Anestéziológia a intenzívna medicína 1/2024

Hélium a O2 – teória miešania plynov a základy klinických aplikácií

doc. MUDr. Pavol Török, CSc., MUDr. Dušan Rybár, PhD., MUDr. Filip Depta, MUDr. Martin Nosáľ, MUDr. Ladislav Kočan, PhD., prof. MUDr. Viliam Donič, PhD., MUDr. Tomáš Grendel, PhD., MUDr. JUDr. Peter Firment, MUDr. Štefan Imrecze, PhD., doc. MUDr. Jozef Firment, PhD.

Autori v súbornom článku opisujú základné princípy aplikácie hélia (helioxu), hlavne u pacientov s vysokým odporom dýchacích ciest. Analyzujú základné biofyzikálne vlastnosti hélia (He), ako aj helioxu (HeX). Rozoberajú teoretické aj praktické možnosti aplikácie HeX, a to jednak z pohľadu matematického, ako aj technického. Podrobne objasňujú najefektívnejší systém aplikácie, a to ventilačný okruh s úplným spätným vdychovaním. V matematickej časti objasňujú základné princípy miešania plynov v uzavretom (polouzavretom) dýchacom okruhu. Predposlednú kapitolu venujú analýze a odporúčaniam na monitorovanie ako technického zariadenia, tak aj pacienta pripojeného na HeX terapiu. Záverom konštatujú, že liečba HeX dovoľuje preklenúť obdobie akútnej fázy ochorenia podstatne menej agresívnym spôsobom a to bez nutnosti zavedenia umelej ventilácie pľúc spojenej s vysokými rizikami, ktoré sú všeobecne známe, nepočítajúc vysoké finančné náklady na ventilovaného pacienta, ktoré rádovo prekračujú náklady na HeX.

Kľúčové slová: hélium, heliox, CHOPCH, astma, inhalácia helioxu, polozatvorený dýchací okruh

Helium and O2 – theory of gas mixing and basics of clinical applications

The authors describe the basic principles of helium (He) and heliox (HeX - breathing gas mixture of helium and oxygen) application in patients with high airway resistance. They analyze the basic biophysical properties of He and HeX, and discuss the theoretical and practical possibilities and advantages of its application, both from a mathematical and technical point of view. Authors describe the most efficient application systems, namely the ventilation circuit with complete rebreathing. From physical perspective, basic principles of gas mixing in a closed (semi-closed) breathing circuit are addressed. Analysis and recommendations of necessary technical equipment as well as patient monitoring connected to HeX therapy is described. In conclusion, HeX treatment may have potential therapeutic advantages to overcome the period of the acute phase of critical illness associated with high airway resistance. This may prevent the need to introduce invasive mechanical ventilation that is associated with multiple risks and is also associated with high treating costs that exceed that of HeX.

Keywords: helium, heliox, COPD, asthma, heliox inhalation, semi-closed breathing circuit