Kapnometria

Komora i czujnik kapnometru po złożeniu

Kapnometria – nieinwazyjny pomiar stężenia lub ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla w powietrzu wydechowym z użyciem technik pomiaru kolorymetrycznego lub spektrofotometrycznego.

Słowniczek

kapnometria
pomiar stężenia CO2
kapnografia
prezentacja zmian stężenia CO2 w czasie[1.1]
kapnometr
urządzenie mierzące i wyświetlające aktualny stan stężenia CO2
kapnograf
urządzenie mierzące i rysujące wykres zmian stężenia w czasie CO2
kapnogram
wykres zmian stężenia CO2 w czasie

Kolorymetria

Urządzenie zawiera papierowy filtr impregnowany wskaźnikiem pH. Przepływ gazów wydechowych nad filtrem wywołuje reakcję chemiczną powodując jego zabarwienie. W zależności od stężenia CO2 uzyskiwane są różne kolory. Kolorowa skala odczytu, która jest umieszczona na obwodzie urządzenia, pozwala na odczytanie wartości stężenia[2.1].

Spektrofotometria

W większości obecnych urządzeń[3.1] w pomiarze wykorzystuje się fakt, że dwutlenek węgla pochłania światło w zakresie podczerwieni o długości fali około 4,3 μm[1.1]. Zgodnie z prawem Lamberta-Beera stopień absorbancji jest wprost proporcjonalny do stężenia gazu[4.1][5.1]. Istnieje wysoka korelacja między mierzonym stężeniem (lub ciśnieniem parcjalnym) dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym (PACO2) a ciśnieniem tego gazu we krwi tętniczej[6] i rzutem serca[2.2][7]. Skład powietrza pęcherzykowego można uzyskać analizując końcowowydechowe stężenie dwutlenku węgla[4.2][6], tuż przed rozpoczęciem nowego wdechu[5.2]. Wartości odczytane w tej fazie przyjmuje się za miarę poprawności wentylacji[4.2].

Oprócz dwutlenku węgla inne gazy takie jak podtlenek azotu, para wodna lub wziewne anestetyki również pochłaniają światło w zakresie podczerwieni, stąd konieczne są dodatkowe mechanizmy eliminujące ten wpływ[5.1]. Aby unikać kondensacji pary wodnej komora z czujnikiem jest podgrzewana. Nowoczesne urządzenia stosują różne długości fali aby wyeliminować wpływ innych gazów[4.1].

Z uwagi na konstrukcję mierników rozróżnia się urządzenia pomiarowe strumienia bocznego lub głównego[3.1].

Pomiar w strumieniu bocznym

Jest to najczęściej stosowany typ pomiaru[3.1]. Polega on na zasysaniu niewielkiej objętości gazu wydechowego w sposób ciągły za pomocą wąskiej rurki z układu oddechowego pacjenta do urządzenia z komorą pomiarową[3.1][5.1]. Prędkość przepływu mieści się w granicach od 50 do 500 ml/min[3.1]. Długość przewodu nie przekracza 3 m. Dłuższe przewody mogą powodować błędy pomiarowe z uwagi na możliwość mieszania się gazów z kolejnych cyklów oddechowych lub obecność wody[5.1]. Zaletą tego typu urządzeń jest wygodniejszy sposób obsługi ze względu na poręczne, a jednocześnie solidne połączenie z pacjentem. Wadą jest konieczność stosowania specjalnych filtrów usuwających parę wodną oraz dłuższy czas pomiaru[3.1] ze względu na jego opóźnienie[4.2].

Pomiar w strumieniu głównym

Polega na umieszczeniu czujnika pomiarowego w głównym torze układu oddechowego[5.1] lub respiratorze[3.1]. Zaletą jest prostota systemu i krótki czas pomiaru[3.2] korzystny zwłaszcza u dzieci, u których występuje wysoka częstotliwość oddechu[1.1][5.3]. Wadą jest delikatność, rozmiar i waga czujnika[3.2][5.1], który może łatwo ulec uszkodzeniu[4.2].

Dokładność pomiaru

Błędy pomiaru wahają się na poziomie 0,5%. Czas pomiaru nie przekracza 0,5 s[4.1], i typowo wynosi około 0,25 s. Przed każdym pomiarem urządzenie musi zostać skalibrowane przepuszczając przez nie gaz o znanym stężeniu CO2. Wyniki podawane są w jednostkach ciśnienia cząstkowego (mmHg) lub jednostkach stężenia (%obj.). Wartość błędu nie przekracza ±2 mmHg na poziomie pCO2 40–60 mmHg. Wymagane jest aby urządzenie gwarantowało stabilne wyniki w ciągu 24 godzin od kalibracji[5.1].

Czynniki wpływające na pomiar CO2[5.2]:

  • ciśnienie atmosferyczne
  • para wodna
  • obecność innych gazów anestetycznych
  • bezwładność systemu

Teoretyczna różnica stężenia CO2 w tętnicach i pęcherzykach płucnych powinna wynosić 0 mmHg[5.2]. Jednak w warunkach klinicznych zawsze istnieje stały błąd, w którym ciśnienie końcowowydechowe jest niższe od ciśnienia tętniczego[5.2][6]. Wartość tę nazywa się tętniczo-pęcherzykowym gradientem pCO2 i wynosi ona zwykle 3–5 mmHg[5.2] lub 0,7 kPa[6]. Różnicę na poziomie 5 mmHg uznaje się za fizjologiczną przy prawidłowych wartościach 34–46 mmHg[8].

Kapnogram

Prawidłowa krzywa kapnograficzna:
2 – wydech
1 – wdech

Prawidłowa krzywa kapnograficzna przypomina falę prostokątną[4.1]:

  • faza zero – wdech[5.2], powietrze przestrzeni martwej[1.2]
  • stromy wzrost CO2 tuż po rozpoczęciu wydechu[5.2], stopniowa wymiana powietrza przestrzeni martwej w powietrze pęcherzykowe[1.2]
  • plateau – powietrze pęcherzykowe[1.2], powolny wzrost, w którym maksimum uznaje się za stężenie końcowowydechowe[1.2][5.2]
  • stromy spadek – rozpoczęcie wdechu[1.2][5.2]

Zastosowanie

Krzywa kapnograficzna wraz z danymi pulsoksymetrycznymi na monitorze znieczulenia

Kapnometry lub kapnografy stanowią podstawowe wyposażenie stanowiska anestezjologicznego do monitorowania wymiany gazowej[5.4].

Kapnometria pozwala na jednoznaczne potwierdzenie czy rurka intubacyjna została umieszczona prawidłowo w tchawicy[5.4][8]. Intubację do przełyku można rozpoznać po bardzo niskich wartościach wydechowego CO2[5.4].

Zanik CO2 może wskazywać na nagłe zatrzymanie krążenia[8], w takim wypadku odczyt niezerowych wartości z kapnometru pod wpływem ucisków klatki piersiowej pozwala potwierdzić skuteczność czynności resuscytacyjnych[5.5][7]. Natomiast w przypadku operacji, objaw taki może oznaczać zator w tętnicy płucnej[1.2].

Stosowanie kapnografu znacznie zwiększa możliwości diagnostyczne przez ocenę kształtu krzywej kapnograficznej[1.2]:

  • zanik krzywej do zera: rozłączenie urządzenia[1.2][5.4], awaria respiratora, całkowita niedrożność rurki intubacyjnej, intubacja przełyku[5.4], zatrzymanie krążenia[1.2];
  • powolny wzrost lub spadek: nieadekwatna wentylacja[1.2]
    • powolny spadek: spadek temperatury ciała, zmniejszenie pojemności minutowej serca[5.4];
    • ciągły wzrost: hipowentylacja, hipertermia, częściowa niedrożność dróg oddechowych, absorpcja CO2 przy laparoskipii w obecności odmy brzusznej[5.4];
  • nagły spadek:
    • hipowolemia, wstrząs kardiogenny, zator tętnicy płucnej[1.2];
    • nieszczelność w układzie oddechowym, częściowa niedrożność rurki intubacyjnej, nieszczelność w systemie zasysania w strumieniu bocznym[5.4];
  • spadek wykładniczy: poważna utrata krwi i spadek ciśnienia tętniczego, zespół małego rzutu, zatrzymanie akcji serca[5.4];
  • zaburzenia odcinka plateau: płytka anestezja, zaburzenia koordynacji mięśni[1.2], niedostateczna wentylacja lub blokada mięśniowo-nerwowa[9];
  • brak wyraźnego odcinka plateau: skurcz drobnych oskrzeli[1.2];
  • zerowanie w fazie wydechu: sklejona zastawka w układzie oddechowym, zaburzenia pracy pochłaniacza[1.2];
  • szybko zanikające niekształtne krzywe: zaintubowanie przełyku[9.1];
  • drobne fale na podstawowym wykresie: oscylacje kardiogenne[5.6][9], które odpowiadają skurczowej dynamice mięśnia sercowego[5.6].

Oprócz funkcji alarmowych, kapnografia może uzupełniać diagnostykę w czasie odzwyczajania chorych od respiratora nie jest jednak w pełni przekonującą metodą oceny wentylacji[7].

Przypisy

  1. Per Rosenberg, Jussi Kanto, Lauri Nuutinen, Anestezjologia, Gdańsk: Novus Orbis, 1998, ISBN 83-85560-42-4.
    1. 1 2 3 S. 136.
    2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 S. 137.
  2. Paul L. Marino, Intensywna terapia, wyd. 3, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2009, ISBN 978-83-7609-065-8.
    1. ↑ S. 430.
    2. ↑ S. 435.
  3. Tim Smith, Collin Pinnock, Ted Lin, Podstawy anestezjologii, wyd. 3, Warszawa: DB Publishing, 2012, ISBN 978-83-62526-05-5.
    1. 1 2 3 4 5 6 7 S. 812.
    2. 1 2 S. 813.
  4. Alan R. Aitkenhead, Graham Smith, David J. Rowbotham, Anestezjologia, t. 1, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2008, ISBN 978-83-7609-005-4.
    1. 1 2 3 4 S. 382.
    2. 1 2 3 4 S. 383.
  5. Reinhard Larsen, Anestezjologia, Wrocław: Urban & Partner, 2003, ISBN 83-87944-14-9.
    1. 1 2 3 4 5 6 7 S. 669.
    2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S. 670.
    3. ↑ S. 673.
    4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S. 672.
    5. ↑ S. 672–673.
    6. 1 2 S. 671.
  6. 1 2 3 4 Carl L. Gwinnutt, Anestezjologia kliniczna, Wrocław: Urban & Partner, 1999, s. 98, ISBN 83-87944-10-6.
  7. 1 2 3 Zbigniew Rybicki, Intensywna terapia dorosłych, Lublin: Makmed, 2009, s. 222, ISBN 978-83-927780-4-2.
  8. 1 2 3 Mark Weinert, Anestezjologia. Crash Course, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2008, s. 45, ISBN 978-83-60290-44-6.
  9. 1 2 Anestezjologia, Kraków: Medycyna Praktyczna, 2001, ISBN 83-88092-37-5.
    1. ↑ S. 163.

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.