1、呼末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)在臨床中的應(yīng)用及意義,廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院 張振宇 2017.9,一 、呼末二氧化碳監(jiān)測(cè)歷史 1970s麻醉醫(yī)師開始使用； 1991年正式在手術(shù)室應(yīng)用； 目前推薦微量二氧化碳監(jiān)測(cè)技術(shù)； 第三代二氧化碳監(jiān)測(cè)技術(shù); 成人、小兒采樣的死腔?。?ml 和 0.5ml)； 吸氧和二氧化碳監(jiān)測(cè)采樣同時(shí)進(jìn)行； 插管和非插管均可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)二氧化碳,二、PETCO2的重要性 1.國(guó)外 基本監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。 2.國(guó)內(nèi) 常規(guī)配置！ 除體溫、呼吸、脈搏、血壓、動(dòng)脈血氧飽和度以外的第六個(gè)基本生命體征。 3. 高度的靈敏性、無創(chuàng)性，不僅可以反映呼吸還可以反應(yīng)代謝、循環(huán)、氣道、通氣系統(tǒng)已成為評(píng)估氣道情況監(jiān)測(cè)

2、不可缺少的常規(guī)監(jiān)測(cè)手段。,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理 呼吸熵（RQ），生物術(shù)語，指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值。不同的呼吸底物有不同的呼吸熵。 一般來說，完全以葡萄糖為底物進(jìn)行有氧呼吸的呼吸熵是1，以葡萄糖為底物但含無氧呼吸的呼吸熵大于1，而以脂肪為底物進(jìn)行有氧呼吸，呼吸熵就小于1，這是脂肪中C、H高而O相對(duì)少的緣故。 根據(jù)測(cè)得的RQ值，可以粗略判斷細(xì)胞在利用何種物質(zhì)作為呼吸作用的底物。 呼吸熵=呼出CO2的體積消耗的O2的體積,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理 正常狀況下，人體呼吸氣和肺泡氣中各成分的容積百分比（%） 成分 吸入氣 呼出氣 肺泡氣 O2 20.9

3、6 16. 4 14.3 CO2 0.04 4.1 5.6 因此在靜息狀態(tài)下，按照分鐘通氣量5L計(jì)算，人體每分鐘需要的氧氣量為：5Lx(20.96%-16.4%)約=250ml 呼吸熵就是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和消耗的氧氣的分子數(shù)比, 人在靜息狀態(tài)下大概是0.8 ， 也就是:人體每分鐘呼出CO2=消耗氧氣（250ml）*0.8= 200ml,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理 CO2怎么來的？ 組織細(xì)胞代謝產(chǎn)生二氧化碳，經(jīng)毛細(xì)血管和靜脈運(yùn)輸?shù)椒?，在呼氣時(shí)排出體外。 CO2彌散能力很強(qiáng)（大概為氧氣的20倍），極易從肺毛細(xì)血管進(jìn)入肺泡內(nèi)。肺泡和動(dòng)脈CO2完全平衡，最后呼出的氣體應(yīng)為肺泡氣 人體每分鐘呼出C

4、O2 =消耗氧氣（250ml）*0.8= 200ml,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理 舉例1： 假如有一天，你被困在一個(gè)2*2.5*3米密閉的空間里面，怎么 辦？ 所以別大呼小叫，上串下跳，浪費(fèi)體力跟有限的氧氣，算算你有多久的時(shí)間逃生或者被逃生。 2*2.5*3米密閉的空間里面含 O2=2*2.5*3*20%=3L 你平靜情況下，每分鐘消耗250ml氧氣，呼出200mlCO2 也就是還有3/0.25=12分鐘逃生,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理,二氧化碳在血液是如何運(yùn)輸?shù)模?oxygenation 和 CO2 removal 是兩個(gè)完全不同的概念（雖然兩者同時(shí)進(jìn)行），前者通過 FiO2 和 PEEP

5、調(diào)節(jié)，后者通過每分通氣量（minute ventilation，MV）調(diào)節(jié)。 簡(jiǎn)單點(diǎn)說：氧氣是靠血紅蛋白當(dāng)搬運(yùn)工運(yùn)輸?shù)?，而CO2是靠溶解到血液里面靠通氣帶出來的。,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理,二氧化碳在血液是如何運(yùn)輸?shù)模?附圖中，對(duì)一名每分鐘產(chǎn) 200 毫升CO2 的人，如果呼吸 FiO2 （吸入氧濃度）為0.21 時(shí)，要達(dá)到近 100 的PO2，MV （Va）需要 5升分，但提高 FiO2 為 0.30 后，僅需1.75 升。 而對(duì) CO2 來說，MV 和 PCO2 近乎直線相關(guān)。也就是說，改善 FiO2 后，PO2 對(duì) MV 不太依賴，而 PCO2 對(duì) MV 一直都很依賴,三、PETCO2

6、監(jiān)測(cè)的原理,簡(jiǎn)單的說：對(duì)于一個(gè)成年人來說。吸入氧濃度提高到30%后，潮氣量150ml，P02就可以達(dá)到100mmHg，而PCO2卻會(huì)高，表現(xiàn)為通氣不足。 所以術(shù)中監(jiān)測(cè)PCO2意義超過PO2.,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理,呼氣末二氧化碳的測(cè)定相對(duì)于SPO2,更有實(shí)時(shí)性，簡(jiǎn)單來說： PETCO2相當(dāng)于有創(chuàng)血壓，當(dāng)通氣不足時(shí)，馬上就反應(yīng)出來 SPO2相當(dāng)于無創(chuàng)血壓，出現(xiàn)通氣不足時(shí)，需要58分鐘后才反應(yīng)出來。,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理,呼氣末二氧化碳的測(cè)定有: 紅外線法，質(zhì)譜儀法和比色法三種 臨床常用的紅外線法 根據(jù)氣體采樣的方式分為： 旁流型和主流型兩類。,三、PETCO2監(jiān)測(cè)的原理,光電方法非色

7、散紅外光譜技術(shù) CO2能吸收特定波長(zhǎng)(4.3um)的紅外線 將病人呼出的氣體送入一個(gè)透明的樣品室，一側(cè) 用紅外線照射，另一側(cè)用光電換能器探測(cè)紅外線衰減的程度，后者與CO2濃度成正比。,邁瑞旁流式,以一細(xì)采樣管在氣管上或氣道上將氣體抽到監(jiān)護(hù)儀的測(cè)試室中，測(cè)定其紅外線的光量 旁流式EtCO2 既可用于采用機(jī)械通氣的病人，也可以用于自主呼吸的病人,動(dòng)脈血二氧化碳分壓（PaCO2）是監(jiān)測(cè)通氣功能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 PaCO2=VCO20.863/VA正常為 4.66kPa(3545mmHg) 呼氣末CO2分壓和濃度（PETCO2）CO2的彌散能力很強(qiáng)，動(dòng)脈血與肺泡氣中的CO2分壓幾乎完全平衡 因此，Pa

8、CO2PACO2PETCO2。故PETCO2應(yīng)能反映PaCO2的變化。 1.呼氣終末期呼出的混合肺泡氣含有的二氧化碳分壓或濃度值。 2.英文簡(jiǎn)稱PETCO2，正常值： 35-45mmHg 。 3.通常PETCO2較PaCO2低 25mmHg,四、PETCO2定義及與PaCO2的關(guān)系,五、PETCO2波形及意義,1.正常的CO 2波形一般可分四相四段 相：吸氣基線，應(yīng)處于零位，是呼氣的開始部分為呼吸道內(nèi)的死腔氣，基本上不含二氧 化碳。A-B 相：呼氣上升支，較陡直，為肺泡和無效腔的混合氣。B-C 相：二氧化碳曲線是水平或微向上傾斜，稱呼氣平臺(tái)，為混合肺泡氣，平臺(tái)終點(diǎn)為呼氣末氣流，為PETCO2值

9、。C-D 相：吸氣下降支，二氧化碳曲線迅速而陡直下降至基線新鮮氣體進(jìn)入氣道。D-E,2. ETCO2波形應(yīng)觀察五個(gè)方面 基線：代表吸入CO2濃度； 高度：代表呼出CO2的濃度； 形態(tài)：正常CO2波形與不正常波形； 頻率：反映呼吸頻率 二氧化碳波形出現(xiàn)的頻率 節(jié)律：反映呼吸中樞或呼吸機(jī)的功能,六、常見異常PETCO 2曲線圖,(1)ETCO2降低 呼氣平臺(tái)正常 a高通氣 （過度通氣） b死腔氣增加 鑒別 PaCO2降低為前者反之為后,(2)ETCO2升高 呼氣平臺(tái)正常 a 低通氣（通氣不足） b CO2向肺轉(zhuǎn)運(yùn)增加（如高溫）,(3).自主呼吸中呼氣平臺(tái)出現(xiàn)箭毒樣裂口 a自主呼吸恢復(fù)肌松尚未消失

10、b膈肌肋間肌動(dòng)作不協(xié)調(diào) c估計(jì)呼吸與通氣恢復(fù)程度 d也見頸椎橫斷病變 連枷胸呃逆 氣胸 人機(jī)對(duì)抗,(4).機(jī)械通氣中存在自主呼吸 a 在曲線的吸呼相許多部位出現(xiàn)小的呼吸波 b 呼吸機(jī)調(diào)節(jié)不良 （低通氣） c 肌松不滿意 d 嚴(yán)重缺氧 e 病人清醒 f 按壓病人胸部 g 呼吸機(jī)功能障礙,（5）心源性振蕩樣CO 2曲線圖 a.呼末出現(xiàn)細(xì)小規(guī)則的牙齒樣波峰 b.心臟胸腔大血管收縮舒張對(duì)肺的拍擊所致 胸腔內(nèi)負(fù)壓 c.呼吸頻率過慢 d.vt過低 e.吸呼比低 f.肌松,（6）.呼氣升支延長(zhǎng) 常見呼出氣流受阻 a.氣管導(dǎo)管部分阻塞 b.病人氣道梗阻（COPD 支氣管痙攣 ）,（7）基線升高波形正常 CO2

11、重復(fù)吸入 a.循環(huán)環(huán)路系統(tǒng)呼氣活瓣關(guān)閉不全 b.鈉石灰耗竭 c.麥?zhǔn)舷到y(tǒng)新鮮氣流不足BAIN系統(tǒng)內(nèi)管出現(xiàn)問題 d.新鮮氣流錯(cuò)誤加入CO2,（8）自主呼吸恢復(fù)中CO2曲線 a.波幅小 b.無呼氣平臺(tái) c.波幅漸增大 d.平臺(tái)出現(xiàn) e.正常波形,（9）吸氣單向活瓣關(guān)閉不全CO2曲線圖 a.呼吸平臺(tái)延長(zhǎng) b.吸氣下降支4相坡度變小 c.吸氣相縮短,（10）呼氣平臺(tái)或基線不規(guī)則 a.氣管導(dǎo)管誤置喉上部或下咽部肺和胃間歇通氣 b.壓迫胸部時(shí)少量氣體進(jìn)出肺,(11)正壓通氣中采樣管泄漏 a.延長(zhǎng)的呼氣平臺(tái)后一短暫的波峰 b.平臺(tái)高度與漏口大小負(fù)相關(guān),(12).EtCO2出現(xiàn)降低 突降至零多見于緊急情況:

12、a.氣管導(dǎo)管脫出 b.食管內(nèi)插管 c.完全性通氣系統(tǒng)脫連接 d.呼吸機(jī)功能障礙 e.完全性氣管導(dǎo)管堵塞 f.氣體采樣管堵塞 h.CO2測(cè)定儀故障,突降但大于零 a. 氣管導(dǎo)管或面罩位置不良 b.通氣系統(tǒng)部分脫連接 c.氣管導(dǎo)管部分阻塞,指數(shù)性下降 a.大量失血 b.腔靜脈梗阻 c.循環(huán)驟停 d.肺栓塞,(12).駝峰樣CO2曲線圖 a.呼氣平臺(tái)駝峰樣曲線 b.兩側(cè)肺呼出氣速率不同步 c.見于病人側(cè)臥位和氣管導(dǎo)管插入一側(cè)主支氣管,（13）冰川樣CO2曲線圖 a.呼氣平臺(tái)出現(xiàn)多形尖峰波混 有心源性震蕩與箭毒樣裂口 b.此波只在自主呼吸時(shí)候出現(xiàn) 多見于肌松藥與鎮(zhèn)靜藥不協(xié)調(diào),(14)中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙時(shí)

13、CO2曲線 a. 陳施氏呼吸CO2曲線圖 有規(guī)律發(fā)作的呼吸暫停，暫停期 偶見心源性震蕩曲線， 多見于嚴(yán)重腦損傷,b.點(diǎn)頭樣呼吸 曲線上緣隨潮氣量規(guī)則變化 見于陳氏呼吸與正常呼吸過度轉(zhuǎn)換期,c. 痙攣性呼吸 頻率慢2-6次/分CO2分壓高于正常 ，每次均可以減心源性震蕩曲線,d.不規(guī)則混亂呼吸 波形 間距 高度均不一致CO2值高于正常,e.嘆氣樣呼吸 周期而規(guī)則的由于病人深呼吸而CO2值降低 生理性嘆氣見于嬰幼兒或高齡老人睡眠時(shí)或麻醉時(shí) 青少年或成年人睡眠時(shí)5分鐘內(nèi)嘆氣一次以上 正常人深嘆氣時(shí)CO2分壓值低于平均CO2分壓值 阻塞性肺病時(shí)嘆氣時(shí)CO2值高于平均值,1 監(jiān)測(cè)通氣功能：無明顯心肺疾患者，一定程度上PETCO2可反應(yīng)PaCO2 2 維持正常通氣：全麻期間可根據(jù)PETCO2來調(diào)節(jié)通氣量，避免通氣不足或通氣過量。 3 代謝功能的監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)CO2的排出可評(píng)估機(jī)體代謝率。特別有利于惡性高熱的協(xié)助診斷，這類病人CO2產(chǎn)生大量增加，且CO2增高先于體溫升高。,七、PETCO2監(jiān)測(cè)臨床意義,4 了解肺泡無效腔量及肺血流量的變化： PaCO2為有血灌注的肺泡的PACO2 PETCO2為有通氣的PACO2 若PETCO2 低于PaCO2說明肺泡無效腔量增加及肺血流量減少。 5 循環(huán)功能監(jiān)測(cè)：休克、心臟驟停及