Капнография что это такое


Капнография – использование в интенсивной терапии

Капнография – 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.

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

 

Капнография 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.

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.

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.

 

James R. Roberts, перевод с англ.

www.ambu03.ru

Капнометрия и капнография (капнография в картинках)

Капнометрия - это измерение и цифровое отображение концентрации или парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом газе во время дыхательного цикла пациента.

Капнография – это графическое отображение этих же показателей в виде кривой. Эти два метода не эквивалентны друг другу, хотя если капнографическая кривая проклибрована, то капнография включает в себя капнометрию.

Капнометрия довольно ограничена в своих возможностях и позволяет лишь оценить альвеолярную вентиляцию и обнаружить наличие обратного газотока в дыхательном контуре (повторное использование уже отработанной газовой смеси). Капнография в свою очередь не только обладает вышеуказанными возможностями, но также позволяет оценить и мониторировать степень герметичености анестезиологической системы и ее соединение с дыхательными путями пациента, работу вентилятора, оценить функции сердечно-сосудистой системы, а также мониторировать некоторые аспекты анестезии, нарушения в которых могут привести к серьезным осложнениям. Так как нарушения в перечисленных системах диагностируются при помощи капнографии довольно быстро, то сам метод служит системой раннего оповещения в анестезии. В дальнейшем разговор будет идти о теоретических и практических аспектах капнографии.

Физические основы капнографии

 Капнограф состоит из системы забора газа для анализа и самого анелизатора. Наиболее широко в настоящее время применяется две системы для забора газа и два метода его анализа.

Забор газа : чаще всего применятеся методика забора газа непосредственно из дыхательных путей пациента (как правило, это место соединения напрмер, эндотрахеальной трубки, с дыхательным контуром). Менее распространена методика, когда сам датчик расположен в непосредственной близости к дыхательным путям, то как такового «забора» газа не происходит.

Устройства, основанные на аспирации газа с последующей его доставкой к анализатору хотя и наиболее распространены в силу их большей гибкости, удобства в эксплуатации, все же обладают некоторыми недостатками. Пары воды могут конденсироваться в газозаборной системе, нарушая ее проходимость. При попадании паров воды в анализатор точность измерений значительно нарушается. Так как анализируемый газ доставляется в анализатор с затратой некоторого времени, то существует некоторое отставание изображения на экране от реально происходящих событий. Для индивидуально используемых анализаторов, применяющихся наиболее широко, это отставание измерятеся миллисекундами и не имеет большого практического значения. Однако при использовании центрально расположенного прибора, обслуживающего несколько операционных, такое отставание может быть довольно значительным, что сводит на нет многие преимущества прибора. Скорость аспирации газа из дыхательных путей также играет определенную роль. В некотрых моделях она достигает 100 – 150 мл/мин, что может оказывать влияние на, например, минутную вентиляцию ребенка.

Альтернативой аспирационным системам являются так называемые проточные системы. В этом случае сенсор присоединяется к дыхательным путям пациента при помощи специального адаптера и располагается в непосредственной близости к ним. Отпадает необходимость в аспирации газовой смеси, так как анализ ее происходит прямо на месте. Сенсор подогревается, что предупреждает конденсацию паров воды на нем. Однако и это приборы имеют отрицательные стороны. Адаптор и сенсор довольно громоздки, добавляя от 8 до 20 мл к объему мертвого пространства, что создает определенные проблемы особенно в педиатрической анестезиологии. Оба устройства располагаются в непосредственной близости от лица пациента, описаны случаи травм вследствие длительного давления датчика на анатомические структуры лица. Следует отметить, что последние модели приборов этого типа снабжаются значительно облегченными сенсорами, так что возможно в недалеком будущем многие из этих недостатков будут устранены.

Методы анализа газовой смеси : разработано довольно большое количество методик анализа газовой смеси для определения концентрации углексилого газа. В клинической практике используются два из них : инфракрасная спектрофотометрия и масс-спектрометрия.

В системах, использующих инфракрасную спектрофотометрию (а таких абсолютное большинство) пучок инфракрасного излучения пропускается через камеру с анализируемым газом. При этом происходит поглощение части излучения молекулами углекислого газа. Системы производит сравнение степени поглощения инфракрасного излучения в измерительной камере с контрольной. Результат отражается в графической форме.

Другой методикой анализа газовой смеси, применяемой в клинике, является масс-спектрометрия, когда анализируемая газовая смесь ионизируется путем бомбардировки пучком электронов. Полученные таким образом заряженные частицы пропускаются через магнитное поле, гдеони отклоняются на угол, пропорциональный их атомной массе. Угол отклонения и является основой анализа. Данная методика позволяет производить точный и быстрый анализ сложных газовых смесей, содержащих не только углекислый газ, но и летучие анестетики и так далее. Проблема заключается в том, что масс-спектрометр стоит очень дорого, поэтому не каждая клиника может это позволить. Обычно используется один прибор, подсоединенный к нескольким операционным. В этом случае нарастает задержка с отображением результатов.

Нужно отметить, что углекислый газ хорошо растворим в крови и легко проникает через биологические мембраны. Это означает, что значение парциального давление углекислого газа в конце выдоха (ЕтСО2) в идеальном легком должно соответствовать парциальному давлению углекислого газа в артериальной крови (РаСО2). В реальной жизни этого не происходит, всегда существует артериально-альвеолярный градиент парциального давления СО2. У здорового человека этот градиент невелик – примерно 1 – 3 мм рт.ст. Причиной существования градиента неравномерное распределение вентиляции и перфузии в легком, а также наличие шунта. При заболеваниях легких такой градиент может достигать весьма значительной величины. Поэтому ставить знак равенства между ЕтСО2 и РаСО2 нужно с большой осторожностью.

Морфология нормальной капнограммы : при графическом изображении парциального давления углекислого газа в дыхательных путях пациента в течение вдоха и выдоха получается характерная кривая. Прежде чем приступить к описанию ее диагностических возможностей, необходимо детально остановиться на характеристиках нормальной капнограммы.

Рис. 1 Нормальная капнограмма.

В конце вдоха в альвеалах содержится газ, парциальное давление углекислого газа в котором находится в равновесии с парциальным давлением его же в капиллярах легких. Газ, содержащийся в более центральных отделах дыхательных путей, содержит меньшее количество СО2, а наиболее центрально расположенные отделы не содержат его вовсе (концентрация равна 0). Объем этого газа, не содержащего СО2 представляет собой объем мертвого пространства.

С началом выдоха именно этот газ, лишенный СО2, поступает в анализатор. На кривой это отражается в виде сегмента АВ. С продолжением выдоха в анализатор начинает поступать газ, содержащий СО2 во все возрастающих концентрациях. Поэтому начиная с точки В отмечается подъем кривой. В норме этот участок (ВС) представлен почти прямой, круто поднимающейся вверх. Почти к самому концу выдоха, когда скорость воздушной струи снижается, концентрация СО2 приближается к значению, которое называется концентрацией СО2 в конце выдоха (ЕтСО2). На этом участке кривой (CD) концентрация СО2 изменяется мало, достигая плато. Наибольшая концентрация отмечается в точке D, где она вплотную приближается к концентрации СО2 в альвеолах и может использоваться для приблизительной оценки РаСО2.

С началом вдоха в дыхательные пути поступает газ без СО2 и концентрация его в анализируемом газе резко падает (сегмент DE). Если не происходит повторного использования отработанной газовой смеси, то концентрация СО2 остается равной или близкой нулю до начала следующего дыхательного цикла. Если такое повторное использование происходит, то концентрация будет выше нуля и кривая будет выше и параллельна изолинии.

Капнограмма может записываться в двух скоростях – нормальной, как на рисунке 1, или замедленной. При использовании последней детали каждого вдоха не видны, но более наглядна общая тенденция изменения СО2.

Капнограмма содержит информацию, позволяющую судить о функциях сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также о состоянии системы доставки газовой смеси к больному (дыхательный контур и вентилятор). Ниже пирводятся типичные примеры капнограммы при тех или иных состояниях.

Внезапное падение ЕтСО2 почти до нулевого уровня

Такие изменения на кпнограмме указывают на потенциально опасную ситуацию (рис.2)

Рис.2 Внезапное падение ЕтСО2 почти до нуля может означать прекращение вентиляции пациента.

В данной ситуации анализатор не находит СО2 в анализируемом газе. Такая капнограмма может встречаться при интубации пищевода, рассоединении в дызательном контуре, остановке вентилятора, полной обструкции интубационной трубки. Все эти ситуации сопровождаются полным исчезновением СО2 из выдыхаемого газа. В данной ситуации капнограмма не дает возможности провести дифференциальную диагностику, так как она не отражает никаких специфических черт, характерных для каждой ситуации. Только после аускультации грудной клетки, проверки цвета кожи и слизистых и сатурации следует думать о других, менее опасных нарушениях, типа поломки анализатора или нарушения проходимости газозаборной трубки. Если исчезновение ЕтСО2 на капнограмме совпадает по времени с движением головы больного, то в первую очередь следует исключить случайную экстубацию или отсоединение дыхательного контура.

Так как одна из функций вентиляции – удаление СО2 из организма, то капнография в настоящее время является единственным эффективным монитором, позволяющим установить наличие вентиляции и газообмена.

Все вышеперечисленные потенциально фатальные осложнения могут случиться в любое время; они легко диагностируются при помощи капнографии, что подчеркивает важность этого вида мониторинга.

Падение ЕтСО2 до низких, но не нулевых значений

 На рисунке показана типичная картина такого рода изменений капнограммы.

 

                                  Медленно                               Нормальная скорость

Рис 3. Внезапное падение ЕтСО2 до низкого уровня, но не до нуля

Встречается при неполном заборе анализируемого газа. Следует думать о частичной обструкции дыхательных путей или нарушении герметичности системы.

Нарушение капнограммы такого рода служит указанием на то, что по каким-то причинам газ не достигаетанализатора в течение всего выдоха. Выдыхаемый газ может просачиваться в атмосферу через, например, плохо раздутую манжетку эндотрахеальной трубки или плохо пригнанную маску. В этом случае полезно проверить давление в дыхательном контуре. Если давление во время ИВЛ остается невысоким – вероятно имеется утечка где-то в дыхательном контуре. Возможно также частичное рассоединение, когда часть дыхательного объема все же доставляется пациенту.

Если же давление в контуре высокое, то наиболее вероятна частичная обструкциядыхательной трубки, что снижает дыхательный объем, доставляемый в легкие.

Экспоненциальное снижение ЕтСО2

Экспоненциальное снижение ЕтСО2 в течение некоторого времени, напрмер в течение 10 – 15 дыхательных циклов, указывает на потенциально опасное нарушение деятельности сердечно-сосудистой или дыхательной системы. Нарушения такого рода должны быть скоррегированы немедленно во избежание серьезных осложнений.

                             Медленно                                   Нормальная скорость

Рис.4 Экспоненциальное снижение ЕтСО2 наблюдается при внезапных нарушениях перфузии легких, как например при остановке сердца.

Физиологической основой изменений, показанных на рис.4 служит внезапное значительное увеличение вентиляции мертвого пространства, что приводит к резкому увеличению градиента парциального давления СО2. нарушения, приводящие к такого рода нарушениям капнограммы, включают в себя, например, резкую гипотензию (массивная кровопотеря), остановка кровообращения с продолжающейся ИВЛ, эмболия легочной артерии.

Указанные нарушения носят катострофический характер и соответственно важна быстрая диагностика происшедшего. Аускультация (необходима для определения сердечных тонов), ЭКГ, измерение АД, пульс-оксиметрия – таковы немедленные диагностические мероприятия. Если тоны сердца при сутствуют, но АД на низком уровне – необходимо проверить явную или скрытую кровопотерю. Менее очевидная причина гипотензии – сдавление нижней полой веныретрактором или другим хирургическим инструментом.

Если тоны сердца выслушиваются, сдавление нижней полой вены и кровопотеря исключены в качестве причины гипотензии, следует исключить также эмболию легочной артерии.

Только после того, как исключены эти осложнения и состояние больного стабильно следует подумать о других, более безобидных причинах изменения капнограммы. Наиболее частой из таких причин является случайное незамеченное увеличение вентиляции.

Постоянно низкое значение ЕтСО2 без выраженного плато

 Иногда капнограмма представляет картину, представленную на рис.5 безо всяких нарушений дыхательного контура или состояния больного.

                             Медленно                                        Нормальная скорость

Рис.5 Постоянно низкое значение ЕтСО2 без выраженного плато чаще всего указывает на нарушение забора газа для анализа.

В таком случае ЕтСО2 на капнограмме, конечно, не соответствует альвеолярному РАСО2. Отсутствие нормального альвеолярного плато означает, что либо не происходит полного выдоха перед началом следующего вдоха, либо выдыхаемый газ разводится газом, не содержащим СО2 вследствие малого дыхательного объема, слишком высокой скорости забора газа для анализа или слишком высокого газотока в дыхательном контуре. Существует несколько приемов дифференциальной диагностики этих нарушений.

Неполный выдох можно подозревать при наличии аускультативных признаков бронхоконстрикции или скоплении секрета в бронхиальном дереве. При этом простая аспирация секрета может восстановить полный выдох, устранив обструкцию. Лечение бронхоспазма производится по обычным методикам.

Частичный перегиб эндотрахеальной трубки, перераздутие ее манжеты могут уменьшитьпросвет трубки настолько, что появится существенное препятствие вдоху со снижением его объема. Неудачные попытки аспирации через просвет трубки подтверждают этот диагноз.

При отсутствии признаков частичной обструкции дыхательных путей следует искать другое объяснение. У маленьких детей с небольшим дыхательным объемом забор газа для анализа может превышать газоток в конце выдоха. При этом происходит разведение анализируемого газа свежим газом из дыхательного контура. Снижение газотока в контуре или перемещение точки забора газа ближе к эндотрахеальной трубке восстанавливают плато капнограммы и повышают ЕтСО2 до нормального уровня. У новорожденных зачастую просто невозможно провести эти приемы, тогда анестезиолог должен смириться с ошибкой капнограммы.

Постоянно низкое значение ЕтСО2 с выраженным плато

 В некоторых ситуациях капнограмма будет отражать постоянно низкое значение ЕтСО2 с выраженным плато, сопровождающимся увеличением артериально-альвеолярного градиента парциального давления СО2 (рис.6).

                                   Медленно                                 Нормальная скорость

 Рис.6 Постоянно низкое значение ЕтСО2 с выраженным альеолярным плато может быть признаком гипервентиляции или увеличенного мертвого пространства. Сравнение ЕтСО2 и РаСО2 позволяет различить эти два состояния.

Может сложиться впечатление, что это результат ошибки аппаратуры, что вполне возможно, особенно если калибровка и сервис проводились давно. Проверить работу аппарата можно определив свое собственное ЕтСО2. Если же прибор работает нормально, то такая форма кривой объясняется наличием большого физиологического мертвого пространства у больного. У взрослых причиной тому являются хронические обструктивные заболевания легких, у детей – бронхопульмонарная дисплазия. Кроме того, увеличение мертвого пространства может быть результатом умеренной гипоперфузии легочной артерии вследствие гипотонии. В этом случае коррекция гипотонии восстанавливает нормальную капнограмму.

Постоянное снижение ЕтСО2

Когда капнограмма сохраняет свою нормальную форму, но наблюдается постоянное снижение ЕтСО2 (рис.7), возможны несколько объяснений.

                              Медленно                                  Нормальная скорость

Рис. 7 Постепенное снижение ЕтСО2 указывает либо на снижение продукции СО2, либо на снижение легочной перфузии.

Эти причины включают в себя снижение температуры тела, что обычно наблюдается при длительных операциях. Это сопровождается снижением метаболизма и продукции СО2. Если при этом параметры ИВЛ остаются неизменными, то наблюдается постепенное снижение ЕтСО2. такое снижение лучше заметно при низкой скорости записи капнограммы.

Более серьезной причиной такого типа нарушений капнограммы является постепенное снижение системной перфузии, связанное с кровопотерей, депрессией сердечно-сосудистой системы или комбинацией этих двух факторов. Со снижением системной перфузии снижается и легочная перфузия, а значит – увеличивается мертвое пространство, что сопровождается вышерассмотренными последствиями. Коррекция гипоперфузии разрешает проблему.

Чаще встречается обычная гипервентиляция, сопровождающаяся постепенным «вымыванием» СО2 из организма с характерной картиной на кпнограмме.

Постепенное повышение ЕтСО2

Постепенное повышение ЕтСО2 с сохранением нормальной структуры капнограммы (рис.8) может быть связано с нарушениями герметичности дыхательного контура с последующей гиповентиляцией.

                                 Медленно                                  Нормальная скорость

Рис.8 Повышение ЕтСО2 связано с гиповентиляцией, повышением продукции СО2 или абсорбцией экзогенного СО2 (лапароскопия).

Сюда же относятся такие факторы, как частичная обструкция дыхательных путей, повышение температуры тела (особенно при злокачественной гипертермии), абсорбция СО2 при лапароскопии.

Небольшая утечка газа в системе ИВЛ, приводящая к снижению минутной вентиляции но с сохранением более-менее адекватного дыхательного объема, на капнограмме будет представленапостепенным повышением ЕтСО2 вследствие гиповентиляции. Восстановление герметизации разрешает проблему.

Частичная обструкция дыхательных путей, достаточная, чтобы снизить эффективную вентиляцию, но не нарушающая выдох создает аналогичную картину на капнограмме.

Повышение температуры тела вследствие слишком энергичного согревания или развития сепсиса приводит к повышению продукции СО2, а соответственно и повышению ЕтСО2 (при условии неизменной вентиляции). При очень быстром подъеме ЕтСО2 следует иметь ввиду возможность развития синдрома злокачественной гипертермии.

Абсорбция СО2 из экзогенных источников, как например из брюшной полости при лапароскопии, приводит к ситуации, аналогичной повышению продукции СО2. Этот эффект обычно очевиден и следует сразу за началом инсуффляции СО2 в брюшную полость.

Внезапное повышение ЕтСО2

Внезапное кратковременное повышение ЕтСО2 (рис.9) может быть вызвано различными факторами, увеличивающими доставку СО2 к легким.

                               Медленно                            Нормальная скорость

Рис.9 Внезапное, но кратковременное повышение ЕтСО2 означает повышение доставки СО2 к легким.

Наиболее частым объяснением подобному изменению капнограммы служит внутривенная инфузия бикарбоната натрия с соответствующим увеличением экскреции СО2 легкими. Сюда же относятся снятие турникета с конечности, что открывает доступ крови, насыщенной СО2 в системную циркуляцию. Подъем ЕтСО2 после инфузии бикарбоната натрия обычно весьма кратковременен, в то время как аналогичный эффект после снятия турникета продолжается более длительное время. Ни одно из вышеперечисленных событий не представляет серьезной угрозы и не указывает на какие-либо значительные осложнения.

Внезапный подъем изолинии

 Внезапный подъем изолинии на капнограмме приводит к повышению ЕтСО2 (рис.10) и указывает на загрязнение измерительной камеры прибора (слюна, слизь и так далее). Все, что нужно в этом случае – очистка камеры.

                                        Медленно                             Нормальная скорость

Рис.10 Внезапный подъем изолинии на капнограмме обычно указывает на загрязнение измерительной камеры.

Постепенное повышение уровня ЕтСО2 и подъем изолинии

 Такой тип изменения капнограммы (рис.11) указывает на повторное использование уже отработанной газовой смеси, содержащей СО2.

                                  Медленно                               Нормальная скорость

Рис.11 Постепенное повышение ЕтСО2 вместе с уровнем изолинии предполагает повторное использование дыхательной смеси.

Значение ЕтСО2 обычно повышается до тех пор, пока не установится новое равновесие между альвеолярным газом и газами артериальной крови.

Хотя этот феномен встречается довольно часто при использовании разных дыхательных систем, появление его при использовании закрытого дыхательного контура с абсорбером при ИВЛ является признаком серьезных нарушений в контуре. Наиболее часто встречается заедание клапана, что превращает однонаправленный газоток в маятникообразный. Другой часто встречающейся причиной такого нарушения капнограммы является истощение емкости абсорбера.

Неполный нервно-мышечный блок

 На рис.12 показана типичная капнограмма при неполном нервно-мышечном блоке, когда появляются сокращения диафрагмы и газ, содержащий СО2 попадает в анализатор.

                              Медленно                                     Нормальная скорость

 Рис.12 Подобная капнограмма указывает на неполный нервно-мышечный блок.

Так как диафрагма более устойчива к действию мышечных релаксантов, ее функция восстанавливается раньше функции скелетных мышц. Капнограмма в этом случае является удобным диагностическим интсрументом, позволяющим грубо определить степень нервно-мышечного блока во время анестезии.

Кардиогенные осцилляции

 Этот тип изменений капнограммы показан на рис.13. он вызван изменениями внутригрудного объема в соответствии с ударным объемом.

                               Медленно                                  Нормальная скорость

Рис.13 Кардиогенные осцилляции выглядят как зубцы в фазе выдоха.

Обычно кардиогенные осцилляции наблюдаются при относительно небольшом дыхательном объеме в сочетании с невысокой частотой дыхания. Осцилляции возникают в конечной части дыхательной фазы капнограммы во время выдоха, так как изменение объема сердца приводит к «выдоху» небольшого объема газа при каждом сердечном сокращении. Такой тип капинограммы является вариантом нормы.

Как видно из вышеприведенного обзора капнограмма служит ценным диагностическим инструментом, позволяющим не только мониторировать функции системы дыхания, но и диагностировать нарушения сердечно-сосудистой системы. Кроме того, капнограмма позволяет выявить нарушения в анестезиологическом оборудовании на раннем этапе, предупреждая тем самым возможность серьезных осложнений во время анестезии. Такие качества сделали капнографию абсолютно необходимой частью мониторинга в современной анестезиологии до такой степени, что ряд авторов считают капнографию более необходимой, чем пульсоксиметрию.

 

Литература

  1. S.A. Ward The Capnogram – Scope and Limitations Seminars in Anesthesia, 1987, vol6, N3, pp 216 – 228
  2. D.B. Swedlow Capnometry and Capnography: The Anesthesia Disaster Early Warnning System, 1986 , vol5, N3 pp194-205
  3. J.Moyle, A.Davey Ward’s anaesthetic equipment, 4-th edition, Saunders, 1998
  4. D.O’Flaherty Capnography BMJ Publications 1994
  5. B.Al-Shaikh, S.Stacey Essentials of anaesthetic equipment, 1995, Churchill Livingstone

rusanesth.com

Капнография в анестезиологии

Капнография — это метод инструментального мониторинга, который заключается в измерении концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе. Различают капнометрию — измерение концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе и отображение результатов измерения в виде цифр, и капнографию — отображение на экране концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе в виде специального графика. Предпочтителен именно второй вид мониторинга. Существует также метод качественной капнометрии, когда углекислый газ обнаруживается в выдыхаемой смеси по изменению окраски специального индикатора, но в этом случае точная концентрация углекислого газа на выдохе неизвестна.

Капнография в настоящее время является обязательным стандартом анестезиологического мониторинга. Качественная капнометрия может использоваться в условиях догоспитального этапа для подтверждения расположения эндотрахеальной трубки.

Принцип метода состоит в измерении концентрации углекислого газа посредством использования инфракрасного излучения, которое углекислый газ поглощает в ограниченном спектре. Технология заключается в использовании сравнения исследуемого воздуха с контрольным образцом, в котором концентрация углекислоты известна. На основании измерения строится график отношения концентрации углекислого газа ко времени, который и выводится пользователю в виде изображения капнограммы. Отображение концентрации углекислого газа может применяться в различных величинах, но чаще всего используются миллиметры ртутного столба. Различают капнометрию в прямом потоке, когда датчик находится непосредственно в дыхательном контуре и в боковом потоке, когда из дыхательного контура происходит отбор пробы воздуха небольшого объема, которая впоследствии поступает в анализатор. Второй метод более универсален, так как может использоваться как у интубированных, так и у неинтубированных пациентов.

При анализе капнограммы учитывают как собственно концентрацию углекислого газа на вдохе и на выдохе, так и форму капнографической кривой.

В норме концентрация углекислого газа на вдохе в дыхательной смеси должна быть равна нулю. Если на вдохе появляется углекислый газ, то это свидетельствует чаще всего об истощении адсорбента в контуре наркозного аппарата. Значительные концентрации углекислого газа на вдохе могут свидетельствовать о серьезных чрезвычайных ситуациях и технических неполадках в системе подачи газов, например о том, что в дыхательный контур поступает углекислый газ.

В норме у пациента с достаточным сердечным выбросом и без нарушений вентиляционно-перфузионных отношений в легких на выдохе определяется определенная концентрация углекислого газа. Этот факт служит обоснованием для широкого использования капнографии в качестве инструментального маркера подтверждения положения эндотрахеальной или трахеостомической трубки. Если трубка установлена корректно и находится в трахее, в выдыхаемом воздухе определяется углекислый газ и на экране отображается капнографическая кривая правильной формы. Если трубка находится не в трахее (а, например, в пищеводе), то углекислый газ на выдохе либо не определяется вообще, либо определяется сначала в незначительном количестве, а через несколько дыхательных циклов полностью исчезает или находится на очень низком уровне. Этот факт позволяет с помощью использования капнографии своевременно распознать интубацию пищевода и принять неотложные меры.

Повышение концентрации углекислого газа на выдохе отмечается при гипертермии, гипердинамической стадии септического шока, а также при гиповентиляции. Резкое повышение концентрации углекислого газа на выдохе до значительных цифр может быть сигналом развития у пациента злокачественной гипертермии.

Снижение концентрации углекислого газа на выдохе отмечается при гипервентиляции, нарушении вентиляционно-перфузионных отношений, нарушениях гемодинамики. Резкое падение концентрации углекислого газа на выдохе может свидетельствовать о резком падении сердечного выброса, например, при остановке сердечной деятельности.

Как уже говорилось, помимо собственно значения концентрации углекислого газа на выдохе, важна также сама форма капнографической кривой. Появление двугорбой кривой свидетельствует об интубации бронха. Отдельные пики на кривой могут говорить о восстановлении нервно-мышечной проводимости. Восходящее колено капнограммы при обструкции дыхательных путей имеет более пологую форму.

При использовании капнографии важно помнить, что большое значение для получения правильных результатов имеет техническая исправность капнографа и его регулярная калибровка.

www.kranz.ru

Капнография в анестезиологии: что это такое

Капнография

 

 

Капнография - это визуальное изображение изменения концентрации выдыхаемого диоксида углерода (СО2) во времени. Она имеет несколько важных назначений в операционной, блоке интенсивной терапии и палате неотложной помощи, в особенности при проведении ИВЛ. Она дает важную информацию не только о концентрации СО2 в конце выдоха (EtCО2). Форма капнограммы предоставляет информацию о целостности дыхательной системы и о физиологии пациента.

Терминология для капнографии стандартизирована. Инспираторная часть дыхательного цикла называется фазой О. Экспираторная часть состоит из трех фаз:

  • фаза I — порция, отражающая газ анатомического мертвого пространства с низким содержание СО2,
  • фаза II — порция, отражающая смесь анатомического и альвеолярного мертвого пространства,
  • фаза III - порция, представляющая выдыхаемый из альвеол газ.
Капнография в норме

Угол между кривыми II и III фаз определяют как угол α, который увеличивается при росте наклона кривой фазы III. Данный угол косвенно указывает на соотношение вентиляции и перфузии в легких (V/Q). Угол между кривой фазы III и нисходящим коленом графика определяют как угол β, он может быть использован для оценки рециркуляции в дыхательном контуре.

Концентрация СО2 в конце выдоха (EtCО2) представляет максимальную выдыхаемую концентрацию СО2. Нормальный градиент между парциальным давлением СО2 в артериальной крови (РаСО2) и EtCО2 составляет 5 мм рт. ст., так как EtCО2 показывает выведение СО2 как из хорошо, так и из плохо перфузируемых альвеол.

Физиологическое мертвое пространство может быть определено путем сравнения EtCО2 и артериального РаСО2 (по данным анализа газового состава крови):

Vd/Vt = (РаСО2 - EtCО2)/PaCО2

Некоторые исследования изучали использование EtCО2 для определения депрессии дыхания во время седации или для послеоперационного мониторинга дыхания. Модифицированная или специально разработанная назальная канюля способна точно мониторировать EtCО2. Пациентов, вентилируемых посредством ларингеальной маски (но не лицевой маски), можно достаточно точно мониторовать, используя выдыхаемый СО2.

У детей действуют определенные факторы, влияющие на корреляцию между EtCО2 и РaСО2. К ним относятся:

  • дыхание ртом,
  • обструкция дыхательных путей,
  • кислородотерапия с помощью ипсилатеральной носовой канюли,
  • врожденные пороки сердца.

 

Капнография: алгоритм интерпретации

A. Любой участок капнограммы может стать аномальным. Например, EtCО2 может повышаться, понижаться, быть очень высокой и очень низкой. Исходный уровень EtCО2, в норме нулевой, может стать положительным. Углы α и β могут изменяться. Используйте системный подход для выяснения причин нарушения.

Б. Следите за формой кривой СО2. Диагноз интубации пищевода ставится после 6 вдохов. При пищеводной интубации выдыхаемый СО2 определяется, если воздух операционной был накачан в желудок или пациент недавно пил газированные напитки. В этом случае EtCО2 менее 10 и уменьшается с каждым выдохом.

B. На капнограмме проявляются проблемы с дыхательным контуром, такие как истощенный адсорбент или неисправные клапаны. Повышение базисной линии свидетельствует о неполадках в оборудовании. Проверьте адсорбент, поток газа и клапаны. При неисправном клапане вдоха во время выдоха происходит попадание выдыхаемого газа, содержащего СО2, в дыхательный контур, в сегмент для вдоха; капнограмма имеет увеличенный угол β, удлиненную фазу III и постепенно повышающуюся базовую линию.

Капнография при неисправном клапане вдоха

Г. По капнограмме могут быть диагностированы некоторые варианты патологии легких. Проверьте плато (фаза III), восходящую часть (фаза II) и углы. Гиповентиляция приводит к повышению EtCО2 с расположением базисной линии на О. Отличие гиповентиляции от повышенной продукции СО2 заключается в наличии корреляции РаСО2 с минутной вентиляцией. Если минутная вентиляция кажется достаточной, а РаСО2 высокое, предположите наличие гиперметаболического состояния. Нарушение вентиляционно-перфузионных отношений проявляется постепенным повышением III фазы вместо нормального плоского плато. Это обычно служит проявлением бронхоспазма.

Капнография при бронхоспазме

Д. Сниженный сердечный выброс часто остается нераспознанной причиной понижения EtCО2. Когда все факторы (например, минутная вентиляция и альвеолярное мертвое пространство) остаются постоянными, изменения EtCО2 прямо пропорциональны изменениям сердечного выброса. Следовательно, снижение сердечного выброса и легочного кровотока приводят к снижению EtCО2 и повышению (a-Et) РаСО2. Остановка сердца приводит к внезапному исчезновению EtCО2. Возможность восстановления спонтанного кровообращения и адекватной сердечно-легочной реанимации может быть оценена по EtCО2.

У пациентов в критическом состоянии оценка прогноза может осуществляться с помощью мониторинга EtCО2. В одном исследовании обнаружено, что персистирующая EtCО2 28 мм рт. ст. или менее соответствовала уровню летальности 55%, в сравнении с пациентами с более высоким уровнем EtCО2, у которых уровень летальности был только 17%. Уровень летальности также повышен у пациентов при персистирующем PaCО2-EtCО2 градиенте в 8 мм рт. ст. и более.

medobook.com

Капнография: нормативы и показатели PetCO2

Капнография – проверенная временем безинвазионная методика для контроля уровня углекислого газа в лёгких. Позволяет точно и быстро оценить состояние пациента во время проведения анестезиологических мероприятий или интенсивной терапии, например, искусственной вентиляции лёгких. Метод используется с начала 20 века и до сих пор остается полезен во многих ситуациях.
      Оценка количества углекислого газа в лёгких происходит через капнограф, который отражает уровни газов в виде кривых сигналов на мониторе или бумажной распечатке. Ключевым моментом в оценке выступает стадия выдоха, потому что именно в самом конце выдоха отмечаются пиковые значения углекислого газа.
      Всего при капнографии отмечаются 4 фазы выдоха. При этом определяющее значение имеют вторая и третья фазы, т.к. на них приходится наибольшая концентрация углекислого газа. Фазы первая и четвёртая так называемые „мертвые”. На них показатель углекислого газа стремится к нулю ввиду физиологических особенностей дыхания и анатомического строения дыхательной системы.

  • Первая. Часто называется нулевой ввиду полного отсутствия сколь значимого количества углекислого газа. Не определяется на капнографе. Выглядит как параллельная линия стремящаяся к нулю.
  • Вторая. Показывает резкий скачок увеличения присутствия углекислого газа, который связан с поступлением альвеолярного газа и выходом на пиковые значения своей концентрации. На мониторе кривая значений выглядит как прямая под углом 50-70° стремительно идущая к своему максимуму.
  • Третья. Характеризуется плавным ростом и закреплением максимальной концентрации углекислого газа. Эта стадия получила название фаза плато. Именно по ней чаще всего ведётся оценка состояния пациента.
  • Четвёртая. Характеризуется резким уменьшением присутствия углекислого газа и выходом на нулевые значения его концентрации в связи с началом нового вдоха. Схожа и первой фазой выдоха.

На третьей фазе происходит измерение максимального уровня углекислого газа который получил обозначение PetCO2. В норме у взрослого человека этот параметр составляет 35-45 мм. рт. ст.

Капнография нормы: интерпретация данных, причины колебаний

Колебания уровня PetCO2 часто выступают индикаторами тех или иных проблем. Однако интерпретацией данных должен заниматься исключительно специалист ввиду множества факторов и их взаимодействия.

  1. Повышение уровня PetCO2
    Завышение уровня PetCO2 выше 45 мм. рт. ст. чаще всего указывает на гипервентиляцию лёгких. Причинами этого выступают: угнетение деятельности дыхательного центра, спазмы бронхов, ослабленное состояние легочной мускулатуры.
  2. Снижение уровня PetCO2.
    Падение значений PetCO2 ниже 35 мм. рт. ст. носит как плавный, так и резкий характер вплоть до нулевых показателей. Причины происходящего вызваны:прекращением кровообращения, остановкой дыхательных процессов,п овреждением или смещением трахеотомической и эндотрахеальной трубок.

Такие распространённые поражения лёгких как эмфизема, астма, пневмония или состояния связанные с сердечной недостаточностью или шоковыми состояниями неизбежно приводят к сильному снижению показателя PetCO2. В таких случаях обязательно используют прямое определение газового содержания артериальной крови, чтобы получить точную и достоверную оценку эффективности и целесообразности проведения искусственной вентиляции лёгких.
            Контроль и отслеживание параметра PetCO2 вкупе с газовым составом артериальной крови даёт много ценной информации, которая используется реаниматологами, кардиологами, другими специалистами для нормализации и стабилизации состояния больного.
            PetCO2 часто используется как индикатор к проведению массажа сердца. Например, эффективность массажа сердца наблюдается при показателе уровня PetCO2 выше 10 мм. рт. ст. При меньших значениях массаж неэффективен в 78-80% всех случаев. Массаж продолжают до тех пор, пока порог PetCO2 не пробьет величину в 15 мм. рт. ст. и на ЭКГ не появятся ритмичные синусоидальные колебания. Это свидетельствует о восстановлении спонтанного кровоснабжения. Резкий скачок показателя углекислого газа от минимальных уровней и пробитие порога в 40 мм. рт. ст. указывают на нормализацию кровообращения.
            В случаях когда параметр PetCO2 показывает свои значения близкие к нулю на протяжении 6-10 дыхательных циклов это точно указывает на остановку или серьёзное нарушение кровообращения, которые могут быть вызваны тяжёлыми поражениями дыхательной и сердечной систем.

ghhg.org

Капнография — и ее значение в оценке состояния

Описание презентации Капнография — и ее значение в оценке состояния по слайдам

Капнография — и ее значение в оценке состояния пациента П О Д Г О Т О В И Л А : С Т У Д Е Н Т К А 6 П Ф Г Р. 2 1 0 4 П О Т А П К И Н А Е К А Т Е Р И Н А Д М И Т Р И Е В Н А

Капнометрия — это измерение и цифровое отображение концентрации или парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом газе во время дыхательного цикла пациента. Капнография – это графическое отображение этих же показателей в виде кривой. Эти два метода не эквивалентны другу, хотя если капнографическая кривая проклибрована, то капнография включает в себя капнометрию.

Физические основы капнографии Капнограф состоит из системы забора газа для анализа и самого анализатора.

Системы забора газовой смеси Аспирационная система Проточная система

Методы анализа газовой смеси Инфракрасная спектрофотометрия Масс-спектрометрия.

Конец вдоха и начало выдоха (участок АВ) В начале выдоха (точка В капнограммы) содержание СО 2 в выдыхаемом газе близко к нулю. Затем концентрация СО 2 на капнограмме начинает расти (участок ВС) рост концентрации СО 2 замедляется (точка С кривой) альвеолярное плато (участок СD). По завершении выдоха и начале притока свежего газа за счет вдоха концентрация СО 2 быстро падает до нуля (участок DЕ).

Что позволяет оценить капнограмма ? Функция сердечно сосудистой системы Функция дыхательной системы Состояние системы доставки газовой смеси пациенту

Внезапное падение Ет. СО 2 почти до нуля может означать прекращение вентиляции пациента. В данной ситуации анализатор не находит СО 2 в анализируемом газе. Такая капнограмма может встречаться при интубации пищевода, рассоединении в дыхательном контуре, остановке вентилятора, полной обструкции интубационной трубки. Все эти ситуации сопровождаются полным исчезновением СО 2 из выдыхаемого газа.

Внезапное падение Ет. СО 2 до низкого уровня, но не до нуля Встречается при неполном заборе анализируемого газа. Следует думать о частичной обструкции дыхательных путей или нарушении герметичности системы. Нарушение капнограммы такого рода служит указанием на то, что по каким-то причинам газ не достигаетанализатора в течение всего выдоха. Выдыхаемый газ может просачиваться в атмосферу через, например, плохо раздутую манжетку эндотрахеальной трубки или плохо пригнанную маску.

Экспоненциальное снижение Ет. СО 2 в течение некоторого времени, напрмер в течение 10 – 15 дыхательных циклов, указывает на потенциально опасное нарушение деятельности сердечно-сосудистой или дыхательной системы. Нарушения такого рода должны быть скоррегированы немедленно во избежание серьезных осложнений.

Постоянное снижение Ет. СО 2 Постепенное снижение Ет. СО 2 указывает либо на снижение продукции СО 2, либо на снижение легочной перфузии. Эти причины включают в себя снижение температуры тела, что обычно наблюдается при длительных операциях. Это сопровождается снижением метаболизма и продукции СО 2. Если при этом параметры ИВЛ остаются неизменными, то наблюдается постепенное снижение Ет. СО 2. такое снижение лучше заметно при низкой скорости записи капнограммы.

Постоянно низкое значение Ет. СО 2 без выраженного плато Отсутствие нормального альвеолярного плато означает, что либо не происходит полного выдоха перед началом следующего вдоха, либо выдыхаемый газ разводится газом, не содержащим СО 2 вследствие малого дыхательного объема, слишком высокой скорости забора газа для анализа или слишком высокого газотока в дыхательном контуре.

Постоянно низкое значение Ет. СО 2 с выраженным плато Может сложиться впечатление, что это результат ошибки аппаратуры, что вполне возможно, особенно если калибровка и сервис проводились давно. Проверить работу аппарата можно определив свое собственное Ет. СО 2. Если же прибор работает нормально, то такая форма кривой объясняется наличием большого физиологического мертвого пространства у больного. У взрослых причиной тому являются хронические обструктивные заболевания легких, у детей – бронхопульмонарная дисплазия. Кроме того, увеличение мертвого пространства может быть результатом умеренной гипоперфузии легочной артерии вследствие гипотонии. В этом случае коррекция гипотонии восстанавливает нормальную капнограмму.

Постепенное повышение Ет. СО 2 Повышение Ет. СО 2 связано с гиповентиляцией, повышением продукции СО 2 или абсорбцией экзогенного СО 2 (лапароскопия). Сюда же относятся такие факторы, как частичная обструкция дыхательных путей, повышение температуры тела (особенно при злокачественной гипертермии), абсорбция СО 2 при лапароскопии. Небольшая утечка газа в системе ИВЛ, приводящая к снижению минутной вентиляции но с сохранением более-менее адекватного дыхательного объема, на капнограмме будет представленапостепенным повышением Ет. СО 2 вследствие гиповентиляции. Восстановление герметизации разрешает проблему.

Внезапное повышение Ет. СО 2 Внезапное, но кратковременное повышение Ет. СО 2 означает повышение доставки СО 2 к легким. Наиболее частым объяснением подобному изменению капнограммы служит внутривенная инфузия бикарбоната натрия с соответствующим увеличением экскреции СО 2 легкими. Сюда же относятся снятие турникета с конечности, что открывает доступ крови, насыщенной СО 2 в системную циркуляцию.

Постепенное повышение уровня Ет. СО 2 и подъем изолинии Постепенное повышение Ет. СО 2 вместе с уровнем изолинии предполагает повторное использование дыхательной смеси. Значение Ет. СО 2 обычно повышается до тех пор, пока не установится новое равновесие между альвеолярным газом и газами артериальной крови. Наиболее часто встречается заедание клапана, что превращает однонаправленный газоток в маятникообразный. Другой часто встречающейся причиной такого нарушения капнограммы является истощение емкости абсорбера.

Кардиогенные осцилляции Обычно кардиогенные осцилляции наблюдаются при относительно небольшом дыхательном объеме в сочетании с невысокой частотой дыхания. Осцилляции возникают в конечной части дыхательной фазы капнограммы во время выдоха, так как изменение объема сердца приводит к «выдоху» небольшого объема газа при каждом сердечном сокращении. Такой тип капинограммы является вариантом нормы. ным объемом.

present5.com

Мониторинг ветеринарных пациентов посредством капнографии, пульсоксиметрии и спирометрии

Отделение анестезиологии и периоперационной интенсивной терапии, Ветеринарный Университет, Вена, Австрия
Yves Moens, Phd, PD, Dipl. ECVAA

Введение

При проведении общей анестезии мы создаем искусственную «кому», из которой мы планируем выйти в конце. Большинство используемых препаратов для анестезии имеют сердечно-сосудистые и дыхательные побочные эффекты. Эти побочные эффекты делают анестезию потенциально опасной процедурой. Здоровые собаки и кошки имеют риск смертности 0.054% и 0.112%, соответственно (1). Сообщается, что фактическая смертность при проведении анестезии у людей ниже 0.05 для 10000 человек (2).

Мы сосредоточимся на мониторинге жизненных показателей систем организма, таких как сердечно-сосудистая и дыхательная система, которые ответственны за адекватную поставку кислорода к органам. Во-первых, анестезиолог должны всегда использовать его собственные чувства (зрение, осязание, обоняние, слух). Вместе с тем, эта информация является качественной, а не количественной. Поэтому мониторинг, проводимый анестезиологом, может быть дополнен  механическим и электронным вспомогательным оборудованием.

За последние два десятилетия на рынке появились многочисленные новые технические устройства, а более доступные цены привели к увеличивающейся популярности их использования в ветеринарной анестезиологии. Они работают непрерывно и могут модернизировать клиническое наблюдение более детальной информацией. Технические устройства мониторинга иногда снабжают человека и неправильной информацией. Следовательно, необходимо хорошо понимать функции и пределы этих приборов, а также физиологическое значение информации, которую они предоставляют, если вы хотите, чтобы они были полезными и увеличивали безопасность.

Капнометрия и капнография

Принцип

Капнометрия – это измерение и числовой показатель концентрации CO2 в дыхательных газах во время полного цикла дыхания (вдох и выдох). При наличии непрерывного графического дисплея (экрана или бумаги) измерение отображается в виде типичных кривых (“капнограмм”), а технику/прибор часто обозначают как “капнографию/капнограф”. Принцип измерения заключается в поглощении инфракрасного света молекулами CO2. Капнометры могут быть инфракрасными анализаторами “в боковом потоке” или непосредственно «в дыхательном потоке». Капнометры бокового потока имеют трубку, соединенную с дыхательным контуром, для непрерывного отбора пробы дыхательных газов. Этот образец затем анализируется в камере анализатора. При капнометрии в основном потоке уменьшение размеров позволяет поместить анализатор непосредственно в дыхательный контур, а сигнал производится здесь же. Обе системы имеют преимущества и недостатки, но для очень мелких животных и при высокой частоте дыхания предпочтительной является капнометрии в основном потоке.

Капнограмма

Есть четыре различающиеся фазы капнограммы, основанные на том факте, что CO2 производится в клетках в результате метаболизма, транспортируется к легким, где удаляется при альвеолярной вентиляции.

Фаза I инспираторная исходная линия. Эта фаза представляет анализ CO2 газовой смеси, вдыхаемой пациентом. Исходная линия должна иметь нулевое значение, в противном случае пациент повторно вдыхает CO2.

Фаза II – экспираторный подъем кривой. Он представляет поступление в образец CO2 из альвеол, смешивающийся в газом, находящимся в воздухоносных путях. Отмечается крутой подъем кривой.

Фаза III –  экспираторное (альвеолярное) плато, которое представляет чистый альвеолярный газ. Из-за неравномерного опорожнение альвеол, наклон кривой продолжает постепенно повышаться во время выдыхательной паузы. Пик выдыхаемого CO2 обозначают как концентрация СО2 в конце выдоха (EtCO2).

Phase IV – инспираторное падение кривой. Это — начало ингаляции, и кривая CO2 падает круто до нуля.

Во время анестезии с длительным экспираторным временем фаза III может показать кардиогенные колебания.

Капнометр, как правило, показывает частоту дыхания, уровень EtCO2 и иногда уровень инспираторного CO2. Концентрация СО2 в конце выдоха — парциальное давление CO2 в конце выдоха. При использовании капнографа наличие нормальной формы капнографической кривой указывает на то, что уровень EtCO2, вероятно, представляет собой истинный экспираторный образец. При нормальных условиях перфузии/вентиляции в легких EtCO2 отражает парциальное давление CO2 в артериальной крови (PaCO2). Следовательно, капнометрия предоставляет непрерывный неинвазивный способ отразить парциальное давление CO2 в артериальной крови, которая непосредственно определяется альвеолярной вентиляцией.

Концентрация СО2 в конце выдоха отображается как концентрация в объемных процентах (%) или как парциальное давление (mmHg, kPa). Концентрация может быть преобразована в mmHg (kPa) по формуле: PaCO2 = (Pb-47) x % CO2/100, где Pb — атмосферное давление. Капнометры часто могут сами выполнять оба преобразования благодаря наличию датчика атмосферного давления в устройстве.

Концентрация СО2 в конце выдоха между 4 и 6 % (35 и 45 mmHg, 4.6 и 6 kPa) считается нормальной у животных под анестезией.

Клиническая польза капнометрии/капнографии:

Подход к правильной интерпретации капнографической информации заключается, во-первых, в проверке присутствия нормальной капнографической кривой. Затем нужно отметить численное значение EtCO2 и учесть возможный вклад метаболизма, циркуляции и вентиляции в происхождении этого числа. Когда эти две функции устойчивы, капнометрия контролирует третью функцию. Например, если метаболизм и циркуляция устойчивы, капнометр мониторирует вентиляцию. Наоборот, если метаболизм и вентиляция будут очень устойчивы, то будет более полна отражена циркуляция. Дополнительно капнография предоставит информацию о проходимости воздухоносных путей, технических ошибках и адекватности потока газа в дыхательной системе. Капнограф стал стандартной методикой мониторинга эффективности вентиляции во время операции, и, таким образом, уменьшает потребность в инвазивном анализе газов крови.

Повышение концентрации конечного CO2 может быть обусловлено нарушением альвеолярной вентиляции (анестетики приводят к депрессии дыхания), повышению уровня метаболизма (злокачественная гипертермия или сепсис) или поступлением CO2 в циркуляторную систему как результат повторного вдыхания CO2. Снижение концентрации EtCO2 может быть связано с гипервентиляцией или снижением сердечного выброса (снижение объема крови, поставляемой в легким) или выраженной гипотермией. Быстрое падение EtCO2 при наличии дыхательных движений является хорошим индикатором падения циркуляции и остановки сердца. Отсутствие EtCO2может говорить об остановке дыхания (отсутствует альвеолярная вентиляция), остановке сердца (отсутствует циркуляция) или технических проблемах (ниже). Быстрая диагностика остановки сердца дает больше шансов для успешного исхода сердечно-легочной или кардиопульмональной реанимации. Уровни EtCO2 во время реанимации и массажа сердца зависят от перфузии легких и в гуманной медицине имеют прогностическое значение для успешного восстановления спонтанной циркуляции.

Некоторые технические аспекты дыхательной системы, ее функции и связи с пациентом также мониторируются количественно (показатели капнометра) и качественно (морфология капнограммы). Присутствие вдыхаемого CO2 (возвратное дыхание) может произойти из-за истощения натровой извести, поврежденного выдыхательного клапана на анетезиологическом инструментарии, что приводит к повторному вдыханию CO2 (даже при нормальной функции натровой извести), недостаточного потока газа в системе, которая отвечает за отсутствие повторного вдыхания выдыхаемого воздуха, или внутривенном введении бикарбоната. Неправильные капнограммы могут быть обусловлены смещением эндотрахеальной трубки, неправильной постановкой эндотрахеальной трубки (интубация пищевода), обструкцией эндотрахеальной трубки или воздухоносных путей (грыжа эндотрахеальной манжеты) (рисунок 7), заворотом эндотрахеальной манжеты (рисунок 8) или разъединением эндотрахеальной трубки от прибора для дачи анестезии.

Ограничения

Недостаток капнометров по сравнению с капнографами состоит в отсутствии капнограммы, и таким образом, невозможности проведения качественного анализа и точной диагностики морфологических изменений выдыхаемого CO2.

При несоответствии перфузии/вентиляции в легких становится важным, что EtCO2 недооценивает PaCO2 из-за увеличения альвеолярного мертвого пространства (например, снижение сердечного выброса, легочная тромбоэмболия).

В устройствах с боковым потоком артефактно низкое значение EtCO2 можно отметить при сопутствующей аспирация атмосферного воздуха, происходящей на любом уровне между точкой забора пробы и измерительным контуром, при высокой частоте дыхания и очень низких конечных  объемах, а также если взят образец свежего газа в невозвратных системах. Может происходить обструкция трубки забора пробы конденсированной влагой или при аспирации различных жидкостей. При использовании капнографов основного потока камера для измерения или адаптор могут быть повреждены, что приводит к ошибочному уровню EtCO2 или показателям уровня вдыхаемого CO2. Технология бокового потока предоставляет больше (менее важных) возможностей, например, отбор проб непосредственно от ноздрей или трахеи, тогда как технология основного потока ограничена наличием эндотрахеальной трубки, но она справляется лучше с большой частотой дыхания и очень маленькими периодическими объемами.

Пульсоксиметрия и ее комбинация с капнографией

Пульсоксиметр является неинвазивным прибором для определения уровня (процента) насыщенного кислородом гемоглобина. Принцип определения следующий: датчик, обычно помещаемый у мелких животных на язык или другие непигментированные области, излучает красный или инфракрасный свет, который проходит сквозь ткани, и затем измеряется его поглощение.

На каждом максимуме поглощения, соответствующем артериальной крови, измеряется инфракрасный и красный свет. Поскольку оксигемоглобин и сниженный гемоглобин поглощают, соответственно, больше инфракрасного и красного света, их отношение можно вычислить, что будет соответствовать проценту гемоглобина, насыщенного кислородом. Поскольку максимальное полное поглощение света зависит от пульса, пульс сообщает также о частоте сердечных сокращений.

Порог гипоксемии составляет 60 mmHg. Как видно из кривой разобщения гемоглобина, этот порог соответствуют насыщенности 90%. Во время анестезии насыщенность должна быть сохранена выше минимума в 90%. Когда кислород поставляется, можно ожидать насыщенность,  близкую к 100%. Обычная точность измерения пульсоксиметра составляет +/-2%. Важно заметить, что SpO2 показывает только, что пациент получает достаточно кислорода. SpO2 может быть нормальной у гиповентилированных пациентов из-за увеличения фракции вдыхаемого кислорода, что часто происходит (должно быть) во время анестезии. SpO2 не сообщает об адекватности вентиляции.

Плохая периферическая перфузия, связанная с сужением сосудов при шоке, гипотермии или использовании альфа-2-агонистов, может повлиять на измерение. Местная гипоперфузия может также случаться в результате давления скрепки, производящей анализ. Смещение скрепки и датчика может временно решать ситуацию. Присутствие ненормального гемоглобина также повлияет на измерение. Например, в присутствии карбоксигемоглобина показатель SpO2 будет завышен. Колебания световой волны могут уменьшить качество получаемого сигнала и повлияют на измерение. Движение или дрожание, как электрическое, так и слизистых оболочек, а также пигментация кожи являются другими факторами, которые влияют на функционирование пульсоксиметра. Плетизмографическая кривая должна ясно дифференцировать артериальную кровь от венозной, и пульсоксиметр должен показывать истинный сердечный ритм. Если частота сердечных сокращений, показываемая пульсоксиметром, не соответствует реальной, то процент насыщения не будет соответствовать таковой в артериальной крови, и вся информация будет недействительной.

Однако, при правильной интерпретации информации, полученной с помощью пульоксиметра и капнографии при совместном проведении, есть возможность предотвратить 93% осложнений во время анестезии. В этом контексте нужно помнить, что электрокардиограмма (ECG) предоставляет информацию только об электрической деятельности сердца. Контроль кардиограммы не позволяет сделать точное заключения о насосной функции сердца и гемодинамических параметрах. Примером этого может выступать электромеханическая диссоциация при остановке сердца, где кардиограмма остается нормальной, в то время как сердце больше не бьется. Кардиограмма позволяет быстро диагностировать тип остановки сердца (асистолия, фибрилляция желудочков, электромеханическая диссоциация) и является правильным инструментом для обнаружения и анализа любой другой аритмии. Пульсоксиметрия и капнография показывают параметры насосной деятельности сердца.

В доступности есть мониторы с соединителем, который подсоединяют к концу эндотрахеальной трубки. Этот соединитель оборудован термистором, который детектирует движение дыхательных газов. Подобные мониторы могут издавать звуковые сигналы, синхронные с обнаружением движения газа, и/или показывать время в секундах, начиная с последнего дыхательного движения, и давать тревожный сигнал в случае одышки (“датчик одышки”). Однако частоты дыхательных движений на приборе не должна использоваться в качестве точного индикатора эффективности вентиляции, поскольку отсутствует информация о дыхательном объеме. «Нормальная» частота дыхательных движений, и даже тахипноэ могут быть при гиповентиляции. Кроме того, если чувствительность должным образом не отрегулирована, эти мониторы могут издавать артефактные звуковые сигналы.

Спирометрия

Простым методом оценки эффективности вентиляции является использование механического респирометра. Этот прибор определяет количество выдыхаемого газа, и часто фиксируется на экспираторную трубку прибора для анестезии. Кроме того, его можно напрямую подсоединить к эндотрахеальной трубке или маске. Респирометрия оценивает дыхательный объем. Минутный объем определяется с использованием секундометра, но в некоторых респирометрах имеется встроенный таймер, и они показывают минутный объем автоматически. Минутный объем является произведением частоты дыхательных движений в минуту и дыхательного объема пациента (MV = TV x RR/min).

Электронные спирометры могут иметь различную форму как для исследовательских целей, так и для клинических целей, и основаны на различных физических принципах. Однако они дорогие и редко применяются в ветеринарной практике. Некоторые устройства предоставляют не больше информации, чем механический спирометр.

Спирометрия надежна и позволяет проверить, находится ли вентиляция в приемлемых пределах (минутный объем: 100-300 мл/кг/мин, дыхательный объем 7-15 мл/кг). Приемлемые параметры для вентиляции, как предполагается, связаны с приемлемым обменом газов. Однако, поскольку вклад мертвого пространства (приблизительно одна треть при нормальных обстоятельствах) остается неизвестным, альвеолярная часть минутного объема, которая определяет PaCO2, остается спекулятивой.

Крайне желательно иметь манометр давления воздуха в анестезиологическом контуре, чтобы иметь непрерывную информацию о давлении воздуха. Обычно они представляют собой простой  механический анероид или манометры типа трубки Бурдона со шкалой от минус 20 до плюс 60 см h3O. Этот прибор помогает выполнить перед анестезией количественный тест утечки в анестезиологическом оборудовании и дыхательной системы. Мониторинг типичного цикла давления IPPV будет служить указанием во время проведения спонтанной вентиляции и для корректировки механической вентиляции. Кроме того, отсутствие колебания давления укажет на большие утечки или разъединение пациента и анестезиологического аппарата. Контроль давления воздуха выявит опасно высокое давление воздуха, например, из-за несоответствия параметров настройки или при закрытом клапане во время спонтанной вентиляции. Если дыхательный объем известен, отношение дыхательного объема к давлению воздуха будет индикатором согласованности дыхательной системы при IPPV. Кроме того, может быть проверено давление в конце выдоха (PEEP).

Некоторые спирометры позволяют проводить дополнительный мониторинг вентиляции, потому что они используют физические принципы, которые разрешают измерять дыхательный поток, давление воздуха, вычислить согласованность дыхательной системы и обеспечить графическое представление отношений давление-поток и давление-объем. Непрерывная спирометрия легко проводится с использованием специальных мониторов (пример: Capnomac Ultima®; Datex Ohmeda, Хельсинки, Финляндия), в которых спирометрический датчик (D-lite® или Paedi-Lite®) помещается между эндотрахеальной трубкой и Y-частью дыхательного контура. Непрерывная спирометрия с этой системой мониторинга была полезна для оценки эффективности спонтанной вентиляции, определении периодического положительного давления вентиляции и в обнаружении технических ошибок в анестезиологическом аппарате и его соединения с пациентом, а также в обнаружении внезапных изменений как, например, при внезапном возникновении пневмоторакса во время лапароскопии.

Эпилог

При организации и обеспечении анестезиологического мониторинга существует несколько факторов, которые необходимо держать в голове: количество и квалификация персонала, экономический фактор, количество случаев и их природу, наиболее используемые анестезиологические техники, частоту совместного применения нескольких анестетиков и необходимость послеоперационного мониторинга.

Выбор технического средства зависит от:

организации ветеринарной практики: если никто не будет доступен, чтобы контролировать анестезию, то необходимо будет иметь больше технических устройств. Ветеринар должен предпочесть тренированный персонал для контроля анестезии, а не положиться исключительно на использование технических устройств.

Нельзя не подчеркнуть, что нет никакого смысла покупать и использовать мониторы, если 1) персонал не справляется с клиническим контролем и 2) когда искусственно полученная информация непонятна, и 3) физиологическое значение предоставленной информации не понято, и не могут быть предприняты правильные корректирующие шаги. Обучение штата имеет важнейшее значение. По крайней мере, практика должна быть организована так, чтобы позволить кому-то обученному регулярно оценивать состояние пациенту во время анестезии.

бюджет: стоимость оборудования — ограничивающий фактор. С другой стороны, вложить капитал в дорогое оборудование для мониторинга, которое до конца непонятно персоналу и информация которого не может быть правильно интерпретирована, не будет полезным ни для улучшения качества управления анестезией, ни для снижения уровня неудач анестезии;

статус пациента (ASA статус): пациент с повышенным анестезиологическим риском потребует более полного контроля его жизненных функций с возможностью быстрой диагностика отклонений и правильной оценкой, с целью быстрого принятия терапевтического решения;

выбор анестезиологической техники: например, проведение капнографии у неинтубированных пациентов является затруднительным, но может проводиться пульсоксиметрия; большие дозы альфы-2-агонистов у интубированных пациентов могут увеличить вероятность ненадежной функции пульсоксиметра, но результаты капнографии будут надежными.

При использовании закиси азота с потенциальным риском введения гипоксической газовой смеси и проведении низкопоточной техники анестезии рекомендуются использовать кислородный анализатор в системе дыхания (FIO2) и/или пульсоксиметр (SpO2).

частота случаев и типы хирургических или диагностических исследований: не обязательно использовать весь доступный мониторинг для очень коротких и простых процедур на здоровых пациентах; пульсоксиметрия у неинтубированных или капнография у интубированных пациентов вполне достаточно.

Для ветеринарных практик, выполняющих инвазивные процедуры и/или имеющих дело с критическими случаями и послеоперационным уходом, капнография, пульсоксиметрия, неинвазивное определение давления крови являются очень хорошим стандартом. Однако, регулярная оценка глубины анестезии остается необходимой процедурой, и никакие технические устройства не могут ее заменить.

Список цитированной литературы:

1.  Arbous MD, Grobbee, DE van Kleef JW, de Lange JJ, Spoormans HHAJM, Touw P, Werner FM, Meursing AEE. Mortality associated with anaesthesia: a qualitative analysis to identify risk factors. Anaesthesia, 2001, 56, 1141-1153

2.  Brodbelt D, Brearley J, Young L, Wood J, Pfeiffer D. Anaesthetic-related mortality risks in small animals in the UK Veterinary Anaesthesia and Analgesia, 2008, 35, 365–373

3.  Moens Y, W. Verstraeten. «Capnographic monitoring in small animal anesthesia»J.A.A.H.A., 1981, 18, 659- 678.

4.  Moens, Y., Coppens, BSAVA Manual of Canine and Feline Anaesthesia and Analgesia, Chapter “Patient Monitoring and monitoring equipment ” 2007, p. 62-78.

5.  Moens Y Clinical application of continuous spirometry with a pitot-based flow meter during equine anaesthesia Equine Vet Educ 22,7,354-360

Заходите на сайт capnography.com для того, чтобы прочитать про капнографию

www.capnography.com

Рисунки

 

Нормальная капнограмма.

A-B: выдох CO2 содержащегося в мертвом пространстве на начало выдоха

B-C: экспираторный подъем кривой, представляющий опорожнение воздухоносных путей & начало опорожнения альвеол

C-D: экспираторное (альвеолярное) плато, показывающее опорожнение альвеол

D: уровень конечного общего объема CO2 – соответствует лучше всего альвеолярному уровня CO2

D-E: инспираторное падение кривой, когда пациент начинает вдыхать свежий воздух

E-A: продолжение вдоха, когда CO2 остается на 0

 

Рисунок. Капнограмма. На типичной капнограмме шкала времени (ось абсцисс) составляет 12,5 мм/сек, плато – 25 мм/мин. Ось орданат может быть откалибрована по проценту СО2 или в мм.рт.ст, torr, кПа где 1 кПа = 7,5 мм.рт.ст.и 1 torr = 1 мм.рт.ст.

 

Рисунок. Капнограмма.

Рисунок. Внезапная потеря вдоха СО2. Прекращение вентиляции может возникать в результате отсоединения экстубации, изгибов или обструкции эндотрахеальной трубки.

Рисунок. Повреждение клапана контура. Подъем базовой линии можно видеть при повреждении клапана в дыхательной системе.

 

Рисунок. Спонтанное дыхание при механичекой вентиляции. Непрерывность фазы плато капнограммы при спонтанном дыхании с общим объемом достаточно большим для достижения нуля РСО2, как можно увидеть у пациентов с механической вентиляцией легких.

Рисунок. Кардиозависимые колебания капнограммы. Действие сердца вызывает маленькие общие объемы при длительной задержке дыхания у пациентов с открытой голосовой щелью (или при постановке эндотрахеальной трубки).


www.biovitar.ru

Показатели нормальной капнограммы - стр. 12

Показатели нормальной капнограммы

В предыдущей главе мы рассмотрели ряд физиологических механизмов, формирующих внешний вид и параметры капнограммы в реальных клинических условиях. У большинства пациентов, которыми занимаются анестезиолог и интенсивист, капнография эффективно справляется со своей главной задачей: мониторингом вентиляции легких. И все же следует четко понимать, что капнография отражает реальное положение дел в системе дыхания лишь тогда, когда соблюдены нижеперечисленные условия:

• отсутствие грубой патологии легких;

• преобладание дыхательного объема над объемом анатомического мертвого пространства;

• отсутствие гиповолемии;

• своевременная калибровка капнографа.

В остальных случаях один из основных показателей капнометрии — petco2 — непригоден для оценки вентиляции, но даже при этом монитор эффективно выявляет тахи-, брадипноэ и апноэ, а также позволяет извлекать важную диагностическую информацию из формы капнограммы.

Частота дыхания (ЧД) должна соответствовать возрастной норме с поправкой на особенности клинической ситуации Расхождения между показаниями монитора и частотой самостоятельного дыхания, измеренной по секундомеру, возможны, но они, как правило, не превышают 1-2 цикла в 1 мин. Эти несовпадения подчас обусловлены способом расчета ЧД монитором. В случаях, когда капнограф определяет частоту дыхания по интервалу времени между двумя соседними волнами капнограммы, любая, даже незначительная нерегулярность дыхания приводит к колебаниям величины ЧД на дисплее. При выраженной аритмии дыхания такой монитор позволяет получить представление о ее степени, но среднюю частоту дыхания приходится находить ";вручную";.

Если в программном обеспечении капнографа применяется принцип ";скользящего окна"; или оценка среднего показателя производится за конкретный временной интервал, величина ЧД, усредненная за несколько дыхательных циклов, обновляется на дисплее через регулярные промежутки времени. Данный способ расчета частоты дыхания сглаживает естественные колебания этого параметра и аналогичен традиционному способу измерения ЧД с помощью секундомера.

При искусственной вентиляции легких капнограф должен отражать на дисплее неизменную величину частоты дыхания, которая точно соответствует частоте дыхательных циклов респиратора. Колебания показаний монитора возникают лишь при появлении спонтанной дыхательной активности пациента на фоне ИВЛ.

Сужение диапазона между верхним и нижним порогами аларм-системы настраивает монитор на сигнализацию о нарушении адаптации больного к респиратору.

При вспомогательных режимах вентиляции легких капнограф, устанавливающий ЧД за достаточно длительный временной интервал, демонстрирует суммарную частоту самостоятельных и аппаратных вдохов.

При высокочастотной вентиляции легких с определением частоты вентиляции, как, впрочем, и остальных показателей, справляются далеко не все модели. В паспорте каждого капнографа содержатся сведения о максимальной частоте вентиляции, при которой возможен правильный расчет параметров. Корректно оценить частоту вентиляции капнографом обычно невозможно, если она превышает 120-150 циклов в 1 мин. В случаях, когда ВЧ ИВЛ выполняется во вспомогательном режиме, этот показатель капнограммы абсолютно неинформативен.

Форме капнограммы в норме присущи правильные очертания. Альвеолярное плато четко выделяется в виде ровного, почти горизонтального отрезка. Выраженный подъем альвеолярного плато, а также появление на нем зубцов — симптомы вполне определенных нарушений дыхания (о них речь пойдет ниже).

В некоторых случаях на нисходящем колене капнограммы отмечаются зубцы, синхронные с работой сердца. Это кардиогенные осцилляции — колебания легочного объема, вызванные сокращениями сердца (рис. 2.10). Такая картина чаще всего наблюдается при увеличении ударного объема сердца или при брадипноэ.

Рис. 2.10. Кардиогенные осцилляции на капнограмме

Сходная картина встречается и при накоплении конденсата в клапане выдоха наркозного аппарата или респиратора Клапан с залипшей мембраной выпускает выдыхаемый газ порциями. Обычно этот дефект сопровождается характерным звуком и возникновением нерегулярных зубцов на капнограмме

При интерпретации формы капнограммы необходимо осознавать, что она не дает — и не может дать — представления об объеме альвеолярной вентиляции за каждый дыхательный цикл.

Длинные волны кривой, имеющие большую площадь, говорят лишь о значительной продолжительности фазы выдоха, что далеко не всегда соответствует большому объему выдыхаемого газа. Чтобы убедиться в этом, проделайте нехитрый эксперимент: выдохните через адаптер и задержите дыхание. На дисплее капнографа задержка дыхания на выдохе выглядит как широкая волна. Высокая концентрация СО2 будет отражаться до очередного вдоха, хотя элиминации углекислого газа во время экспираторной паузы не происходит. В клинической практике нередки ситуации, когда широкие волны капнограммы служат признаком крайне неэффективного дыхания или брадипноэ.

Судить по капнограмме о количестве СО2 выдыхаемого за определенный отрезок времени, позволяет лишь ее сопоставление с синхронизированной спирограммой произведение объема и концентрации представляет количество выдыхаемого углекислого газа. Этот принцип лежит в основе работы некоторых моделей метаболографов — мониторов, измеряющих продукцию СО2 и потребление О2.

По капнограмме также визуально оценивают ритмичность дыхания. При аритмии дыхания нарушается регулярность чередования волн кривой. Если нерегулярность дыхательного ритма сочетается с изменчивостью глубины вдохов и выдохов (что характерно для неврологической патологии, наркотической депрессии дыхательного центра и периода восстановления дыхания после длительной ИВЛ), волны капнограммы неодинаковы по форме.

Для наблюдения за ритмом дыхания удобнее использовать капнографы, на дисплее которых помещается большое число волн.

В отдельных моделях предусмотрен выбор шкалы времени, что предоставляет возможность в одних случаях рассматривать на экране увеличенное изображение двух-трех соседних волн, а в других — определять изменения капнограммы за несколько десятков дыхательных циклов Анализ более продолжительных периодов наблюдения производится по трендам При визуальном контроле за аритмией дыхания следует отдать предпочтение малой скорости движения капнограммы, когда на дисплее присутствует большое число волн Впрочем, достаточно наглядный результат получится и при обычном наблюдении за дыхательными движениями пациента.

Некоторые капнографы неспособны точно воспроизводить капнографическую кривую. Это связано с конструктивными недостатками модели и характерно для дешевой техники ";третьих"; фирм На экране таких мониторов очертания капнограммы сглажены, и она напоминает синусоиду Разумеется, диагностическая ценность ее в этих случаях снижается Форма капнограммы искажается и на дисплеях высококлассных моделей, если в них применяются нестандартные адаптеры и магистрали, засоряется фильтр или накапливается избыток конденсата.

Конечно-экспираторное парциальное давление (или концентрация) СО2 (PЕТCO2 или FETСО2) — основной показатель капнометрии, ради которого, собственно, и был создан метод. В норме PETСО2 почти всегда на 2-4 мм рт ст ниже, чем напряжение СО2 в артериальной крови. Это несущественное артерио-конечно-экспираторное различие обусловлено незначительным альвеолярным мертвым пространством, которое есть у всех здоровых людей.

Нормальная величина РетСО2 — 36-43 мм рт. ст. При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) этому парциальному давлению углекислого газа соответствует концентрация 4,7-5,7 %.

Для удобства визуальной оценки капнограммы на дисплеях отдельных моделей капнографов проведена дополнительная горизонтальная линия, соответствующая 5 % концентрации СО2.

Парциальное давление (или концентрация) CO2 во вдыхаемом газе IСО2 или FiCO2) в норме равняется нулю.

Капнография при гиповентиляции

Гиповентиляция — это состояние газообмена, при котором объем вентиляции легких недостаточен для поддержания нормального напряжения СО2 в артериальной крови1.

1Иp полного определения гиповеyтиляции мы намеренно выделили ту его часть, которая имеет непосредственное отношение к капнографии. Вопрос oб обмене кислорода при гиповентиляции обсужден в главах ";Пульсоксиметрия"; и ";Оксиметрия";.

Три первичных следствия гиповентиляции:

Гиперкапния — повышение концентрации СО2 в альвеолах.

Гиперкарбия — повышение концентрации СО2 в тканях и в крови.

Респираторный ацидоз — снижение рН тканей и крови, вызванное увеличением концентрации угольной кислоты.

К гиповентиляции могут привести четыре первичные причины:

1. Снижение минутного объема вентиляции, например при угнетении дыхательного центра, слабости дыхательной мускулатуры, резком возрастании дыхательного сопротивления, частичной разгерметизации системы ";пациент-респиратор";, неадекватной ИВЛ. Хроническая гиповентиляция встречается у пациентов с обструктивными заболеваниями легких и преимущественно обусловлена перенастройкой регуляции дыхания.

2. Повышение метаболической продукции СО2 на фоне прежнего объема вентиляции легких. Чаще всего такая ситуация наблюдается при ИВЛ, когда минутный объем вентиляции фиксирован и подвергается изменению только по решению врача. При самостоятельном же дыхании дыхательный центр пациента следит за соответствием объема дыхания метаболическим потребностям. Однако при угнетении дыхательного центра или слабости дыхательной мускулатуры, например после наркоза, длительной ИВЛ или при миастении, пациент не в состоянии ответить на увеличение продукции СО2 возрастанием объема вентиляции.

3. Рециркуляция выдохнутого газа в контуре наркозного аппарата.

4. Увеличение дыхательного мертвого пространства при прежнем минутном объеме вентиляции. Наиболее подвержено быстрым и значительным изменениям альвеолярное мертвое пространство. Типичный пример — тромбоэмболия легочной артерии на фоне ИВЛ.

Капнография пригодна для диагностики гиповентиляции, вызванной первыми тремя причинами. В этих случаях признаком гиповентиляции служит повышение РЕТСО2 сверх 43 мм рт. ст. (или FETCO2 — сверх 5,7 % при нормальном атмосферном давлении) и возрастание высоты волн капнограммы на дисплее.

В третьем случае, помимо подъема РЕTСО2, регистрируется еще и появление СО2 во вдыхаемом газе.

В последнем, четвертом случае концентрация углекислого газа в эффективно работающих альвеолах увеличивается, но разбавление выдыхаемого альвеолярного газа газом мертвого пространства, не содержащим СО2, приводит к снижению РETСO2. (Подробно о различных аспектах данной проблемы см. далее.)

Уменьшение объема вентиляции альвеол сопровождается нарушением эвакуации углекислого газа из тканей в окружающую среду, накоплением СО2 в организме и, соответственно, нарастанием концентрации СО2 в тканях, крови и легких. Концентрация углекислого газа в альвеолах постепенно увеличивается, и по мере ее повышения становится большим количество СО2, удаляемого из организма с каждым выдохом. Рост концентрации углекислого газа в альвеолах, крови и тканях прекращается тогда, когда скорость эвакуации СО2 увеличивается настолько, что уравнивается со скоростью продукции СО2 в тканях. Возникает новое устойчивое состояние газообмена, при котором пониженный объем вентиляции легких обеспечивает удаление из организма прежнего количества углекислого газа за счет повышенного содержания СО2 в выдыхаемом газе.

К гиповентиляции иногда приводит уменьшение дыхательного объема и/или частоты дыхания. В тех случаях, когда дыхательный объем приближается к величине анатомического мертвого пространства, капнограф может показывать нормальную или сниженную величину РЕТСО2 даже при выраженной гиперкапнии. Необходимо помнить, что при поверхностном дыхании РЕТСО2 отражает концентрацию СО2 в переходной зоне между анатомическим мертвым пространством и альвеолами (фаза II капнограммы), а посему интерпретации не подлежит.

Величина РетСО2 обладает диагностической значимостью только в тех случаях, когда на волнах капнограммы имеется отчетливое плато (фаза III).

В условиях операционной или палаты интенсивной терапии предпочтительнее пользоваться именно капнографами, а не капнометрами, ибо первые предоставляют возможность оценивать качество данных мониторинга по форме капнограммы1.

1В настоящее время оснащении стационара капнометрами, а не капнографами считается организационной ошибкой.

Гиповентиляция развивается внезапно или постепенно. И хотя конечный результат — повышение PЕТ2 — в обоих случаях одинаков, в динамике углубления гиперкапнии имеются серьезные различия.

Рассмотрим случай, когда минутный объем дыхания уменьшается быстро и существенно, например в результате центральной депрессии дыхания при фторотановом наркозе. Нарастание гиперкапнии при такой остро возникшей гиповентиляции происходит несравнимо медленнее, чем развитие гипоксии.

При гиповентиляции количество углекислого газа, задерживающегося в организме за 1 мин, исчисляется десятками миллилитров, что крайне мало по сравнению с общими запасами СО2 в организме, объем которых составляет более 100 л. Несмотря на то что в острой ситуации задержанный ССЪ накапливается преимущественно в органах с умеренным и интенсивным кровоснабжением, а основная часть периферических хранилищ СО2 не успевает полноценно включиться в дело, процентный прирост количества СО2 в организме за 1 мин оказывается весьма скромным. Поэтому РЕТСО2 при внезапной гиповентиляции увеличивается очень медленно, от 0,5 до 3 мм рт. ст. в 1 мин (рис. 2.11), а окончательная стабилизация этого показателя на уровне, характерном для нового объема дыхания, наступает не ранее чем через 1 ч от начала гиповентиляции.

Из этого следует важный для практики вывод:

Внезапная гиповентиляция выявляется капнографом не сразу, а лишь через несколько минут, а нередко и несколько десятков минут, которые требуются для заметного подъема концентрации СО2 в тканях, крови и альвеолах.

В первые минуты после неожиданного уменьшения вентиляции РЕТСО2 не позволяет составить впечатление об истинном объеме катастрофы, однако устойчивый постепенный рост данного показателя — очень серьезный симптом, побуждающий к немедленной оценке дыхания пациента другими способами: внимательным визуальным контролем, аускультацией, спирометрией, пульсоксиметрией. Единственный монитор, который обнаруживает внезапную гиповентиляцию практически сразу,— быстродействующий оксиметр. К сожалению, в нашей стране приборы, в которых используется этот метод, применяются крайне редко.

Рис. 2.11. Капнограмма и тренд РЕТСО2 при внезапном снижении минутного объема вентиляции.

Необходимо помнить, что самое раннее и опасное последствие гиповентиляции — не гиперкапния, а гипоксия, которая способна возникнуть при относительно невысоком РЕТСО2 и которую легко предотвратить увеличением содержания кислорода во вдыхаемом газе.

В неясных случаях дополнительная диагностика гиповентиляции непременно проводится на фоне оксигенотерапии.

Для скорейшего привлечения внимания врача к росту PЕТCO2, когда изменение величины этого показателя находится еще на уровне опасной тенденции, нужно устанавливать верхний порог аларма РЕТСО2 всего на 2-3 мм рт. ст. выше его текущего значения.

Если по каким-то причинам минутный объем вентиляции своевременно не был откорректирован, можно ретроспективно оценить темп нарастания гиперкапнии по тренду PETCO2. При выраженной гиповентиляции подъем тренда PETCO2 оказывается более быстрым и существенным, чем при умеренном снижении объема дыхания.

В некоторых случаях минутный объем дыхания уменьшается постепенно, в течение многих часов, дней и даже недель. Это характерно для ряда неврологических заболеваний — миастении, радикулополиневрита, постдифтеритической нейропатии и пр. В таких случаях успевает установиться соответствие между сокращающимся объемом вентиляции и возрастающим уровнем РETСО2.

При постепенном снижении минутного объема дыхания текущая величина РетСО2 точно отражает глубину гиповентиляции.

При длительном мониторинге скорость развития (углубления) дыхательной недостаточности можно оценить по тренду PETCO2. Наиболее информативны тренды тех моделей, которые обладают большим буфером памяти, что позволяет накапливать данные за 8-12 ч и более (рис 2 12).

Чаще всего причинами гиповентиляции в операционной служат нарушение работы респиратора и негерметичность контура. Капнография — самый эффективный метод выявления таких проблем (результативность — 25 %). На втором месте — пульсоксиметрия, на третьем — спирометрия. В целом же мониторный контроль обнаруживает лишь менее половины случаев технических неполадок, подобных указанным выше, довольно часто они остаются нераспознанными. Причины недостаточной эффективности мониторинга (1) увеличение альвеолярного мертвого пространства, маскирующего капнографические признаки гиповентиляции, что весьма типично для общей анестезии, и (2) использование во время наркоза повышенных концентраций кислорода, предотвращающих возникновение гипоксемии на фоне гиповентиляции.

Рис. 2.12. Капнограмма и тренд РЕТСО2 при постепенно нарастающей гиповентиляции

Вторая по частоте причина гиперкапнии у пациента во время общей анестезии — неисправность клапанной системы аппарата (негерметичная установка колпачков, залипание, деформация или отсутствие пластинки клапана, деформация проволочных ограничителей и пр.). Согласно статистическим исследованиям, при регулярном применении капнографа в операционной монитор выявляет такие неполадки в 90 % (!) случаев; в одном случае из ста (1 %) их определяют по клиническим данным, а в 9 % случаев не распознают вообще.

Приведенные цифры лишний раз свидетельствуют о том, что за любым серьезным изменением мониторной картины всегда скрывается реальная причина, которая вполне поддается обнаружению.

При оценке дыхания больного по капнограмме необходимо помнить о том, что в некоторых случаях альвеолярная гиповентиляция сочетается с нормальным и даже сниженным уровнем РЕТСО2 такая картина наблюдается, в частности, при нарушениях легочного газообмена, приводящих к появлению альвеолярного мертвого пространства. При малейших сомнениях на этот счет выполняют анализ газов артериальной крови и сопоставляют РаСО2 с РЕТСО2. Если разница превышает 4-6 мм рт. ст., об адекватности вентиляции по капнограмме судят с осторожностью. (Подробнее об этом речь пойдет далее.)

Мониторинг апноэ

Незамедлительное распознавание апноэ — одна из основных целей капнографии.

Единственный капнографический критерий апноэ — отсутствие волн на капнограмме.

В цифровом выражении это соответствует частоте дыхания, равной нулю (рис. 2.13). При полном отсутствии дыхательных циклов на дисплеях большинства моделей капнографов ";замораживается"; последнее предшествующее остановке дыхания значение РЕТСО2. В тех случаях, когда больной совершает редкие нерегу лярные вдохи (что по клиническим последствиям почти эквивалентно апноэ), величина РЕТСО2 может обновляться.

Рис. 2.13. Капнограмма и тренд РЕТСО2 при апноэ

При исчезновении дыхательной активности пациента монитор подает звуковой и световой сигналы; есть также модели, которые выводят на экран показания таймера, фиксирующего продолжительность апноэ. Включение аларм-системы происходит через определенный интервал времени после последнего выдоха. Обычно этот интервал составляет 15-20 с; в некоторых моделях его можно регулировать.

Таким образом, в число показаний для капнографии входят клинические состояния, связанные с реальным риском остановки дыхания, а именно:

• критическая патология нервной системы, затрагивающая дыхательный центр и иннервацию дыхательной мускулатуры;

• критическая патология дыхательной мускулатуры;

• применение препаратов, угнетающих дыхательный центр:

- наркоз, глубокая седатация, эпи- и субдуральное введение наркотических анальгетиков;

- передозировка наркотиков, барбитуратов, транквилизаторов; >' • высокий риск полной обструкции дыхательных путей:

- коматозные состояния;

- отек или инородное тело верхних дыхательных путей, ла-рингоспазм;

• ИВЛ:

- разгерметизация контура респиратора;

- случайное отсоединение интубационной трубки от адаптера;

- непреднамеренная экстубация;

- перегиб интубационной трубки и другие варианты полной обструкции дыхательных путей;

- отказ респиратора;

• период перевода больного с ИВЛ на самостоятельное дыхание;

• ранний посленаркозный период:

- центральная депрессия дыхания;

- рекураризация;

- западение языка.

Во время апноэ подъем напряжения СО2 в тканях и в оттекающей от них венозной крови происходит довольно медленно, по 3-6 мм рт. ст. в 1 мин Запасы же кислорода в организме в условиях апноэ истощаются с катастрофической скоростью, поэтому гипоксическая остановка сердца не исключается и на фоне вполне удовлетворительных показателей обмена СО2. Допустимая длительность апноэ значительно увеличивается, если ему предшествует дыхание или искусственная вентиляция газовой смесью с высоким содержанием кислорода1.

Наиболее распространенные причины апноэ в операционной — полный отказ респиратора и полная разгерметизация контура. Более чем в половине случаев аларм капнографа служит первым сигналом, предупреждающим врача об ухудшении ситуации. Если респиратор снабжен собственным монитором давления в контуре, капнограф оказывается вторым по скорости реакции. Эти мониторы оповещают об осложнении задолго до развития гипоксемии, изменения артериального давления и возникновения аритмии.

Необходимо помнить, что аларм ";апноэ"; никогда не бывает случайным и обязательно должен побуждать к внимательной оценке ситуации2.

1 Подробнее эта проблема рассмотрена в главах ";Пульсоксиметрия"; и ";Оксиметрия";

2 Описаны случаи, когда анестезиологи в течение довольно долгого времени наблюдали за изолинией на дисплее капнографа и в конце концов выключали аларм, так и не осознав, что произошла остановка вентиляции. Впоследствии, при ";разборе полетов";, данный прискорбный факт документально подтверждался трендами. И это далеко не единственный пример того, что психология отношений между врачом и монитором играет не меньшую роль в принятии решений, чем профессиональное образование специалиста.

textarchive.ru

Гипокапния — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 марта 2013; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 марта 2013; проверки требуют 14 правок.
Гипокапния

Молекула СО2
MeSH D016857

Гипокапни́я (от др.-греч. ὑπο- — приставка со значением ослабленности качества и καπνός — дым) — состояние, вызванное недостаточностью СО2 в крови. Содержание углекислого газа в крови поддерживается дыхательными процессами на определённом уровне, отклонение от которого приводит к нарушению биохимического баланса в тканях. Проявляется гипокапния в лучшем случае в виде головокружения, а в худшем — заканчивается потерей сознания.

Гипокапния возникает при глубоком и частом дыхании, которое автоматически возникает в состоянии страха, паники или истерики. Искусственная гипервентиляция перед нырянием с задержкой дыхания — самая распространённая причина недостаточности СО2. Также гипокапния может возникнуть при надувании ртом воздушных шариков, надувных матрацев и т.п.

Гипокапния возникает с возрастом, когда содержание СО2 в крови падает ниже 3,5 % от нормальных 6 %. Гипокапния вызывает стойкое сужение просвета артериол, вызывая симптоматику гипертонической болезни, часто квалифицируемой как эссенциальной. Причина падения СО2 в крови — стресс, вызывающий реакцию дыхательного центра, который реактивно не изменяет выделение СО2 лёгкими даже после окончания действия стрессового фактора — возникает хроническая гипервентиляция лёгких. Также важное значение имеет гиподинамия. Таким образом гипокапния может рассматриваться как причина комплекса заболеваний, связанных с гипертонусом сосудов — ЭАГ и её грозных осложнений — инфарктов органов и тканей[1].

Для контроля гипокапнии и гиперкапнии в медицине используют капнограф — анализатор содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Углекислый газ обладает большой диффузионной способностью, поэтому в выдыхаемом воздухе его содержится практически столько же, сколько в крови, и величина парциального давления CO2 в конце выдоха является важным показателем жизнедеятельности организма.

ru.wikipedia.org


Смотрите также