呼氣末CO2濃度或分壓（ETCO2)的監測可反映肺通氣，還可反映肺血流。在無明顯心肺疾患且V/Q比值正常時。ETCO2可反映PaCO2（動脈血二氧化碳）,正常ETCO2為5%相當於5KPa(38mmHg)。
基本介紹
- 中文名：呼氣末二氧化碳
- 適應徵：麻醉機和呼吸機的安全套用
- 臨床評估：使用呼吸機及麻醉時
- 原理：呼出氣二氧化碳監測曲線的問世
監測的適應徵,測定ETCO2的原理,臨床常見二氧化碳曲線圖的解釋,
監測的適應徵
1、麻醉機和呼吸機的安全套用。2、各類呼吸功能不全。3、心肺復甦。4、嚴重休克。5、心力衰竭和肺梗死。6、確定全麻氣管內插管的位置。
二、臨床評估 使用呼吸機及麻醉時，根據ETCO2測量來調節通氣量，保持ETCO2接近術前水平。監測 及其波形還可確定氣管導管是否在氣道內。而對於正在進行機械通氣者，如發生了漏氣、導管扭曲、氣管阻塞等故障時，可立即出現ETCO2數字及形態改變和報警，及時發現和處理。連續監測對安全撤離機械通氣，提供了依據。而惡性高熱、體溫升高、靜注大量NaHCO3等可CO2使產量增加，ETCO2增高，波幅變大，休克、心跳驟停及肺空氣栓塞或血栓梗死時，肺血流減少可使CO2深度迅即下降至零。ETCO2也有助於判斷心肺復甦的有效性。ETCO2過低需排除過度通氣等因素。
測定ETCO2的原理
呼出氣二氧化碳監測曲線的問世，是使用無創技術監測肺功能，特別是肺通氣功能的又一大進步，使在床邊連續、定量監測病人成為可能，尤其是為麻醉病人、ICU、呼吸科進行呼吸支持和呼吸管理提供明確指標。
在呼吸過程中將測得的二氧化碳濃度與相應時間一一對應描圖，即可得到所謂的二氧化碳曲線，標準曲線分為四部分，分別為上升支、肺泡平台、下降支、基線。呼氣從上升支P點開始經Q一直至R點，QR之間代表肺泡平台(亦稱峰相)，R點為肺泡平台峰值，這點代表呼氣末(又稱潮氣末)二氧化碳濃度，下降支開始即意味著吸氣開始，隨著新鮮氣體的吸入，二氧化碳濃度逐漸回到基線。所以，P.Q.R為呼氣相，R.S.P為吸氣相。可將曲線與基線之間的面積類比為二氧化碳排出量。
最常用的方法是紅外線吸收光譜技術，是基於紅外光通過檢測氣樣時，其吸收率與二氧化碳濃度相關的原理(CO2主要吸收波長為4260nm的紅外光)，反應迅速，測定方便。同時，還有其他方法如質譜分析法、羅曼光譜法、光聲光譜法、二氧化碳化學電極法等。
依據感測器在氣流中的位置不同，常用取樣方法有兩種：主流與側孔取樣。主流取樣是將感測器連線在病人的氣道內，優點是直接與氣流接觸，識別反應快；氣道內分泌物或水蒸氣對監測效果影響小；不丟失氣體。缺點為感測器重量較大；增加額外死腔量(大約20ml)；不適用於未插氣管導管的病人。側孔取樣是經取樣管從氣道內持續吸出部分氣體作測定，感測器並不直接連線在通氣迴路中，且不增加迴路的死腔量；不增加部件的重量；對未插氣管導管的病人，改裝後的取樣管經鼻腔仍可作出精確的測定。不足之處是識別反應稍慢；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。目前大部分監測儀是採用側孔取樣法。
臨床常見二氧化碳曲線圖的解釋
1．呼氣末二氧化碳過高：其重要的生理意義是肺泡通氣不足或輸入肺泡的CO2增多。常有以下四種情形出現，曲線圖形各異。①特點是呼吸頻率和峰相正常，但ETCO2值高於正常。常見於人工通氣病人，其預定的呼吸頻率可正常，但分鐘通氣量太低，或由於病情發生變化，如惡性高熱時增加CO2的產生等。②呼吸緩，峰相長，ETCO2高於正常。見於：顱內壓增高，麻醉性鎮痛藥如哌替啶、芬太尼等對呼吸的抑制；呼吸頻率與分鐘通氣量都過低時。③呼吸過速，峰相短，ETCO2高於正常。見於淺而快呼吸，試圖以提高呼吸頻率來代償呼吸的抑制，如吸入某揮發性麻醉藥有自主呼吸的病人；機械通氣時呼吸頻率較快，但潮氣量不足。④值得警惕的一種嚴重通氣不足，表現為呼吸快速，潮氣量極低，多數的峰相不正常，只在按壓胸部後或一次用力呼氣才可見到真實的CO2值。這見於有較嚴重呼吸肌麻痹病人的自主呼吸中；機械通氣時呼吸機故障或迴路系統有漏氣.
2．呼氣末二氧化碳過低：主要是肺泡通氣過度或輸入肺泡的CO2減少。有以下三種情形。
①呼吸頻率和峰相正常，但ETCO2過低。見於潮氣量過大的機械通氣；休克、體溫低下的病人；亦可見於處在代謝性酸中毒代償期的自主呼吸病人。②呼吸過緩，峰相長，ETCO2值低。如人工通氣時，頻率過慢，潮氣量過大；患有中樞神經系統疾病可呈中樞性通氣過度，另外體溫太低時也有類似的表現。③呼吸過速，峰相短，ETCO2值低。人工通氣的頻率和潮氣量均屬太高；病人因疼痛、代謝性酸中毒、低氧血症、嚴重休克狀態或中樞神經性的通氣過度。
3．箭毒樣殘餘作用：多見於病人的自主呼吸與呼吸機對抗的初期；肋間肌和膈肌運動失調；頸神經有損害者。主要特點為ETCO2略高、峰相的右1/3處出現裂口、其深度與肌肉麻痹程度呈反比。如為麻醉恢復期或呼吸支持治療的病人，須等待裂口消失後才能拔除氣管插管，因為它提示有通氣障礙存在。
4．心源性振動波：是由於中樞呼吸抑制或呼吸機頻率太慢，因心跳拍擊肺所致。表現為出現在較長呼氣末端之後，與心跳同步的低頻小潮氣量呼吸曲線，ETCO2可略高。
5．冰山樣曲線：多見於使用肌肉鬆弛藥和麻醉性鎮痛藥後的恢復期中，自主呼吸頻率低，峰相呈不連貫狀，有如冰山消融，ETCO2值高於正常。
6．其他形式的曲線：如駝峰樣曲線，多在病人側臥位時出現。當呼吸迴路中漏氣，二氧化碳曲線呈不規則狀，CO2值可由於通氣量降低而增高，也可由於空氣混入而降低。
（三）二氧化碳曲線趨勢圖的解釋：
二氧化碳曲線變化趨勢圖，同樣能為我們提供不少參考資料。
1.呼吸節律紊亂：只見於自主呼吸的病人中。①陳-施式呼吸，每組呼吸後都有心源性振動(箭頭處)，可見於嚴重的腦動脈硬化、腦損害、酒精中毒或危重的病人；②喘息性呼吸：特點為呼吸頻率慢(2～6次/分)，CO2值多超過正常，每次CO2曲線後常有心源性振動(箭頭處)。見於非常嚴重的呼吸抑制或垂死的病人；③嘆氣樣呼吸：曲線波形規則，被有規律的間歇深嘆氣所中斷，CO2值可高於、低於正常或正常。人工通氣時如使用間斷深嘆氣機能，亦可得到這種圖形。正常肺深嘆息時CO2值低於平均值(圖C-a)，阻塞性肺疾患者深嘆息時，CO2值高於平均值(圖C-b)。年輕人或老人，在5分鐘內發生深嘆氣1次以上應考慮為病理性，提示有腦損害。生理狀態下嬰幼兒，或高齡人在睡眠或麻醉狀態下也可出現深嘆氣；④不規律呼吸：見於嚴重腦損害的病人，各曲線波大小、形態和高度毫無規則，CO2平均值高於正常。
2.人與呼吸機對抗：當病人恢復自主呼吸時，易與呼吸機發生對抗，表現為CO2曲線的規律中斷，夾雜著自主呼吸的曲線，隨著病人呼吸運動迅速增加，呼吸肌的不協調活動使機體代謝率上升，此時潮氣末CO2呈稍升高狀(圖A)。圖中B為呼吸機產生的CO2曲線，C為病人自主呼吸的CO2曲線。當麻醉過程出現這樣的圖形時，表明需追加肌肉鬆弛藥(圖B.C.)。
4. CO2曲線升高：①CO2曲線逐漸增高。見於通氣不足、腹腔鏡檢查或手術時注入的CO2逐漸吸收，體溫意外升高等情況；②CO2曲線突然增高。在快速注射碳酸氫鈉後可呈一時性地升高，以及肢體止血帶突然鬆開或血壓突然升高時；③CO2基線和頂線逐漸向上偏移，常見於CO2分析儀器技術校準有誤、CO2吸收劑失效以致於發生重複呼吸等(圖85-17A.B.C)。
5.對心肺復甦的估價：心肺復甦時，不論是人工心臟擠壓還是自主節律恢復後，CO2曲線可反映心、肺灌注的有效性，一方面監測病人CO2呼出，以達到生理學要求，另一方面可預測復甦的效果。
（四） 二氧化碳曲線與其他監測參數的關係:
CO2曲線圖，有時需與其他參數，如心率、血壓、脈搏容積曲線(Pleth)、體溫、PaCO2、PaO2或SaO2、氣道壓力、CVP、酸鹼度等一起，綜合分析才能得到正確的解釋和鑑別診斷。尤其對麻醉狀態下或ICU的病人採用多參數監測，有利於對病情的正確判斷。常用及直觀的綜合參數是心電圖、末梢脈搏容積圖、血壓、二氧化碳曲線。以下介紹幾種臨床常見的鑑別診斷。
1．出現心率增快，血壓增高，Pleth波幅高低不一和ETCO2升高時：可能①用過較大劑量的腎上腺素類藥物(如局麻時)；②嗜鉻細胞瘤手術過程；③疼痛的刺激，可能是追加麻醉藥物的指征；④麻醉後初醒的病人。
2．心動過速或心動過緩，ST段下降，伴有明顯低血壓，Pleth曲線的振幅降低，ETCO2曲線亦呈降低。上述情況常見於有嚴重循環功能障礙的病人。如：①嚴重的失血；②過敏性休克；③心功能不全；④藥物對心肌的抑制。此時多提示病人處於危險狀態。
3．ECG無明顯異常，或有心動過緩，Pleth波幅迅速增高，血壓維持在較低水平，ETCO2無顯著變化。此可能是α受體阻斷藥、神經節阻斷藥或麻醉藥的作用結果，例如麻醉誘導期，由於血管擴張，末梢灌注改善，血壓略有降低，只要ETCO2曲線無明顯改變，則病人尚無危險。
4．發生肺栓塞時，在數分鐘內ECG可呈頻發室性早博或缺氧改變，Pleth振幅先變寬，繼之幾乎變為直線，血壓顯著下降，ETCO2曲線在1分鐘內陡速下降。如此典型肺梗塞徵象多發生在手術中，如氣栓、脂肪栓塞、羊水栓塞、心血管內栓子脫落等，病人往往處於極度危險之中。即使不危及生命的小栓塞，這些變化也要經5～10分鐘後才能恢復到原來水平。
5．心臟停博時，典型表現為：①心電圖顯示室性早博後逐漸停止；②Pleth的振幅降低變為直線；③血壓降到零；④CO2曲線呈沖洗曲線狀，可以不降到零；如經搶救措施後，仍無回升改善的跡像，則預示病人瀕於死亡。
心臟停博時CO2曲線圖
6．ECG圖形突然消失，Pleth變為直線，血壓迅速跌至零，但ETCO2曲線正常。這是監測儀器的故障，病人多無危險。
儀器故障（血流動力學監測儀）CO2曲線正常
7．ECG正常，Pleth正常，血壓正常，ETCO2曲線迅速下降。發生上述情況，應立即檢查病人的通氣迴路或氣管導管是否發生脫落或泄漏，經證實無誤後，再探清監測裝置是否發生故障，有可能為ETCO2監測儀的故障(線路接觸不良，感測器需重新校正等)。
通氣迴路或氣管導管脫落ETCO2監測儀故障。
ETCO2曲線監測直觀快捷，不僅是肺通氣效率的指標，亦可為循環功能及為兩者間的關係提供參考。已成為麻醉手術病人和重症病人重要監測指標之一，一些國家的衛生部門把這項監測技術列為開展麻醉手術基本工作條件之一。
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