Все про капнографію
Все про капнографію
Фізіологічно вуглекислий газ, що утворюється в тканинах, дифундує у венозну кров, яка потрапляє в праву частину серця і досягає легень через мале коло кровообігу. Тут кисень (O2) надходить у кров, а вуглекислий газ (CO2) виділяється і виводиться під час видиху.
Вимірювання C02 у видихуваному повітрі безпосередньо вказує на зміни у виведенні C02 із легень. Опосередковано воно вказує на зміни у продукції C02 на рівні тканин і на доставку C02 до легень системою кровообігу. Тому капнографія є важливою неінвазивною методикою, яка може моніторити продукцію C02, легеневу перфузію та альвеолярну вентиляцію, а також дихальні патерни.
Поточна термінологія підсумована так.
Часову капнограму можна поділити на інспіраторний (фаза 0) та експіраторний сегменти. Експіраторний сегмент, подібно до кривої азоту за одиничного вдиху або кривої CO2 за одиничного вдиху, поділяється на фази I, II і III, а іноді й фазу IV, яка представляє кінцеве зростання концентрації CO2. Кут між фазою II і фазою III називається альфа-кутом. Майже 90-градусний кут між фазою III і нисхідною гілкою називається бета-кутом.
Кінцево-експіраторна напруга вуглекислого газу (PETCO2):
Як пояснювалося у розділі фізіології, концентрація CO2 досягає максимуму наприкінці видиху. Ця максимальна концентрація називається кінцево-експіраторною концентрацією або напругою вуглекислого газу залежно від того, виражена вона у фракційній концентрації чи у mm Hg. Кінцево-експіраторний вуглекислий газ відображає концентрацію CO2 у альвеолах, що спорожняються останніми. Нормальні значення ETCO2 становлять близько 5% або 35–37 mm Hg. Градієнт між CO2 крові (PaCO2) і видихуваним CO2 (кінцево-експіраторним CO2 або PetCO2) зазвичай становить 5–6 mm Hg. PetCO2 можна використовувати для оцінки PaCO2 у пацієнтів із практично нормальними легенями.
Вимірювання видихуваного вуглекислого газу:
Видихуваний CO2 (кінцево-експіраторний CO2) виявляється/вимірюється різними пристроями – колориметрією, капнометрією, капнографією. Коли CO2 відсутній згідно з вимірюваннями цих пристроїв, це означає, що або ендотрахеальна трубка знаходиться в неправильному положенні (стравохідному), або спостерігається відсутня/зменшена подача CO2 до легень, як при зупинці серця. Коли серцевий викид збільшується (напр. після реанімації), PetCO2 надає інформацію про адекватність вентиляції та кровообігу (3).
Колориметрія:
Як пояснювалося у попередньому розділі, хімічний пристрій забезпечує безперервний напівкількісний моніторинг EtCO2. Цей пристрій має 3 кольорові діапазони
A- Фіолетовий — EtCO2 < 0.5%
B- Бежевий — EtCO2 0.5-2%
C- Жовтий – EtCO2 >2%
Нормальний EtCO2 >4%, тому пристрій має пожовтіти, коли ендотрахеальна трубка введена пацієнтам із збереженим кровообігом. Обмеження цього пристрою
1. Це корисний пристрій для підтвердження розміщення ендотрахеальної трубки у пацієнтів, які не перебувають у стані зупинки серця. У пацієнтів із зупинкою серця, при значенні <0.5% EtCO2, пристрій практично непридатний для підтвердження ендотрахеальної трубки, оскільки трубка може бути у стравоході або кровообіг не доставляє достатньо CO2 до легень. У пацієнтів без зупинки серця чутливість пристрою становить 100%, тоді як у пацієнтів із зупинкою серця — 69% (4).
2. Мембрана може пожовтіти («yellow», що означає EtCO2 > 2%), коли пристрій забруднений кислими речовинами, такими як шлункова кислота, Lidocaine-HCl, епінефрин HCl.
3. Пристрій не може видати показання, якщо він забитий виділеннями або зламаний.
Капнографія та капнометрія:
Ці пристрої забезпечують як хвилеподібне відображення (капнограму), так і цифрове значення кінцево-експіраторного CO2. Цифрове значення ETCO2 може бути у mm Hg (парціальний тиск CO2 у видихуваному газі) або у % у видихуваному газі. Більшість поширених пристроїв використовують «infra red absorption of CO2» як принцип роботи.
Вони можуть бути основного потоку або бічного потоку (як описано у розділі фізіології).
Застосування капнографії поза лікарняними умовами:
Ендотрахеальна інтубація:
Коли CO2 відсутній згідно з вимірюваннями вищезазначених пристроїв, це означає, що або ендотрахеальна трубка знаходиться в неправильному положенні (стравохідному), або спостерігається відсутня/зменшена подача CO2 до легень, як при зупинці серця. Коли серцевий викид збільшується (напр. після реанімації), PetCO2 надає інформацію про адекватність вентиляції та кровообігу (3).
Ендотрахеальна інтубація виконується у різних клінічних ситуаціях, як-от дихальна недостатність, зупинка серця, кома тощо. Вона пов’язана з ускладненнями, але найкатастрофічнішим є випадкова стравохідна інтубація. Правильне розміщення ендотрахеальної трубки передбачається, але не підтверджується такими методами.
Двобічні, рівні дихальні шуми.
Двобічні рухи грудної клітки.
Відсутність дихальних шумів / булькотання над шлунком / епігастрієм.
Запотівання ендотрахеальної трубки.
Пальпація трубки / манжети на шиї.
Зникнення ціанозу або покращення кольору шкіри пацієнта.
Жоден із вищезазначених методів не може забезпечити «fool-proof» підтвердження розміщення ендотрахеальної трубки. Це ілюструється твердженням «навіть сумлінний, уважний анестезіолог може не змогти відрізнити трахеальну інтубацію від стравохідної за допомогою звичайних методів (1)». Stewart et al (2) приписують 1.8% частоту ускладнень для стравохідної інтубації у дослідженні інтубації парамедиками.
Нормальний вигляд хвилі та «digital read out» підтверджують, що ендотрахеальна трубка знаходиться в трахеї. У станах із низьким серцевим викидом, як-от шок, зупинка серця або недостатні компресії грудної клітки, PetCO2 може не виявлятися. Якщо пацієнт вживав газовані напої (5) або проводилася вентиляція рот-у-рот, CO2 може виявлятися після стравохідної інтубації (хибнопозитивний результат). EtCO2 має швидко знизитися до нуля (протягом 3–6 вдихів) у цій ситуації, і також хвиля не матиме «Normal» вигляду. Vukmir et al (6) повідомили про чутливість та специфічність 100% для локалізації ендотрахеальної трубки за допомогою капнографії.
Стравохідна інтубація
Роль у CPR:
Взаємозв’язок між серцевим викидом і EtCO2 є логарифмічним (3). Зменшена подача CO2 до легень є основним лімітуючим чинником швидкості EtCO2 під час низького кровотоку. White R.D. et al (7) використовували вимірювання EtCO2 при позалікарняній зупинці серця. Вони дійшли висновку, що капнографія може виявляти наявність легеневого кровотоку навіть за відсутності вираженого пульсу (псевдоелектромеханічна дисоціація — EMD) і також може швидко вказувати на зміни легеневого кровотоку (серцевого викиду), спричинені змінами серцевого ритму.
Дані свідчать, що PetCO2 також корелює з коронарним перфузійним тиском (CPP) (8). Також відомо, що він корелює з церебральним перфузійним тиском та кровотоком під час CPR (9), але не з неврологічним результатом. Ця кореляція між перфузійним тиском і ETCO2, ймовірно, є вторинною щодо взаємозв’язку PETCO2 і серцевого викиду.
Callaham M et al (10) використовували початкові показники PetCO2 для прогнозування повернення спонтанного пульсу під час CPR. Пацієнти, у яких з’явився пульс, мали середнє значення PetCO2 19 +/- 14 Torr на початку реанімації, а ті, у кого не з’явився, — середнє PetCO2 5 +/- 4 Torr. Використання початкового значення PetCO2 15 торр дозволило ідентифікувати 71% пацієнтів, які згодом були реанімовані, зі специфічністю 98%. Значення PetCO2 саме по собі не є достатнім критерієм для припинення реанімаційних заходів.
Дослідження на тваринах і людях продемонстрували, що PetCO2 знижується, коли під час CPR (11) застосовували велику дозу епінефрину. Callaham M et al (12) у своєму дослідженні повідомляють, що введення епінефрину може знижувати напругу EtCO2 при зупинці серця, робить це непередбачувано у окремих пацієнтів і не усуває прогностичної цінності цього вимірювання. EtCO2 знижується в середньому на 0.3 Torr після введення епінефрину. Це зниження EtCO2 пов’язують зі збільшенням фракції шунтування, а також із падінням серцевого викиду внаслідок підвищеного постнавантаження через епінефрин (11). Тривалість зниження EtCO2 не була кількісно визначена, але клінічно може бути корисною для таймінгу наступного дозування епінефрину (13).
EtCO2 можна використовувати як зворотний зв’язок для оптимізації компресій грудної клітки під час CPR (14). Моніторинг PetCO2 під час зупинки серця може виявити нерозпізнану втому рятувальника CPR.
Інші застосування:
Аналіз хвилі EtCO2 може дати інформацію про витоки в дихальному контурі, обструкцію дихальних шляхів (астма, COPD). Див. екран capno-magic.
Діагностика тромбоемболії легеневої артерії
Оцінка PaCO2 у пацієнтів на механічній вентиляції: кінцево-експіраторний PCO2 можна використовувати для оцінки артеріального PaCO2 у пацієнтів із здоровими легенями.
Автори: Venkatesh Srinivasa MD & Bhavani Shankar Kodali MD
Посилання:
1. Solazzi R W, Ward R J : Спектр випадків медичної відповідальності. Int. Anesthesiol Clin 1984, 22:43.
2. Stewart R D, Paris P M, Winter P M :Польова ендотрахеальна інтубація персоналом парамедиків. Chest 1984, 85:341-345.
3. Ornato J P, Garnett A R, Glauser F L, Virginia R: Взаємозв’язок між серцевим викидом і кінцево-експіраторною напругою вуглекислого газу. Ann Emerg med 1990, 19: 1104-1106.
4. Ornato J P et al: Багатоцентрове дослідження переносного кишенькового колориметричного пристрою виявлення кінцево-експіраторного вуглекислого газу. Ann Emerg Med, May 1992; 21: 518-523.
5. Garnett A R, Germin C A, Germin A S: Капнографічні хвилі при стравохідних інтубаціях: вплив газованих напоїв. Ann Emerg Med 1989; 18:387-90.
6. Vukmir R B, Heller M B, Stein K L: Підтвердження розміщення ендотрахеальної трубки: мініатюрний інфрачервоний якісний детектор вуглекислого газу. Ann Emerg Med July 1991; 20:726-729.
7. White R D, Asplin B R: Позалікарняний кількісний моніторинг кінцево-експіраторного тиску вуглекислого газу під час CPR. Ann Emerg Med January 1994; 23;25-30.
8. Sanders A B, Atlas M, Ewy G A et al: Видихуваний PCO2 як індекс коронарного перфузійного тиску. Am J Emerg Med 1985; 3: 147-149.
9. Lewis L M, Sthothert J, Standeven J et al : Кореляція кінцево-експіраторного вуглекислого газу з церебральною перфузією під час CPR. Ann Emerg Med 1992; 21:1131-4.
10. Callaham M, Barton C: Прогнозування результату CPR за концентрацією кінцево-експіраторного вуглекислого газу. Crit Care Med 1990; 18:358-362.
11. Chase P B, Kern k B, Sanders A B et al: Ефекти градуйованих доз епінефрину на як неінвазивні, так і інвазивні показники міокардіальної перфузії та кровотоку під час серцево-легеневої реанімації. Crit care Med 1993; 21:413-9.
12. Callaham M, Barton C, Mathay M: Вплив епінефрину на здатність показників кінцево-експіраторного вуглекислого газу прогнозувати початкову реанімацію при зупинці серця. Crit Care Med 1992; 20:337-343.
13. Ward k R, Yealy D M: Моніторинг кінцево-експіраторного вуглекислого газу у невідкладній медицині, частина 2: клінічні застосування. Academic Emergency Med 1998; 5: 637-646.
14. Kalenda Z: Капнограма як орієнтир ефективності масажу серця. Resuscitation 1978; 6:259-63.
Продукція Meditech EtCO2
Датчик EtCO2 основного потоку
Внутрішній модуль бічного потоку EtCo2
Зовнішній модуль бічного потоку ETCO2
Капнографія MD 90E
MD90E з великим екраном LCD чітко відображає EtCO2/CO2, частоту дихання, SpO2 і пульс, режим бічного потоку, забезпечуючи роботу в умовах високої вологості