Всё о капнографии
Всё о капнографии
Физиологически углекислый газ, образующийся в тканях, диффундирует в венозную кровь, которая поступает в правые отделы сердца и достигает легких через малый круг кровообращения. Здесь кислород (O2) поступает в кровь, а углекислый газ (CO2) выделяется и удаляется при выдохе.
Измерение CO2 в выдыхаемом воздухе напрямую указывает на изменения в выведении CO2 из легких. Косвенно оно указывает на изменения в продукции CO2 на уровне тканей и в доставке CO2 к легким кровеносной системой. Таким образом, капнография представляет собой важный неинвазивный метод, который может контролировать продукцию CO2, легочную перфузию и альвеолярную вентиляцию, а также характер дыхания.
Текущая терминология обобщена ниже.
Временная капнограмма может быть разделена на инспираторный (фаза 0) и экспираторный сегменты. Экспираторный сегмент, аналогичный кривой азота одиночного выдоха или кривой CO2 одиночного выдоха, делится на фазы I, II и III, а иногда и фазу IV, которая представляет собой терминальный подъем концентрации CO2. Угол между фазой II и фазой III — это альфа-угол. Угол, близкий к 90 градусам, между фазой III и нисходящим коленом — это бета-угол.
Конечно-выдыхаемое напряжение углекислого газа (PETCO2):
Как объяснено в разделе физиологии, концентрация CO2 достигает максимума в конце выдоха. Эта максимальная концентрация называется конечно-выдыхаемой концентрацией или напряжением углекислого газа, в зависимости от того, выражена ли она во фракционной концентрации или в мм рт. ст. Конечно-выдыхаемый CO2 отражает концентрацию CO2 в альвеолах, опорожняющихся последними. Нормальные значения ETCO2 составляют около 5% или 35-37 мм рт. ст. Градиент между CO2 крови (PaCO2) и выдыхаемым CO2 (конечно-выдыхаемым CO2 или PetCO2) обычно составляет 5-6 мм рт. ст. PetCO2 может использоваться для оценки PaCO2 у пациентов с практически здоровыми легкими.
Измерение выдыхаемого углекислого газа:
Выдыхаемый CO2 (конечно-выдыхаемый CO2) обнаруживается/измеряется различными устройствами — колориметрией, капнометрией, капнографией. Когда CO2 отсутствует по данным этих устройств, это означает либо неправильное положение эндотрахеальной трубки (пищеводное), либо отсутствие/снижение поступления CO2 к легким, как при остановке сердца. Когда сердечный выброс увеличивается (например, после реанимации), PetCO2 предоставляет информацию об адекватности вентиляции и кровообращения (3).
Колориметрия:
Как объяснено в разделе выше, химическое устройство обеспечивает непрерывный полуколичественный мониторинг EtCO2. Это устройство имеет 3 цветовых диапазона:
A — Фиолетовый — EtCO2 < 0,5%
B — Коричневато-желтый — EtCO2 0,5-2%
C — Желтый — EtCO2 >2%
Нормальный EtCO2 составляет >4%, поэтому устройство должно пожелтеть при введении эндотрахеальной трубки у пациентов с сохраненным кровообращением. Ограничения этого устройства:
1. Это полезное устройство для подтверждения положения эндотрахеальной трубки у пациентов без остановки сердца. У пациентов с остановкой сердца при значении EtCO2 <0,5% устройство практически бесполезно для подтверждения положения эндотрахеальной трубки, поскольку трубка может находиться в пищеводе или кровообращение не доставляет достаточное количество CO2 к легким. У пациентов без остановки сердца чувствительность устройства составляет 100%, тогда как у пациентов с остановкой сердца — 69% (4).
2. Мембрана может пожелтеть (что подразумевает EtCO2 > 2%) при загрязнении устройства кислыми веществами, такими как желудочная кислота, лидокаин-гидрохлорид, эпинефрин-гидрохлорид.
3. Устройство не может дать показания, если оно забито выделениями или сломано.
Капнография и капнометрия:
Эти устройства обеспечивают как отображение формы волны (капнограмма), так и цифровое отображение конечно-выдыхаемого CO2. Цифровое отображение ETCO2 может быть в мм рт. ст. (парциальное давление CO2 в выдыхаемом газе) или в % в выдыхаемом газе. Большинство широко используемых устройств работают по принципу «инфракрасного поглощения CO2».
Они могут быть прямоточными (main stream) или боковыми (side stream) (как описано в разделе физиологии).
Применение капнографии вне больничных условий:
Эндотрахеальная интубация:
Когда CO2 отсутствует по данным вышеуказанных устройств, это означает либо неправильное положение эндотрахеальной трубки (пищеводное), либо отсутствие/снижение поступления CO2 к легким, как при остановке сердца. Когда сердечный выброс увеличивается (например, после реанимации), PetCO2 предоставляет информацию об адекватности вентиляции и кровообращения (3).
Эндотрахеальная интубация выполняется в различных клинических ситуациях, таких как дыхательная недостаточность, остановка сердца, кома и т. д. Она связана с осложнениями, но ни одно из них не является более катастрофическим, чем непреднамеренная интубация пищевода. Правильное положение эндотрахеальной трубки предполагается, но не подтверждается следующими методами:
Двусторонние, одинаковые дыхательные шумы.
Двусторонние движения грудной клетки.
Отсутствие дыхательных шумов/бульканья над желудком/эпигастрием.
Запотевание эндотрахеальной трубки.
Пальпация трубки/манжеты на шее.
Исчезновение цианоза или улучшение цвета кожных покровов пациента.
Ни один из вышеперечисленных методов не может обеспечить «абсолютно надежное» подтверждение положения эндотрахеальной трубки. Это иллюстрируется утверждением: «даже добросовестный, внимательный анестезиолог может быть не в состоянии отличить трахеальную интубацию от пищеводной с помощью общепринятых методов (1). Stewart и соавт. (2) связывают 1,8% частоту осложнений при интубации пищевода в исследовании интубации, выполненной фельдшерами.
Нормальная форма волны и «цифровое отображение» подтверждают, что эндотрахеальная трубка находится в трахее. При состояниях с низким сердечным выбросом, таких как шок, остановка сердца или неадекватные компрессии грудной клетки, PetCO2 может не определяться. Если пациент употреблял газированные напитки (5) или была предпринята попытка искусственного дыхания «рот в рот», CO2 может определяться после интубации пищевода (ложноположительный результат). В этой ситуации EtCO2 должен быстро снизиться до нуля (в течение 3-6 вдохов), и форма волны также не будет «нормальной». Vukmir и соавт. (6) сообщили о 100% чувствительности и специфичности капнографии для определения локализации эндотрахеальной трубки.
Интубация пищевода
Роль в СЛР:
Связь между сердечным выбросом и EtCO2 является логарифмической (3). Снижение поступления CO2 к легким является основным ограничивающим фактором, определяющим EtCO2 при низком кровотоке. White R.D. и соавт. (7) использовали измерение EtCO2 при внебольничной остановке сердца. Они пришли к выводу, что капнография может обнаружить наличие легочного кровотока даже при отсутствии выраженного пульса (псевдоэлектромеханическая диссоциация — ЭМД), а также может быстро указывать на изменения легочного кровотока (сердечного выброса), вызванные изменениями сердечного ритма.
Данные свидетельствуют о том, что PetCO2 также коррелирует с коронарным перфузионным давлением (КПД) (8). Известно также, что он коррелирует с церебральным перфузионным давлением и мозговым кровотоком во время СЛР (9), но не с неврологическим исходом. Эта корреляция между перфузионным давлением и ETCO2, вероятно, является вторичной по отношению к связи между PETCO2 и сердечным выбросом.
Callaham M и соавт. (10) использовали исходные показатели PetCO2 для прогнозирования восстановления спонтанного пульса во время СЛР. У пациентов, у которых появился пульс, средний PetCO2 в начале реанимации составлял 19 +/- 14 Торр, а у тех, у кого пульс не появился, средний PetCO2 составлял 5 +/- 4 Торр. Использование исходного значения PetCO2 15 Торр позволило идентифицировать 71% пациентов, которые впоследствии были успешно реанимированы, со специфичностью 98%. Значение PetCO2 само по себе не является достаточным критерием для прекращения реанимационных мероприятий.
Исследования на животных и людях показали, что PetCO2 снижается при использовании больших доз эпинефрина во время СЛР (11). Callaham M и соавт. (12) в своем исследовании сообщают, что введение эпинефрина может снижать напряжение EtCO2 при остановке сердца, однако это происходит непредсказуемо у отдельных пациентов и не устраняет прогностическую ценность этого измерения. EtCO2 снижается в среднем на 0,3 Торр после введения эпинефрина. Это снижение EtCO2 объясняется увеличением фракции шунта, а также падением сердечного выброса, вторичным по отношению к повышению постнагрузки, вызванному эпинефрином (11). Продолжительность снижения EtCO2 не была количественно определена, но клинически может быть полезна для определения времени последующего введения эпинефрина (13).
EtCO2 может использоваться в качестве обратной связи для оптимизации компрессий грудной клетки во время СЛР (14). Мониторинг PetCO2 во время остановки сердца может выявить нераспознанную усталость реаниматолога, выполняющего компрессии.
Другие применения:
Анализ формы волны EtCO2 может предоставить информацию об утечках в дыхательном контуре, обструкции дыхательных путей (астма, ХОБЛ). См. экран Capno-magic.
Диагностика тромбоэмболии легочной артерии
Оценка PaCO2 у пациентов на искусственной вентиляции легких: Конечно-выдыхаемое PCO2 может использоваться для оценки артериального PaCO2 у пациентов со здоровыми легкими.
Авторы: Venkatesh Srinivasa MD и Bhavani Shankar Kodali MD
Список литературы:
1. Solazzi R W, Ward R J : The spectrum of medical liability cases. Int. Anesthesiol Clin 1984, 22:43.
2. Stewart R D, Paris P M, Winter P M :Field endotracheal intubation by paramedic personnel. Chest 1984, 85:341-345.
3. Ornato J P, Garnett A R, Glauser F L, Virginia R: Relationship between cardiac output and the end-tidal carbondioxide tension. Ann Emerg med 1990, 19: 1104-1106.
4. Ornato J P et al: Multicenter study of a portable, hand-size, colorimetric end-tidal carbondioxide detection device. Ann Emerg Med, May 1992; 21: 518-523.
5. Garnett A R, Germin C A, Germin A S: Capnographic wavefoms in esophageal intubations: effect of carbonated beverages. Ann Emerg Med 1989; 18:387-90.
6. Vukmir R B, Heller M B, Stein K L: Confirmation of endotracheal tube placement: A miniaturized infrared qualitative carbondioxide detector. Ann Emerg Med July 1991; 20:726-729.
7. White R D, Asplin B R: Out of hospital quantitative monitoring of end-tidal carbondioxide pressure during CPR. Ann Emerg Med January 1994; 23;25-30.
8. Sanders A B, Atlas M, Ewy G A et al: Expired PCO2 as an index of coronary perfusion pressure. Am J Emerg Med 1985; 3: 147-149.
9. Lewis L M, Sthothert J, Standeven J et al : Correlation of end-tidal carbondioxide to cerebral perfusion during CPR. Ann Emerg Med 1992; 21:1131-4.
10. Callaham M, Barton C: Prediction of outcome of CPR from end-tidal carbondioxide concentration. Crit Care Med 1990; 18:358-362.
11. Chase P B, Kern k B, Sanders A B et al: Effects of graded doses of epinephrine on both non invasive and invasive measures of myocardial perfusion and blood flow during cardio-pulmonary resuscitation. Crit care Med 1993; 21:413-9.
12. Callaham M, Barton C, Mathay M: Effect of epinephrine on the ability of end-tidal carbondioxide readings to predict initial resuscitation from cardiac arrest. Crit Care Med 1992; 20:337-343.
13. Ward k R, Yealy D M: End-tidal carbondioxide monitoring in emergency medicine, part2: Clinical applications. Academic Emergency Med 1998; 5: 637-646.
14. Kalenda Z: Capnogram as a guide to the efficacy of cardiac massage. Resuscitation 1978; 6:259-63.
Продукция Meditech EtCO2
Прямоточный датчик EtCO2 (Mainstream)
Внутренний модуль EtCO2 бокового потока (Side stream)
Внешний модуль ETCO2 бокового потока (Side Stream)
Капнограф MD 90E
MD90E с большим ЖК-экраном, четко отображает EtCO2/CO2, частоту дыхания, SpO2 и пульс, режим бокового потока (side stream), обеспечивает работу в условиях повышенной влажности