Avsnitt 11: Anestesiarbetsstationen

Anestesiarbetsstationen är en viktig del av en operation och tack vare den kan läkarna utföra olika ingrepp på en patient, stora som små utan att patienten känner eller ser något. Dagens anestesiarbetsstationer och tekniken som används idag började utvecklas i slutet på 1800-talet. Det var en tandläkare som hette William Morton i Boston som använde eter-inhalationsnarkos för att söva ner sina patienter med hjälp av en andningsmask. William demonstrerade detta år 1846.

Kanske skulle du nämna några ord om cyklopropan, som användes ända in på 1970-talet. Googla på gasen.

Men två år tidigare, 1844, upptäckte man att man kan använda lustgas som narkosmedel. Lustgasen används än idag och finns som tillval på alla anestesiarbetsstationer. Mannen som upptäckte lustgasen som narkosmedel hette Horace Wells, dock fick inte hans upptäckande samma uppmärksamhet och blev inte erkänd förrän 20 år senare.

Apparaterna på början av 1900-talet var uppbyggda på olika sätt men hade samma princip vilket var att blanda anestesigas med oxygen som därefter skulle tillföras till patienten. Några av de som satte grunden till dagens anestesiarbetsstation var Roth-Dräger Mixed-Anestethic apparatus, Cotton & Boothby apparatus och Boyles maskin. Detta blev möjligt tack vare att Linde kom på hur man kunde förvara oxygen i flaskor i högtryck.
Roth-Dräger apparatus, som kom ut på marknaden år 1910 bestod av en Oxygenflaska som hade en tryckregulator som i sin tur var kopplad till två sammankopplade droppräknare.
Dessa droppräknare höll ett konstant flöde för två olika typer av narkosmedel som förångades när det kom i kontakt med oxygen och leddes vidare till patient med hjälp av mask. På den tiden kunde man ha oxygen med kloroform och ether. Därefter vidareutvecklades apparaten med ventileringsfunktion som gjorde att man kunde få patienten att andas med hjälp av en handstyrd ventil och en mask.
Cotton & boothby apparatus, 1911, var uppbyggd på ett annorlunda sätt. De använde Oxygenflaskor och lustgasflaskor som blev sammankopplade till en vattenbehållare där gasen blandades och gjorde att vattnet bubblade. När gasen hade blandats fördes det vidare till nästa behållare där mixgasen blandades med ether innan det gick vidare till patienten. Med hjälp av att se hur vattnet bubblade kunde man beräkna gasflödet till patienten och justera tryckregulatorn.

Boyles maskin introducerades lite senare än de jag nämnde innan, den introducerades år 1917. Maskinen bestod av gasflaskor som hade kopplingsfäste med tryckmanometer och tryckregulator som gjorde att trycket blev lägre och konstant när det skulle blandas med förgasade narkosmedel.  Men Boyles maskin skiljer sig från de övriga genom att den hade en master and slave regulator som skapade en säkerhet för patienten. Tryckregulatorn till lustgasflaskan var uppbyggd så att det kom inget flöde om inte oxygenregulatorn var öppen. Detta gjorde att patienten inte riskerade för att kvävas av lustgas. Men detta gjorde inte att maskinen var idiotsäker. Det fanns fortfarande risk att oxygen kunde falla bort eller stoppas vid flödesmätaren. När detta hände kunde reservoarballongen kollapsa.

I Sverige började man med anestesiologi lite senare än runt i världen. Knut Harald Giertz var en överläkare på Sabbatsbergs sjukhus i Stockholm som jobbade med kirurgi och studerade lungornas fysiologi under operation. På 1910-talet hade man byggt under- och övertryckskammare för att ha en tryckskillnad i patienten för att upprätthålla andningen och blodcirkulationen. Giertz tog ledigt från sin tjänst för att studera mer om lungoperation och utförde experiment på djur på Karolinska institutet. Giertz slutsats blev att vanlig tryckskillnad vid andning inte var lönsamt men däremot konstgjord andning gav god ventilation och blodcirkulation till patienten. Denna slutsats var fundamental och ledde till att man byggde anestesiarbetsstationer på 1930-talet i Sverige.

Anestesiarbetsstationer bygger som sagt på de funktioner som vi har nämnt tidigare och vi har även märkt hur viktigt det är med medicinska gaser. De anestesiarbetsstationer som används idag är en moderniserad Boyles maskin med nya och förbättrade funktioner och som är mer automatiserade eftersom vi kan programmera in det och underlätta vårdpersonalens jobb.

Det är endast narkosläkare och narkossjuksköterskor som får arbeta med en anestesiarbetsstation och dosera patienten med en beräknad mängd narkosmedel utifrån patientens längd och ålder.  Deras ansvar är att hålla patienten vid liv med stabila värden medan hen är nedsövd. Detta gör dem med hjälp av anestesiarbetsstationens funktioner och andra medicintekniska produkter så som infusionspumpar och patientövervak som är sammankopplade till den.

En av anestesiarbetsstationens viktigaste del består av ventilering. Ventilering innebär att den utför en konstgjord andning på patienten. Den har samma funktioner som en intensivvårdsventilator med bland annat tryckkontrollerad och volymkontrollerad ventilering.

Tack vare denna funktion har det varit möjligt att använda anestesiarbetsstationer som hjälpmedel under den svåraste tiden i COVID.
Idag har de flesta anestesiarbetsstationer även ett integrerat övervakningssystem som följer patientens saturation, EKG, ventilering, blodtryck och centrala ventryck.

Du har även en TOF, som står för Train Of Four, som mäter muskelns reaktionstid genom att skicka fyra stycken pulser. Det mäts i form av fyra staplar och visas i en egen skärm eller på patientövervaket. När neuromuskelaturen är som mest påverkad så ska man inte se några staplar. Ju fler staplar desto mer känner patienten och reagerar på strömpulserna som “Toffen” skickar. Man har som regel att vid invasiva operationer ska man se 1 eller 2 staplar medan vid ytliga mindre operationer ska man se 3 till 4 staplar.

Anestesin ska ju som sagt göra att patienten inte känner något när hen genomgår en operation och då vill man att patienten ska uppnå 5 tillstånd:

smärtfritt.
minnesförlust.
Medvetslöshet
Sänka ner autonoma responsen, exempelvis andning och sväljreflex,
och rörelsenedsättning.

 

 

Det finns två sätt som man kan ge patienten anestesimedel, och det är via inhalation och intravenöst.

Inhalationsanestesimedel är förångade narkosmedel som patienten andas in. Jag nämnde tidigare om lustgas, kloroform och ether som de första narkosmedel i anestesins historia. Dock slutade man använda kloroform och ether i operation i mitten av 1900-talet då den blev ersatt av halothaner. Både ether och kloroform är brandfarliga och tas upp av våra organ vilket kan leda till toxiska konsekvenser som t ex hjärtrytmiska rubbningar. Man behöver också använda större mängder för att uppnå det önskade tillståndet hos patienten.
Däremot används lustgas fortfarande, men dess användning minskar. Användningen började minska på 90-talet och används idag främst vid förlossning och små enklare ingrepp som görs till exempel hos tandläkaren. Nu för tiden använder man Desfluran och Sevofluran som introducerades på 90-talet. Båda två av dessa inhalationsnarkosmedel hålls i flytande form i så kallade förgasare. Förgasaren visar koncentrationen i procent och med hjälp av tryck och temperatur omvandlas narkosmedlet från flytande form till gasform och kan föras vidare till patienten genom anestesiarbetsstationen.

Intravenöst betyder att det skjuts in i en blodåder med hjälp av en infusionspump.
Narkosmedel som ges idag intravenöst är sömnmedel, smärtstillandemedel och muskelavslappningsmedel. Exempel på intravenöst sömnmedel är Diazepam och Ketamine. Exempel på intravenöst smärtstillandemedel och muskelavslappningsmedel är fentanyl och pancuronium.

 

Fördelen med inhalationsanestesimedel är att det tas upp snabbt via lungor och koncentrationen av narkosmedlet kan mätas i patientens utandning. Gasens koncentration mäts i MAC som står för Minimum alveolar concentration. Den visar den minsta koncentrationsmängden som behövs för att förhindra patienten att röra sig. MAC började användas 1965. Men man måste ta hänsyn till att MAC-värdet är högre på barn och lägre på vuxna och det kan även öka vid vissa sjukdomstillstånd som till exempel vid hypertermi och kroniskt alkoholberoende.

80601-2-13

Eftersom tillverkarna av anestesiarbetsstationerna såklart använder sig av standarder vid utveckling och tillverkning så vill jag kort berätta om en av de övergripande standarderna som gäller. Glöm inte bort att vår kära 601an också gäller. Även fler andra som jag inte kommer nämna här.

Det finns då alltså en standard som heter 80601-2-13, den senaste versionen är från 2011 och mer än siffrorna heter den ”Particular requirements for basic safety and essential performance of an anaesthetic workstation”.

Den definierar som ni då säkert förstår, säkerheten och prestandan.

Denna standard förutsätter att anestesiarbetsstationen kontinuerligt har en relevant utbildad ur vårdpersonalen närvarande under operationer.

Den definierar krav för kompletta anestesiarbetsstationer såväl som delkomponenter där den räknar upp saker som gassystem, andningssystem, gasevakueringssystem, förgasare, ventilator, patientövervakning, alarmsystem och skyddssystem. Vad dessa innebär finns självklart definierat i standarden. Och för er som nu tänkte att andningssystem och ventilator låter som dessa kan likna varandra kan jag berätta min tolkning av den engelska definition som ges i standarden.

Andningssystemet definieras som en inspiratorisk och exspiratorisk luftväg där anestesimedel i form av gas flödas mellan färskgas-ingången, slangen till patient och porten för gas-evakuering.

Så kort och gott:
det är vägen som leder gasen till och från patienten via gas-evakuering och färskgas-ingången.

Ventilatorn definieras som en komponent till anestesiarbetsstationen som är kopplat via andningssystemet till patientens luftväg och automatiskt förstärker patientens andning, alternativt ersätter patients andningsfunktion helt och hållet.

Utöver definitionerna hittar du även specifikation för gasflöde och läckage, eftersom du säkert ser dessa sätt att mäta i din gasanalysator/ventilatortestare så tycker jag de kan vara värt att nämna.
Den uttrycker värden för gasflöde och läckage i STPD, alltså Standard Temperature and Pressure Dry, förutom de värden som kopplade till andningssystemet eftersom dessa uttrycks i BTPS, alltså Body Temperature and Pressure Saturated.

Den här standarden är 124 sidor lång, och innehåller därför rätt mycket annan information. Men för att du ska orka lyssna klart så stannar vi där.

 

Hur ser då en modern anestesiarbetstation ut?

Den är uppbyggd på flera moduler som är sammankopplade och de samarbetar för att tillföra rätt gasblandning och flöde till patienten. Anestesiarbetsstationen står oftast på antistatiska hjul för att minska risken för brand och komponentskador. Den delas ofta in i tre delar; högtrycks-, mellantrycks- och lågtryckssystemet.

Vi börjar med högtryckssystemet. Där finns en gastillförselmodul som man kopplar slangar till både sjukhusets centralgassystem och till gascylindrar som kan monteras fast på maskinen. Gastrycket från sjukhusets centralgassystem brukar vara mellan 4-5,5 bar. Vid centralgasingångarna har man sensorer som mäter trycket för att säkerställa att maskinen får gastillförsel dock är lustgas valbart medan luft och O2 är obligatorisk för att anestesiarbetsstationen ska fungera. Gasflaskor finns som alternativ för att kunna mobilisera patienten som är kopplad till anestesiarbetsstationen.
Man brukar se fyra slangar med olika färger. I Sverige använder vi ISO:s standardfärger för specifika gaser respektive funktion. Randig slang i vitt och svart är för luft, helvit slang är för O2, blå slang är för lustgas, även känd som N2O och gul slang för utsug som eliminerar överflödig gas. I USA använder man andra färger. Gastrycket regleras i modulen med hjälp av tryckregulatorer till ett lägre stabilt tryck och går vidare till mellantryckssystemet.

I mellantryckssystem finns det en modul som kallas för mixer där de olika gaserna blandas och ska ge den förbestämda koncentrationen av gasblandning.
Det finns även olika säkerhetskomponenter för att säkerställa bland annat att det finns ett kontrollerat flöde och ett säkert tryck. Det är säkerhetslarmet för trycket på O2, flödesmanometer och ventiler som kontrollerar flödet. Maskinen ska ha säkerhetslarm när O2-koncentrationen är under 21% för att förhindra att patienten får syrebrist. Det finns även O2-flush som ska ge snabb O2 tillförsel till patienten med ett flöde mellan 35 och 70 L/min.

Till slut har vi lågtryckssystem som består av ventilatorn, överskottsutsug, andningssystemet och förgasare. Som jag nämnde tidigare en förgasare är en behållare med flytande anestesimedel som t. ex desfluran och sevofluran, som gör att den förångas med hjälp av tryck och temperatur. Det finns både mekaniska och elektriska förgasare och de ger bestämd koncentration av anestesimedlet som blandas med färskgas. Färskgas är blandning av syre och luft. Andningsssystemet brukar vara ett block som brukar vara avtagbar för diskning som leder flödet genom olika ventiler och flödessensorer som leder gasen vidare ut i slangar som är kopplade till patienten. Det finns två ventiler som är extra viktiga i andningssystem och det är säkerhetsventilen och APL-ventilen. APL står för adjustable pressure limiting valve och är mer känd som Bernerventil. Syftet med APL-ventilen är att reglera trycket vid spontan andning och fungerar även som en överskottsventil som släpper ut anestesigaser till gasutsuget. Gasen som blir överflödig sugs upp av ett utsug. Utsugssystemet kan även benämnas kort som AGS som står för Anesthetic gas scavenging. Säkerhetsventil öppnas för att undvika övertryck i patienten.

I lågtrycksystemet har vi även en så kallad absorber som innehåller kalk som suger åt sig koldioxiden som patienten andas ut. Absorbern är en förbrukningsartikel och den blir lila när den reagerar med koldioxid och då kan personalen avgöra när absorbern behöver bytas. I lågtryckssystemet finns det även trycksensorer och flödessensorer som känner av det som patienten andas in och ut.

En viktig sak när man arbetar med anestesi och tillhörande produkter är ventilation och gasutsug i lokalen. Därför finns något som kallas för AFS 2001:7.  Detta är då en arbetsmiljöföreskrift för hantering av anestesigas. AFS står för arbetsmiljöverkets författningssamling. Det finns flera olika föreskrifter som ska vara en vägledning och utformning för en bra och säker arbetsmiljö. Dessa kan även ge olika juridiska påföljder om man inte följer dem.

Eftersom den är 22 sidor och handlar om din egen säkerhet när du utför ditt arbete med anestesiarbetsstationen rekommenderar jag att du tar dig tid att som minst skumma igenom de 22 sidor som den innehåller.

Föreskriften för hantering av anestesigas innehåller många paragrafer som är nyttiga och jag sammanfattar det här lite kort.

AFSen nämner att det är personal som är medvetna om riskerna och vet hur man ska åtgärda dem vid behov får arbeta med anestesigas. Därför finns det specialiserad narkosläkare och sjuksköterskor för det och utbildad servicepersonal som hanterar dessa apparater. Det ska även finnas specifika rutiner för hur olika jobb ska utföras för att det ska vara så säkert som möjligt för både patient och personal och undvika läckage. Det är viktigt att se till att det utförs i rum med bra ventilation och tillgång för att koppla in utsugslangen.

Du bör utföra förebyggande underhåll på anestesiarbetsstationen i till exempel ett operationsrum där de har bättre ventilationssystem än andra rum på sjukhus. Och om du utför service på förgasare på bänk se till att du har ventilation t ex stå i ett dragskåp eller ha punktutsug.
Viktigast är att det finns överskottsutsug som är tillräckligt stark för att ta upp och föra bort överbliven gas.
Anestesiarbetsstationen måste kontrolleras innan den används och genomgå förebyggande underhåll en gång om året. Vårdpersonalen utför tester på maskinen varje dag innan de börjar utföra operationer för att se att den fungerar som den ska och se till att andningssystemet är tät. Om andningssystemet ger stora läckage så ska det här åtgärdas och göra om testerna.

Förutom alla dessa vettiga paragrafer som jag har precis sammanfattat innehåller den lite information om hälsorisker, den säger att man i slutet på 60talet uppmärksammade negativa hälsoeffekter på vårdpersonalen som hade arbetat med anestesigaser. Man beskriver ett troligt samband mellan exponering av vissa anestesimedel och missfall. Man nämner även att det som gör att anestesimedel kan uppfylla sitt syfte, alltså att påverka nervsystemet, också ses som en hälsorisk om man utsätts kontinuerligt.

Ventilation

Eftersom en anestesiarbetsstation som läcker ut gaser kan ha dessa bieffekter för oss som arbetar i denna miljö ofta, eller rent av dagligen, tänkte jag att det kan vara bra att ha en grundläggande förståelse för ventilationen i en operationssal.

Jag kommer inte att gå in på för- eller nackdelar, inte heller vad som är bäst, bara förklara hur ventilationen kan vara uppbyggd eftersom detta såklart påverkar hur anestesimedlet i gasform rör sig i rummet om det läcker ut från en anestesimaskin.

Grundläggande så finns ett eller flera tilluftsdon och ett eller flera frånluftsdon placeras för att få en bra luftströmning, placeringen skiljer sig beroende på vilken typ av luftföringsprincip som används.

De två vanligaste luftföringsprinciperna som används i den här typen av miljö är deplacerande ventilation och parallellströmning. Väldigt förenklat kan man förklara det såhär:

Deplacerande ventilation innebär att luft i lägre temperatur tillförs sakta via tilluftsdonet som placeras nära golvet. När den luften kommer i kontakt med ytor som har högre temperatur så rör sig såklart luften högre upp på grund av densitetsskillnaden mellan varm och kall luft, sedan avlägsnas den förorenade luften genom frånluftskanaler placerade nära eller i taket.

Parallellströmning, när man pratar operationsmiljö, innebär oftast att man placerar tilluftsdon i taket och frånluftsdon vid golvet, för att på så sätt föra en kolv av luft i högre hastighet genom operationssalen uppifrån och ner då denna luftström tar med sig luftföroreningar på vägen ut.

 

Förebyggande underhåll

När det kommer till förebyggande underhåll handlar det mest om byte av slitagedelar och verifiera funktionen hos både anestesiarbetsstationen och de tryck-styrda skydd som är inbyggda för patientens skull. Eftersom slitagedelarna kan skapa läckage om de inte byts enligt specificerad intervall, och efter att jag precis gått igenom hälsoriskerna, så tror jag du förstår vikten av att inte tumma på kvalitén i arbetet här. Utöver detta kalibreras självklart gasmätning också.

Som jag sa tidigare kräver AFS:en att utrustningen kontrolleras minst en gång om året, värt att komma ihåg.

Om vi tar olika fabrikat i åtanke, så kan man säga att ett förebyggande underhåll tar ungefär en halv arbetsdag, självklart beroende på vilka förstafel man stöter på under processen.

Jag rekommenderar att du följer tillverkarens instruktioner för vad som gäller för just den anestesiarbetsstationen som du jobbar med när du ska utföra förebyggande underhåll.

Eftersom du sannolikt hittar eluttag på baksidan av anestesiarbetsstationen, och stationen även innefattar utrustning för övervakning av patientens vitala parametrar, så görs oftast ett förebyggande underhåll på den utrustningen samtidigt. Jag tänker dock inte gå in mer på patientövervakningen i sig, men detta påverkar själva elsäkerhetstestet för anestesiarbetsstationen eftersom den behöver mätas som ett system tillsammans med all utrustning som kopplats in i de uttagen som sitter på baksidan av arbetsstationen.

Om du har ett patientövervak kopplat, vilket du sannolikt har, så mäter du hela systemet enligt de principer du hittar i 601-familjens systemstandard, samt den delen i 80601-2-13 du hittar under punkten 201.16.9.2.1. Då blir det sannolikt en mätning av skyddsjord genom jordstiftet på anestesiarbetsstationen och EKG samt eventuella andra moduler kopplade som patientanslutna delar, vilken elsäkerhetsklass den patientanslutna delen har ser du sannolikt på symbolen vid uttaget. Som du minns så är EKG alltid klassade som CF enligt 601an.

Eftersom jag nyss nämnde att du hittar information om den delen på baksidan av anestesiarbetsstationen som fungerar som en förgreningsdosa, alltså 201.16.9.2.1, tänker jag att det är värt att nämna kortfattat vad 80601-2-13 vill lägga till utöver 601ans systemstandard.

Här säger vi alltså att vi ska bortse från enstaka delar ur 601ans systemstandard och istället ta hänsyn till andra relevanta delar ur 80601-2-13, för de extra uttagen på anestesiarbetsstationen står det ungefär såhär:

En anestesiarbetsstation får ha uttag på baksidan där de standardkontakter som definieras i den tekniska rapporten 60083 får passa. Anestesiarbetsstationen och varje sådant uttag skall ha separata säkringar som krävs för enskilda medicintekniska produkter enligt 601an.

Dessa säkringar ska vara designade så att anestesiarbetsstationen, inklusive säkringarna kan fortsätta utföra sin normala funktion även om alla säkringar är belastade till sin maximalt specificerade gräns.

Om en säkring överbelastas till den gräns att den går sönder så ska resterande uttag fortfarande klara att utföra normal funktion.

Det finns självklart mycket mer information i standarden om du är intresserad av att lära dig mer.

Outro

Du har lyssnat på MTPodden, som görs i samarbete med Lars Carlsson och Svensk medicinteknisk förening.

Vid frågor och funderingar, skicka ett mail till nyfiken@mtpodden.se och glöm inte att följa oss på Linkedin.

På återseende.