呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)

關(guān)于呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三概

述基本背景知識(shí)：

呼氣末二氧化碳（PETCO2）作為一種無(wú)創(chuàng)傷監(jiān)測(cè)技術(shù)，已經(jīng)被認(rèn)為是除體溫、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，美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(ASA)已規(guī)定PETCO2為麻醉期間的基本監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。近年來(lái)，隨著傳感分析、微電腦等技術(shù)的發(fā)展和多學(xué)科相互滲透，利用監(jiān)測(cè)儀連續(xù)無(wú)創(chuàng)測(cè)定PETCO2已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，PETCO2和二氧化碳（CO2)曲線圖對(duì)判斷肺通氣和血流變化具有特殊的臨床意義。因此，PETCO2在臨床麻醉、心肺腦復(fù)蘇、麻醉后恢復(fù)室（PACU）、ICU、院前急救等都有重要的應(yīng)用價(jià)值。第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三定義：呼氣終末期呼出的混合肺泡氣含有的二氧化碳分壓（PETCO

2，end-tidalcarbondioxidepartialpressure)或濃度（CETCO2)值（1%CO2≈7.5mmHg）

。正常值：35～45mmHg(4.67～6.0kPa)濃度CETCO25%（4.6%～6.0%)概

述第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三監(jiān)測(cè)的基本原理Metabolism(CO2Production)PACO2CO2Elimination(VCO2).CO2的彌散能力很強(qiáng)，極易從肺毛細(xì)血管進(jìn)入肺泡形成肺泡PACO2，呼出氣中的CO2氣體濃度應(yīng)與肺泡氣相同。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?。?頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三監(jiān)測(cè)的基本原理

CO2在呼氣時(shí)排出體外，體內(nèi)二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）和肺通氣量（VA）決定呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）即PETCO2=VCO2×0.863/VA,0.863是氣體容量轉(zhuǎn)換成壓力的系數(shù)。正常人PETCO2≈PACO2≈paCO2。第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三采樣監(jiān)測(cè)的原理：最常用的CO2監(jiān)測(cè)儀是根據(jù)紅外線吸收光譜的原理設(shè)計(jì)而成的，用以測(cè)定呼吸氣體中的CO2濃度。當(dāng)呼吸氣體經(jīng)過(guò)紅外線傳感器時(shí)，紅外線光源的光束透過(guò)氣體樣本，并由紅外線檢測(cè)器測(cè)定紅外線的光束量，因CO2能吸收特殊波長(zhǎng)的紅外線(4.3μｍ)，光束量衰減程度與CO2濃度呈正比。最后經(jīng)過(guò)微電腦處理獲得PETCO2或呼氣末二氧化碳濃度(CETCO2)，以數(shù)字(mmHg或kPa及%)和CO2圖形顯示。

監(jiān)測(cè)的基本原理第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三根據(jù)氣體采樣方法分為兩大類型

1、主流型：是將紅外線傳感器直接連接于氣管導(dǎo)管接頭上，使呼吸氣體直接與傳感器接觸。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)快、準(zhǔn)確性高、波形是比較真。缺點(diǎn)：有一定重量、容易損壞、不能用于自主呼吸的患者。2、旁流型：由有流量調(diào)節(jié)的抽氣泵把氣體樣本送至紅外線測(cè)量室，氣流速度為20～300ml/min，所需氣量小、測(cè)量

敏感度高和反應(yīng)快(85ms)。（采樣器包括氣道連接管、采

樣管（內(nèi)徑1-2mm）和貯水瓶)優(yōu)點(diǎn)：采樣少、旁流型不需要密閉的呼吸回路，因此可用于鎮(zhèn)痛或鎮(zhèn)靜病人的呼吸監(jiān)測(cè)，病人有自主呼吸時(shí)CO2濃度、靈敏度高、反應(yīng)快。缺點(diǎn)：長(zhǎng)時(shí)間使用不準(zhǔn)確、采樣管太長(zhǎng)，反應(yīng)速度減慢，波形可能失真。監(jiān)測(cè)的基本原理第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三正常的PETCO2

波形及其意義（1）Ⅰ相：吸氣基線，應(yīng)處于零位，是呼氣的開(kāi)始部分為呼吸道內(nèi)死腔氣，基本上不含二氧化碳。相當(dāng)于A～B（2）Ⅱ相：呼氣上升支，較陡直，為肺泡和無(wú)效腔的混合氣，相當(dāng)于B～C段。（3）Ⅲ相：呈水平形，稱呼氣平臺(tái)，是混合肺泡氣，終點(diǎn)為呼氣末氣流，為PETCO2值，為C～D平臺(tái)。（4）Ⅵ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。相當(dāng)于D～E段。第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2的波形需要觀察的指標(biāo)（1）基線：吸入氣的CO2濃度，一般應(yīng)等于零。

（2）高度：代表CETCO2濃度。

（3）形態(tài)：正常CO2的波形與異常波形。

（4）頻率：呼吸頻率即二氧化碳波形出現(xiàn)的頻率

（5）節(jié)律：反映呼吸中樞或呼吸機(jī)的功能第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三正常二氧化碳波形的定性指標(biāo)和定量指標(biāo)（1）呼氣中出現(xiàn)二氧化碳：表示代謝產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)循環(huán)后從肺排出。（2）吸氣中無(wú)二氧化碳：表示通氣環(huán)路功能正常，無(wú)重吸入。（3）呼氣時(shí)二氧化碳上升和平臺(tái)波：快速上升的二氧化碳波形反映呼氣初期氣量足，而接近水平的平臺(tái)波反映正常的呼氣氣流和不同部位的肺泡幾乎同步排空。（4）PETCO2為定量指標(biāo)，正常情況下應(yīng)稍低于PaCO2。第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

———–—（1）監(jiān)測(cè)通氣功能

PaCO2與PETCO2的差值A(chǔ)DCO2，正?；颊卟钪礎(chǔ)DCO2＜5mmHg[1]

，因此正常人PaC02≈PAC02≈PETCO2病理情況下如出現(xiàn)嚴(yán)重的通氣／血流比例失調(diào)，而PaCO2與PETCO2的一致性有賴于正常通氣／血流比。

此時(shí)ADCO2＞5mmHg[1]溫玉敏等

呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)在機(jī)械通氣中的應(yīng)用[J]福建醫(yī)藥雜志2010年1O月第32卷第5期FujianMedJ，October2010，Vol32，No．5第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

————（2）維持正常通氣量

全麻期間或呼吸功能不全使用呼吸機(jī)時(shí)，可根據(jù)PETCO2來(lái)調(diào)節(jié)通氣量，避免發(fā)生過(guò)度通氣或者通氣不足，造成低或高碳酸血癥。第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

——–—（3）確定氣管的位置

目前公認(rèn)證明氣管導(dǎo)管在氣管內(nèi)的正確方法有四種：1、肯定看到導(dǎo)管在聲門(mén)內(nèi)，2、看到PETCO2的波形。PETCO2對(duì)于判斷導(dǎo)管位置迅速，直觀，非常敏感，特別是經(jīng)鼻插管。[2]3、看到正常的順應(yīng)性環(huán)（PV環(huán)）。4、利用纖支鏡技術(shù)也可以判斷導(dǎo)管位置（金標(biāo)準(zhǔn)）。

由此可以避免發(fā)生氣管導(dǎo)管誤入食管內(nèi)的錯(cuò)誤判斷，因?yàn)閱渭兛柯?tīng)診呼吸音、手控呼吸時(shí)皮球張縮以及胸廓的活動(dòng)來(lái)證明導(dǎo)管在氣管內(nèi)往往不太完全可靠。[2]冉啟華等

呼氣末二氧化碳在口腔手術(shù)中監(jiān)測(cè)的意義[J]CuizhouMedicalJournal，2001，Vol25，No.1第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三----中國(guó)急救醫(yī)學(xué)2011年4月第31卷第4期第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

———–—（4）及時(shí)發(fā)現(xiàn)呼吸機(jī)的機(jī)械故障

如接頭脫落，回路漏氣，導(dǎo)管扭曲、氣管阻塞、活瓣失靈以及其他機(jī)械故障等，PETCO2圖形在臨床上可以發(fā)生變化，但是要綜合分析。[3]

1.呼吸環(huán)路接頭脫落、回路漏氣常見(jiàn)于氣管導(dǎo)管與螺紋管之間的脫落，螺紋管與麻醉機(jī)之間的脫落或呼吸囊連接處的脫落，2.導(dǎo)管扭曲打折，氣道阻塞、活瓣失靈，也會(huì)發(fā)生二氧化碳波形的消失或明顯的下降，同時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)氣道壓力猛增。

[3]吳衛(wèi)平等認(rèn)為在氣管插管全麻術(shù)中持續(xù)PETCO2監(jiān)測(cè)優(yōu)于SpO2，呼出潮氣量等其他監(jiān)測(cè)方法，具有發(fā)現(xiàn)氣管導(dǎo)管扭曲、堵塞、脫管、導(dǎo)管移位、呼吸環(huán)路脫開(kāi)等呼吸道不暢更加及時(shí)、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

———–—（5）調(diào)節(jié)呼吸機(jī)參數(shù)和指導(dǎo)撤離呼吸機(jī)（1）調(diào)節(jié)通氣量；（2）PETCO2為連續(xù)無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)，可用以指導(dǎo)呼吸機(jī)的暫時(shí)停用，當(dāng)自主呼吸時(shí)SpO2和PETCO2保持正常，可以撤除呼吸機(jī)。應(yīng)注意異常的PETCO2存在，必要時(shí)應(yīng)用血?dú)鈱?duì)照。第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

——–—（6）監(jiān)測(cè)體內(nèi)CO2產(chǎn)量的變化

監(jiān)測(cè)體內(nèi)CO2產(chǎn)量的變化第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

——–—（7）了解肺泡無(wú)效腔量及肺血流量變化PaCO2為有血液灌注的肺泡的PACO2、PETCO2為有通氣的PaCO2，若PETCO2低于PaCO2，或CO2波形上升呈斜形。

說(shuō)明：肺泡無(wú)效腔量增加及肺血流量減少。第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義

———–—（8）監(jiān)測(cè)循環(huán)功能

休克，心跳驟停及肺梗塞，肺血流減少或停止，CO2濃度迅速降至零，CO2波形消失。在心肺復(fù)蘇(CPR)中的應(yīng)用：判斷胸外心臟按壓是否有效

第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三常見(jiàn)異常的PETCO2波形

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（1）基線逐漸抬高基線抬高提示不完全吸氣或呼氣，重復(fù)呼吸的患者。在吸氣期間,CO2不能完全被清除。這多見(jiàn)于長(zhǎng)期有哮喘或者COPD的病人氣體受阻?；€抬高也出現(xiàn)球囊通氣呼氣期或呼吸機(jī)出現(xiàn)故障。增加呼氣時(shí)間有助氣體受阻的病人于排出過(guò)多CO2。

第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三常見(jiàn)異常的PETCO2波形

———–—（2）突然降到零附近PETCO2降為零常常預(yù)示情況緊急，說(shuō)明有效的肺循環(huán)和肺通氣不足，或缺乏。突然消失，提示沒(méi)有二氧化碳存在。在有自主呼吸的病人，意味著呼吸停止。如果病人仍有呼吸，意味著設(shè)備有問(wèn)題。如果病人有高級(jí)人工氣道，立即檢查。第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三異常的PETCO2波形

———–—（3）突然降低至非零濃度PETCO2突降但未到零，說(shuō)明氣道內(nèi)呼出氣完整，可能漏氣、麻醉面罩連接不好。第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三異常的PETCO2波形

———–—（4）呈指數(shù)降低呈指數(shù)降低在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，顯示著潛在的突發(fā)性肺灌注不足的危險(xiǎn)，如心跳驟?；驀?yán)重肺低灌注或肺栓塞等。第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三當(dāng)波形獲得正常，但PETCO2在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)緩慢降低，波形越來(lái)越靠近，二氧化碳分壓水平呈下降趨勢(shì)。對(duì)于機(jī)械通氣病人，調(diào)節(jié)機(jī)械通氣頻率。對(duì)于有自主呼吸的病人，呼吸頻率增加和ETCO2是過(guò)度通氣綜合征或肺栓塞的一個(gè)體征。異常的PETCO2波形

———–—（5）平臺(tái)偏低第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三異常的PETCO2波形

———–—（6）PETCO2逐漸升高在波形未變時(shí)，PETCO2升高可能是：1、潮氣量或者分鐘通氣量偏低；2、VCO2增加。多見(jiàn)于使用麻醉藥過(guò)量、中樞抑制或重度鎮(zhèn)靜所致的呼吸動(dòng)力不足。使用球囊面罩輔助呼吸或者拮抗劑如納洛酮，有助于通氣。第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PETCO2的影響因素肺泡通氣量血液中CO2肺血灌注量PETCO2第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三EtCO2下降EtCO2上升肌肉活動(dòng)加強(qiáng)（如顫抖）惡性高燒心排量增加（復(fù)蘇時(shí)）重碳酸鹽灌注止血帶解開(kāi)有效的支氣管痙攣藥物治療分鐘通氣量（VE）減少肌肉活動(dòng)減少（如肌肉松弛）體溫降低心排量降低肺栓塞支氣管痙攣分鐘通氣量（VE）增加第27頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三異常的PETCO2波形

———–—（7）肺泡期缺失氣道不完全梗阻的表現(xiàn)，提示支氣管痙攣。最常見(jiàn)的原因：哮喘、COPD或者氣道梗阻等。需要用支氣管擴(kuò)張劑或者吸痰來(lái)糾正。第28頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三正常二氧化碳描計(jì)，是非常好的證據(jù)，即氣管插管在正常的位置。若插入食道，二氧化碳沒(méi)有感應(yīng)到，同時(shí)只有短暫短小的波形。異常的PETCO2波形

———（8）肺泡期缺失第29頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期三呼氣末二氧化碳監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)