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方法文章

过期的一氧化碳2 急诊科有创通气或自主呼吸患者的测量

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DOI:

10.3791/2508

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2011年1月29日

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本文内容

摘要

本视频介绍了如何对已插管及自主呼吸的患者进行CO2测量。主要临床适应证涉及急诊情况:(1)确认气管插管位置是否正确;(2)在创伤患者中维持正常二氧化碳水平;(3)在程序性镇静过程中监测通气状况。

摘要

二氧化碳(CO2)与氧气(O2)同为人体内最重要的气体。在急诊科,医生对经口呼出的 CO2 进行测量已日益引起广泛的临床关注,其应用指征包括:(1)对气管插管患者的监护与监测;(2)确认气管插管位置正确;(3)对心脏骤停患者进行监测;(4)实现插管颅脑外伤患者的 normocapnia(正常二氧化碳水平);(5)在程序性镇静过程中监测通气状况。本视频可帮助医生熟悉二氧化碳波形图(capnography)的使用,文字部分则对相关理论与原理进行回顾。特别将回顾 CO2 对机体的重要性、测量呼出 CO2 的意义、动脉血与呼出 CO2 的差异、二氧化碳波形图所用设备及其可能产生的伪影与常见误区。由于医生在临床实践中对 CO2 测量应用的主要顾虑源于对 CO2 生理病理机制缺乏正确理解,我们希望本讲解内容及配套的视频片段能够有助于克服这一局限。

方案

二氧化碳图法中使用的材料

过期CO利用的障碍之一2 监测的差异在于急诊医师所使用的材料不同。为了澄清这一情况,重要的是要区分患者是接受人工通气还是自主呼吸。至于其他方面,用于分析的不同技术对临床结果和效率已不再产生显著影响。

这一说法适用于传统上对旁流式和主流式二氧化碳监测的区分。这两种技术均用于测量CO₂2 利用红外波;侧流系统通过一个吸气泵输送 CO2 从口腔到监测仪中检测器的气流进行检测,而主流系统则测量 CO2 直接连接至患者口部附近的一个小型腔室,并通过电缆与监测仪相连。传统上,旁流式系统用于自主呼吸的患者,因为该系统更轻便;而主流式系统稍显笨重,需直接连接至气管插管患者的气管导管。近年来的技术进步已显著缩小了主流式与旁流式系统之间的差异。目前新技术正朝着微流式系统发展,该系统可视为一种“增强型旁流系统”,其中二氧化碳通过一根细管输送至检测器所在的腔室,从而缩短了从口腔到检测腔的过渡时间,使二氧化碳波形几乎与气流通过口腔的时刻同步。接下来,让我们根据下文所述,了解在材料选择方面具有决定性差异的因素 视频序列的后半部分:

  • 如果医师希望监测自主呼吸的患者,以便早期发现呼吸暂停(如在操作性镇静期间或药物中毒后),则仅需关注曲线的形态,而呼出末二氧化碳(ETCO₂)的实际数值并不重要。2 重要性较低。在此情况下,医生可在鼻导管与可同时提供氧气和二氧化碳监测的鼻罩之间进行选择。2 抽吸,或一薄层 CO2 可置于传统面罩下的吸液管
  • 如果医生希望精确分析 ETCO2 为了调整呼吸机参数、验证气管插管位置的正确性,或在心脏骤停期间评估预后,必须使用可与气管插管适配的材料(始终置于过滤器后方,以防止患者分泌物堵塞管路)。

二氧化碳波形图

图1给出了三次呼气过程中典型的二氧化碳浓度图。每次吸气时,曲线回到横轴(0值),因为吸入的空气中几乎不含CO2。

显示呼吸分析中吸气和呼气阶段CO2水平的二氧化碳图波形图。
图1: 吸气-呼气交替

PaCO2 与 ETCO2 的差异

认为可以通过无创方式监测呼出的CO2 在所有情况下都无法替代被视为测量PaCO₂金标准的动脉血气(ABG)检测2. 所有这些都取决于进行呼出二氧化碳测量的指征2 以及患者的 cardio-respiratory 状况。如果指征是监测呼吸活动以防止镇静期间出现通气不足和呼吸暂停,则无论 ETCO 的值如何,对曲线进行简单分析即已足够2另一方面,如果指征是监测无心肺疾病史的头部外伤患者的通气是否充分,则可预期其呼气末二氧化碳(ETCO₂)水平处于正常范围。2 接近 PaO 的值2 值,尽管精确的PaCO₂测量的必要性2 数值至少要求一次动脉血气(ABG)采样,这也使我们能够确认确实存在ETCO2 接近 PaCO₂2 在本案例中。

最后,如果遇到因呼吸窘迫而接受气管插管并进行机械通气的患者,ETCO2 值显然不能很好地反映 PaCO2。原因很简单:一旦通气/血流比值出现紊乱,无论存在何种心肺疾病,都会形成肺部清除 CO2 的障碍。结果导致 CO2 在血液中积聚,经鼻-口腔排出减少,从而形成 PaCO2 与 ETCO2 之间的差值。在这种情况下,在对 ETCO2 值进行任何解释之前,明确 PaCO2 的数值至关重要。

视频序列的第一部分介绍了如何解读 PaCO2 与 ETCO2 之间的差异。我们可以看到,ETCO2 的测量可立即完成且为无创操作,但在现阶段尚无法据此调整呼吸机参数。因此,需要测量 PaCO2 并将其与 ETCO2 进行比较。PaCO2 数值仍是评估患者通气状况的参考标准。

  • 如果PaCO₂2 若测得的数值高于目标值,例如为60 mmHg而非40 mmHg,则表明患者存在通气不足。此时可调整呼吸机参数,通过增加呼吸频率或潮气量来增强通气,从而降低PaCO₂水平2目标在于降低ETCO2 升高20 mmHg,无论初始ETCO₂水平如何2 值。例如,有可能呼气末二氧化碳(ETCO)2 当PaCO₂为50 mmHg时,其值为50 mmHg2 在60 mmHg时测定,由于PaCO2 -ETCO2 由心肺疾病引起的梯度。当呼吸机参数的调整使ETCO2 从50 mmHg降至30 mmHg,我们可以合理推断该患者通气充分,PaCO₂处于安全范围。2 数值从 60 mmHg 下降至 40 mmHg。
  • 相反,如果 PaCO₂2 低于目标值时,患者存在过度通气,因此必须降低呼吸频率或潮气量以达到目标值。如果PaCO₂2 比目标值低 20 mmHg 时,必须提高 ETCO₂2 通过调整呼吸机参数,使压力增加20 mmHg。

二氧化碳图中的伪影与陷阱。

尽管二氧化碳(CO2)测量技术在精确度、重复性、响应时间和曲线质量方面已变得可靠,但与其他任何监测参数一样,它仍然存在一定的局限性:

  • 第一个局限性源于医生对二氧化碳(CO2)生理病理学知识的掌握不足,从而导致其不愿采用该技术。我们希望本文的解释及配套的视频序列有助于克服这一局限。
  • 对于自主呼吸的患者,若通过面罩给予氧疗,会稀释呼出的二氧化碳(CO2),从而显著改变呼气末二氧化碳波形(capnogram)并导致呼气末二氧化碳分压(ETCO2)下降。视频序列展示了这一现象。
  • 若希望在程序性镇静过程中监测通气不足或呼吸暂停事件,通常预期ETCO2会随着患者通气不足而升高,并与动脉血二氧化碳分压(PaCO2)呈平行关系。然而,对于自主呼吸的患者,通气不足事件反而表现为ETCO2下降,这是因为患者仅以极小的潮气量呼吸,该潮气量实质上等于气管-支气管腔的死腔容积;而该空间不参与气体交换,因此几乎不含二氧化碳(CO2)。
  • 在机械通气过程中,常见的误区是忽视了ETCO2并不一定能够反映PaCO2(参见前一章节)。

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讨论

CO2 对生物体的重要性

在探索过期的CO之前2 监测时,必须全面理解 CO2 在人体内所起的总体作用。CO2 的产生速率约为每分钟 200 ml,CO2 不仅仅是细胞代谢的废物副产物。如果我们的延髓化学感受器在维持动脉血二氧化碳分压(PaCO₂)方面发挥作用2)在40 mmHg时,是由于CO2 在急诊医师日常接触的机体功能中,还具有其他作用:

  • CO2 作为机体持续产酸的缓冲剂,构成了一个巨大的储备库,从而能够维持适当的 pH 值。
  • CO2 值与患者的通气状态可靠相关,测量其水平对于确认患者是否存在通气不足或过度通气至关重要。
  • CO2 在调节脑灌注中起着重要作用:高碳酸血症可引起血管扩张,进而导致脑水肿;相反,低碳酸血症则引发血管收缩,增加缺血风险。
  • CO2 值与 O2 值的变化呈互...

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参考文献

  1. Gravenstein, J. S., Jaffe, M. B., Paulus, D. A. Capnography, Clinical aspects. , Cambridge. (2004).
  2. Kupnik, D., Skok, P. Capnometry in the prehospital setting: are we using its potential. Emerg Med J. 24, 614-617 (2007).
  3. Delorio, N. M. Continuous end-tidal carbon dioxide monitoring for confirmation of endotracheal tube placement is neither widely available nor consistently applied by emergency physicians. Emerg Med J. 22, 490-493 (2005).
  4. Burton, J. H., Harrah, J. D., Germann, C. A. Does end-tidal carbon dioxide monitoring detect respiratory events prior to current sedation monitoring practices? Acad Emerg Med. 13, 500-504 (2006).
  5. Fletcher, R., Jonson, B., Cumming, G., Brew, J. The concept of deadspace with special reference to the single breath test for carbon dioxide. Br J Anaesth. 53, 77-78 (1981).

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