Применение капнографа. Нормальная капнограмма

Обновлено: 19.04.2024

Капнограф. Методы работы и измерения с капнографом

По принципу действия капнограф фирмы «Тритон-ЭлектроникС» является прибором с отбором пробы газа вне дыхательного контура (sidestream analysis), использующим метод инфракрасной абсорбционной спектроскопии. Капнограф фирмы «Тритон-ЭлектроникС» содержит ряд оригинальных решений, определивших его высокое качество:
• Построение излучателя на основе твердотельного лазера
• Применение миниатюрных охладителей для термостабилизации излучателя и приемника
• Использование материалов полученных методами нанотехнологий для обеспечения устойчивости к загрязнениям измерительной камеры

Капнограф является первым из известных нам медицинских приборов для измерения концентрации С02, в котором применяется твердотельный лазерный излучатель диапазона 4.3 мкм. Наиболее важные решения защищены патентом.
Для поддержания стабильности характеристик фотоприемника он размещен на миниатюрном охладителе, работающем на эффекте Пельтье (явление охлаждения зоны контакта разнородных металлов при протекании через него электрического тока).

Используемый лазерный излучатель имеет высокую спектральную мощность в области линии поглощения измеряемого газа и более высокий КПД по сравнению с другими видами излучателей. Высокая спектральная мощность излучателя и термостабилизация приемника позволили получить высокое отношение сигнал/шум в измерительном тракте, и как следствие, высокую точность измерений при любой температуре окружающей среды.

Использование лазерных излучателей значительно упростило конструкцию капнографа фирмы «Тритон-ЭлектроникС», повысило его надежность и точность. Лазерные излучатели могут работать с частотой модуляции излучения в десятки и сотни килогерц, что создало благоприятные возможности для повышения быстродействия прибора, и обеспечения точности измерения при всех возможных частотах дыхания пациента.

Спектр излучения лазера имеет большую ширину, чем линия поглощения С02, поэтому существует возможность построения двухканального приемника при одном излучателе и сделать всю измерительную систему миниатюрной. Один канал является опорным, второй измерительным.

В конструкции фотоприемника интегрированы узкополосные фильтры, чувствительные и вспомогательные элементы. Встроенный опорный канал имеет фильтр, настроенный на полосу 4.0 мкм, в котором нет линий поглощения основных газов. Он является эталоном, с которым сравнивается степень уменьшения мощности световой волны при абсорбции. В опорном канале измеряется мощность излучателя и оценивается действие других факторов, влияющих на точность измерения.

Измерительная камера капнографа выполнена из корунда, обработанного методами нанотехнологии для исключения оседания водного конденсата. Конструктивно капнограф фирмы «Тритон-ЭлектроникС» выполнен в виде полностью автономного, малогабаритного модуля, включающего все функциональные узлы. Модуль имеет разъемы внешнего питания и системного интерфейса.
Такое построение модуля облегчает его применение в приборах мониторинга фирмы «Тритон ЭлектроникС» и аппаратах ИВЛ других компаний.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Применение капнографа. Нормальная капнограмма

На основании материалов можно придти к заключению, что показания обоих модулей капнометрии полностью соответствуют уровню напряжения С02 в артериальной крови как при поврежденных, так и при неповрежденных легких. Показания обоих мониторов практически совпадают с уровнем РаС02. Отмечается также весьма тесная корреляционная связь изучаемых показателей, причем коэффициент корреляции у прибора фирмы «Тритон-ЭлектроникС» заметно выше.

Все это позволяет нам присоединиться к мнению большинства исследователей, считающих, что современная капнометрия при четком соблюдении методики регистрации РЕТС02 достаточно точно отражает уровень капнии артериальной крови. Считается, что если РаС02 и РЕТС02 различаются не более, чем на 5 мм рт.ст., то показатель капнометра является корректным эквивалентом напряжения С02 в артериальной крови.
Для того, чтобы ориентироваться в особенностях капнограмм при различных патологических синдромах, необходимо хорошо представлять себе типичную капнографическую кривую при нормальном дыхательном цикле у здорового человека.

В конце вдоха (буква «А») наибольшая часть дыхательных путей, в которых размещается вдыхаемая порция газа, не содержит С02 (содержание С02 в атмосферном воздухе составляет 0,03%). Поэтому в самом начале выдоха через капнограф пройдет газ анатомического мертвого пространства (интервал А-В), практически не содержащий углекислого газа, и капнограф зарегистрирует нулевое содержание С02.

По мере нарастания выдоха через капнограф проходит газ, начиная с проксимальных отделов дыхательных путей и заканчивая альвеолами. Поэтому на капнограмме отмечается крутой подъем кривой (интервал В-С), указывающий на возрастающую концентрацию С02. В точке «С» крутой подъем кривой заканчивается, свидетельствуя о том, что датчика капнографа достиг газ альвеолярного пространства.

Участок кривой в интервале C-D носит название «альвеолярнго плато». Постепенное медленное нарастание концентрации С02 на этом участке связано с вымыванием двуокиси углерода из участков альвеолярного пространства с различным соотношением альвеолярной вентиляции и альвеолярной перфузии. В точке «D» регистрируется максимальная концентрация С02, наиболее приближающаяся к концентрации С02 в артериальной крови.
С этой же точки начинается вдох, дыхательные пути быстро заполняются газовой смесью с практически отсутствующим С02 и кривая резко падает до нулевого уровня.

Таким образом, капнограмма позволяет четко зафиксировать содержание (напряжение) двуокиси углерода во вдыхаемом газе — FICO2 (PICO2) и в конечной фракции выдыхаемого (альвеолярного) газа — FETCO2 (PETCO2). Естественно ожидать, что чем отчетливее выражено альвеолярное плато и точка «D», тем точнее будет регистрироваться концентрация СO2 и тем она будет ближе к концентрации СO2 в артериальной крови (РаСO2).

Капнография у новорожденных. Показания, противопоказания

Капнография — измерение концентрации углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе (petCО2) с постоянной записью результатов. Капнометрия — измерение концентрации углекислого газа без постоянной регистрации результатов. Капнометр — устройство для измерения и отображения цифровых значений СО2 от одного вдоха/выдоха к другому. Капнограф отображает график изменений СО2 во время дыхательного цикла.

Цели капнографии:
1. Неинвазивный постоянный анализ СО2 с записью результатов во время дыхания.
2. Мониторинг уровня СО2 в конце выдоха (РetСO2).
3. Мониторинг частоты дыхательных движений.

Общие вопросы капнографии:
1. Принцип работы большинства капнографов основан на технологии инфракрасного излучения — поглощения инфракрасного света углекислым газом.
2. Капнографические устройства оборудованы одним из двух типов анализаторов: основного или бокового потока.
а. В анализаторе основного потока датчик прикрепляется напрямую к оптическому адаптеру, который вставляется в эндотрахеальную трубку.
б. В анализаторе бокового потока адаптер с маленьким мертвым пространством крепится к эндотрахеальной трубке, газ непрерывно поступает в анализатор для измерения.
в. Для анализаторов основного и бокового потока используют только специально изготовленные для неонатологической практики адаптеры.

Показания для капнографии:
1. Оценка СО2 в выдыхаемом воздухе, особенно в конце выдоха, непосредственно перед началом вдоха, в момент максимального парциального давления СО2 (назначенное рetСО2).
2. Мониторинг тяжести поражения легких и оценка эффективности лечения, цель которого — изменение отношения мертвого пространства к дыхательному объему или улучшение соответствия вентиляции к перфузии (V/Q).
3. Подтверждение правильной интубации (данные недостоверны при низком сердечном выбросе или его отсутствии).
4. Постоянный мониторинг герметичности дыхательного контура.

5. Более точное и постоянное отражение выведения СО2.
6. Графическая оценка.
7. Дополнительный метод диагностики обструкции или субклинических признаков дыхательной недостаточности при фармакологическом угнетении сознания (в сочетании с пульсоксиметрией).
8. Объективизация оценки эффективности сурфактанта в сочетании с измерением мертвого пространства.
9. Технология исследования бокового потока у пациентов со спонтанным дыханием (совместно с носовыми датчиками).

Противопоказания для капнографии

Абсолютных противопоказаний у новорожденных, находящихся на ИВЛ, не существует.

Ограничения капнографии у новорожденных

1. Состав дыхательной смеси может влиять на капнограмму; инфракрасные спектры СО2, кислорода и закиси азота схожи в некоторой степени (в большинстве существующих капнографов проводят коррекцию с помощью уже встроенного калибратора).
2. Возможны ошибки при быстром изменении частоты дыхания, соответственно, дыхательного объема в зависимости от скорости ответа капнографа, которая различна у разных капнографов.
3. При загрязнении монитора или системы забора образцов секретами, кровью или конденсатом возможны неточные результаты.

4. рetСО2 зависит от объема мертвого пространства: с его увеличением возрастает разница между раС02 и раС02. Можно получить различные данные у одного и того же пациента за время наблюдения.
5. Адаптер для СО2 в конце выдоха может увеличить объем мертвого пространства и сопротивление в дыхательный контур, особенно у новорожденных с низкой массой тела.
6. Корреляция между petCО2 и раСО2 может быть неточной у недоношенных новорожденных с низкой массой тела и несозревшими легкими, поэтому метод не следует применять для анализа раС02 у недоношенных в этот критический период.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Капнография — это метод инструментального мониторинга, который заключается в измерении концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе. Различают капнометрию — измерение концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе и отображение результатов измерения в виде цифр, и капнографию — отображение на экране концентрации углекислого газа на вдохе и на выдохе в виде специального графика. Предпочтителен именно второй вид мониторинга. Существует также метод качественной капнометрии, когда углекислый газ обнаруживается в выдыхаемой смеси по изменению окраски специального индикатора, но в этом случае точная концентрация углекислого газа на выдохе неизвестна.

Капнография в настоящее время является обязательным стандартом анестезиологического мониторинга. Качественная капнометрия может использоваться в условиях догоспитального этапа для подтверждения расположения эндотрахеальной трубки.

Принцип метода состоит в измерении концентрации углекислого газа посредством использования инфракрасного излучения, которое углекислый газ поглощает в ограниченном спектре. Технология заключается в использовании сравнения исследуемого воздуха с контрольным образцом, в котором концентрация углекислоты известна. На основании измерения строится график отношения концентрации углекислого газа ко времени, который и выводится пользователю в виде изображения капнограммы. Отображение концентрации углекислого газа может применяться в различных величинах, но чаще всего используются миллиметры ртутного столба. Различают капнометрию в прямом потоке, когда датчик находится непосредственно в дыхательном контуре и в боковом потоке, когда из дыхательного контура происходит отбор пробы воздуха небольшого объема, которая впоследствии поступает в анализатор. Второй метод более универсален, так как может использоваться как у интубированных, так и у неинтубированных пациентов.

При анализе капнограммы учитывают как собственно концентрацию углекислого газа на вдохе и на выдохе, так и форму капнографической кривой.

В норме концентрация углекислого газа на вдохе в дыхательной смеси должна быть равна нулю. Если на вдохе появляется углекислый газ, то это свидетельствует чаще всего об истощении адсорбента в контуре наркозного аппарата. Значительные концентрации углекислого газа на вдохе могут свидетельствовать о серьезных чрезвычайных ситуациях и технических неполадках в системе подачи газов, например о том, что в дыхательный контур поступает углекислый газ.

В норме у пациента с достаточным сердечным выбросом и без нарушений вентиляционно-перфузионных отношений в легких на выдохе определяется определенная концентрация углекислого газа. Этот факт служит обоснованием для широкого использования капнографии в качестве инструментального маркера подтверждения положения эндотрахеальной или трахеостомической трубки. Если трубка установлена корректно и находится в трахее, в выдыхаемом воздухе определяется углекислый газ и на экране отображается капнографическая кривая правильной формы. Если трубка находится не в трахее (а, например, в пищеводе), то углекислый газ на выдохе либо не определяется вообще, либо определяется сначала в незначительном количестве, а через несколько дыхательных циклов полностью исчезает или находится на очень низком уровне. Этот факт позволяет с помощью использования капнографии своевременно распознать интубацию пищевода и принять неотложные меры.

Повышение концентрации углекислого газа на выдохе отмечается при гипертермии, гипердинамической стадии септического шока, а также при гиповентиляции. Резкое повышение концентрации углекислого газа на выдохе до значительных цифр может быть сигналом развития у пациента злокачественной гипертермии.

Снижение концентрации углекислого газа на выдохе отмечается при гипервентиляции, нарушении вентиляционно-перфузионных отношений, нарушениях гемодинамики. Резкое падение концентрации углекислого газа на выдохе может свидетельствовать о резком падении сердечного выброса, например, при остановке сердечной деятельности.

Как уже говорилось, помимо собственно значения концентрации углекислого газа на выдохе, важна также сама форма капнографической кривой. Появление двугорбой кривой свидетельствует об интубации бронха. Отдельные пики на кривой могут говорить о восстановлении нервно-мышечной проводимости. Восходящее колено капнограммы при обструкции дыхательных путей имеет более пологую форму.

При использовании капнографии важно помнить, что большое значение для получения правильных результатов имеет техническая исправность капнографа и его регулярная калибровка.

В настоящее время капнография является одним из наиболее распространенных и важных видов мониторинга. В анестезиологической практике этот метод уже давно является стандартом. Вместе с тем, использование мониторинга концентрации углекислого газа на выдохе пока не получило должного распространения в палатах интенсивной терапии и реанимации в медицинских учреждениях на постсоветском пространстве.

В аспекте пандемии коронавирусной инфекции важность качественного мониторинга у пациентов, особенно находящихся с данной патологий на искусственной вентиляции легких, сложно переоценить. В этой статье мы рассмотрим основные преимущества использования капнографии у таких пациентов отделений интенсивной терапии и реанимации.

Капнометрия представляет собой измерение концентрации углекислого газа в газовой смеси (вдыхаемом или выдыхаемом газе, атмосферном воздухе). Капнометр — это прибор для измерения концентрации углекислого газа в газовой смеси. Капнограф — прибор, отображающий на экране в виде графика результаты измерения концентрации углекислого газа.

Концентрация углекислого газа в пробе газовой смеси может быть измерена различными способами. В настоящее время медицинская промышленность выпускает капнографы, работа которых основана на использовании одного из четырех способов определения СO₂: масс-спектрометрии, рамановской спектрометрии, инфракрасного оптического анализа или инфракрасного оптико-акустического анализа. Но наиболее широкое распространение в мире получили инфракрасные капнографы. Инфракрасный анализ основан на способности молекул газа поглощать инфракрасное излучение определенной длины волны. Каждому газу присущ свой собственный спектр поглощения, вследствие чего, применяя излучения разных длин волн инфракрасного диапазона, можно определять содержание различных компонентов в одной пробе газа.

По способу отбора газа различают капнометрию в прямом потоке, когда датчик находится прямо на пути газовой смеси к пациенту и капнометрию в боковом потоке, когда из дыхательного контура происходит постоянный отбор проб газовой смеси для анализа в специальную систему с датчиком. Последний способ в настоящее время считается наиболее распространенным. Капнографы, работающие по этому принципу, имеют систему обезвоживания газовой смеси, встроенную газовую помпу и снабжены магистралями для подключения к дыхательному контуру. Капнография может проводиться как у пациента, находящегося на спонтанном дыхании, так и у пациента, который находится на искусственной вентиляции легких.

Первоначально предполагалось, что капнография будет использоваться для контроля вентиляции пациентов. Однако после начала использования метода в повседневной клинической практике выяснилось, что капнография обладает гораздо более широкими диагностическими возможностями, помимо контроля вентиляции.

Но даже в аспекте контроля вентиляции капнография имеет очень важное значение, поскольку позволяет своевременно диагностировать гиповентиляцию и апноэ. При исчезновении дыхательной активности пациента монитор подает звуковой и световой сигналы. Включение аларм-системы происходит через определенный интервал времени после последнего выдоха. Обычно этот интервал составляет 15–20 секунд, в некоторых моделях его можно регулировать. Таким образом, в число показаний для капнографии входят клинические состояния, связанные с реальным риском угнетения и остановки дыхания и в их число, несомненно, относятся тяжелые формы коронавирусной инфекции. Также капнография позволяет оперативно диагностировать гипервентиляцию вследствие выраженной одышки у таких пациентов.

При проведении интубации пациентов с коронавирусной инфекцией счет в некоторых случаях может идти на секунды. В такой ситуации очень важно быстро подтвердить правильное положение эндотрахеальной трубки. Капнографию целесообразно начинать проводить еще до интубации трахеи, так как уже на этом этапе можно получить ценную информацию. Если интубация трахеи выполнена корректно и эндотрахеальная трубка расположена правильно, на дисплее капнографа сразу после начала ИВЛ появляется нормальная капнограмма, что считается самым надежным контрольным признаком правильного положения эндотрахеальной трубки.

Очень важно использование капнографии при проведении сердечно-легочной реанимации. Она обеспечивает врача информацией о состоянии больного и об эффективности реанимации. Капнография в этих случаях позволяет своевременно обнаружить остановку кровообращения, контролировать эффективность реанимационных мероприятий и ориентировочно оценивать качество кровообращения после восстановления спонтанной циркуляции.

Читайте также: