呼末二氧化碳监测

呼吸末二氧化碳（PETCO2）监测在临床麻醉中的应用及意义2021/6/271ETCO2名称的由来

在呼气起始（呼末二氧化碳上升支）代表气管和支气管内的气体呼出过程，这部分气体属于死腔一部分，故不能代表肺泡内CO2分压水平，只有在呼气末才是肺泡内气体呼出气道的过程，故名为呼气末CO2，经过传感器测得的数值为ETCO2。CO2波形的频率即为呼吸频率。2021/6/272基础知识

二氧化碳为组织细胞代谢所产生，经毛细血管和静脉运输到肺，从肺毛细血管弥散入肺泡，在呼气时排出体外。正常情况下，静脉血CO2分压值为46mmHg，肺泡中CO2分压值为40(35-45)mmHg。当静脉血（去氧血液）进入肺毛细血管时，可以和肺泡中的气体进行弥散交换并达到平衡，故动脉血CO2分压（PaCO2）数值等于肺泡中CO2分压值40mmHg。大气中CO2浓度很低，机体通过调整呼吸的频率和深度改变肺泡CO2分压水平，呼吸频率的增加使更多的CO2被排出体外。脑内呼吸中枢也是根据PaCO2水平调整呼吸频率和节律。2021/6/273生理原理组织细胞代谢产生二氧化碳，经毛细血管和静脉运输到肺，呼气时排出体外，在产生、运输和排出过程中的任何环节发生障碍，均可使CO2在体内潴留或排出过多，并造成不良影响。因此，体内二氧化碳产量（VCO2）、肺泡通气量（VA）和肺血流灌注量三者共同影响肺泡内二氧化碳分压（PACO2）。CO2弥散能力很强，极易从肺毛细血管进入肺泡内，肺泡和动脉血CO2很快完全平衡，且无明显心肺疾病的患者V/Q比值正常，最后呼出的气体应为肺泡气，一定程度上，PETCO2≈PACO2≈PaCO2，所以临床上可通过测定PETCO2反映paCO2的变化。2021/6/274物理原理CO2监测仪可根据不同的物理原理测定呼气末CO2，包括红外线分析仪、质谱仪、拉曼散分析仪、声光分光镜和化学CO2指示器等，而最常用的CO2监测仪是根据红外线吸收光谱的原理设计而成的，因CO2能吸收特殊波长的红外线(4.3μｍ)，当呼吸气体经过红外线传感器时，红外线光源的光束透过气体样本，光束量衰减，且衰减程度与CO2

浓度呈正比。红外线检测器测得红外线的光束量，最后经过微电脑处理获得PETCO2或呼气末二氧化碳浓度(CETCO2)，以数字(mmHg或kPa及%)和CO2图形显示。红外线CO2监测仪中还配有光限制器、游离CO2参考室及温度补偿电路等，使读数稳定，减少其他因素干扰。2021/6/275依据气体的采样方法不同，CO2监测仪可分为旁流型(sidestream)和主流型(mainstream)两种旁流型是经取样管从气道内持续吸出部分气体送至红外线测定室作测定，传感器并不直接连接在通气回路中，不增加回路的死腔量；不增加部件的重量；不需要密闭的呼吸回路，对未插气管导管的病人，改装后的取样管经鼻腔仍可作出精确的测定。不足之处是识别反应稍慢；可因水蒸汽或气道内分泌物而影响取样；在行低流量麻醉或小儿麻醉中应注意补充因取样而丢失的气体量。目前大部分监测仪是采用旁流型测定。2021/6/276PETCO2影响因素1、调零和定标使用前应常规将采样管通大气调零，使基线位于零点，同时应定期用标准浓度CO2气体定标，以保证测定准确性。2、避免采样管堵塞水汽、分泌物和治疗用气雾液积聚在采样管内，一旦阻塞采样管，就不能测定PETCO2，甚至水可进入分析室内污染传感器，使仪器失灵，因此使用时应将采样管放在高于病人的位置，可减少液体流入导管的机会，导管被阻塞时应及时清洗或更换。3、回路气体损失在循环紧闭呼吸回路内气流速度很慢时，用旁流型方法采样后，回路内气体损失可达100ml/min。2021/6/277PETCO2影响因素4、注意漏气和气体混杂采样管漏气或经鼻采样，可能混杂空气，样本稀释，结果可使测定的PETCO2值偏低。5、呼吸频率影响呼吸频率快时，呼气不完全，肺泡气不能完全排出，呼出气不能代表肺泡气；特别是当监测仪反应时间大于病人呼吸周期时，都可致对PETCO2监测值偏低。6、通气不足通气不足时，呼气流速减慢，如低于采样气体流速，则PETCO2偏低，此时采样气体流速应定为150ml/min或更低，可提高测定准确性。2021/6/278PETCO2监测的临床应用1.监测通气功能2.维持正常通气3.确定气管的位置4.及时发现呼吸机的机械故障5.调节呼吸机参数和指导呼吸机的撤除6.监测体内CO2产量的变化7.了解肺泡无效腔量及肺血流量变化8.监测循环功能9.无创评估PaCO22021/6/279PETCO2监测的临床应用

预测创伤患者的死亡率PETCO2与通气和心排量的关系：1、当心排量（血流）正常时，PETCO2反映通气情况2、当心排量下降时，PETCO2反映心排量2021/6/2710PETCO2监测的临床应用在高级气道中应用PETCO2

在自主呼吸病人中应用经鼻导管测定ETCO2，并未受到鼻咽部死腔气体的存在而影响其结果，在非封闭条件下PETCO2亦能准确评价PaCO2，达到无创连续监测肺功能通气、换气的目的。在应用CPAP患者中，ETCO2监测也是被推荐的。2021/6/2711PETCO2监测的临床应用监测在确认高级气道安置中的作用

2005年一项院前研究比较气管插管误插率，发现应用ETCO2监测组可使概率降低到0，而未应用ETCO2监测组概率为23%。值得注意的是，在插管前饮过含CO2饮料的患者，当气管导管误入食管时也可出现ETCO2的数值和波形，但波形与正常波形差异较大。2021/6/2712PETCO2监测的临床应用ETCO2监测在心搏骤停中的提示2021/6/2713PETCO2监测的临床应用评估支气管痉挛2021/6/2714PETCO2监测的临床应用评估败血症的严重程度ETCO2数值与败血症的死亡率有很强的相关性，较低的ETCO2水平提示更高的死亡率。在奥兰多的一项研究发现，在急诊的败血症发热患者中，存活患者的ETCO2平均值32.6mmHg，而死亡患者的ETCO2平均值为26.5mmHg。2021/6/2715PETCO2监测的临床应用提示肺栓塞

在肺栓塞患者中，由于栓子阻止血流返回至肺脏，CO2与肺泡交换减少以致ETCO2低于正常值。当ETCO2低于28mmHg并伴有其他肺栓塞征象或其危险因素时，要高度考虑肺栓塞的可能。2021/6/2716PETCO2监测的临床应用监测通气情况

无明显心肺疾病的患者V/Q(全肺平均通气4L/血流灌注5L)比值正常，一定程度上PETCO2可以反映PaCO2。病理情况下，

PETCO2-PaCO2会发生变化。

2021/6/2717PETCO2波形YourTextherenitaugueduisdoloretefeugaitnullafacilisiⅠ相：吸气基线，位于零点，代表吸气终止，呼气开始，为死腔气，基本上不含二氧化碳。Ⅱ相：呼气上升支，呈S形陡直上升，代表死腔气和肺泡气混合过程。Ⅲ相：呼气平台，曲线呈水平或微向上倾斜，代表混合肺泡气，其末尾最高点R点为平台峰值，代表了PETCO2值。Ⅳ相：吸气下降支，意味着吸气开始，随着新鲜气体的吸入，二氧化碳曲线迅速而陡直下降至基线。2021/6/2718PETCO2波形应观察五个方面：基线：代表吸入CO2浓度，一般应等于零；高度：代表呼出CO2的分压值；形态：正常CO2波形与异常波形；频率：反映呼吸频率即二氧化碳波形出现的频率；节律：反映呼吸中枢或呼吸功能2021/6/2719PETCO2正常波形2021/6/2720PETCO2波形--Ⅰ相变化Ⅰ相变化：正常时，PⅠCO2几乎为零，吸气基线抬高代表CO2重复吸入，见于呼吸回路异常/机械死腔，如CO2吸收剂钠石灰耗竭、吸气活瓣失灵。2021/6/2721PETCO2波形--Ⅰ相变化原因:活瓣故障吸气流量不足二氧化碳吸收系统故障回路内部分重吸入呼气时间不足2021/6/2722PETCO2波形--Ⅰ相变化2021/6/2723PETCO2波形--Ⅱ相变化Ⅱ相变化Ⅱ相上升速率与第一秒时间肺活量呈正相关，呼气上升支延长，见于呼出气流受阻，如哮喘、支气管痉挛、COPD及气管导管扭曲等。2021/6/2724PETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2725PETCO2波形--Ⅲ相变化

a:呼气平台终末抬高：反映死腔量增加，V/Q比例失调。可见于慢性阻塞性肺疾患或气管痉挛等情况使肺泡排气不均。2021/6/2726PETCO2波形--Ⅲ相变化

原因:呼吸回路的呼气段阻塞上呼吸道异物气管插管或螺纹管部分阻塞或打折支气管痉挛2021/6/2727PETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2728ETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2729PETCO2波形--Ⅲ相变化

b:呼气平台升高：见于肺泡通气不足或输入肺泡的CO2增多，如分钟通气量不足（呼吸机设置不当、中枢抑制等）、CO2产量增加（如甲亢危象、恶性高热和败血症等）、突然放松止血带、静脉输入碳酸氢钠过快及腹腔镜CO2气腹等。2021/6/2730PETCO2波形--Ⅲ相变化

原因:呼吸频率减少(通气不足)潮气量减少(通气不足)代谢增加体温增高(恶性高热)2021/6/2731ETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2732PETCO2波形--Ⅲ相变化

c:呼气平台低：见于肺泡通气过度或输入肺泡的CO2减少，如分钟通气量过大（疼痛、代酸、缺氧等），低心排及肺血流量减少。2021/6/2733PETCO2波形--Ⅲ相变化

原因：呼吸频率增加(过度换气)潮气量增加(过度换气)代谢下降体温降低2021/6/27342021/6/2735PETCO2波形--Ⅲ相变化

d:呼气平台沟裂：见于自主呼吸恢复，肌松药作用即将消失，沟裂的深度和宽度与自主潮气量的大小呈正比，可用于估计呼吸功能的恢复程度，随着潮气量的逐步增大，沟裂加深加宽，最后平台分离一大一小依次排列的波形，前者代表机械通气，后者代表自主呼吸。须等待裂口消失后才能拔除气管插管，因为它提示有通气障碍存在。2021/6/2736PETCO2波形--Ⅲ相变化原因:肌松作用部分恢复呼吸恢复与人工呼吸同步2021/6/2737PETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2738PETCO2波形--Ⅲ相变化

e:呼气平台后段降低：见于按压病人胸廓，造成胸廓和肺反弹，气道内气体逆向流动所致。2021/6/2739PETCO2波形--Ⅲ相变化2021/6/2740PETCO2波形--Ⅲ相变化

f:呼气平台前段压低：见于呼气活瓣失灵，有新鲜气流混入。

2021/6/2741PETCO2波形--Ⅳ相变化2021/6/2742PETCO2波形--Ⅳ相变化

a:吸气下降支呈锯齿形（心源性振动波），是由于中枢呼吸抑制或呼吸机频率太慢，心脏和主动脉波动时拍击肺所致。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。2021/6/2743PETCO2波形--Ⅳ相变化

b:下降支坡度变大，提示吸入流速减慢，见于限制性通气功能障碍或吸气活瓣失灵。

2021/6/2744PETCO2波形--Ⅳ相变化

c:冰山样曲线，多见于肌松药作用消失，自主呼吸恢复初期，自主呼吸频率低，峰相呈不连贯状，有如冰山消融。2021/6/2745PETCO2波形--Ⅳ相变化d: