Principes de base et méthodes de mesure de la surveillance de la pression expiratoire finale

La surveillance du dioxyde de carbone de fin d'expiration (ETCO2) consiste à utiliser un appareil de surveillance du CO2 pour surveiller la concentration ou la pression de CO2 dans les gaz expirés du patient. Outre l'affichage en temps réel de la concentration ou de la pression de CO2, l'appareil peut également la représenter graphiquement. En combinant indicateurs de concentration et caractéristiques de forme d'onde, ces instruments peuvent calculer et dériver une série de paramètres liés à l'ETCO2, fournissant ainsi des informations sur la ventilation/fonction ventilatoire, le débit cardiaque, la ventilation/perfusion (V/Q) et le métabolisme du patient.

I. Principes de base et méthodes de mesure

Le dioxyde de carbone de fin d'expiration peut être mesuré à l'aide de méthodes telles que l'absorption infrarouge, la spectrométrie de masse, la spectroscopie Raman, la chromatographie en phase gazeuse et l'analyse par électrode chimique du dioxyde de carbone.

La méthode la plus couramment utilisée en pratique clinique est l'absorption infrarouge, qui exploite les propriétés d'absorption infrarouge des molécules de CO₂ pour déterminer leur concentration. Lorsqu'un gaz traverse un capteur infrarouge, un faisceau de lumière infrarouge traverse l'échantillon de gaz et un détecteur infrarouge mesure l'intensité du faisceau. Le CO₂ absorbant la lumière infrarouge d'une longueur d'onde spécifique (4,3 μm), l'atténuation du faisceau est proportionnelle à la concentration de CO₂.

Les instruments peuvent être classés en deux catégories : le courant principal et le courant secondaire, selon la méthode d'échantillonnage du gaz. Le courant principal est le plus couramment utilisé.

1. Type courant

-Caractéristiques : Le flux d'air traverse directement la chambre de mesure et le pipeline de détection fait partie des voies respiratoires artificielles.
-Avantages : Les résultats des tests sont moins affectés par l’humidité des voies respiratoires et les sécrétions.
- Inconvénients : la surveillance continue ne peut être utilisée que dans les voies respiratoires fermées, et les produits de certains fabricants augmentent considérablement la charge des tubes des voies respiratoires et l'espace mort respiratoire.

2. Type de flux secondaire

Caractéristiques : Le flux d'air pénètre passivement dans la chambre de mesure. L'air expiré est aspiré dans la chambre de mesure par une pompe d'aspiration, avec un débit d'aspiration de 20 à 300 ml/min.
Avantages : Applicable aux voies respiratoires non scellées et à divers emplacements d’échantillonnage.
Inconvénients : Le port d'échantillonnage est sensible à l'humidité et aux sécrétions des voies respiratoires. En ventilation à faible débit ou chez l'enfant, la perte de débit d'air causée par le prélèvement par aspiration peut affecter la mesure du volume courant et le déclenchement du respirateur.

II. Classification des paramètres d'affichage

Selon les paramètres d'affichage de la forme d'onde de l'instrument, on peut distinguer la pression partielle de dioxyde de carbone (PCD) basée sur le temps ou le volume. Comme les appareils de mesure de la pression partielle de dioxyde de carbone (PCD) basée sur le volume doivent surveiller à la fois la pression partielle de dioxyde de carbone et la vitesse d'écoulement des voies respiratoires, ils utilisent tous deux une méthode d'échantillonnage classique.

1. Forme d'onde de pression partielle temps-CO2

L'axe vertical représente la pression partielle de CO2 ; l'axe horizontal représente le temps. La forme d'onde est continue et peut être divisée en quatre phases :

-La phase I, où la forme d'onde est à la ligne de base, représente l'inspiration et la ventilation de l'espace mort.

-La phase II, la branche ascendante, représente le moment où la ventilation de l'espace mort et le gaz alvéolaire se mélangent et sont expirés.

-La phase III, où la forme d'onde apparaît comme une ligne horizontale haute, représente le moment où le gaz alvéolaire est expiré.

-La phase IV, où la forme d'onde atteint la ligne de base à la fin de la phase III, représente le début de la prochaine inspiration.

L'axe vertical représente la pression partielle de dioxyde de carbone ; l'axe horizontal représente le volume expiré. La forme d'onde est discontinue et peut être divisée en trois phases :

-La phase I est la ligne de base, représentant la phase de ventilation de l'espace mort.

-La phase II est la branche ascendante, représentant la transition de la ventilation de l'espace mort à la ventilation alvéolaire.

La phase III est la ligne horizontale haute, représentant la phase d'expiration alvéolaire. L'inspiration n'étant pas surveillée, il n'y a pas de phase IV.

Les valeurs normales de dioxyde de carbone en fin d'expiration sont de 35 à 45 mmHg (4,67 à 6,0 kPa). L'ETCO2 étant influencée par le métabolisme basal, la circulation et la respiration, une analyse complète des valeurs d'ETCO2 dans une certaine plage, combinée à d'autres indicateurs pertinents, peut orienter avec précision le traitement clinique.