Капнография – использование в интенсивной терапии

КапнографияКапнография — атравматичное измерение парциального давления CO2 в выдыхаемой воздушной смеси. Форма волны CO2 или капнограмма представляет собой изменение в концентрации CO2 во время одного дыхательного цикла.

 

Выделение CO2 дыхательной системой может быть показано как функция времени (отношение концентрации CO2 ко времени), или содержание в выдыхаемом дыхательном объеме (отношение концентрации CO2 к объему).

 

Отношение концентрации CO2 ко времени графически представлено формой волны CO2 или капнограммой. Изменения в форме капнограммы являются диагностическими критериями течения заболевания, так как изменение EtCO2 (максимальная концентрация CO2 в конце каждого дыхательного цикла), может использоваться, чтобы оценить тяжесть заболевания и реакцию на проводимое лечение.

нормальная капнограмма

В статье обсуждается использование временной капнографии, потому что это — единственный вид контроля CO2 используемый в системе скорой медицинской помощи (emergency medical service) и имеющий преимущество над объемной капнографией, которую сложно применять у неинтубированных пациентов.

 

Оксигенация и вентиляция – различные физиологический функции, которые должны быть оценены как у интубированных, так и спонтанно дышащих пациентов.

 

Пульсоксиметрия обеспечивает в реальном времени обратную связь об оксигенации, тогда как капнография предоставляет информацию о вентиляции (как эффективно CO2 устраняется легочной системой), перфузии (как эффективно CO2 транспортируется через сосудистую систему), и метаболизме (продукция CO2 клеточным метаболизмом).

 

Технология измерения

 

датчик капнометрическийКапнография стала обычной частью анестезиологии в Европе в 1970-ых и в Соединенных Штатах в 1980-ых. Капнография была включена в рекомендации American Heart Association (AHA) в 2000 и рекомендации American College of Emergency Physicians (ACEP) в 2001 и стала одним из стандартов в экстренной медицине, на скорой медицинской помощи, для проверки размещения эндотрахеальных трубок в операционной.

 

Большинство технологий капнографии основано на использовании инфракрасного (IR) излучения. Молекулы CO2 поглощают инфракрасное излучение в ограниченном спектре — длина волны 4.26 μm, количество поглощенного излучения в газовом образце сравнивается с показательным значением.

 

Мониторы CO2 измеряют газовую концентрацию или парциальное давление используя одну из двух конфигураций, в зависимости от местоположения датчика: анализируют основной поток (Mainstream) или боковой поток (Sidestream).

 

Анализаторы основного потока измеряют CO2 непосредственно от дыхательных путей, с датчиком, расположенным на интубационной трубке. Аппараты бокового потока используют для анализа аспирационный маленький образец от выдохнутого дыхания, подающийся через трубку на датчик, расположенный в мониторе.

 

В системах основного потока датчик расположен на эндотрахеальной трубке, поэтому их используют только для интубированных пациентов. Системы бокового потока имеют датчик, расположенный в мониторе, поэтому используются для интубированных и для неинтубированных пациентов.

 

У интубированных пациентов адаптер капнометра расположен на канюле интубационной трубки. У спонтанно дышащих пациентов забор проб для анализа осуществляется через носовую канюлю.

 

Системы бокового потока могут быть высоким потоком или низким потоком. Низкая скорость потока обеспечивает более высокую точность у больных с низкими дыхательными объемами (новорождённые, младенцы, пациенты с гиповентиляцией).

 

Мониторы CO2 могут быть или количественными, или качественными. Количественные устройства измеряют точный EtCO2 – количество (капнометрия) или количество и форма волны (капнография).

 

Качественные устройства измеряют диапазон, в который попадает EtCO2 (например, 0-10 мм рт.ст., > 35 мм рт.ст.) в противоположность точной оценке (например, 38 мм рт.ст.). Обычно используемое качественное устройство — колориметрический датчик EtCO2, представляющий собой особенно обработанную лакмусовую бумажку, которая меняет цвет, когда подвергается воздействию CO2. Его используют для проверки положения интубационной трубки. Если трубка находится в трахее, выдох CO2 изменит цвет лакмусовой бумажки; если труба находится в пищеводе, не будет никакого цветового изменения.

 

Физиология

 

Капнограмма, соответствующая одному периоду дыхания, состоит из четырех фаз (фаза подъема, альвеолярное плато, фаза вдоха, вентиляция мертвого пространства).

 

  • Фаза 1 (вентиляция мертвого пространства, A-B) представляет собой начало выдоха, в котором очищается мертвое пространство верхних дыхательных путей.
  • Фаза 2 (фаза подъема, B-C), представляет быстрое повышение концентрации CO2 в потоке дыхания, так как CO2 от альвеол достигает верхних дыхательных путей.
  • Фаза 3 (альвеолярное плато, C-D) представляет пологое плато, концентрация CO2 достигает однородного уровня во всем потоке дыхания и заканчивается пиком максимальной концентрации CO2 (EtCO2). Это количество, которое появляется на дисплее монитора.
  • Фаза 4 (D-E) представляет период вдоха, в котором концентрация CO2 падает до ноля, так как атмосферный воздух поступает в дыхательные пути.

 

Характеризуется нормальная капнограмма, для пациентов всех возрастов, определенным набором элементов: включает четыре различные фазы, концентрация CO2 начинается в ноле и возвращается к нолю (вдыхаемый воздух не содержит CO2), максимальная концентрация CO2 достигается с каждым дыханием (то есть, EtCO2), амплитуда зависит от концентрации EtCO2, ширина зависит от экспираторного времени, и есть особенная форма для всех пациентов с нормальной функцией легкого.

 

Пациенты с нормальной функцией легкого, независимо от возраста, будут иметь определенную капнограмму прямоугольной или трапециевидной формы и узкий градиент EtCO2 — PaCO2 (0-5 мм рт.ст.), с EtCO2, точно отражающим PaCO2.

 

У пациентов с обструктивной патологией легких на капнограмме будет более сглаженная фаза подъема и восходящий наклон в альвеолярном плато. У больных с нарушением функции легких, градиент расширится, в зависимости от серьезности поражения легкого, и значения EtCO2 будут полезны только для мониторинга дыхательной функции в течение длительного времени, а не как выборочная проверка, которая может не коррелировать с PaCO2.

капнограмма при патологии легких

Показания для интубированных пациентов

 

  • Проверка положения интубационной трубки
  • Непрерывный контроль местоположения трубки во время транспортировки
  • Определение эффективности реанимационных мероприятий и прогноз при остановке сердца
  • Мониторинг уровня EtCO2 у пациентов с угрозой повышения внутричерепного давления
  • Определение прогноза в травматологии
  • Определение адекватности вентиляции

 

Проверка положения интубационной трубки

 

После интубации, наличие волны со всеми четырьмя фазами указывает, что конец интубационной трубки проходит через голосовые связки.

 

Плоская форма кривой указывает желудочное размещение трубки, кроме определенных случаев (обструкция эндотрахеальной трубки, полная обструкция дыхательных путей дистальнее трубки, трахеальное размещение с неадекватным легочным кровотоком или от слабых сжатий груди, или при длительной остановке сердца без циркуляции CO2 из-за прекращения клеточного метаболизма).

 

Контроль положения трубки во время транспортировки

 

Любая начальная дистопия интубационной трубки или последующее ее смещение во время транспортировки, имеет катастрофические последствия. Непрерывный контроль положения трубки во время транспортировки (догоспитальной, межбольничной, или внутрибольничный) является необходимым для безопасности пациента.

обнаружение апноэ

Параметр эффективности сердечно-легочной реанимации

 

В 1980-ых, исследования на лабораторных животных продемонстрировали, что уровень EtCO2 отражает функциональное состояние сердца во время реанимационных мероприятий и может использоваться как атравматичный метод оценки. Значительное исследование в 1988 продемонстрировало это принцип у людей.

 

Во время остановки сердца, когда альвеолярная вентиляция и метаболизм являются постоянными, EtCO2 отражает степень легочного кровотока. Поэтому, EtCO2 может использоваться как мера эффективности массажа сердца. Поскольку эффективное кардиальное сжатие приводит к более высокому функциональному ответу сердца, EtCO2 будет соответственно повышаться от начального, отражая увеличение перфузии.

 

Параметр EtCO2 изменяется непосредственно с функциональным состоянием сердца, произведенным прекордиальным сжатием и, рекомендован для измерения в условиях как скорой помощи, так и отделениях интенсивной терапии.

 

В исследованиях определены уровни EtCO2 ниже чем 3 мм рт.ст. в начале остановки сердца, и более высокие уровни, появляющиеся во время массажных толчков и в среднем, достигают более 7,5 мм рт.ст. как раз перед восстановлением собственного кровообращения. Этот пик в уровне EtCO2 — самый ранний признак восстановления кровообращения, и появляется раньше гемодинамических признаков (пульса или АД).

 

Капнографический контроль фактически устраняет необходимость прерывания массажа с целью проверки пульса. Восстановление перфузионного ритма немедленно будет сопровождаться значительным увеличением EtCO2, при этом массаж сердца может быть безопасно остановлен и проведена оценка ЭКГ-ритма и артериального давления.

 

EtCO2 может использоваться как прогностический индикатор выживания при реанимации взрослых пациентов с остановкой сердца. В многократных исследованиях, уровень EtCO2 10 мм рт.ст. или ниже измеренный спустя 20 минут после начала реанимационных мероприятий точно предсказывает смерть пациентов с остановкой сердца. Прогностическое значение измерения EtCO2 было подтверждено в клинических исследованиях.

.

Мониторинг уровня EtCO2 у пациентов с угрозой повышения ВЧД

 

Контроль EtCO2 играет существенную роль в предотвращении гипервентиляции у больных с черепно-мозговой травмой и угрозой повышения внутричерепного давления. Уровень CO2 оказывает влияние на мозговой кровоток: высокие уровни CO2 приводят к мозговой вазодилятации, а низкие уровни CO2 приводят к мозговой вазоконстрикции.

 

Длительная гиповентиляция (EtCO2 ≥ 50 мм рт.ст.), вредна для пациентов с повышенным ВЧД, потому что приводит к увеличению мозгового кровотока и дальнейшему нарастанию внутричерепного давления. Длительная гипервентиляция также вредна и приводит к худшим неврологическим результатам у пациентов с ЧМТ.

 

Следовательно, вентиляция с капнометрическим контролем, чтобы достигнуть нормовентиляции рекомендуется. Догоспитальное использование контроля EtCO2 уменьшает уровень гипервентиляции.

 

Показания для капнографии у неинтубированных пациентов

 

  • Быстрое обследование пациентов в критическом состоянии.
  • Обследование и сортировка пострадавших от химического терроризма.
  • Определение степени и реакции на лечение острой дыхательной недостаточности.
  • Определение адекватности вентиляции у больных с измененным психическим статусом.
  • Обнаружение метаболического ацидоза у диабетических пациентов и у детей с гастроэнтеритом.

 

датчик капнографа

James R. Roberts, перевод с англ.

 
Опубликовано в рубрике Медицинское оборудование, техника выполнения манипуляций