Капнография в мониторе для чего
Обновлено: 18.05.2024
Что такое капнометрия и капнография
Отслеживание показателей концентрации CO2 у пациентов на искусственной вентиляции легких, с нарушенным дыханием или нормальным, с вероятностью ухудшения, является одним из обязательных условий наблюдения в анестезиологии и реаниматологии. Хотя в медицинских кругах наблюдается противоречивое отношение к такому виду исследований. Это связано с недостаточным обеспечением медучреждений оборудованием для реализации данных манипуляций и недостатком информации о большом потенциале капнометрии и капнографии.
Капнометрия — это измерение и числовое представление содержания диоксида углерода или его парциальное давление в процессе полного цикла дыхания.
Капнография — это графическое представление изменения содержания углекислого газа (CO2) на вдохе и выдохе в дыхательном контуре. Полученный график — капнограмма — позволяет оценить состояние системы дыхания, физиологические данные пациента, кровообращение и интенсивность обмена веществ.
Углекислый газ обладает большой диффузионной способностью, свободно передвигаясь через границу альвеола-капилляр. При этом не требуется большой градиент давлений между венозной кровью и альвеолярным газом. Иначе говоря, давление CO2 в конце выдоха приблизительно соответствует парциальному давлению CO2 венозной крови (PvCO2). Скажем, PvCO2 составляет 46 мм.рт.ст, из-за градиента давлений диоксид углерода будет перемещаться в зону более низкого давления — альвеолы (PaCO2) — до тех пор, пока значения давлений не будут 40 мм.рт.ст.
Для диагностики состояния пациента важную роль играет измерение давления внутри альвеол — EtCO2.
Для измерения капнометрии в отделениях реанимации и интенсивной терапии применяют прикроватные мониторы пациента. О том как выбрать монитор пациента и на какие его характеристики важно обратить наибольшее внимание читайте в нашей статье .
Для чего нужна капнометрия и капнография в мониторах пациента
Капнография — это процедура, которая показывает количество парциального давления в выдыхаемом воздухе. Капнограмма — это представление в виде кривой изменения CO2 в процессе дыхания пациента. Она бывает двух видов. Во-первых, выход СО2 может быть представлен, как временная функция. Во-вторых, может измеряться количество СО2 в воздухе выдыхаемом пациентом.
Капнограмма представляет графическое отношение концентрации СО2 ко времени. Её также называют формой волны. Течение заболевания рассматривается в соответствии с изменениями, происходящими в форме капнограммы. Эти изменения позволяют оценить степень заболевания пациента. Кроме того, врачам удается оценить реакцию организма на проведенное лечение. Капнография используется в анестезиологии с 1970-х годов.
Для чего нужна капнометрия и капнография в мониторах пациента
Основные методики капнографии основываются на применении инфракрасных лучей. СО2 поглощают эти лучи в ограниченном спектре. То количество инфракрасных лучей, которое было поглощено молекулами сравнивается с нормальными значениями.
Мониторы пациента с функцией капнографии необходимы для измерения количества газовой концентраци, а также парциального давления. Ими может быть использована одна из конфигураций. Всего существует две конфигурации мониторов, на выбор необходимой оказывает влияние расположение датчика.
При анализе основного потока, концентрация СО2 измеряется от дыхательных путей, датчик располагается на интубационной трубе. При проведении бокового анализа, дыхание подается на датчик через специальную трубку.
Системы бокового потока бывают, как с низкой, так и с высокой скоростью потока. Для больных с низкими дыхательными объемами рекомендуется использование систем с низкой скоростью потока. Такие системы обеспечивают более точные показания.
Мониторы пациента с функцией капнографии
Среди прикроватных мониторов, которые обладают функцией капнографии (капнометрии) выделяются мониторы пациента южнокорейского производителя Votem (модели VP-1000 и VP-1200), в которых возможно использование двух различных капнометрических модулей.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Читайте также: