浅谈监护仪麻醉参数的判读之终末二氧化碳
摘要:
兽医学界对于终末二氧化碳的应用,是无创技术监测肺功能和肺通气功能的又一大进步,它的测量技术与精密性的完美结合,已成为至今绝大多数兽医院在术中监测不可或缺的一部分;呼出气二氧化碳监测曲线的问世,是使用无创技术监测肺功能,特别是肺通气功能的又一大进步,为麻醉病畜、ICU、呼吸科进行呼气支持和呼吸管理提供了明确指标,同时也标明着小动物临床监护新兴时代的开启。
关键词:犬/猫 围术期监护终末二氧化碳 EtCO2
一、意义及原理
1.1 意义
通过二氧化碳测定术和二氧化碳描记来监测,二氧化碳的监测有助于更加清晰地了解动物在麻醉中的状况。二氧化碳测定术及二氧化碳描记可以提供动物的通气、心输出量、肺部血流灌注以及全身代谢情况的相关信息。
二氧化碳探测仪用于无创监测呼气末时的二氧化碳分压,能够对动脉二氧化碳分压进行评估,进而评估换气是否充分。
如果患病动物采用的是剂量依赖性麻醉剂,通常会出现换气不足,而且麻醉越深,换气不足越严重;因此二氧化碳监护仪能够为评估患病动物的麻醉深度提供指导。
1.2 原理
采用红外线吸收光谱技术,是基于红外光通过检测气体样时,其吸收率与二氧化碳浓度相关原理(CO2
主要吸收波长为4260nm的红外光),反应迅速,测定方便。同时,还用其它方法如质谱分析法、罗曼光谱法、二氧化碳化学电极法等。
1.3 测量方式
依据传感器在气流中的位置不同,常用取样方法有两种:主流与旁流取样。主流取样是将传感器连接在患畜的气道内,优点是直接与气流接触,识别反应快;气道内分泌物或水蒸气对监测效果的影响小;不丢失气体。缺点为传感器重量较大;增加额外的死腔量(大约20ml);不适用于未插气管导管的患畜。
旁流取样是经取样管从气道内持续吸出部分气体作测定,传感器并不直接连接在通气回路中,且不增加回路的死腔量;不增加部件的重量;对未插气管导管的患畜,改装后的取样管经鼻腔仍可做出精确的测定。不足之处是识别反应稍慢;因水蒸气或气道内分泌物而影响取样;在行低流量麻醉或幼龄动物麻醉中应注意补充因取样而丢失的气体量。
二、曲线图组成及分析
呼吸过程当中将测得的二氧化碳浓度与相应时间一一对应描图,即可得到所谓的二氧化碳曲线,标准曲线分为四部分(图1-1),分别为上升支、肺泡平台、下降支、基线。
呼气从上升支A点开始,经B一直至C点,BC之间代表肺泡平台(亦称峰相),C点为肺泡平台峰值,这点代表呼气末(又称潮气末)二氧化碳浓度,下降支开始即意为着吸气开始,随着新鲜气体的吸入,二氧化碳浓度逐渐回到基线。所以,A.B.C为呼气相,C.D.A为吸气相,可将曲线与基线之间的面积类比为二氧化碳的排出量。
三、临床常见二氧化碳曲线图的解释
3.1 呼气末二氧化碳过高
其重要的生理意义是肺泡通气不足或输入肺泡的CO2增多。常有以下四种情形出现,曲线图线各异。
3.1.1特点
①呼吸频率和峰相正常,但EtCO2高于正常。常见与人工通气,其预定的呼吸频率可正常,但分钟通气量太低或由于病情发生变化,如恶性高热时增加二氧化碳的产生等。
②呼吸缓,峰相长,EtCO2高于正常,
见于颅内压升高。麻醉性镇痛药对呼吸的抑制;呼吸频率与分钟通气量都过低时。
③呼吸过速,峰相短,EtCO2高于正常。见于浅而快呼吸,试图以提高呼吸频率来代偿呼吸的抑制,如吸入某挥发性麻醉药有自主呼吸的病畜;机械通气时呼吸频率较快,但潮气量不足。
④值得警惕的一种严重通气不足,表现为呼吸快速,潮气量极低,多数峰相不正常,只在按压胸部后或一次用力呼吸才可见到真实的二氧化碳值。
这见于有较严重呼吸肌麻痹病畜的自主呼吸中;机械通气时呼吸机故障或回路系统有漏气(图均见1-2)。
3.2 呼气末二氧化碳过低
主要是肺泡通气过度或输入肺泡的CO2减少,有以下三种情形。
3.2.1 特点
① 呼吸频率和峰相正常,但EtCO2过低,见于潮气量过大的机械通气;休克、体温低下的患畜;亦可见于处在代谢性酸中毒代偿期的自主呼吸患畜。
②呼吸过缓,峰相长,EtCO2值低。如人工通气时,频率过慢,潮气量过大;患有中枢神经系统疾病可呈中枢性通气过度,另外体温太低时也有类似的表现。
③呼吸过速,峰相短,EtCO2值低。人工通气的频率和潮气量均属太高;患畜因疼痛、代谢性酸中毒、低血氧症、严重休克状态或中枢神经性的通气过度(图均见1-3)。
3.3 箭样残余作用
多见于患畜的自主呼吸与呼吸机对抗的初期;肋间肌和膈肌运动失调;颈神经有损害者。主要特点为EtCO2略高、峰相的右1/3处出现裂口、其深度与肌肉麻痹程度呈反比。如为麻醉恢复期或呼吸支持治疗的患畜,需等待裂口消失后才能拔出气管插管,因为它提示有通气障碍存在(图均见1-4)。
3.4 心源性振动波
是由于中枢呼吸抑制或呼吸机频率太慢,因心跳拍击肺所致。表现为出现在较长呼气末端之后,与心跳同步的低频小潮气量呼吸曲线,EtCO2可略高(图均见1-4)。
3.5 冰山样曲线
多见于使用肌肉松弛药和麻醉性镇痛药后的恢复期中,自主呼吸频率低,峰相呈不连贯状,有如冰山消融,EtCO2值高于正常(图均见1-5)。
3.6 其它形式的曲线
如驼峰样曲线,多在病畜侧卧时出现。当呼吸回路中漏气,二氧化碳曲线呈不规则状,CO2 值可由于通气量降低而增高,也可由于空气混入而降低(图均见1-5)。
四、小结
终末二氧化碳的监测,对于诊断某些呼吸系统疾病,评估呼吸功能损害程度,起到很大作用,除了对疾病本身的治疗意义外,更重要的是指导围术期患畜的呼吸管理,急救复苏等。
机体在多种因素下发生呼吸生理功能紊乱的同时,常伴有循环、神经、内分泌代谢、肝肾等其他系统功能的变化,且它们之间又互成因果;肺功能的储备代偿能力很强,但个体差异大,并受多种因素影响,因此,对测定的结果必须结合具体问题分析,根据综合资料作出正确判断。
因此,在进行监测的同时,应全面地对其他系统进行监测,才不至于顾此失彼。
参考文献
1.BendixenHH, et al. Respiratory Care. CV Mosby Co. St Louis , 1965, 43-82
2.ComroeJH. Lung Clinical Physiology and Pulmonary Function Test . 2nd ed. Year
BookMed Publ. Chicago, 1973
3.CotesJE. Lung Function Assesment and Application in Medicine. 3rd ed.
BlackwellScientific Pub. Oxford,1975
4.SmalhoutB. A Quick Guide to Capnography and its Use in Differential Diagnosis.
FederalRepublic of Germany. Hewlett-Packard, 1983,1-48
5.WeingartenM. The Role of Capnography in Anesthetic Risk Management USA-Hewlett
Packard,86: 1-38
6.GarnettAR. End Tidal CO Monitoring During Cardiopulmonary Resuscitation, JAMA,
1987,257: 512-515
7.LindahlSGE, et al. Relationship Between Invasive and Noninvasive Measurements
of GasExchange in Anesthetized Infants and Children. Anesthesiology, 1987,
66:168-175
8.LachmannB. Ventilator Setting and Gas Exchange in Respiratory Distress
Syndrome. in:Prakash O: Applied Physiology in Clinical Respiratory Car. Martinus
NijhoffPublishers. Netherland, 1928, 141-173
9.RonaldD. Miller, MD. Anesthesia. 2nd ed. Churchill Livingstone New York,
Edinburgh,London, Melbourne, 1986, 1115-1165
10.Barker,S.J. 2002. “Motion-resistant” pulse oximetry: A comparison of new and
oldmodels. Anesth Analg 95 :967-972.
11.Dorsch,J., and Dorsch, S. 1999.Gas monitoring. In Understanding Anesthesia
Equipment,4th ed., pp. 679-750. Baltimore: Williams and Wilkins.
12.Greene,S., Tranquilli, W., and Benson, G. 2003. Effect of medetomidine
administrationon BIS measurement in dogs during anesthesia with isoflueane. Am J
Vet Res 64:316-320.
13.Haskins,S. 1999. Fluid, electrolyte and acid-base balance: maintenance in
theperioperative period. In Manual of Small Animal Anesthesia, edited by
R.Paddleford, 2nd ed., pp. 247-265. Philadelphia: W. B. Saunders.
14.Lamont,L., Greene, S., and Grimm, K. 2004. Relationship of bispectral index
to MACmultiples of sevoflurane in cats. Am J Vet Res 65: 93-89.
15.Patteson,S., and Chesney, J. 1992. Anesthetic management for magnetic
resonance imaging:Problems and solutions. Anesth Analg 74: 121-128.
16.Pedersen,K. M., Butler, M. A., Ershell, A. K., et al. 2002. Evaluation of
anoscillometric blood pressure monitor for use in anesthetized cats. J Am Vet
MedAssn 221: 646-650.
17.Sawyer,D. C., Guilema, A. H., and Siegel, E. M. 2004. Evalauation of a
newoscillometric blood pressure monitor inisoflurane-anesthetized dogs. Vet
Anaesth Anal 31:27-29.