Клиническая капнография

Клиническая капнография.
1. Терминология
Капнометирия – это измерение концентрации или парциального давления углекислого
газа в выдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси.
Капнография – это постоянное отображение концентрации углекислого газа в виде
графика.
2. Возможности метода.
- определение концентрации углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси (FiCO2) и в
конечно-экспираторной порции выдыхаемого газа (EtCO2);
- изменение частоты дыхательных движений;
- анализ формы капнограммы позволяет диагностировать различные патологические
состояния метаболической, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также
своевременно обнаруживать некоторые осложнения анестезии, интенсивной терапии и
искусственной вентиляции легких.
3. Физические принципы капнографии.
Капнограф состоит из системы забора пробы газа и системы анализа. Традиционно по
способам забора и доставки пробы газа капнометрия делится на:
- капнометрию в основном потоке;
- капнометрию в боковом потоке.
Капнометрия в боковом потоке получила наиболее широкое распространение. Суть
метода заключается в постоянной аспирации газа из дыхательных путей пациента (чаще
это место соединения эндотрахеальной трубки с дыхательным контуром респиратора).
Забор газа осуществляется по магистрали, которая присоединяется к дыхательному
контуру при помощи специального адаптера.
Следите, чтобы магистраль от адаптера отходила вверх – это предотвратить затекание, а
нее конденсата.
Технология капнометрии в боковом потоке требует системы обезвоживания газа,
поскольку конденсат значительно нарушает точность измерения. Чаще это
разнообразные влагоотделители, имеющие на передней панели прибора прозрачный
влагосборник. Влагосборник необходимо регулярно опорожнять.
Никогда не переносите прибор с наполненном влагосборником, иначе может произойти
попадание жидкости в измерительную камеру и выведет прибор из строя.
Многие фирмы применяют для осушения газа специальные трубки, выполненные из
нафиона. Нафион обладает свойством избирательно пропускать молекулы воды,
оставаясь непроницаемым ля газов. Некоторые капнографы имеют комбинированную
систему обезвоживания газовой магистрали при помощи высокой скорости откачки газа).
Капнометрия в основном потоке. В этой системе анализатор находится непосредственно
между интубационной трубкой и дыхательным контуром. Отпадает необходимость в
аспирации газа, так как анализ происходит прямо на месте. Капнометрия в основном
потоке обладает некоторыми преимуществами перед капнометрией в боковом потоке,
например, отпадает необходимость в обезвоживании газовой смеси, увеличивается
скорость реакции на изменение концентрации углекислого газа. Однако вес датчика
основного потока достигает 60 г, а мертвое пространство до 20 мл, что создает
определенные проблемы, особенно в педиатрии. Кроме того, капографы основного
потока значительно дороже.
Разработано множество методов анализа газовой смеси, но в клинической практике чаще
используется два из них:
- масс-спектрометрия;
- инфракрасная спектрофотометрия.
Масс-спектрометрия очень точный метод измерения, основанный на бомбардировке
небольшой порции газа пучком электронов, превращающим молекулы в ионы. Газовые
ионы попадают в постоянное магнитное поле, которое изменяется траекторию их полета
пропорционально атомной массе. Таким образом, угол отклонения и является основой
для анализа.
Инфракрасная спектрофотометрия наиболее часто применяемый метод анализа. В его
основе лежит
способность молекул газа поглощать инфракрасное излучение
определенной длины волны. Каждому газу присущ свой спектр поглощения. Система
проводит сравнение степени поглощения инфракрасного излучения в измерительной и
эталонной камере.
Микропотоковая капнометрия. Метод является разновидностью капнометрии в основном
потоке и инфракрасным спектральным анализом пробы газа, но благодаря современным
технологиям позволяет избавиться от многих недостатков «классических» методов.
Замена традиционной инфракрасной лампы на миниатюрный многохроматический
излучатель позволило уменьшить размеры измерительной камеры до 15 мкм 3, что в свою
очередь дало возможность сократить скорость откачки газа 150-200 мл/мин в
классическом варианте до 50 мл/час. Микропотоковая технология позволила значительно
увеличить точность, удешевила эксплуатацию капнографов и расширила их клиническое
применение, в частности в педиатрии и при транспортировке пациентов.
4. Физиологические основы капнографии.
Своим распространением капнография обязана тем, что она позволяет судить об
адекватности вентиляции легких. Двуокись углерода является конечным продуктом
метаболизма и, будучи хорошо растворимым соединением, проникает через любые
биологические мембраны. Венозную кровь, поступающую в легочные капилляры,
отделяет от альвеолярного пространства тонкая альвеолярно-капилярная мембрана,
хорошо проницаемая для двуокиси углерода. Легочная вентиляция поддерживает
постоянное парциальное давление углекислого газа в альвеолах. Таким образом,
проблема адекватности легочной вентиляции заключается в поддержании приемлемого
уровня PaCO2 на уровне 38-45 мм рт. ст.
Значение парциального давления углекислого газа в аретриальной крови в идеале должно
соответствовать парциальному давлению углекислого газа в альвеолах. Это постулат
лежит в основе капнометрии.
В реальности же всегда существует разница между парциальным давлением углекислого
газа в артерии и в альвеолах – артериально-альвеолярный градиент. Причиной
существования градиента является неравномерность распределения вентиляции и
перфузии легких, наличие шунта и дыхательного мертвого пространства. Однако у
здорового человека градиент невелик – примерно 2-4 мм рт.ст.
Нормальная величина парциального давления углекислого газа в артериальной крови –
PaCO2 38-45 мм рт.ст.
Нормальная величина парциального давления углекислого газа в альвеолах, оно же
конечно-экспираторное давление – PetCO2 36-43 мм рт.ст.
В номере парциальное давление углекислого газа во вдыхаемом газе – PiCO2 равняется
нулю. Однако существуют условия, при которых нельзя ставить знак равенства между
PaCO2 и PetCO2.
Показатель PetCO2 как критерий адекватности искусственной вентиляции легких имеет
ограничения при:
- грубой легочной патологии – острый респираторный дистресс-синдром, тромбоэмболия
легочной аретрии и другие заболевания
- тяжелой гиповолемии
- низком дыхательном объеме, сравнимом с объемом мертвого пространства (ВЧ ИВЛ).
В таких случаях единственным надежным критерием адекватности искусственнолй
вентиляции является PaCO2.
5. Морфология нормальной капнограммы.
При графическом отображении парциального давления углекислого газа в дыхательных
путях получается характерная кривая. В конце входа – начале выхода (точка А)
проксимальные отделы дыхательных путей не содержат CO2. Первая фаза капнограммы
(участок АВ) соответствует начальной части входа из анатомически мертвого
пространства. С продолжением выдоха (участок ВС) через анализатор проходит газ,
содержащий CO2 во все возрастающей концентрации – это размытый фронт между
дыхательным мертвым пространством и альвеолярным пространством. В точке С
происходит резкий перегиб кривой и начинается фаза CD – альвеолярное плато. Плато
соответствует концентрации газа в альвеолах и имеет небольшой наклон. В точке D
концентрация газа принимает максимальное значение, что и соответствует, конечноэкспираторному, парциальному давлению углекислого газа – PetCO2.
Свидетельствует
о
снижении
продукции
углекислого
газа,
нарастающей
гипервентиляции или снижении легочной перфузии. Снижение метаболизма и продукции
углекислого газа часто наблюдается в операционной на фоне гипотермии, глубокой
анестезии и миорелаксации. Коррекция минутной вентиляции будет способствовать
нормализации кислотно-основного состояния и более раннему восстановлению
спонтанного дыхания после ИВЛ. Снижение легочной перфузии будет являться ответом
на нарастающую гиповолемию, депрессию сердечно-сосудистой системы.
Постепенный медленный рост PetCO2.
Связан с повышением продукции углекислого газа, нарастающей гиповентиляции или
частичной обструкции дыхательных путей. Чаще всего причиной гиповентиляции служит
нарушение работы респиратора, негерметичность контура, неисправность клапанной
системы. Повышение метаболической продукции CO2 при неизменном объеме минутной
вентиляции так же сопровождается ростом PetCO2, это встречается в постнаркозном
периоде, при гипермии. При бронхообструктивном синдроме помимо нарастания PetCO2
диагностически значимым будет являться косо-восходящая форма альвеолярного плато,
свидетельствующая о регионарной неравномерности вентиляции.
Внезапный подъем изолинии.
Однозначно указывает на загрязнение измерительной камеры чаще всего конденсатом.
Постепенное медленное повышение PetCO2 и PiCO2.
Наблюдается при рециркуляции углекислого газа в дыхательной смеси при
использовании закрытого дыхательного контура. При значительном нарастании PiCO2
нужно заподозрить неисправность клапанной системы или истощение абсорбера.
Наличие инцизуры на альвеолярном плато.
Является признаком восстановления мышечной активности на фоне ИВЛ и действия
мышечных релаксантов. Поскольку диафрагма восстанавливается раньше функции
скелетных мышц, то появление инцизур может свидетельствовать о степени нервномышечного блока.
Чередование нормальной капнографической картины с внеочередными циклами.
Свидетельствует о появлении самостоятельных дыхательных попыток на фоне
вспомогательной ИВЛ. Как правило, ИВЛ во вспомогательном режиме сопровождается
аритмичностью дыхания, наличием полноценных циклов вдох-выдох, имеющих
нормальное плато и неполноценных, имеющих укороченное плато.
Границы диагностических возможностей капнографии.
Капнограф является ценным диагностическим инструментом, позволяющим не только
мониторировать функции организма, но и диагностировать некоторые нарушения
дыхательной, сердечно-сосудистой и метаболической систем.
Капнография позволяет непосредственно диагностировать гипо- и гипервентиляцию не
только мониторировать функции организма, но и диагностировать некоторые нарушения
дыхательной, сердечно-сосудистой и метаболической систем.
Капнографические критерии существенно помогают в диагностике остановки
кровообращения,
успешности
сердечно-легочной
реанимации,
гиповолемии,
тромбоэмболии легочной артерии, бронхообструктивного синдрома и др.
Не забывайте при начале мониторинга производить измерение PaCO2 лабораторным
методом и такое же исследование повторять при каждом изменении состояния больного
или смене параметров режима ИВЛ.