Volatile anesthetics for prehospital analgesia by paramedics—An overview

Abstract

Patienten mit Schmerzen können durch den nichtärztlichen Rettungsdienst mitunter nur inadäquat versorgt werden, da aufgrund rechtlicher Einschränkungen die Anwendung stark wirksamer Schmerzmittel (Opioide) bzw. ausbildungsbedingt eine i.v.-Therapie in Deutschland und Österreich oft nicht möglich ist. Häufig müssen Notärzte für schmerzgeplagte Patienten nachgefordert werden, wodurch deren Verfügbarkeit für z. B. vitale Notfälle reduziert sein kann. Inhalativ zu verabreichende Analgetika könnten hierfür eine interessante Alternative darstellen.

Derzeit steht dazu in Deutschland und Österreich Lachgas (N2O, als Livopan® im Handel) zur Verfügung, eine Mischung aus jeweils 50 % Lachgas und Sauerstoff. In Österreich ist seit 2018 auch Methoxyfluran (Penthrop®) zur Behandlung mäßiger bis starker Schmerzen nach einem Trauma für die prä- und innerklinische Anwendung bei Erwachsenen zugelassen.

In der Zusammenschau der vorhandenen Literatur, jahrzehntelanger Erfahrung in der Anwendung der Sauerstoff-Lachgas-Mischung im angloamerikanischen Bereich und von inhalativem Methoxyfluran v. a. in Australien sowie aktuellen Studien aus Europa kann gefolgert werden, dass diese bei Einhaltung der Anwendungsvorschriften effektiv, sicher und nebenwirkungsarm sind. Dies bestätigt auch eine eigene Untersuchung zu Methoxyfluran im präklinischen Einsatz. Die Anwendung von Lachgas ist aufgrund des Druckgaszylinders von der Handhabung her etwas aufwendig; Methoxyfluran ist einfacher anzuwenden und bei starken Schmerzen auch wirksamer. Die Zulassung von Methoxyfluran ist jedoch auf Erwachsene beschränkt, wo es mit zunehmendem Alter deutlich besser wirkt. Der Einsatz von Lachgas und insbesondere Methoxyfluran könnte aufgrund der Datenlage wie auch eigener Erfahrungen für rettungsdienstliches Fachpersonal nach entsprechender Einweisung empfohlen werden.

Treatment of acute pain is a central task in emergency medicine. Yet, prehospital pain relief is often insufficient or delayed since the administration of potent intravenous analgesic drugs (such as opioids) is mostly limited to physicians due to legal restrictions or training deficiencies in Germany and Austria. Frequently, prehospitally operating emergency physicians have to be demanded later for anguished patients limiting disposability of physicians for patients who are in a potentially life-threatening condition. Thus, inhaled analgesics could represent an interesting alternative.

A mixture of 50% nitrous oxide and 50% oxygen (N2O, Livopan®) has been available in Germany and Austria for several years; however, prehospital use of Livopan has been merely realized and only one trial has been published. In addition, methoxyflurane (Penthrop®), a volatile anesthetic from the group of the dialkyl esters (2-dichloro-1:1-difluoroethyl-methyl-ester) was approved for the treatment of moderate to severe pain following trauma in adults in many European countries in recent years and was brought onto the market in Austria in 2018. Several in-hospital trials demonstrated high effectiveness in this setting.

This article discusses the effects and prehospital areas of application of both substances in the light of the existing literature. We provide a narrative overview of the current study situation and report on a recently performed prehospital application study of methoxyflurane (Penthrop®) from Austria.

The need for pressurized gas cylinders for the use of N2O represents a certain limitation in prehospital use. Furthermore, in certain injuries such as of the inner ear or a pneumothorax N2O should not be used and the risk of diffusion hypoxemia has to be addressed. Users should be particularly careful and limit the use in alcohol addicts and vegans. The advances of N2O are that it is odorless, has a fast onset of action, the usability in patients over 1 month old and has stabilizing effects on the circulation. Plenty of literature regarding prehospital as well as in-hospital use of nitrous oxide in emergency, obstetric and pediatric settings show its effectiveness as a single drug as well as in combination with other analgesics, such as paracetamol or various opioids. Its long tradition in Anglo-American countries is also based on its safety and low rate of side effects.

Methoxyflurane is easier to store and handle and may be slightly more effective in severe pain after trauma; however, its approval is restricted to adults, where it works significantly better with increasing age, based on the declining minimal alveolar concentration (MAC) of all inhaled anesthetics with increasing age. Furthermore, decades of use of inhaled methoxyflurane in Australia have shown the drug is effective, safe and low in side effects and has a broad spectrum of applications. The use of methoxyflurane is limited in patients with severe hepatic or renal insufficiency and the characteristic odor has been described as unpleasant by some patients. In Europe, three large in-hospital trials showed strong pain relief in trauma patients, even comparable to opioids.

Overall, based on the current evidence, the use of nitrous oxide and even more of methoxyflurane may be recommended also for prehospital use by skilled paramedics.