L'utilisation d'anesthésiques inhalés a été introduite dans la décennie de 1840 à 1850. Les premiers composés à être utilisés étaient l'éther diéthylique, l'oxyde nitreux et le chloroforme. Le cyclopropane et le trichloroéthylène ont été introduits plusieurs années plus tard (vers 1930-1940), et l'utilisation du fluoroxène, de l'halothane et du méthoxiflurane a commencé dans les années 1950. À la fin des années 1960, l'enflurane était utilisé et, finalement, l'isoflurane a été introduit dans les années 1980. L'isoflurane est maintenant considéré comme l'anesthésique par inhalation le plus utilisé, même s'il est plus cher que les autres. Un résumé des caractéristiques physiques et chimiques du méthoxiflurane, de l'enflurane, de l'halothane, de l'isoflurane et du protoxyde d'azote, les anesthésiques les plus couramment utilisés, est présenté au tableau 1 (Wade et Stevens, 1981).
Tableau 1. Propriétés des anesthésiques inhalés
isoflurane, |
Enflurane, |
halothane, |
Méthoxyflurane, |
Oxyde de diazote, |
|
La masse moléculaire |
184.0 |
184.5 |
197.4 |
165.0 |
44.0 |
Point d'ébullition |
48.5 ° C |
56.5 ° C |
50.2 ° C |
104.7 ° C |
- |
Densité |
1.50 |
1.52 (25 ° C) |
1.86 (22 ° C) |
1.41 (25 ° C) |
- |
Pression de vapeur à 20 °C |
250.0 |
175.0 (20 ° C) |
243.0 (20 ° C) |
25.0 (20 ° C) |
- |
Odeur |
Agréable, pointu |
Agréable, comme l'éther |
Agréable, doux |
Agréable, fruité |
Agréable, doux |
Coefficients de séparation : |
|||||
Sang/gaz |
1.40 |
1.9 |
2.3 |
13.0 |
0.47 |
Cerveau/gaz |
3.65 |
2.6 |
4.1 |
22.1 |
0.50 |
Graisse/gaz |
94.50 |
105.0 |
185.0 |
890.0 |
1.22 |
Foie/gaz |
3.50 |
3.8 |
7.2 |
24.8 |
0.38 |
Muscles/gaz |
5.60 |
3.0 |
6.0 |
20.0 |
0.54 |
Gaz de pétrole |
97.80 |
98.5 |
224.0 |
930.0 |
1.4 |
Eau/gaz |
0.61 |
0.8 |
0.7 |
4.5 |
0.47 |
Caoutchouc/gaz |
0.62 |
74.0 |
120.0 |
630.0 |
1.2 |
Taux métabolique |
0.20 |
2.4 |
15-20 |
50.0 |
- |
Tous, à l'exception du protoxyde d'azote (N2O), sont des hydrocarbures ou des éthers liquides chlorofluorés appliqués par vaporisation. L'isoflurane est le plus volatil de ces composés ; c'est celui qui est le moins métabolisé et celui qui est le moins soluble dans le sang, dans les graisses et dans le foie.
Normalement, N2L'O, un gaz, est mélangé à un anesthésique halogéné, bien qu'ils soient parfois utilisés séparément, selon le type d'anesthésie requis, les caractéristiques du patient et les habitudes de travail de l'anesthésiste. Les concentrations normalement utilisées sont de 50 à 66% N2O et jusqu'à 2 ou 3% de l'anesthésique halogéné (le reste est généralement de l'oxygène).
L'anesthésie du patient est généralement débutée par l'injection d'un médicament sédatif suivi d'un anesthésique inhalé. Les volumes donnés au patient sont de l'ordre de 4 ou 5 litres/minute. Une partie de l'oxygène et des gaz anesthésiques du mélange est retenue par le patient tandis que le reste est expiré directement dans l'atmosphère ou est recyclé dans le respirateur, selon entre autres le type de masque utilisé, si le patient est intubé et si un système de recyclage est disponible ou non. Si le recyclage est disponible, l'air expiré peut être recyclé après avoir été nettoyé ou il peut être évacué dans l'atmosphère, expulsé de la salle d'opération ou aspiré par un aspirateur. Le recyclage (circuit fermé) n'est pas une procédure courante et de nombreux respirateurs n'ont pas de système d'échappement ; tout l'air expiré par le patient, y compris les gaz anesthésiques résiduels, se retrouve donc dans l'air de la salle d'opération.
Le nombre de travailleurs exposés professionnellement aux gaz anesthésiques résiduels est élevé, car ce ne sont pas seulement les anesthésistes et leurs assistants qui sont exposés, mais toutes les autres personnes qui passent du temps dans les salles d'opération (chirurgiens, infirmières et personnel de soutien), les dentistes qui pratiquent la chirurgie odontologique, le personnel des salles d'accouchement et des unités de soins intensifs où les patients peuvent être sous anesthésie par inhalation et les vétérinaires. De même, la présence de gaz anesthésiques résiduels est détectée dans les salles de réveil, où ils sont expirés par les patients qui se remettent d'une intervention chirurgicale. Ils sont également détectés dans d'autres zones adjacentes aux blocs opératoires car, pour des raisons d'asepsie, les blocs opératoires sont maintenus en surpression, ce qui favorise la contamination des zones environnantes.
Effets sur la santé
Les problèmes dus à la toxicité des gaz anesthésiques n'ont été sérieusement étudiés que dans les années 1960, même si quelques années après la généralisation de l'utilisation des anesthésiques inhalés, la relation entre les maladies (asthme, néphrite) qui ont touché certains des premiers anesthésistes professionnels et leur le travail en tant que tel était déjà suspecté (Ginesta 1989). A cet égard, l'apparition d'une étude épidémiologique de plus de 300 anesthésistes en Union soviétique, l'enquête Vaisman (1967), a été le point de départ de plusieurs autres études épidémiologiques et toxicologiques. Ces études - principalement au cours des années 1970 et de la première moitié des années 1980 - se sont concentrées sur les effets des gaz anesthésiques, dans la plupart des cas le protoxyde d'azote et l'halothane, sur les personnes qui y sont professionnellement exposées.
Les effets observés dans la plupart de ces études étaient une augmentation des avortements spontanés chez les femmes exposées pendant ou avant la grossesse, et chez les femmes partenaires d'hommes exposés ; une augmentation des malformations congénitales chez les enfants de mères exposées ; et la survenue de problèmes hépatiques, rénaux et neurologiques et de certains types de cancer chez les hommes et les femmes (Bruce et al. 1968, 1974; Bruce et Bach 1976). Même si les effets toxiques du protoxyde d'azote et de l'halothane (et probablement aussi de ses substituts) sur l'organisme ne sont pas exactement les mêmes, ils sont couramment étudiés ensemble, étant donné que l'exposition se produit généralement simultanément.
Il semble probable qu'il existe une corrélation entre ces expositions et un risque accru, en particulier d'avortements spontanés et de malformations congénitales chez les enfants de femmes exposées pendant la grossesse (Stoklov et al. 1983 ; Spence 1987 ; Johnson, Buchan et Reif 1987). En conséquence, de nombreuses personnes exposées ont exprimé une grande inquiétude. Une analyse statistique rigoureuse de ces données jette cependant un doute sur l'existence d'une telle relation. Des études plus récentes renforcent ces doutes tandis que les études chromosomiques donnent des résultats ambigus.
Les travaux publiés par Cohen et ses collaborateurs (1971, 1974, 1975, 1980), qui ont réalisé des études approfondies pour l'American Society of Anesthetists (ASA), constituent une série d'observations assez étendue. Les publications de suivi ont critiqué certains des aspects techniques des études antérieures, en particulier en ce qui concerne la méthodologie d'échantillonnage et, surtout, la sélection appropriée d'un groupe témoin. D'autres lacunes comprenaient le manque d'informations fiables sur les concentrations auxquelles les sujets avaient été exposés, la méthodologie de traitement des faux positifs et le manque de contrôles pour des facteurs tels que la consommation de tabac et d'alcool, les antécédents de reproduction et l'infertilité volontaire. Par conséquent, certaines des études sont même maintenant considérées comme invalides (Edling 1980 ; Buring et al. 1985 ; Tannenbaum et Goldberg 1985).
Des études en laboratoire ont montré que l'exposition d'animaux à des concentrations ambiantes de gaz anesthésiques équivalentes à celles trouvées dans les salles d'opération entraîne une détérioration de leur développement, de leur croissance et de leur comportement adaptatif (Ferstandig 1978; ACGIH 1991). Celles-ci ne sont toutefois pas concluantes, puisque certaines de ces expositions expérimentales impliquaient des niveaux anesthésiques ou sous-anesthésiques, des concentrations significativement plus élevées que les niveaux de gaz résiduaires habituellement trouvés dans l'air des salles d'opération (Saurel-Cubizolles et al. 1994; Tran et al. 1994).
Néanmoins, même en admettant qu'une relation entre les effets délétères et les expositions aux gaz anesthésiques résiduaires n'a pas été définitivement établie, le fait est que la présence de ces gaz et de leurs métabolites est facilement détectée dans l'air des blocs opératoires, dans l'air expiré et dans fluides biologiques. Par conséquent, étant donné que l'on s'inquiète de leur toxicité potentielle et qu'il est techniquement possible de le faire sans efforts ou dépenses excessifs, il serait prudent de prendre des mesures pour éliminer ou réduire au minimum les concentrations de gaz anesthésiques résiduels dans les salles d'opération et zones voisines (Rosell, Luna et Guardino 1989; NIOSH 1994).
Niveaux d'exposition maximaux admissibles
L'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) a adopté un seuil moyen pondéré en fonction de la valeur et du temps (TLV-TWA) de 50 ppm pour l'oxyde nitreux et l'halothane (ACGIH, 1994). Le TLV-TWA est la ligne directrice pour la production du composé, et les recommandations pour les salles d'opération sont que sa concentration soit maintenue plus basse, à un niveau inférieur à 1 ppm (ACGIH 1991). Le NIOSH fixe une limite de 25 ppm pour le protoxyde d'azote et de 1 ppm pour les anesthésiques halogénés, avec la recommandation supplémentaire que lorsqu'ils sont utilisés ensemble, la concentration des composés halogénés soit réduite à une limite de 0.5 ppm (NIOSH 1977b).
En ce qui concerne les valeurs dans les fluides biologiques, la limite recommandée pour le protoxyde d'azote dans les urines après 4 heures d'exposition à des concentrations ambiantes moyennes de 25 ppm varie de 13 à 19 μg/L, et pour 4 heures d'exposition à des concentrations ambiantes moyennes de 50 ppm , la plage est de 21 à 39 μg/L (Guardino et Rosell 1995). Si l'exposition est à un mélange d'un anesthésique halogéné et de protoxyde d'azote, la mesure des valeurs du protoxyde d'azote est utilisée comme base pour contrôler l'exposition, car à mesure que des concentrations plus élevées sont utilisées, la quantification devient plus facile.
Mesure analytique
La plupart des procédures décrites pour mesurer les anesthésiques résiduels dans l'air sont basées sur la capture de ces composés par adsorption ou dans un sac ou un récipient inerte, pour ensuite être analysés par chromatographie en phase gazeuse ou spectroscopie infrarouge (Guardino et Rosell 1985). La chromatographie en phase gazeuse est également utilisée pour mesurer l'oxyde nitreux dans l'urine (Rosell, Luna et Guardino 1989), tandis que l'isoflurane n'est pas facilement métabolisé et est donc rarement mesuré.
Niveaux courants de concentrations résiduelles dans l'air des salles d'opération
En l'absence de mesures préventives, telles que l'extraction des gaz résiduels et/ou l'introduction d'un apport adéquat d'air neuf dans le bloc opératoire, des concentrations individuelles de plus de 6,000 85 ppm d'oxyde nitreux et 1977 ppm d'halothane ont été mesurées (NIOSH 3,500 ). Des concentrations allant jusqu'à 20 1989 ppm et XNUMX ppm, respectivement, dans l'air ambiant des salles d'opération, ont été mesurées. La mise en place de mesures correctives peut réduire ces concentrations à des valeurs inférieures aux limites environnementales citées précédemment (Rosell, Luna et Guardino XNUMX).
Facteurs qui affectent la concentration des gaz anesthésiques résiduels
Les facteurs qui affectent le plus directement la présence de gaz anesthésiques résiduels dans l'environnement de la salle d'opération sont les suivants.
Méthode d'anesthésie. La première question à considérer est la méthode d'anesthésie, par exemple, si le patient est intubé ou non et le type de masque facial utilisé. Dans les chirurgies dentaires, laryngées ou autres dans lesquelles l'intubation est exclue, l'air expiré du patient serait une source importante d'émissions de gaz résiduaires, à moins que l'équipement spécifiquement conçu pour piéger ces exhalations ne soit correctement placé près de la zone respiratoire du patient. Par conséquent, les chirurgiens dentistes et buccaux sont considérés comme particulièrement à risque (Cohen, Belville et Brown 1975; NIOSH 1977a), tout comme les chirurgiens vétérinaires (Cohen, Belville et Brown 1974; Moore, Davis et Kaczmarek 1993).
Proximité du foyer d'émission. Comme il est d'usage en hygiène industrielle, lorsque le point d'émission connu d'un contaminant existe, la proximité de la source est le premier facteur à considérer lorsqu'il s'agit d'exposition personnelle. Dans ce cas, les anesthésistes et leurs assistants sont les personnes les plus directement affectées par l'émission de gaz anesthésiques résiduels, et les concentrations individuelles ont été mesurées de l'ordre de deux fois les niveaux moyens trouvés dans l'air des salles d'opération (Guardino et Rosell 1985 ).
Type de circuits. Il va de soi que dans les rares cas d'utilisation de circuits fermés, avec réinspiration après épuration de l'air et réalimentation en oxygène et anesthésiques nécessaires, il n'y aura pas d'émission sauf en cas de dysfonctionnement de l'équipement ou de fuite existe. Dans d'autres cas, cela dépendra des caractéristiques du système utilisé, ainsi que de la possibilité ou non d'ajouter un système d'extraction au circuit.
La concentration des gaz anesthésiques. Un autre facteur à prendre en compte est les concentrations des anesthésiques utilisés puisque, évidemment, ces concentrations et les quantités trouvées dans l'air de la salle d'opération sont directement liées (Guardino et Rosell 1985). Ce facteur est particulièrement important lorsqu'il s'agit d'interventions chirurgicales de longue durée.
Type d'interventions chirurgicales. La durée des opérations, le temps écoulé entre les interventions réalisées dans un même bloc opératoire et les spécificités de chaque intervention – qui déterminent souvent les anesthésiques utilisés – sont d'autres facteurs à considérer. La durée de l'opération affecte directement la concentration résiduelle d'anesthésiques dans l'air. Dans les salles d'opération où les procédures sont programmées successivement, le temps qui s'écoule entre elles affecte également la présence de gaz résiduels. Des études réalisées dans de grands hôpitaux avec une utilisation ininterrompue des salles d'opération ou avec des salles d'opération d'urgence utilisées au-delà des horaires de travail standard, ou dans des salles d'opération utilisées pour des procédures prolongées (greffes, laryngotomies), montrent que des niveaux importants de gaz résiduaires sont détectés avant même la première procédure de la journée. Cela contribue à augmenter les niveaux de gaz résiduaires dans les procédures ultérieures. D'autre part, certaines procédures nécessitent des interruptions temporaires de l'anesthésie par inhalation (lorsque la circulation extracorporelle est nécessaire, par exemple), ce qui interrompt également l'émission de gaz anesthésiques résiduels dans l'environnement (Guardino et Rosell 1985).
Caractéristiques propres au bloc opératoire. Des études réalisées dans des salles d'opération de différentes tailles, conceptions et ventilations (Rosell, Luna et Guardino 1989) ont démontré que ces caractéristiques influencent grandement la concentration des gaz anesthésiques résiduels dans la salle. Les grandes salles d'opération non cloisonnées ont tendance à avoir les concentrations mesurées les plus faibles de gaz anesthésiques résiduels, tandis que dans les petites salles d'opération (par exemple, les salles d'opération pédiatriques), les concentrations mesurées de gaz résiduaires sont généralement plus élevées. Le système de ventilation générale du bloc opératoire et son bon fonctionnement est un facteur fondamental pour la réduction de la concentration des déchets anesthésiques ; la conception du système de ventilation affecte également la circulation des gaz d'échappement dans la salle d'opération et les concentrations à différents endroits et à différentes hauteurs, ce qui peut être facilement vérifié en prélevant soigneusement des échantillons.
Caractéristiques propres au matériel d'anesthésie. L'émission de gaz dans l'environnement du bloc opératoire dépend directement des caractéristiques du matériel d'anesthésie utilisé. La conception du système, s'il comprend un système de retour des gaz en excès, s'il peut être relié à un aspirateur ou évacué hors de la salle d'opération, s'il présente des fuites, des conduites déconnectées, etc., doit toujours être pris en compte lors de la déterminer la présence de gaz anesthésiques résiduels dans la salle d'opération.
Facteurs propres à l'anesthésiste et à son équipe. L'anesthésiste et son équipe sont le dernier élément à considérer, mais pas nécessairement le moins important. La connaissance de l'équipement d'anesthésie, de ses problèmes potentiels et du niveau d'entretien qu'il reçoit - tant par l'équipe que par le personnel d'entretien de l'hôpital - sont des facteurs qui affectent très directement l'émission de gaz résiduaires dans l'air de la salle d'opération ( Guardino et Rosell 1995). Il a été clairement démontré que, même en utilisant une technologie adéquate, la réduction des concentrations ambiantes de gaz anesthésiques ne peut être atteinte si une philosophie préventive est absente des routines de travail des anesthésistes et de leurs assistants (Guardino et Rosell 1992).
Mesures préventives
Les actions préventives de base requises pour réduire efficacement l'exposition professionnelle aux gaz anesthésiques résiduels peuvent être résumées dans les six points suivants :
- Les gaz anesthésiques doivent être considérés comme des risques professionnels. Même si, d'un point de vue scientifique, il n'a pas été démontré de manière concluante que les gaz anesthésiques ont un effet délétère grave sur la santé des personnes exposées professionnellement, il est fort probable que certains des effets mentionnés ici soient directement liés à l'exposition aux déchets. gaz anesthésiques. Pour cette raison, il est bon de les considérer comme des risques professionnels toxiques.
- Des systèmes de récupération doivent être utilisés pour les gaz résiduaires. Les systèmes de récupération sont le matériel technique le plus efficace pour la réduction des gaz résiduaires dans l'air de la salle d'opération (NIOSH 1975). Ces systèmes doivent répondre à deux principes de base : ils doivent stocker et/ou éliminer de manière adéquate tout le volume d'air expiré par le patient, et ils doivent être conçus pour garantir que ni la respiration du patient ni le bon fonctionnement de l'équipement d'anesthésie ne seront affectés—avec des dispositifs de sécurité distincts pour chaque fonction. Les techniques les plus couramment employées sont : un raccordement direct à une prise de vide avec chambre de régulation souple permettant l'émission discontinue des gaz du cycle respiratoire ; diriger le flux des gaz expirés par le patient vers le vide sans connexion directe ; et diriger le flux de gaz provenant du patient vers le retour du système de ventilation installé dans la salle d'opération et expulser ces gaz de la salle d'opération et du bâtiment. Tous ces systèmes sont techniquement simples à mettre en œuvre et très économiques ; l'utilisation de respirateurs installés dans le cadre de la conception est recommandée. Dans les cas où les systèmes qui éliminent directement les gaz résiduaires ne peuvent pas être utilisés en raison des caractéristiques particulières d'une procédure, une extraction localisée peut être utilisée à proximité de la source d'émission tant qu'elle n'affecte pas le système de ventilation générale ou la surpression dans la salle d'opération. .
- Une ventilation générale avec un minimum de 15 renouvellements/heure au bloc opératoire doit être garantie. La ventilation générale du bloc opératoire doit être parfaitement réglée. Il doit non seulement maintenir une pression positive et répondre aux caractéristiques thermohygrométriques de l'air ambiant, mais également assurer un minimum de 15 à 18 renouvellements par heure. De plus, une procédure de contrôle devrait être mise en place pour assurer son bon fonctionnement.
- La maintenance préventive du circuit d'anesthésie doit être planifiée et régulière. Des procédures de maintenance préventive doivent être mises en place et inclure des inspections régulières des respirateurs. Vérifier qu'aucun gaz n'est émis dans l'air ambiant doit faire partie du protocole suivi lors de la première mise sous tension de l'équipement et son bon fonctionnement en ce qui concerne la sécurité du patient doit être vérifié. Le bon fonctionnement du circuit d'anesthésie doit être vérifié en recherchant les fuites, en remplaçant périodiquement les filtres et en vérifiant les soupapes de sécurité.
- Des contrôles environnementaux et biologiques doivent être utilisés. La mise en place de contrôles environnementaux et biologiques renseigne non seulement sur le bon fonctionnement des différents éléments techniques (extraction des gaz, ventilation générale) mais également sur l'adéquation des procédures de travail pour limiter l'émission de gaz résiduaires dans l'air. Aujourd'hui ces contrôles ne posent pas de problèmes techniques et ils peuvent être mis en œuvre de manière économique, c'est pourquoi ils sont recommandés.
- L'éducation et la formation du personnel exposé sont cruciales. Atteindre une réduction efficace de l'exposition professionnelle aux gaz anesthésiques résiduels nécessite d'éduquer tout le personnel de la salle d'opération sur les risques potentiels et de le former aux procédures requises. Ceci s'applique particulièrement aux anesthésistes et à leurs assistants qui sont les plus directement concernés et ceux qui sont responsables de l'entretien des équipements d'anesthésie et de climatisation.
Conclusion
Bien que cela ne soit pas définitivement prouvé, il existe suffisamment de preuves pour suggérer que l'exposition aux déchets de gaz anesthésiques peut être nocive pour les travailleurs de la santé. Les mortinaissances et les malformations congénitales chez les enfants nés d'ouvrières et de conjoints d'ouvriers représentent les principales formes de toxicité. Etant donné que cela est techniquement réalisable à moindre coût, il est souhaitable de réduire au minimum la concentration de ces gaz dans l'air ambiant des blocs opératoires et des zones adjacentes. Cela nécessite non seulement l'utilisation et l'entretien correct des équipements d'anesthésie et des systèmes de ventilation/climatisation, mais également l'éducation et la formation de tout le personnel impliqué, en particulier les anesthésistes et leurs assistants, qui sont généralement exposés à des concentrations plus élevées. Compte tenu des conditions de travail propres aux salles d'opération, l'endoctrinement sur les bonnes habitudes et procédures de travail est très important pour essayer de réduire au minimum les quantités de gaz résiduaires anesthésiques dans l'air.