麻醉监护之呼气末二氧化碳监测

2020-07-28



呼气末二氧化碳 End-Tidal Carbon Dioxide (ETCO2) 监测是一项无创、简便、实时、连续的功能学监测指标。是对患者呼吸系统管理的两个基本检测指标之一。其浓度值是判断气道梗阻和通气是否合适最灵敏的参数。正因为其高灵敏性、无创检测的优点,已被广泛应用于手术麻醉的监护中,利用它监护患者的呼吸状态,并控制患者的通气,是麻醉监测的常规手段之一。也被认为是除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉氧饱和度以外的第六个基本生命体征。那么,什么是ETCO2监测?它在临床麻醉的监测中发挥着怎样的作用呢?我们一起来认识一下。


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一、ETCO2 监测原理及分类

1、原理:ETCO2监测的方法有吸光光度法、显色法、质谱分析法、拉曼散射分析法等。临床上以吸光光度法最为常用。利用二氧化碳吸收4.26um波长的红外线这一特点,通过监测红外线衰减度来计算二氧化碳的浓度。

2、分类:临床常用的红外线法又根据气体采样的方式分为旁流型主流型

(1)主流型  

主流型特点为气流直接经过测量室,检测管路为人工气道的一部分。优点在于检测结果受气道内水汽和分泌物影响较小,实时监控,没有延时,检测精度较高。缺点在于持续监测仅可用于密闭气道,需要固定,容易摔坏。如下图(1)示。


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图(1) 主流型
    (2)旁流型


  旁流型气流被动进入测量室。呼出的气体经由抽气泵抽取部分至测量室进行测量。优点在于可用于非密闭气道,采样部位多样。缺点在于采样口易受气道内水汽和分泌物影响,对于低流速通气或小儿,抽吸采样产生的气流丢失可能影响潮气量测定和呼吸机触发。如下图(2)示:


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 图(2) 旁流型
二、ETCO2 监测波形及其意义
呼气末二氧化碳波形如何看?其正常波形如下图示:
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A. 基线:吸气基线,应处于零位,呼气的开始部分为气道内死腔气,基本上不含CO2。


B. 呼气上升支,较陡直,为肺泡气和死腔气混合气体。

C-D. 呼气的平稳期。

D. 呼气末二氧化碳值。

D-E. 吸气部分曲线显示了快速减少的二氧化碳浓度。

三、ETCO2 监测常见的临床应用

1.定管路位置 人工气道定位,推荐气管插管后使用ETCO2 监测仪判断插管位置。目前作为确认气管导管在气道用的最多的方法便是听诊器,但插入胃中,仍然能够听诊到呼吸音给部分极端病例的气管导管位置确认带来困难,而呼气末二氧化碳则是公认的确认气管导管位置的金标准,只要呼气末二氧化碳能够显示连续的波形,则可百分之百确认气管导管在气管内,遇到极端情况,血氧持续下降,只要能在监护仪上看到持续的二氧化碳波形,便不再怀疑导管位置,避免慌忙下判断错误而误拔管,甚至重新建立气道困难的严重医源性事故。

2. 及时识别呼吸机机械故障或患者突发异常 正在进行机械通气的患者,如发生了漏气、导管扭曲、气管阻塞等故障时,可立即出现呼气末二氧化碳数字及形态改变,出现恶性高热、体温升高等可使ETCO2增高,波幅变大,发生休克、心跳骤停及肺空气栓塞或血栓梗死时,肺血流减少则可使CO2深度迅即下降至零。可以说一个小小的二氧化碳的波形代表的意义却非常重要,是保障患者安全的重要一环。

3. 通气功能评价 低通气状态下的监测,对于治疗性低通气患者,如急性呼吸窘迫综合证患者进行保护性肺通气策略治疗时,小潮气量(6mL/kg甚至更低),通气增加了二氧化碳潴留的风险,实时监测ETCO2可以及时发现。

4. 气道梗阻判断 对于小气道梗阻导致通气困难的患者,由于肺气泡内气体排出缓慢,气体存留在肺泡内的时间较久,肺泡气的二氧化碳分压更接近静脉二氧化碳分压。这一部分气体在呼气后期缓慢排出,使得二氧化碳波形在时相C-D段呈斜向上的鲨鱼鳍样特性改变,如图示,可以根据此特征性图形初步判断气道梗阻情况。


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5. 判断麻醉机和呼吸机器械故障  呼气活瓣失灵或钠石灰失效时,整个呼吸过程均有CO2的存在,ETCO2升高,麻醉机或呼吸器衔接脱落,ETCO2立即下降为零。


6.调节呼吸机参数和指导呼吸机的撤除   1)全麻期间或呼吸功能不全使用呼吸机时,可以根据ETCO2值来调节通气量,避免过度通气或通气不足,造成高或低碳酸血症。2)选择最佳PEEP值,一般来说最小ETCO2值为PEEP为最佳的PEEP值。3)ETCO2监测为连续无创监测,可用于指导呼吸机的暂时停用,当自主呼吸时,SPO2和ETCO2保持正常,可以撤除呼吸机。

总之,呼气末二氧化碳(ETCO2)作为一种无创监测技术已越来越多地应用于临床中,其临床应用不止本文中所述,且由于其所占面积小且易连接等特点成为救护车常备监测器。ETCO2监测还被列为确认高级气道安置的金标准,是不可或缺的现代急危重病监护技术,极大地提高手术麻醉的安全性,使患者受益。


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