Kapnometria

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
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.

Spektrofotometria

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

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. Aby unikać kondensacji pary wodnej komora z czujnikiem jest podgrzewana. Nowoczesne urządzenia stosują różne długości fali aby wyeliminować wpływ innych gazów.

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

Pomiar w strumieniu bocznym

Jest to najczęściej stosowany typ pomiaru. Polega on na zasysaniu niewielkiej objętości gazu wydechowego w sposób ciągły za pomocą wąskiej rurki z układu oddechowego pacjenta do urządzenia z komorą pomiarową. Prędkość przepływu mieści się w granicach od 50 do 500 ml/min. 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. 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 ze względu na jego opóźnienie.

Pomiar w strumieniu głównym

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

Dokładność pomiaru

Błędy pomiaru wahają się na poziomie 0,5%. Czas pomiaru nie przekracza 0,5 s, 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.

Czynniki wpływające na pomiar CO₂:

ciśnienie atmosferyczne
para wodna
obecność innych gazów anestetycznych
bezwładność systemu

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

Kapnogram

Prawidłowa krzywa kapnograficzna przypomina falę prostokątną:

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

Zastosowanie

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

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

Zanik CO₂ może wskazywać na nagłe zatrzymanie krążenia, w takim wypadku odczyt niezerowych wartości z kapnometru pod wpływem masażu serca pozwala potwierdzić skuteczność czynności resuscytacyjnych. Natomiast w przypadku operacji, objaw taki może oznaczać zator w tętnicy płucnej.

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

zanik krzywej do zera: rozłączenie urządzenia, awaria respiratora, całkowita niedrożność rurki intubacyjnej, intubacja przełyku, zatrzymanie krążenia;
powolny wzrost lub spadek: nieadekwatna wentylacja
- powolny spadek: spadek temperatury ciała, zmniejszenie pojemności minutowej serca;
- ciągły wzrost: hipowentylacja, hipertermia, częściowa niedrożność dróg oddechowych, absorpcja CO₂ przy laparoskipii w obecności odmy brzusznej;
nagły spadek:
- hipowolemia, wstrząs kardiogenny, zator tętnicy płucnej;
- nieszczelność w układzie oddechowym, częściowa niedrożność rurki intubacyjnej, nieszczelność w systemie zasysania w strumieniu bocznym;
spadek wykładniczy: poważna utrata krwi i spadek ciśnienia tętniczego, zespół małego rzutu, zatrzymanie akcji serca;
zaburzenia odcinka plateau: płytka anestezja, zaburzenia koordynacji mięśni, niedostateczna wentylacja lub blokada mięśniowo-nerwowaCITEREFAnestezjologia2001;
brak wyraźnego odcinka plateau: skurcz drobnych oskrzeli;
zerowanie w fazie wydechu: sklejona zastawka w układzie oddechowym, zaburzenia pracy pochłaniacza;
szybko zanikające niekształtne krzywe: zaintubowanie przełyku;
drobne fale na podstawowym wykresie: oscylacje kardiogenne, które odpowiadają skurczowej dynamice mięśnia sercowego.

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

Przypisy

1 2 3 Rosenberg, Kanto i Nuutinen 1998 ↓, s. 136.
↑ Marino 2009 ↓, s. 430.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Smith, Pinnock i Lin 2012 ↓, s. 812.
1 2 3 4 5 6 Aitkenhead, Smith i Rowbotham 2008 ↓, s. 382.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Larsen 2003 ↓, s. 669.
1 2 3 4 Gwinnutt 1999 ↓, s. 98.
1 2 3 4 Rybicki 2009 ↓, s. 222.
↑ Marino 2009 ↓, s. 435.
1 2 3 4 Aitkenhead, Smith i Rowbotham 2008 ↓, s. 383.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Larsen 2003 ↓, s. 670.
1 2 Smith, Pinnock i Lin 2012 ↓, s. 813.
↑ Larsen 2003 ↓, s. 673.
1 2 3 Weinert 2008 ↓, s. 45.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Rosenberg, Kanto i Nuutinen 1998 ↓, s. 137.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Larsen 2003 ↓, s. 672.
↑ Larsen 2003 ↓, s. 672-673.
↑ Anestezjologia 2001 ↓, s. 163.
1 2 Larsen 2003 ↓, s. 671.
↑ Anestezjologia 2001 ↓.

Bibliografia

Alan R.A.R. Aitkenhead Alan R.A.R., GrahamG. Smith GrahamG., David J.D.J. Rowbotham David J.D.J., Anestezjologia, t. 1, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2008, ISBN 978-83-7609-005-4 .
Carl L.C.L. Gwinnutt Carl L.C.L., Anestezjologia kliniczna, Wrocław: Urban & Partner, 1999, ISBN 83-87944-10-6 .
ReinhardR. Larsen ReinhardR., Anestezjologia, Wrocław: Urban & Partner, 2003, ISBN 83-87944-14-9 .
Paul L.P.L. Marino Paul L.P.L., Intensywna terapia, wyd. III, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2009, ISBN 978-83-7609-065-8 .
PerP. Rosenberg PerP., JussiJ. Kanto JussiJ., LauriL. Nuutinen LauriL., Anestezjologia, Gdańsk: Novus Orbis, 1998, ISBN 83-85560-42-4 .
ZbigniewZ. Rybicki ZbigniewZ., Intensywna terapia dorosłych, Lublin: Makmed, 2009, ISBN 978-83-927780-4-2 .
TimT. Smith TimT., CollinC. Pinnock CollinC., TedT. Lin TedT., Podstawy Anestezjologii, Wydanie Trzecie, Warszawa: DB Publishing, 2012, ISBN 978-83-62526-05-5 .
MarkM. Weinert MarkM., Anestezjologia. Crash Course, Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2008, ISBN 978-83-60290-44-6 .
Anestezjologia, Praca zbiorowa, Kraków: Medycyna Praktyczna, 2001, ISBN 83-88092-37-5 .

Linki zewnętrzne

EtCO2 – zastosowanie w RM i OIT | Intensywna terapia | Ratownictwo, intensywnaterapia.wordpress.com, 23 stycznia 2015 [dostęp 2015-10-03] .

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[CITEREFRosenbergKantoNuutinen1998136-1] 1 2 3 Rosenberg, Kanto i Nuutinen 1998 ↓, s. 136.

[CITEREFMarino2009430-2] Marino 2009 ↓, s. 430.

[CITEREFSmithPinnockLin2012812-3] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Smith, Pinnock i Lin 2012 ↓, s. 812.

[CITEREFAitkenheadSmithRowbotham2008382-4] 1 2 3 4 5 6 Aitkenhead, Smith i Rowbotham 2008 ↓, s. 382.

[CITEREFLarsen2003669-5] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Larsen 2003 ↓, s. 669.

[CITEREFGwinnutt199998-6] 1 2 3 4 Gwinnutt 1999 ↓, s. 98.

[CITEREFRybicki2009222-7] 1 2 3 4 Rybicki 2009 ↓, s. 222.

[CITEREFMarino2009435-8] Marino 2009 ↓, s. 435.

[CITEREFAitkenheadSmithRowbotham2008383-9] 1 2 3 4 Aitkenhead, Smith i Rowbotham 2008 ↓, s. 383.

[CITEREFLarsen2003670-10] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Larsen 2003 ↓, s. 670.

[CITEREFSmithPinnockLin2012813-11] 1 2 Smith, Pinnock i Lin 2012 ↓, s. 813.

[CITEREFLarsen2003673-12] Larsen 2003 ↓, s. 673.

[CITEREFWeinert200845-13] 1 2 3 Weinert 2008 ↓, s. 45.

[CITEREFRosenbergKantoNuutinen1998137-14] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Rosenberg, Kanto i Nuutinen 1998 ↓, s. 137.

[CITEREFLarsen2003672-15] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Larsen 2003 ↓, s. 672.

[CITEREFLarsen2003672-673-16] Larsen 2003 ↓, s. 672-673.

[CITEREF''Anestezjologia''2001163-17] Anestezjologia 2001 ↓, s. 163.

[CITEREFLarsen2003671-18] 1 2 Larsen 2003 ↓, s. 671.

[CITEREF''Anestezjologia''2001-19] Anestezjologia 2001 ↓.