Kalibrierung eines Raumluft-Gasmonitors mit zertifizierten Prüfgasen
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Zusammenfassung
Die photoakustische Infrarotspektrometrie gilt als Goldstandard zur zeitgenauen Messung von Spurenkonzentrationen von Narkosegasen in der Raumluft. Zur Sicherstellung der Messpräzision empfiehlt der Hersteller des Gasmonitors die vierteljährliche bis jährliche Kalibrierung. Wir untersuchten, ob zertifizierte Prüfgase als Alternative zur kommerziell angebotenen Kalibrierung geeignet sind. Hierzu wurde ein Multigas-Monitor Typ 1302 (Bruel & Kjaer, Naerum, Dänemark) an Druckflaschen angeschlossen, die Prüfgase mit Analysenzertifikat enthielten. Über ein T-Stück mit Durchflussmessgerät war gewährleistet, dass während der Kalibrierungsphase keine Raumluft eindrang. Zur Nullpunktkalibrierung diente hochreiner Stickstoff, der kein Infrarotlicht absorbiert. Für Des-, En-, Iso-, Sevofluran und Halothan betrugen die Referenzwerte 41,6–51,1 ml/m3 (ppm) in synthetischer Luft. Wegen Überschneidung der Infrarotabsorptionsspektren halogenierter Kohlenwasserstoffe mit im Operationssaal gebräuchlichen Alkoholen wurde eine Querempfindlichkeitskompensation mit Isopropanol (107,0 ppm) vorgenommen. Für N2O wurde eine 2-Punkt-Kalibrierung mit 96,2 und 979,0 ppm sowie Querempfindlichkeitskompensation mit CO2 mit Nafionschläuchen durchgeführt, die Fehlbestimmungen durch molekulare Relaxationsphänomene verhindern. Die Abweichung vom Sollwert betrug initial für volatile Anästhetika 0–2,0% und stieg nach 18 Monaten auf bis zu 4,9% an. Für N2O ergaben sich 4,2% bzw. 2,7% Abweichung. Somit erreichten wir durch unser Kalibrierungsverfahren präzise Messwerte mit geringer Änderung über 18 Monate. Die Vorteile liegen u. a. in der Möglichkeit, die Genauigkeit des Gerätes selbstständig überprüfen zu können, so dass individuell über die Notwendigkeit der erneuten Kalibrierung entschieden werden kann. Die Kosten (Prüfgase, Flaschenmiete, Arbeitszeit) und logistischen Aspekte (Lagerung und Gültigkeitsdauer der Prüfgase) müssen im Einzelfall gegen die Kosten der kommerziellen Kalibrierung aufgewogen werden.
Schlüsselwörter
Narkosegasmessung Raumluftkontamination Arbeitsplatzbelastung InfrarotspektrometrieAbstract
Photo-acoustic infrared spectrometry is considered to be the gold standard for on-line measurement of anesthetic waste gas in room air. For maintenance of the precision of the measurements, the manufacturer recommends calibration of the gas monitor monitor every 3–12 months. We investigated whether the use of reference gases with analysis certificate could serve as a feasible alternative to commercial recalibration. We connected a multi-gas monitor type1302 (Bruel & Kjaer, Naerum, Denmark) to compressed air bottles containing reference gases with analysis certificate. Using a T-piece with a flow-meter, we avoided the entry of room air during the calibration phase. Highly purified nitrogen was used for zero calibration. The reference concentrations for desflurane, enflurane, halothane, isoflurane, and sevoflurane ranged from 41.6–51.1 ml/m3 (ppm) in synthetic air. Since there is an overlap of the infrared absorption spectra of volatile anesthetics with alcohol used in operating rooms, we performed a cross-compensation with iso-propanol (107.0 ppm). A two-point calibration was performed for N2O (96.2 and 979.0 ppm), followed by cross-compensation with CO2. Nafion tubes were used in order to avoid erroneous measurements due to molecular relaxation phenomena. The deviation of the measurement values ranged initially from 0–2.0% and increased to up to 4.9% after 18 months. For N2O, the corresponding values were 4.2% and 2.7%, respectively. Thus, our calibration procedure using certified reference gases yielded precise measurements with low deterioration over 18 months. It seems to be advantageous that the precision can be determined whenever deemed necessary. This allows for an individual decision, when the gas monitor needs to be calibrated again. The costs for reference gases and working time as well as logistic aspects such as storage and expiration dates must be individually balanced against the costs for commercial recalibration.
Keywords
Anesthetic gas measurement Anesthetic waste gas exposure Occupational exposure Infrared spectrometryNotes
Danksagung
Die Autoren danken Herrn I. Vollmer und seinen Mitarbeitern der Anästhesie-Werkstatt des Universitätsklinikums Tübingen für die technische Hilfeleistung.
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