ARTIFICIAL VENTILATION BY RESPIRATOR FOR NEWBORN INFANTS DURING ANAESTHESIA A Method Using a New Formula and a New Nomogram (1963)

SUMMARY Special circumstances from the point of view of respiratory physiology and pharmacology increase the risks of hypoventilation in long‐period inhalation anaesthesia for the newborn and infants. Artificial respiration with the Engström respirator has been used with success for the past ten years for adults and during the last few years also for infants. At the Paediatric Clinic, Karolinska Sjukhuset, this respirator has been used as an anaesthetic apparatus in the anaesthetisation of newborn infants. Of the problems encountered, the volumetric dosage of ventilation for this age group is one of the most important. The difficulty is that a large part of the gas volume set for the respirator never reaches the child's lungs, but is used in raising the pressure within the apparatus. This part, the compression volume (V c ), varies greatly in size according to the respirator volume (V D ), the end‐tidal pressure (p), the composition of the gas mixture and the atmospheric pressure (P B ). The mutual relations between these factors follow a first‐degree equation:— V tc = p.V D 1/ P B K With this equation as a basis, methods for calculation of ventilation and the setting of the respirator have been elaborated. Anaesthesia is given in the neonatal period with nitrous oxide and oxygen in equal parts. For muscular relaxation succinylcholine is used. The same respiratory frequency (20 respiratory cycles/min.) has been used for all children from 1.5 to 12 kg body weight. The methods have been used in 28 out of a total of 50 anaesthesias for infants during 1961–1962 (May). The duration of the aneasthesia varied between 2 and 5 hours. The experience from these cases and the guiding principles for the use of the methods are discussed. ZUSAMMENFASSUNG Besondere Umstände vom Gesichtspunkt der Atemphysiologie und der Pharmakologie erhöhen das Risiko von Hypoventilation während prolongierter Inhalationsnarkose für Neugeborene und Kleinkinder. Künstliche Beatmung mit dem Engström‐Respirator wurde wahrend der letzten zehn Jahre erfolgreich bei Erwachsenen und seit mehreren Jahren auch bei Kleinkindern durchgeführt. An der Kinderklinik des Karolinenkrankenhauses wurde dieser Respirator auch als Narkosegerät zur Anaesthesie bei Neugeborenen herangezogen. Das wichtigste der dabei ausgetretenen Probleme ist die volumetrische Dosierung der Ventilation für diese Altersgruppe. Die Schwierigkeit besteht darin, dass ein Grossteil des am Respirator ein‐gestellten Gasvolumens die Lungen des Kindes niemals erreicht, sondern nur zur Erhöhung des Druckes innerhalb des Respirators führt. Dieser Teil, das Kompressionsvolumen (V c ), zeigt grosse Schwankungen in Abhangigkeit vom Respiratorvolumen (V D ), des Atemenddruckes (p), der Zusammensetzung des Gasgemisches und des atmosphärischen Druckes (P B ). Die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen diesen Faktoren sind in der folgenden Gleichung ausgedrückt: V tc = p.V D 1/ P B K Auf dieser Gleichung beruhend wurden Methoden zur Berechnung der Ventilation und der Einstellung des Respirators ausgearbeitet. Die Narkose erfolgt mittels Lachgas und Sauerstoff zu gleichen Teilen. Succinylcholin wird zur Muskelentspannung verwendet. Für alle Kinder mit einem Körpergewicht zwischen 1,5 und 12 kg wurde die gleiche Beatmungsfrequenz (20 pro Minute) gewählt. Die Methodik wurde bei 28 von 50 Narkosen für Kleinkinder während 1961–1962 (Mai) angewandt. Die Narkosedauer lag dabei zwischen 2 und 5 Stunden. Die Erfahrung aus diesen Fällen hat gezeigt, dass die Methode ausreichende Ventilation während der Narkose gewährleistet, auch für die kleinsten Säuglinge. Die Indikationen wurden besprochen.