呼末二氧化碳監(jiān)測

呼吸末二氧化碳（PETCO2）監(jiān)測在臨床麻醉中的應用及意義2021/6/271ETCO2名稱的由來

在呼氣起始（呼末二氧化碳上升支）代表氣管和支氣管內的氣體呼出過程，這部分氣體屬于死腔一部分，故不能代表肺泡內CO2分壓水平，只有在呼氣末才是肺泡內氣體呼出氣道的過程，故名為呼氣末CO2，經(jīng)過傳感器測得的數(shù)值為ETCO2。CO2波形的頻率即為呼吸頻率。2021/6/272基礎知識

二氧化碳為組織細胞代謝所產(chǎn)生，經(jīng)毛細血管和靜脈運輸?shù)椒?，從肺毛細血管彌散入肺泡，在呼氣時排出體外。正常情況下，靜脈血CO2分壓值為46mmHg，肺泡中CO2分壓值為40(35-45)mmHg。當靜脈血（去氧血液）進入肺毛細血管時，可以和肺泡中的氣體進行彌散交換并達到平衡，故動脈血CO2分壓（PaCO2）數(shù)值等于肺泡中CO2分壓值40mmHg。大氣中CO2濃度很低，機體通過調整呼吸的頻率和深度改變肺泡CO2分壓水平，呼吸頻率的增加使更多的CO2被排出體外。腦內呼吸中樞也是根據(jù)PaCO2水平調整呼吸頻率和節(jié)律。2021/6/273生理原理組織細胞代謝產(chǎn)生二氧化碳，經(jīng)毛細血管和靜脈運輸?shù)椒?，呼氣時排出體外，在產(chǎn)生、運輸和排出過程中的任何環(huán)節(jié)發(fā)生障礙，均可使CO2在體內潴留或排出過多，并造成不良影響。因此，體內二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）、肺泡通氣量（VA）和肺血流灌注量三者共同影響肺泡內二氧化碳分壓（PACO2）。CO2彌散能力很強，極易從肺毛細血管進入肺泡內，肺泡和動脈血CO2很快完全平衡，且無明顯心肺疾病的患者V/Q比值正常，最后呼出的氣體應為肺泡氣，一定程度上，PETCO2≈PACO2≈PaCO2，所以臨床上可通過測定PETCO2反映paCO2的變化。2021/6/274物理原理CO2監(jiān)測儀可根據(jù)不同的物理原理測定呼氣末CO2，包括紅外線分析儀、質譜儀、拉曼散分析儀、聲光分光鏡和化學CO2指示器等，而最常用的CO2監(jiān)測儀是根據(jù)紅外線吸收光譜的原理設計而成的，因CO2能吸收特殊波長的紅外線(4.3μｍ)，當呼吸氣體經(jīng)過紅外線傳感器時，紅外線光源的光束透過氣體樣本，光束量衰減，且衰減程度與CO2

濃度呈正比。紅外線檢測器測得紅外線的光束量，最后經(jīng)過微電腦處理獲得PETCO2或呼氣末二氧化碳濃度(CETCO2)，以數(shù)字(mmHg或kPa及%)和CO2圖形顯示。紅外線CO2監(jiān)測儀中還配有光限制器、游離CO2參考室及溫度補償電路等，使讀數(shù)穩(wěn)定，減少其他因素干擾。2021/6/275依據(jù)氣體的采樣方法不同，CO2監(jiān)測儀可分為旁流型(sidestream)和主流型(mainstream)兩種旁流型是經(jīng)取樣管從氣道內持續(xù)吸出部分氣體送至紅外線測定室作測定，傳感器并不直接連接在通氣回路中，不增加回路的死腔量；不增加部件的重量；不需要密閉的呼吸回路，對未插氣管導管的病人，改裝后的取樣管經(jīng)鼻腔仍可作出精確的測定。不足之處是識別反應稍慢；可因水蒸汽或氣道內分泌物而影響取樣；在行低流量麻醉或小兒麻醉中應注意補充因取樣而丟失的氣體量。目前大部分監(jiān)測儀是采用旁流型測定。2021/6/276PETCO2影響因素1、調零和定標使用前應常規(guī)將采樣管通大氣調零，使基線位于零點，同時應定期用標準濃度CO2氣體定標，以保證測定準確性。2、避免采樣管堵塞水汽、分泌物和治療用氣霧液積聚在采樣管內，一旦阻塞采樣管，就不能測定PETCO2，甚至水可進入分析室內污染傳感器，使儀器失靈，因此使用時應將采樣管放在高于病人的位置，可減少液體流入導管的機會，導管被阻塞時應及時清洗或更換。3、回路氣體損失在循環(huán)緊閉呼吸回路內氣流速度很慢時，用旁流型方法采樣后，回路內氣體損失可達100ml/min。2021/6/277PETCO2影響因素4、注意漏氣和氣體混雜采樣管漏氣或經(jīng)鼻采樣，可能混雜空氣，樣本稀釋，結果可使測定的PETCO2值偏低。5、呼吸頻率影響呼吸頻率快時，呼氣不完全，肺泡氣不能完全排出，呼出氣不能代表肺泡氣；特別是當監(jiān)測儀反應時間大于病人呼吸周期時，都可致對PETCO2監(jiān)測值偏低。6、通氣不足通氣不足時，呼氣流速減慢，如低于采樣氣體流速，則PETCO2偏低，此時采樣氣體流速應定為150ml/min或更低，可提高測定準確性。2021/6/278PETCO2監(jiān)測的臨床應用1.監(jiān)測通氣功能2.維持正常通氣3.確定氣管的位置4.及時發(fā)現(xiàn)呼吸機的機械故障5.調節(jié)呼吸機參數(shù)和指導呼吸機的撤除6.監(jiān)測體內CO2產(chǎn)量的變化7.了解肺泡無效腔量及肺血流量變化8.監(jiān)測循環(huán)功能9.無創(chuàng)評估PaCO22021/6/279PETCO2監(jiān)測的臨床應用

預測創(chuàng)傷患者的死亡率PETCO2與通氣和心排量的關系：1、當心排量（血流）正常時，PETCO2反映通氣情況2、當心排量下降時，PETCO2反映心排量2021/6/2710PETCO2監(jiān)測的臨床應用在高級氣道中應用PETCO2

在自主呼吸病人中應用經(jīng)鼻導管測定ETCO2，并未受到鼻咽部死腔氣體的存在而影響其結果，在非封閉條件下PETCO2亦能準確評價PaCO2，達到無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測肺功能通氣、換氣的目的。在應用CPAP患者中，ETCO2監(jiān)測也是被推薦的。2021/6/2711PETCO2監(jiān)測的臨床應用監(jiān)測在確認高級氣道安置中的作用

2005年一項院前研究比較氣管插管誤插率，發(fā)現(xiàn)應用ETCO2監(jiān)測組可使概率降低到0，而未應用ETCO2監(jiān)測組概率為23%。值得注意的是，在插管前飲過含CO2飲料的患者，當氣管導管誤入食管時也可出現(xiàn)ETCO2的數(shù)值和波形，但波形與正常波形差異較大。2021/6/2712PETCO2監(jiān)測的臨床應用ETCO2監(jiān)測在心搏驟停中的提示2021/6/2713PETCO2監(jiān)測的臨床應用評估支氣管痙攣2021/6/2714PETCO2監(jiān)測的臨床應用評估敗血癥的嚴重程度ETCO2數(shù)值與敗血癥的死亡率有很強的相關性，較低的ETCO2水平提示更高的死亡率。在奧蘭多的一項研究發(fā)現(xiàn)，在急診的敗血癥發(fā)熱患者中，存活患者的ETCO2平均值32.6mmHg，而死亡患者的ETCO2平均值為26.5mmHg。2021/6/2715PETCO2監(jiān)測的臨床應用提示肺栓塞

在肺栓塞患者中，由于栓子阻止血流返回至肺臟，CO2與肺泡交換減少以致ETCO2低于正常值。當ETCO2低于28mmHg并伴有其他肺栓塞征象或其危險因素時，要高度考慮肺栓塞的可能。2021/6/2716PETCO2監(jiān)測的臨床應用監(jiān)測通氣情況

無明顯心肺疾病的患者V/Q(全肺平均通氣4L/血流灌注5L)比值正常，一定程度上PETCO2可以反映PaCO2。病理情況下，

PETCO2-PaCO2會發(fā)生變化。

2021/6/2717PETCO2波形YourTextherenitaugueduisdoloretefeugaitnullafacilisiⅠ相：吸氣基線，位于零點，代表吸氣終止，呼氣開始，為死腔氣，基本上不含二氧化碳。Ⅱ相：呼氣上升支，呈S形陡直上升，代表死腔氣和肺泡氣混合過程。Ⅲ相：呼氣平臺，曲線呈水平或微向上傾斜，代表混合肺泡氣，其末尾最高點R點為平臺峰值，代表了PETCO2值。Ⅳ相：吸氣下降支，意味著吸氣開始，隨著新鮮氣體的吸入，二氧化碳曲線迅速而陡直下降至基線。2021/6/2718PETCO2波形應觀察五個方面：基線：代表吸入CO2濃度，一般應等于零；高度：代表呼出CO2的分壓值；形態(tài)：正常CO2波形與異常波形；頻率：反映呼吸頻率即二氧化碳波形出現(xiàn)的頻率；節(jié)律：反映呼吸中樞或呼吸功能2021/6/2719PETCO2正常波形2021/6/2720PETCO2波形--Ⅰ相變化Ⅰ相變化：正常時，PⅠCO2幾乎為零，吸氣基線抬高代表CO2重復吸入，見于呼吸回路異常/機械死腔，如CO2吸收劑鈉石灰耗竭、吸氣活瓣失靈。2021/6/2721PETCO2波形--Ⅰ相變化原因:活瓣故障吸氣流量不足二氧化碳吸收系統(tǒng)故障回路內部分重吸入呼氣時間不足2021/6/2722PETCO2波形--Ⅰ相變化2021/6/2723PETCO2波形--Ⅱ相變化Ⅱ相變化Ⅱ相上升速率與第一秒時間肺活量呈正相關，呼氣上升支延長，見于呼出氣流受阻，如哮喘、支氣管痙攣、COPD及氣管導管扭曲等。2021/6/2724PETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2725PETCO2波形--Ⅲ相變化

a:呼氣平臺終末抬高：反映死腔量增加，V/Q比例失調?？梢娪诼宰枞苑渭不蓟驓夤墀d攣等情況使肺泡排氣不均。2021/6/2726PETCO2波形--Ⅲ相變化

原因:呼吸回路的呼氣段阻塞上呼吸道異物氣管插管或螺紋管部分阻塞或打折支氣管痙攣2021/6/2727PETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2728ETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2729PETCO2波形--Ⅲ相變化

b:呼氣平臺升高：見于肺泡通氣不足或輸入肺泡的CO2增多，如分鐘通氣量不足（呼吸機設置不當、中樞抑制等）、CO2產(chǎn)量增加（如甲亢危象、惡性高熱和敗血癥等）、突然放松止血帶、靜脈輸入碳酸氫鈉過快及腹腔鏡CO2氣腹等。2021/6/2730PETCO2波形--Ⅲ相變化

原因:呼吸頻率減少(通氣不足)潮氣量減少(通氣不足)代謝增加體溫增高(惡性高熱)2021/6/2731ETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2732PETCO2波形--Ⅲ相變化

c:呼氣平臺低：見于肺泡通氣過度或輸入肺泡的CO2減少，如分鐘通氣量過大（疼痛、代酸、缺氧等），低心排及肺血流量減少。2021/6/2733PETCO2波形--Ⅲ相變化

原因：呼吸頻率增加(過度換氣)潮氣量增加(過度換氣)代謝下降體溫降低2021/6/27342021/6/2735PETCO2波形--Ⅲ相變化

d:呼氣平臺溝裂：見于自主呼吸恢復，肌松藥作用即將消失，溝裂的深度和寬度與自主潮氣量的大小呈正比，可用于估計呼吸功能的恢復程度，隨著潮氣量的逐步增大，溝裂加深加寬，最后平臺分離一大一小依次排列的波形，前者代表機械通氣，后者代表自主呼吸。須等待裂口消失后才能拔除氣管插管，因為它提示有通氣障礙存在。2021/6/2736PETCO2波形--Ⅲ相變化原因:肌松作用部分恢復呼吸恢復與人工呼吸同步2021/6/2737PETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2738PETCO2波形--Ⅲ相變化

e:呼氣平臺后段降低：見于按壓病人胸廓，造成胸廓和肺反彈，氣道內氣體逆向流動所致。2021/6/2739PETCO2波形--Ⅲ相變化2021/6/2740PETCO2波形--Ⅲ相變化

f:呼氣平臺前段壓低：見于呼氣活瓣失靈，有新鮮氣流混入。

2021/6/2741PETCO2波形--Ⅳ相變化2021/6/2742PETCO2波形--Ⅳ相變化

a:吸氣下降支呈鋸齒形（心源性振動波），是由于中樞呼吸抑制或呼吸機頻率太慢，心臟和主動脈波動時拍擊肺所致。表現(xiàn)為出現(xiàn)在較長呼氣末端之后，與心跳同步的低頻小潮氣量呼吸曲線。2021/6/2743PETCO2波形--Ⅳ相變化

b:下降支坡度變大，提示吸入流速減慢，見于限制性通氣功能障礙或吸氣活瓣失靈。

2021/6/2744PETCO2波形--Ⅳ相變化

c:冰山樣曲線，多見于肌松藥作用消失，自主呼吸恢復初期，自主呼吸頻率低，峰相呈不連貫狀，有如冰山消融。2021/6/2745PETCO2波形--Ⅳ相變化d: