Kapnometria

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
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[edytuj]

kapnometria 
pomiar stężenia CO2
kapnografia 
prezentacja zmian stężenia CO2 w czasie[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[edytuj]

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].

Spektrofotometria[edytuj]

W większości obecnych urządzeń[3] w pomiarze wykorzystuje się fakt, że dwutlenek węgla pochłania światło w zakresie podczerwieni o długości fali około 4,3 μm[1]. Zgodnie z prawem Lamberta-Beera stopień absorbancji jest wprost proporcjonalny do stężenia gazu[4][5]. 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[7][8]. Skład powietrza pęcherzykowego można uzyskać analizując końcowowydechowe stężenie dwutlenku węgla[9][6], tuż przed rozpoczęciem nowego wdechu[10]. Wartości odczytane w tej fazie przyjmuje się za miarę poprawności wentylacji[9].

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]. Aby unikać kondensacji pary wodnej komora z czujnikiem jest podgrzewana[4]. Nowoczesne urządzenia stosują różne długości fali aby wyeliminować wpływ innych gazów[4].

Z uwagi na konstrukcję mierników rozróżnia się urządzenia pomiarowe strumienia bocznego lub głównego[3].

Pomiar w strumieniu bocznym[edytuj]

Jest to najczęściej stosowany typ pomiaru[3]. 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][5]. Prędkość przepływu mieści się w granicach od 50 do 500 ml/min[3]. Długość przewodu nie przekracza 3 m[5]. Dłuższe przewody mogą powodować błędy pomiarowe z uwagi na możliwość mieszania się gazów z kolejnych cyklów oddechowych lub obecność wody[5]. Zaletą tego typu urządzeń jest wygodniejszy sposób obsługi ze względu na poręczne, a jednocześnie solidne połączenie z pacjentem[3]. Wadą jest konieczność stosowania specjalnych filtrów usuwających parę wodną[3] oraz dłuższy czas pomiaru[3] ze względu na jego opóźnienie[9].

Pomiar w strumieniu głównym[edytuj]

Polega na umieszczeniu czujnika pomiarowego w głównym torze układu oddechowego[5] lub respiratorze[3]. Zaletą jest prostota systemu i krótki czas pomiaru[11] korzystny zwłaszcza u dzieci, u których występuje wysoka częstotliwość oddechu[1][12]. Wadą jest delikatność, rozmiar i waga czujnika[11][5], który może łatwo ulec uszkodzeniu[9].

Dokładność pomiaru[edytuj]

Błędy pomiaru wahają się na poziomie 0,5%[4]. Czas pomiaru nie przekracza 0,5 s[4], i typowo wynosi około 0,25 s[5]. Przed każdym pomiarem urządzenie musi zostać skalibrowane przepuszczając przez nie gaz o znanym stężeniu CO2[5]. Wyniki podawane są w jednostkach ciśnienia cząstkowego (mmHg) lub jednostkach stężenia (%obj.)[5]. Wartość błędu nie przekracza ±2 mmHg na poziomie pCO2 40-60 mmHg[5]. Wymagane jest aby urządzenie gwarantowało stabilne wyniki wciągu 24 godzin od kalibracji[5].

Czynniki wpływające na pomiar CO2[10]:

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

Teoretyczna różnica stężenia CO2 w tętnicach i pęcherzykach płucnych powinna wynosić 0 mmHg[10]. Jednak w warunkach klinicznych zawsze istnieje stały błąd, w którym ciśnienie końcowowydechowe jest niższe od ciśnienia tętniczego[6][10]. Wartość tę nazywa się tętniczo-pęcherzykowym gradientem pCO2[10] i wynosi ona zwykle 3-5 mmHg[10] lub 0,7 kPa[6]. Różnicę na poziomie 5 mmHg uznaje się za fizjologiczną przy prawidłowych wartościach 34-46 mmHg[13].

Kapnogram[edytuj]

Prawidłowa krzywa kapnograficzna:
2 - wydech
1 - wdech

Prawidłowa krzywa kapnograficzna przypomina falę prostokątną[4]:

  • faza zero - wdech[10], powietrze przestrzeni martwej[14]
  • stromy wzrost CO2 tuż po rozpoczęciu wydechu[10], stopniowa wymiana powietrza przestrzeni martwej w powietrze pęcherzykowe[14]
  • plateau - powietrze pęcherzykowe[14], powolny wzrost, w którym maksimum uznaje się za stężenie końcowowydechowe[10][14]
  • stromy spadek - rozpoczęcie wdechu[10][14]

Zastosowanie[edytuj]

Krzywa kapnograficzna wraz z danymi pulsoksymetrycznymi na monitorze znieczulenia

Kapnometry lub kapnografy stanowią podstawowe wyposażenie stanowiska anestezjologicznego do monitorowania wymiany gazowej[15].

Kapnometria pozwala na jednoznaczne potwierdzenie czy rurka intubacyjna została umieszczona prawidłowo w tchawicy[15][13]. Intubację do przełyku można rozpoznać po bardzo niskich wartościach wydechowego CO2[15].

Zanik CO2 może wskazywać na nagłe zatrzymanie krążenia[13], w takim wypadku odczyt niezerowych wartości z kapnometru pod wpływem masażu serca pozwala potwierdzić skuteczność czynności resuscytacyjnych[16][7]. Natomiast w przypadku operacji, objaw taki może oznaczać zator w tętnicy płucnej[14].

Stosowanie kapnografu znacznie zwiększa możliwości diagnostyczne przez ocenę kształtu krzywej kapnograficznej[14]:

  • zanik krzywej do zera: rozłączenie urządzenia[14][15], awaria respiratora[15], całkowita niedrożność rurki intubacyjnej[15], intubacja przełyku[15], zatrzymanie krążenia[14];
  • powolny wzrost lub spadek: nieadekwatna wentylacja[14]
    • powolny spadek: spadek temperatury ciała, zmniejszenie pojemności minutowej serca[15];
    • ciągły wzrost: hipowentylacja, hipertermia, częściowa niedrożność dróg oddechowych, absorpcja CO2 przy laparoskipii w obecności odmy brzusznej[15];
  • nagły spadek:
    • hipowolemia, wstrząs kardiogenny, zator tętnicy płucnej[14];
    • nieszczelność w układzie oddechowym, częściowa niedrożność rurki intubacyjnej, nieszczelność w systemie zasysania w strumieniu bocznym[15];
  • spadek wykładniczy: poważna utrata krwi i spadek ciśnienia tętniczego, zespół małego rzutu, zatrzymanie akcji serca[15];
  • zaburzenia odcinka plateau: płytka anestezja, zaburzenia koordynacji mięśni[14], niedostateczna wentylacja lub blokada mięśniowo-nerwowaCITEREFAnestezjologia2001;
  • brak wyraźnego odcinka plateau: skurcz drobnych oskrzeli[14];
  • zerowanie w fazie wydechu: sklejona zastawka w układzie oddechowym, zaburzenia pracy pochłaniacza[14];
  • szybko zanikające niekształtne krzywe: zaintubowanie przełyku[17];
  • drobne fale na podstawowym wykresie: oscylacje kardiogenne[18][19], które odpowiadają skurczowej dynamice mięśnia sercowego[18].

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

Przypisy

Bibliografia[edytuj]

  • 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[edytuj]

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.