A call for immediate climate action in anesthesiology: routine use of minimal or metabolic fresh gas flow reduces our ecological footprint

Can J Anaesth. 2023 Mar;70(3):301-312. doi: 10.1007/s12630-022-02393-z. Epub 2023 Feb 22.

Abstract

Purpose: Climate change is a global threat, and inhalational anesthetics contribute to global warming by altering the photophysical properties of the atmosphere. On a global perspective, there is a fundamental need to reduce perioperative morbidity and mortality and to provide safe anesthesia. Thus, inhalational anesthetics will remain a significant source of emissions in the foreseeable future. It is, therefore, necessary to develop and implement strategies to minimize the consumption of inhalational anesthetics to reduce the ecological footprint of inhalational anesthesia.

Source: We have integrated recent findings concerning climate change, characteristics of established inhalational anesthetics, complex simulative calculations, and clinical expertise to propose a practical and safe strategy to practice ecologically responsible anesthesia using inhalational anesthetics.

Principal findings: Comparing the global warming potential of inhalational anesthetics, desflurane is about 20 times more potent than sevoflurane and five times more potent than isoflurane. Balanced anesthesia using low or minimal fresh gas flow (≤ 1 L·min-1) during the wash-in period and metabolic fresh gas flow (0.35 L·min-1) during steady-state maintenance reduces CO2 emissions and costs by approximately 50%. Total intravenous anesthesia and locoregional anesthesia represent further options for lowering greenhouse gas emissions.

Conclusion: Responsible anesthetic management choices should prioritize patient safety and consider all available options. If inhalational anesthesia is chosen, the use of minimal or metabolic fresh gas flow reduces the consumption of inhalational anesthetics significantly. Nitrous oxide should be avoided entirely as it contributes to depletion of the ozone layer, and desflurane should only be used in justified exceptional cases.

RéSUMé: OBJECTIF: Les changements climatiques constituent une menace mondiale et les anesthésiques volatils contribuent au réchauffement climatique en modifiant les propriétés photophysiques de l’atmosphère. Dans une perspective mondiale, il est fondamentalement nécessaire de réduire la morbidité et la mortalité périopératoires et de procurer une anesthésie sécuritaire. Par conséquent, les agents volatils demeureront une source importante d’émissions dans un avenir proche. Il est donc nécessaire d’élaborer et de mettre en œuvre des stratégies pour minimiser la consommation d’anesthésiques volatils afin de réduire l’empreinte écologique de l’anesthésie par inhalation.

Sources: Nous avons intégré les découvertes récentes concernant les changements climatiques, les caractéristiques des anesthésiques volatils connus, des calculs de simulation complexes et l’expertise clinique pour proposer une stratégie pratique et sécuritaire pour exercer une anesthésie écologiquement responsable en utilisant des anesthésiques volatils.

Constatations principales: En comparant le potentiel de réchauffement planétaire des anesthésiques volatils, le desflurane est environ 20 fois plus puissant que le sévoflurane et cinq fois plus puissant que l’isoflurane. Une anesthésie équilibrée avec un débit de gaz frais faible ou minimal (≤ 1 L·min-1) pendant la période de mise en route (‘wash-in’) et le débit métabolique de gaz frais (0,35 L·min-1) pendant le maintien à l’état d’équilibre réduit le CO2 et les coûts d’environ 50 %. L’anesthésie intraveineuse totale et l’anesthésie locorégionale représentent d’autres options pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Conclusion: Les choix responsables en matière de prise en charge anesthésique devraient accorder la priorité à la sécurité des patients et à l’évaluation de toutes les options disponibles. Si l’anesthésie par inhalation est choisie, l’utilisation d’un débit minimal ou métabolique de gaz frais réduit considérablement la consommation d’anesthésiques volatils. Le protoxyde d’azote doit être complètement évité car il contribue à l’appauvrissement de la couche d’ozone, et le desflurane ne doit être utilisé que dans les cas exceptionnels et justifiés.

Keywords: climate change; green anesthesia; greenhouse gas emission; inhalational anesthetics; low-flow anesthesia; nitrous oxide.

MeSH terms

  • Anesthesia, Inhalation
  • Anesthesiology*
  • Anesthetics, Inhalation*
  • Desflurane
  • Humans
  • Isoflurane*

Substances

  • Desflurane
  • Anesthetics, Inhalation
  • Isoflurane