyby končetin. Důležité je, že nářek, pláč a sténání je neztišitelné domluvou, s pacientem naprosto nelze navázat kontakt způsobem, který by odpovídal jeho věku. Bez farmakologického ovlivnění může ED trvat až několik desítek minut.13 Klinická zkušenost ukazuje, že ED je častější po anestézii, kde nebyla použita farmaka hypnotickým efektem (midazolam), ale např. po inhalační anestézii kombinované s epidurální blokádou.

Pro objektivní stanovení přítomnosti ED a hodnocení jeho závažnosti bylo stanoveno PAED skóre (Paediatric Emergence Delirium score). ¹⁴ Je totiž nezbytné vyloučit všechny ostatní příčiny pooperačního neklidu a excitace. Především je třeba odlišit nedostatečně léčenou pooperační bolest. Poté lze pomocí PAED skóre vyloučit neklid způsobený hypoglykémií, hypoxií nebo naopak psychickou nestabilitou dítěte. Je třeba si uvědomit, že pooperační excitaci až agresivitu dítěte může způsobit též upoutání na lůžko, zavedený nitrožilní vstupy, obvaz operační rány a podobně.

Příčiny ED nejsou jednoznačně stanoveny. Nejčastěji se vznik přičítá rychlému probuzení z inhalační sevofluranové anestézie. Dítě se nedokáže vyrovnat s nepříjemnými pocity, které probuzení z anestézie provázejí. Této představě odpovídá i nejčastější výskyt ED ve věkové kategorii 1 až 6 let a ještě častější výskyt ED po desfluranové anestézii.¹⁵ Zvažuje se též přímý účinek sevofluranu na CNS, resp. individuální míra doznívání modifikace funkce iontových kanálů membrány mozkové buňky. Metaanalýzy a klinické zkušenosti ukázaly, že ke zvládnutí ED dítěte je nejvhodnější i.v. propofol v dávce 0,5–1 mg/kg. Pacient se bezprostředně zklidní, a pokud se skutečně jednalo o ED, neklid se již neobnoví.^16,17

Závěr

V této době se zdá být velmi pravděpodobné, že moderní inhalační anestetika – především sevofluran – zůstanou i nadále zásadní součástí dětské anestézie. Řešení otázky jejich neurotoxicity v posledních létech nepřineslo závěry, které by současnou praxi výrazně měnily. Úvahy o tom, že intravenózní preparáty jako remifentanil, midazolam, propofol či dexmedetomidin svojí snadnou řiditelností a bezpečností inhalační anestetika vytlačí, se nepotvrdily.¹⁸ Naopak se zdá, že se objevují stále nové oblasti jejich využití. Inhalační anestetika nyní velmi často nahrazují myorelaxancia, respektive významně snižují jejich spotřebu. Velmi zajímavé se zdá být jejich využití při kombinované analgosedaci dětských pacientů na jednotkách intenzívní péče.¹⁹ Použití moderního anesteziologického přístroje s analyzátorem plynů společně s neuromonitorací činí z inhalační anestézie bezpečnou a perspektivní metodu péče o dětské pacienty.