Utvärdering av olika system för utsug av lustgas från förlossningar

RAPPORT 2007-12-04 Utvärdering av olika system för utsug av lustgas från förlossningar PÅ UPPDRAG AV STOCKHOLMS LÄNS LANDSTING IVL Svenska Miljöinstitutet AB och Danderyds sjukhus Innovation www.sll.se

Stockholm 2007-12-04 Denna rapport beskriver ett arbete som utförts på uppdrag av Stockholms läns landstings centrala miljöavdelning. Rapporten är en del av vårt arbete med att nå landstingets miljömål i det miljöpolitiska programmet Miljö Steg 5. Anna Linusson Miljöchef

Sammanfattning Ett av Stockholms Läns Landstings miljömål är att kraftigt minska utsläppen av växthusgasen lustgas som främst används vid förlossningar. För att nå dit behöver man bra uppsamlings- och reningsmetoder för lustgasen. Avsikten med den här undersökningen var att jämföra fyra olika system för lokalt utsug av lustgas från förlossningssalar. På grund av stora variationer mellan olika förlossningar var skillnaderna mellan systemen med samma utsugsflöde nära munnen inte signifikanta. Alla värden var på en högre nivå än väntat, 70-75 % uppsamling för tre av systemen Nivån är inte helt säker då man hade vissa problem med mätning av inkommande lustgasmängd. Tidigare beräkningar av uppsamlingsgraden har visat 35-40 %, men de har varit indirekt beroende av totalmängden använd lustgas per år. Om den stora läcka som upptäcktes under testerna inte är unik kan det vara så att upp mot 40 % av den använda gasen läcker ut under perioder utan förlossningar. Den normalt använda dubbelmasken upplevdes mycket positivt, enda bristen var den att slangen kunde vara längre. Likaså var man positiv till användande av mask i nackband respektive inbyggt utsug i madrassen. Användande av hakmask upplevdes däremot som opraktisk och många gånger i vägen under förlossningen. Undersökningen visar på en del brister i de använda systemen, och dessa bör kunna rättas till med fasta rutiner och varningssystem för höga halter av lustgas i rummet. Det är stora variationer mellan olika förlossningar och därför behövs en mycket större undersökning än denna för att säkerställa statistiska skillnader och nivåer. Alternativet är att man gör mer kontrollerade försök, men då kommer man längre från den verkliga situationen. 1

Innehållsförteckning Sammanfattning...1 Bakgrund...3 Mätuppställning...3 Problem vid mätningarna...5 Läckage...5 Resultat...6 Insamlad mängd...6 Upplevelsen av systemen...8 Slutsatser...9 2

Bakgrund Ett av Stockholms Läns Landstings miljömål är att kraftigt minska utsläppen av växthusgasen lustgas. Lustgas används främst för smärtlindring vid förlossningar. Det finns idag system för destruktion av lustgas som samlas in via andningsmasken, men de mätningar som gjorts tyder på att andelen lustgas som samlas in med masken som den används idag är för liten. Det finns nu flera förslag till hur man ska förbättra upptaget, och därmed både förbättra arbetsmiljön och möjligheterna att destruera mer gas. Den normalt använda dubbelmasken ger en bra uppsamling av lustgasen så länge den sitter på plats. Problemet är att man fortsätter att andas ut lustgas under en period efter att man slutat andas in den, d.v.s. efter att man tagit masken från munnen. De fyra systemen som har undersökts är: 1. Den vanliga dubbelmasken som används vid Danderyds sjukhus, men utan hakmask. Masken sköts helt av den blivande mamman. Detta är dagens vanliga situation. 2. Samma dubbelmask, men kompletterad med hakmask. Det är så systemet är tänkt att fungera, men hakmasken upplevs som störande och används därför sällan. 3. Samma dubbelmask, men nu hängande i en rem kring halsen. Avsikten är att den ska fånga upp en del av utandningsluften även sedan masken tagits bort från munnen. 4. Samma dubbelmask, men kompletterad med ett utsug via sängens madrass. Tanken är att den tunga lustgasen ska rinna ner längs bädden och fångas upp. Utsuget skedde i alla fallen via det Anevac-system som finns installerat på Danderyds sjukhus. Projektet genomfördes i samarbete med förlossningspersonalen och Medicinsk Tekniska Avdelningen (MTA). De olika systemen testades efter varandra i samma förlossningssal, med minst en vecka för varje system. IVL svarade för den grova planeringen, att finna mätinstrument och den slutliga utvärderingen och rapporteringen. De bistod också vid installation av mätutrustningen. MTA ansvarade för installation av och datauttag från mätutrustningen, och de dagliga kontakterna med förlossningspersonalen. Förlossningspersonalen ansvarade för utvärderingen av de olika systemens användarvänlighet och förde protokoll över användning av lustgas. Mätuppställning Principen var att för varje förlossning i den aktuella salen skulle både inkommande mängd, och uppfångad mängd lustgas mätas. Med en massflödesmätare på den inkommande ledningen för 100 % lustgas kunde mängden använd gas dokumenteras. För den uppfångade gasen från de olika systemen måste både aktuellt flöde via Anevac och samtidig koncentration mätas för att ge mängden. Uppställningen visas i figur 1. 3

Figur 1. Principskiss över mätsystemet och datainsamlingen. Massflödesmätaren för ingående lustgas var av typ Bronkhorst F-110C, utlånad från och rekommenderad av företaget QMT. Datalogger: var Picologger ADC-24 utlånad av QMT Flödesmätaren för utsuget var av typ Testo 400 med vinghjulsgivare utlånad av Medicvent Buffertvolymen sattes in för att jämna ut koncentrationer, se nedan under Problem. Både SenseAir och PM3010 är koncentrationsmätare för lustgas. DC/DC-omvandlare för SenseAir-mätaren var BUSC7801 BASI Instrument AB från IVL Mätningarna påbörjades 5 maj och avslutades 17 september. 4

Problem vid mätningarna Läckage Vid granskning av data från den första perioden kunde man konstatera ett mycket stort läckage av lustgas i salen. 4 350 liter lustgas uppmättes t.ex. under perioden 17 maj tom 20 maj med mätaren för ingående lustgas mellan förlossningarna. Halter på 1 600 ppm lustgas i salen uppmättes sedan vi larmat om problemet. Över 4 000 liter lustgas som läcker ut i en sal under fyra dygn utan någon förlossning antyder att tidigare uppskattningar av mängden per förlossning kan vara alldeles för höga. Orsaken var att ett litet hål i ballongen som reglerar tillförseln av blandningen av syrgas och lustgas hade uppstått och inte upptäckts trots att det finns kontrollrutiner som följs. För att minimera risken att det upprepas bör man kontrollera och byta trasiga eller tvivelaktiga ballonger oftare, och se till att lustgasblandaren alltid är inställd på 100 % syrgas mellan förlossningarna. Utgående halter över mätarens mätområde SenseAir-mätaren kan mäta halter upp till 30 000 ppm, och det räcker väl som en medelhalt över någon minut. Nu visade det sig dock att halten av lustgas i den uppsamlade luften varierade kraftigt inom bara några få sekunder. Just under utandningen var halterna betydligt högre än 30 000 ppm, för att 5 sekunder senare vara mycket låga. Det gjorde att flera av de tidigare mätningarna inte kunde användas. Problemet löstes genom att en buffertkammare på ca 3 liter kopplades in före analysatorn, enligt figur 1. Det gjorde att man fick en utjämning av halten av lustgas över en längre tid. Med ett delflöde (sampelflöde enligt figur 1) på ca 400 ml/minut in till buffertkammaren betyder det att koncentrationen i utgående gas är ett medelvärde över 5-10 minuter. Det medelvärdet var alltid under 30 000 ppm. I och med att det utgående ventilationsflödet är relativt konstant innebär det inga fel i beräknad mängd. Ingående lustgasflöde över flödesmätarens mätområde Den lånade mätaren skulle vara anpassad för att kunna mäta den inkommande mängden ren lustgas. Maximalt utslag motsvarade 20 L/min. Snart noterades att mätaren ofta låg på maximalt flöde. Först antogs att flödet inte var större än så, och att den jämna höga signalen berodde på att ventilen var helt öppen. När den uppfångade mängden tycktes vara större än den levererade undersöktes flödet dock mer noggrant. Genom att i ett försök koppla den ingående lustgasen direkt till utsuget, d.v.s. motsvarande 100 % insamling, konstaterades att det verkliga flödet kunde vara betydligt högre än de 20 L/min som man räknat med. Försöket gav en korrektionsfaktor på 2,35 för att kunna någorlunda räkna om de flöden som flödesmätaren givit under de genomförda försöken. Det här är en stor brist i undersökningen, och kan innebära ett systematiskt fel. Förhoppningen är att felet har slagit ungefär lika för de olika systemen, och att de beräknade mängderna använd gas, och därmed också avskiljningen, är relativt riktiga. 5

Resultat Insamlad mängd Utsuget via Anevac-systemet var hela tiden ca 30 m 3 /h, det regleras genom undertrycket i systemet. Eftersom den behandlade luftmängden är helt avgörande för den tänkta destruktionen av lustgasen behölls det totala flödet för alla de undersökta systemen. Det innebar att i systemen 2 och 4, med hakmask resp. madrassutsug, fördelade sig det totala flödet mellan dubbelmasken och de extra utsugspunkterna. Ca 50 % av flödet beräknades gå vardera vägen. Tabell 1 visar en sammanställning av resultaten för de olika systemen. Inkommande mängd är korrigerad med ovan nämnda faktor. Tabell 1. System Dubbelmask + hakmask (2) Enbart dubbelmask (1) Dubbelmask + nackrem (3) Dubbelmask + madrassutsug (4) Sammanställning av data för uppsamling med de olika insamlingssystemen. Period Tre mätperioder ingår inte i utvärderingen: Antal förlossningar Insamlad andel, medelvärde med standardavvikelse Använd lustgas, L/per förlossning 15 juni -26 juni 13 75,1 ± 4,6 % 421 03 juli -17 juli 13 70,8 ± 4,6 % 446 31 aug 4 sep 4 72,4 ± 8,3 % 221 10 sep -17 sep 5 55,0 ± 7,4 % 603 Perioden fram till 15 juni, då användes system 1 men problem med både läckage och koncentrationstoppar över mätområdet i utgående luft gjorde resultaten oanvändbara. 26 juni - 3 juli, då data visar att ventilationen tidvis inte fungerade under denna period. 4-10 september, då ventilationsflödet åter var mycket lägre än normalt. Andelen uppsamlad gas var enligt tabell 1 betydligt högre än vad man kommit fram till under en lång period vid Huddinge sjukhus. Med liknande Anevac-system och dubbelmask låg uppsamlingen där mellan 35 och 40 %. System 1 här, som borde vara jämförbart, visar dubbelt så stor andel uppfångat. Visserligen kan man vänta sig ett något mer noggrant användande av masken i en situation som denna, mödrarna var informerade om att deras förlossning ingick i ett mätprojekt. Trots det är siffrorna osannolikt höga. Uppsamlingsgraden i Huddinge baserades på vad som under en längre tid kom till det installerade destruktionssystemet, jämfört med inkommande mängd lustgas till de anslutna förlossningarna. Även här hade man dock problem med en massflödesmätare som med leverantörens omvandlingsfaktor gav helt orimliga resultat. Faktorn fick därför korrigeras så att mängden stämde ungefär med uppmätt förbrukning per år. Det gör att stora läckage i Huddinges system skulle ge en underskattning av den verkliga uppsamlingsgraden vid förlossningarna. Det finns alltså fortfarande en viss osäkerhet kring mätningen av inkommande mängd lustgas, trots den införda korrektionen. Det beror dels på de höga siffrorna för uppsamling, dels på de låga mängderna använd lustgas/förlossning. Tidigare angivna siffror för mängden använd lustgas per förlossning (med lustgas) ligger kring 1,4 kg, eller ca 750 liter. Medelvärdet för de här studerade 35 6

förlossningarna var bara 430 liter. Om man antar att mätningen av inkommande gas inte fungerade, trots den införda korrektionen, kan man i stället räkna med en genomsnittlig användning av 750 liter/förlossning. 70 % uppsamling enligt tabell 1 skulle då i stället bli 40 %, en siffra som stämmer bättre med vad man väntat sig. Emellertid kan det alltså vara så illa att de upptäckta problemen med läckage inte är helt ovanliga, och att lustgasförbrukningen vid förlossningarna är betydligt mindre än den totala mängden inköpt lustgas. I så fall kan insamlingssiffran 35-40 % vid Huddinge sjukhus vara för låg. Om det är så kan miljömålet med 75 % minskning av utsläppen nås genom bättre läcksökning och alltså mindre använd mängd, tillsammans med ca 70 % insamling och 95 % destruktion av den insamlade gasen. Resultaten kan hur som helst användas för att jämföra de olika systemen, om man bortser från den absoluta nivån. Siffrorna antyder att dubbelmasken med hakmask, alltså så som systemet är tänkt att användas, ger den bästa uppsamlingen. Om man inte använder hakmasken kan det vara en minimal fördel att ändå ha masken hängande om halsen enligt system 3, jämfört med system 1 med helt lös och mammastyrd mask. Ingen av de här skillnaderna är dock signifikant, variationerna mellan olika förlossningar är betydligt större än skillnader mellan systemen. Den enda signifikanta skillnad man ser är mellan system 4 med madrassutsuget och de andra. Den troliga orsaken är att effekten av det minskade utsuget via dubbelmasken (bara ca 15 m 3 /h) inte alls kompenserades av samma utsug via madrassen. Resultatet hade säkert blivit ett annat om man haft allt normalt utsug via masken, och lagt på ett särskilt utsug via madrassen. Det hade dock givit en större volym luft för destruktion, och därför inte varit jämförbart på det sättet. På samma sätt skulle system 2 med 30 m 3 /h via dubbelmasken och t.ex. 15 m 3 /h via hakmasken säkert ge bättre uppsamling än bara dubbelmasken. Kostnad och energiförbrukning vid destruktionen skulle dock öka kraftigt. För att illustrera spridningen mellan olika förlossningar visar tabell 2 resultaten för de enskilda förlossningarna med system 2, dubbelmask och hakmask. 7

Tabell 2. Data för enskilda förlossningar med dubbelmask och hakmask. In, liter lustgas Ut, liter lustgas Period Uppfångat Totalt 6 15-19 juni förlossningar 5 med lustgas 1460 1120 76,7 % 1 14,7 14,1 95,9 % 2 437 343 78,5 % 3 51,4 41,8 81,3 % 4 845 638 75,5 % 5 113 79,1 70,0 % In, liter lustgas Ut, liter lustgas Period Uppfångat Totalt 9 19-26 juni förlossningar 8 med lustgas 4210 3140 74,6 % 1 12,6 7,5 59,5 % 2 692 482 69,7 % 3 950 621 65,4 % 4 187 153 81,8 % 5 461 396 85,9 % 6 643 410 63,8 % 7 889 921 104 % 8 371 138 37,2 % Medel 74,7 % Standardavvikelse 16,6 % Utifrån denna tabell kan vi konstatera att det är stora skillnader mellan varje förlossning, särskilt vad gäller använd mängd lustgas. Tabellen ger tre värdesiffror, men med de fel man har i både halt- och flödesmätningar är troligen inte ens två värdesiffror signifikanta. En något förenklad statistisk behandling ger ett medelvärdesfel på 16,6/ 13 = 4,6. Det är den och motsvarande siffror som används för de olika systemen i tabell 1. Upplevelsen av systemen Följande kommentarer har framkommit under intervjuer och samtal med barnmorskor och sjuksköterskor på förlossningsavdelningen på Danderyds Sjukhus. Dubbelmasken Beprövad teknik som fungerar bra i förlossningssituationen. Enkel för mammorna att använda. Ett problem är att slangen till masken är lite för kort i vissa situationer. Detta leder till minskad uppsamling om mamman inte kan andas ut i masken i dessa situationer. 8

Hakmasken Hakmasken är ett komplement till dubbelmasken och är tänkt att fånga in lustgas som inte tas upp av dubbelmasken. Tyvärr upplevs hakmasken som opraktisk och den är i vägen i vissa situationer, exempelvis om mamman behöver böja huvudet framåt mot bröstet. Personalen tycker inte att det är ett bra alternativ och vill helst undvika att använda hakmask. Dubbelmask med nackband Ett utsug möjliggörs på bröstet nära munnen genom att dubbelmasken förses med ett nackband. Personalen är positiv till detta alternativ då det inte hindrar mammans förlossningsarbete och minskar antalet slangar/kopplingar kring mamman. Utsug i madrass Upplevs som tyst och under själva förlossningsarbetet var varken personal eller mamman medveten om ljud från utsuget. Munstyckenas placering innebär oförändrad komfort för mamman och att hon kan genomföra förlossningen utan att ens behöva vara medveten om utsuget. Bäddning av sängen kan utföras enligt normala rutiner. Kontaminering upplevs inte som något problem då utsuget är placerat på ryggstödet där det är liten risk för vätskespill. Slutsatser Studien visar genomgående en uppfångningsgrad på 55-75 % för de olika systemen. Problem med att kvantifiera den ingående mängden lustgas samt upptäckten av läckor i systemet ger en stor osäkerhet kring faktisk uppfångningsgrad. Den enda visade skillnaden mellan de fyra olika systemen var att kombinationen dubbelmask och utsug via madrassen fångade upp mindre än de andra systemen. Skälet till det är att det effektiva utsuget via dubbelmasken minskades i och med halverat luftflöde, och utsuget via madrassen helt naturligt inte kunde kompensera det. Med bibehållet fullt luftflöde via dubbelmasken och separat utsug via madrassen kan man vänta sig en effekt på arbetsmiljön nära den för mask med nackband. Det skulle dock medföra en högre kostnad för destruktion av den uppsamlade lustgasen. Man måste också ta hänsyn till hur användarvänliga de olika systemen är. Dubbelmasken måste finnas där. Madrassutsuget märks inte alls, och nackbandet upplevdes inte som negativt. Däremot visade den här undersökningen, som flera andra, att hakmasken inte är populär och knappast är aktuell i fortsatta utvärderingar. Studien har visat att man bör ha en bättre kontroll på utrustningen. Läckage mellan förlossningar kan ge stora utsläpp helt i onödan. Det tycks också förekomma perioder när utsuget av någon anledning är betydligt sämre än normalt. Ett sätt att komma ifrån problemen med mätning av ingående gas vore att ta lustgasen från en tub som kan vägas med stor noggrannhet efter varje förlossning. Systemet för analys av uppfångade gasmängder tycks fungera bra. Samtidigt ser man att spridningen mellan olika förlossningar är så stor att man skulle behöva följa betydligt fler förlossningar för att se säkra skillnader mellan olika system. För att få helt säkra jämförelser mellan de olika systemen skulle man behöva göra väl 9

kontrollerade tester på frivilliga försökspersoner. Vad man får fram då är emellertid bara data för systemen som de är tänkta att fungera, inte den viktiga inverkan som mammornas verkliga beteende har. Det är inte troligt att något av systemen har en möjlighet att fånga upp klart över 75 % av den använda lustgasen, vilket är en förutsättning för att man med destruktion av denna ska kunna minska utsläppen med 75 % enbart genom rening. Helt andra typer av masker som är mer fasta, eller som frivilligt används under längre tid kan öka uppsamlingen signifikant och förbättra arbetsmiljön. Ökat utsug via masken skulle antagligen öka uppsamlingen en del, men samtidigt öka kostnaderna för destruktionen. Det kan eventuellt kompenseras med ett system som automatiskt stänger utsuget från masken en viss tid efter att man slutat använd lustgas. Det skulle i ett system med många anslutna salar kunna ge lägre flöden att behandla trots att man har högre flöde när det verkligen behövs. I så fall kan man tänka sig att använda ett madrassutsug som komplement för arbetsmiljöns skull. Det flödet skulle då kunna gå in i den allmänna ventilationen och inte behandlas. Halterna i det flödet kan vara så låga att det ur resurssynpunkt (LCA) inte är försvarbart att destruera den lustgasen. Om studien ska upprepas skulle man helst också mäta flöde och koncentration av lustgas i rumsventilationen för att kunna upprätta en balans. För att dessutom få ett verkligt mått på arbetsmiljön för barnmorskan skulle hon ha ett batteridrivet instrument i fickan med utsugsslangen nära ansiktet. Instrumentet skulle lagra koncentrationen i inandningsluften under hela förlossningen. Trots att avsikten inte vara att undersöka detta visade studien att stora läckage av lustgas skedde mellan förlossningarna. Detta i kombination med att den uppmätta uppfångningsgraden är högre, alternativt betydligt högre, än den tidigare beräknade uppfångningsgraden ger anledning att misstänka att läckage kan vara en betydande källa till lustgasutsläpp. Genom att både minska läckorna och fånga upp ca 70 % i en dubbelmask skulle man kunna klara målet med 75 % mindre utsläpp. 10