二氧化碳監測儀(二氧化碳分析儀)

二氧化碳監測儀

二氧化碳分析儀一般指本詞條

二氧化碳監測儀是對動脈血二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2）進行監測的儀器。

基本介紹

  • 中文名：二氧化碳監測儀
  • 外文名：Capnometer
  • 管理類別：Ⅱ類醫療器械
  • 分類名稱：氣體測定設備
分類,工作原理,氣體採樣方法類型,臨床套用,優缺點,擴展閱讀,參考文獻,

分類

常用的可持續無創監測PaCO2的方法包括呼氣末二氧化碳（end-tidal carbon dioxide，ET-CO2）監測和經皮二氧化碳（transcutaneous carbon dioxide，TC-CO2）監測，所以根據監測方法可分為呼氣末二氧化碳監測儀和經皮二氧化碳監測儀。呼氣末二氧化碳監測儀又可分為主流式二氧化碳監測儀、旁流式二氧化碳監測儀和經鼻咽導管採樣的二氧化碳監測儀。

工作原理

1.呼出氣二氧化碳監測儀
1）紅外線法：最常用的測定方法。工作原理是CO2主要吸收波長為4260nm的紅外線，將氣體送入測試室，一側用紅外線照射，另一側用一感測器測出所接受紅外線的衰減程度，其衰減程度與CO2濃度成正比。
2）質譜儀法：將呼出及吸入氣以60ml/min輸入質譜儀，氣體分子在陰極電子束轟擊下解離轉換為離子，一些正離子經加速和靜電聚焦成電子束，進入測試室，在離子束出口的垂直方向施加強磁場，使其分散成弧形軌道，沉積在一盤上。每種氣體離子的軌道半徑與各自的質量-電荷比值成正比，於是在空間分散形成質譜。再收集測量不同氣體離子所帶的電流，電流量大小與氣體內離子數目成正比，經過計算器處理後，在200us內報出數值，亦可有波形顯示。
3）比色法：以探測器的色澤變化來確定CETCO2和判定導管是否在氣管內。當有胃液或其他酸性物質接觸後，探測器上色澤不能復原，簡便有用，但精確性沒有保證。
2.經皮二氧化碳監測儀
皮膚被經皮監測儀的特殊電極(CLARK電極)加熱，探頭所在部位的皮膚溫度升高，根據毛細血管對熱的反應的特性，其內血流量增多，加熱處的毛細血管床增加，此時動脈血和表皮下毛細血管發生氣體交換，氧和二氧化碳從毛細血管中彌散出來，擴散到皮下組織、皮膚。通過彌散入電極膜內的氣體改變電極內的pH，來計算出氧氣和二氧化碳的分壓，研究表明，其測得的結果為皮下組織的氣體分壓, 而不是動脈血的氣體分壓。由於加熱後的局部組織，毛細血管動脈化，氧氣和二氧化碳在擴張的毛細血管和組織間隙之間的彌散極快，故經皮氧分壓、二氧化碳分壓監測測得的數值與局部毛細血管內的氧分壓、二氧化碳分壓相似。

氣體採樣方法類型

呼出氣二氧化碳監測儀需要進行氣體採樣，依據感測器在空氣中的位置不同，常用採樣方法有兩種：主流型與旁流型。
1. 主流型：將紅外線感測器直接連線在患者的氣道接頭上，使呼吸氣體直接與感測器接觸。
2. 旁流型：是經側孔取樣。採樣器包括氣道連線管、採樣管(內徑1~2mm)和貯水瓶。具有流量調節功能的抽氣泵把氣體樣本送至紅外線測量室作測定，氣體流速為50~500ml/min,需氣量小。在進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。大部分監測儀採用旁流型取樣法。
3. 經鼻咽導管採樣：經鼻氧管口咽部採樣旁流二氧化碳監測儀，可以採集自主呼吸患者口腔和鼻部呼出的氣體，另一接口還可以同時供氧。隨著該監測技術的發展與成熟，可對非插管鎮靜狀態下患者的通氣情況進行準確且有效的監測。經鼻咽導管採樣的呼出氣二氧化碳監測儀在歐美國家已經廣泛套用於臨床，在國內少數醫院也得以引進。

臨床套用

1.呼出氣二氧化碳監測儀
呼出氣CO2監測曲線的問世，是使用無創技術檢測肺功能，特別是肺通氣功能的又一大進步，使在床邊連續、定量監測患者成為可能，尤其是為麻醉、ICU、呼吸科患者進行呼吸支持和管理提供了明確指標。PetCO2監測可用來評價肺泡通氣、整個氣道及呼吸迴路的通暢情況通氣功能、循環功能、肺血流及細微的重複吸入情況。
2.經皮二氧化碳監測儀
廣泛套用於外科手術評估、感染性休克的早期監測、糖尿病截肢平面判定、監測游離皮瓣移血運方情況及腹腔鏡手術監測面等。

優缺點

1. 主流式二氧化碳監測儀
1）優點是反應速度快且準確性高；氣道內分泌物或水蒸氣對監測效果影響小；波形失真少。
2）缺點為感測器重量較大，容易損壞；增加額外死腔量；僅適用於氣管插管患者。
2. 旁流式二氧化碳監測儀
1）優點是不增加迴路的死腔量及部件的重量，對未插氣管導管的患者也適應。
2）缺點是識別反應速度慢，波形可能失真。貯水瓶是防止水蒸氣進入測量室的重要部分，若採樣管漏氣、扭曲或內壁和測量室內有水汽，則測量結果不正確或不能顯示讀數發現上述情況，可將採集管取下，用O2吹乾再用。
3. 經鼻咽導管採樣的二氧化碳監測儀
優點是可以採集自主呼吸患者口腔和鼻部呼出的氣體，另一接口還可以同時供氧。

擴展閱讀

[1]劉春生,朱彩兵,宋艷濤,魏蘭蘭,葉繼倫,張旭.醫用二氧化碳監測方法與套用研究進展[J].中國醫學物理學雜誌,2012,29(05):3672-3675+3711.
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參考文獻

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[5]趙永雷. 經皮二氧化碳分壓監測在硬質支氣管鏡治療中的套用[D].河北醫科大學,2018.

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