Технология
мониторинга концентрации углекислого газа в конце выдоха (ETCO2) проста, работает в режиме реального времени, неинвазивна, экономична и непрерывна. Благодаря миниатюризации оборудования для мониторинга, расширению спектра методов отбора проб и повышению точности результатов мониторинга, она находит всё более широкое применение в клинической практике и постепенно привлекает внимание врачей. Основные клинические применения этой технологии:
1. Мониторинг функции дыхания
Мониторинг CO2 в конце выдоха позволяет непрерывно отслеживать состояние дыхательной системы пациента. Измеряя концентрацию CO2, можно оценить функцию альвеолярной вентиляции. Если у пациента наблюдаются такие нарушения, как учащенное дыхание, поверхностное дыхание или апноэ, мониторинг изменений CO2 в конце выдоха позволяет быстро выявить любые проблемы, предоставляя врачам важную информацию.
2. Определение эффективности искусственной вентиляции легких
Во время искусственной вентиляции лёгких аппарат ИВЛ подаёт пациенту кислород и воздух. Мониторинг концентрации углекислого газа в конце выдоха может использоваться для оценки эффективности искусственной вентиляции лёгких. Отслеживая изменения концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе, можно определить, насколько оптимальное количество углекислого газа удаляется. Это помогает врачам определить точные значения концентрации кислорода и положительного давления выдоха, обеспечивающие адекватное дыхание.
3. Определение эффективности сердечно-легочной реанимации
Мониторинг уровня углекислого газа в конце выдоха измеряет соотношение между альвеолярным газом и уровнем углекислого газа в артериальной крови для оценки разницы между альвеолярным и артериальным давлением в организме пациента. Чем меньше разница между альвеолярным и артериальным давлением, тем больше системный кровоток. Уровень углекислого газа является индикатором кровотока. При выведении углекислого газа из организма кровоток высокий, а при низкой концентрации углекислого газа в конце выдоха системный кровоток низкий.
4. Вспомогательная диагностика
В условиях идеальной вентиляции альвеолярная вентиляция и кровоток находятся в определённом соотношении, что обеспечивает полную диффузию CO2 из кровотока в альвеолы, обеспечивая при этом поглощение кислорода (O2) без потери газа или перфузии. Это состояние называется «идеальным» соотношением объёма и объёма лёгких (V/Q), а его соотношение принимается равным «1» (рисунок A). Такое состояние «идеального лёгкого» встречается крайне редко. Дисбаланс V/Q проявляется в основном следующими тремя способами:
● Соотношение увеличивается, когда альвеолярная вентиляция превышает перфузию крови, либо из-за снижения местной перфузии крови, либо из-за нормального кровотока, но альвеолярной гипервентиляции. Газ, соответствующий перфузионному кровотоку, обменивается, а оставшийся газ становится частью газа мертвого пространства (рисунок B2). В другом крайнем случае альвеолярная вентиляция нормальна, но перфузионного кровотока нет. В этом случае соотношение стремится к бесконечности, и вентиляция этой части альвеол ничем не отличается от газа в анатомическом мертвом пространстве. Это часто наблюдается при тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА), и вентиляцию этой части эмболизированного легкого можно рассматривать как абсолютную вентиляцию мертвого пространства (рисунок B1).
● Соотношение уменьшается. В этом случае альвеолярная вентиляция меньше перфузии крови, что может быть вызвано недостаточной альвеолярной вентиляцией. Кровоток, соответствующий альвеолярной вентиляции, завершает обмен, а оставшаяся кровь становится бесполезной перфузией.
● Нулевое отношение указывает на то, что в альвеолах есть только кровоток, но нет вентиляции. Перфузируемая кровь не оксигенируется, и CO2 не может быть выведен. Это шунт крови справа налево в легких (рисунок C). При реальной вентиляции легких вышеперечисленные три ситуации не существуют изолированно. Истинный дисбаланс V/Q в легких более сложен. Даже в пределах одной альвеолы может существовать бесчисленное множество различных значений V/Q. Мы можем оценить комплексную ситуацию, в зависимости от того, какой показатель V/Q преобладает. Следовательно, анализ альвеолярного мертвого пространства является общей оценкой.
Подводя итог, можно сказать, что заболевание лёгких, независимо от того, затрагивает ли оно дыхательные пути, лёгочную паренхиму или лёгочный кровоток, нарушает баланс вентиляционно-кавитационного обмена и увеличивает соотношение объёма мёртвого пространства (VD) и объёма лёгочной массы (ALV). Оценка размера мёртвого пространства может косвенно дать представление о тяжести заболевания лёгких и эффективности лечения.
Меры предосторожности при мониторинге концентрации углекислого газа в конце выдоха
1. Влияние вдыхаемых газов на ценность
Поскольку спектры поглощения углекислого газа, используемого для измерения ETCO2, схожи со спектрами поглощения кислорода и оксида азота, пациенты, вдыхающие высокие концентрации этих газов, могут повлиять на результаты измерений, что потребует коррекции.
2. Влияние сетевых фильтров
Если в дыхательном контуре между пациентом и устройством мониторинга установлен фильтр, это может повлиять на мониторинг газа и искусственно вызвать занижение значения ETCO2.
3. Влияние секреции дыхательных путей
Секрет дыхательных путей или избыточная влажность могут скапливаться на внутренней стенке мониторного просвета устройств основного потока или закупоривать трубку для забора проб в устройствах бокового потока, что приводит к неточным измерениям. Пациентам, находящимся под длительным непрерывным мониторингом, необходимо тщательно следить за чистотой и проходимостью устройства.
4. Факторы инфекции
Мониторы CO2 как в основном, так и в боковом потоке могут контактировать с выделениями из дыхательных путей пациента и загрязняться. Многоразовые устройства и аксессуары должны проходить тщательную очистку и дезинфекцию в соответствии с инструкциями производителя. Поверхности мониторов также следует очищать по мере необходимости для предотвращения перекрестного загрязнения.
5. Влияние респираторных факторов на измерения
При использовании мониторинга ETCO2 в боковом потоке, если частота дыхания пациента слишком высокая, изменения газового состава могут опережать скорость реакции монитора, что влияет на точность измерений. Высокое сопротивление дыхательных путей и аномальное соотношение вдох/выдох также могут сделать мониторы ETCO2 в боковом потоке немного менее точными, чем мониторы ETCO2 в основном потоке.