呼末二氧化碳分压监测在临床麻醉中的应用及意义

会计学1呼末二氧化碳分压监测在临床麻醉中的应呼末二氧化碳分压监测在临床麻醉中的应用及意义用及意义第1页/共39页 一一 、呼末二氧化碳监测历史、呼末二氧化碳监测历史 1970s1970s麻醉医师开始使用；麻醉医师开始使用；1991 1991年正式在手术室应用；年正式在手术室应用；目前推荐微量二氧化碳监测技术；目前推荐微量二氧化碳监测技术；第三代二氧化碳监测技术第三代二氧化碳监测技术;成人、小儿采样的死腔小（成人、小儿采样的死腔小（5ml 5ml 和和 0.5ml)0.5ml)；吸氧和二氧化碳监测采样同时进行；吸氧和二氧化碳监测采样同时进行；插管和非插管均可准确监测二氧化碳插管和非插管均可准确监测二氧化碳第2页/共39页二、二、PETCO2PETCO2的重要性的重要性1.国外 基本监测指标之一。2.国内 常规配置！除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉血氧饱和度以外的第六个基本生命体征。3 3.高度的灵敏性、无创性高度的灵敏性、无创性，不仅可以反映呼吸还可以反应代谢、循环、气道、通气系统不仅可以反映呼吸还可以反应代谢、循环、气道、通气系统已已成为麻醉监测不可缺少的常规监测手段。成为麻醉监测不可缺少的常规监测手段。4.有研究发现：联用CO2检测仪和脉博氧饱和度仪能使可预防性麻醉事故的发生率降低93。5.持续监测CO2能使10的术中问题得到早期诊断和处理。第3页/共39页三、PETCO2监测的原理呼吸熵（呼吸熵（RQRQ），生物术语，指单位时间内进行呼吸，生物术语，指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值。作用的生物释放二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值。不同的呼吸底物有不同的呼吸熵。不同的呼吸底物有不同的呼吸熵。一般来说，完全以一般来说，完全以葡萄糖葡萄糖为底物进行有氧呼吸的呼吸为底物进行有氧呼吸的呼吸熵是熵是1 1，以葡萄糖为底物但含无氧呼吸的呼吸熵，以葡萄糖为底物但含无氧呼吸的呼吸熵大于大于1 1，而以，而以脂肪脂肪为底物进行有氧呼吸，呼吸熵就为底物进行有氧呼吸，呼吸熵就小于小于1 1，这是脂肪中这是脂肪中C C、H H高而高而OO相对少的缘故。相对少的缘故。根据测得的根据测得的RQRQ值，可以粗略判断细胞在利用何种物值，可以粗略判断细胞在利用何种物质作为呼吸作用的底物。质作为呼吸作用的底物。呼吸熵呼吸熵=呼出呼出CO2CO2的体积的体积消耗的消耗的O2O2的体积的体积第4页/共39页三、PETCO2监测的原理正常状况下，人体呼吸气和肺泡气中各成分的容积百分比（正常状况下，人体呼吸气和肺泡气中各成分的容积百分比（%）成分成分 吸入气吸入气 呼出气呼出气 肺泡气肺泡气 O2 20.96 16.4 14.3O2 20.96 16.4 14.3 CO2 0.04 4.1 5.6 CO2 0.04 4.1 5.6因此在静息状态下，按照分钟通气量因此在静息状态下，按照分钟通气量5L5L计算，人体每分钟计算，人体每分钟需要的氧气量为：需要的氧气量为：5Lx(20.96%-16.4%)5Lx(20.96%-16.4%)约约=250ml=250ml呼吸熵呼吸熵就是细胞呼吸产生的二氧化碳和消耗的氧气的分子就是细胞呼吸产生的二氧化碳和消耗的氧气的分子数比数比,人在静息状态下大概是人在静息状态下大概是0.8 0.8，也就是也就是:人体每分钟呼出人体每分钟呼出CO2=CO2=消耗氧气（消耗氧气（250ml250ml）*0.8=*0.8=200ml200ml第5页/共39页三、PETCO2监测的原理CO2CO2怎么来的？怎么来的？组织细胞代谢产生二氧化碳，经毛细血管和静脉运输到肺，在呼气时排出体外。组织细胞代谢产生二氧化碳，经毛细血管和静脉运输到肺，在呼气时排出体外。CO2弥散能力很强（大概为氧气的20倍），极易从肺毛细血管进入肺泡内。肺泡和动脉CO2完全平衡，最后呼出的气体应为肺泡气人体每分钟呼出人体每分钟呼出CO2CO2 =消耗氧气（消耗氧气（250ml250ml）*0.8=*0.8=200ml200ml第6页/共39页三、PETCO2监测的原理举例举例1 1：假如有一天，你被困在一个假如有一天，你被困在一个2*2.5*32*2.5*3米密闭的空间里面，怎么米密闭的空间里面，怎么 办？办？所以别大呼小叫，上串下跳，浪费体力跟有限的氧气，算算你有多久的时间逃生或者所以别大呼小叫，上串下跳，浪费体力跟有限的氧气，算算你有多久的时间逃生或者被逃生。被逃生。2*2.5*32*2.5*3米密闭的空间里面含米密闭的空间里面含 O2=2*2.5*3*20%=3L O2=2*2.5*3*20%=3L 你平静情况下，每分钟消耗你平静情况下，每分钟消耗250ml250ml氧气，呼出氧气，呼出200mlCO2200mlCO2 也就是还有也就是还有3/0.25=123/0.25=12分钟逃生分钟逃生 第7页/共39页三、三、PETCO2PETCO2监测的原理监测的原理二氧化碳在血液是如何运输的？二氧化碳在血液是如何运输的？oxygenation oxygenation 和和 CO2 removal CO2 removal 是两个完是两个完全不同的概念（虽然两者同时进行），全不同的概念（虽然两者同时进行），前者通过前者通过 FiO2 FiO2 和和 PEEP PEEP 调节，后者通调节，后者通过每分通气量（过每分通气量（minute ventilationminute ventilation，MVMV）调节。）调节。简单点说：氧气是靠血红蛋白当搬运工简单点说：氧气是靠血红蛋白当搬运工运输的，而运输的，而CO2CO2是靠溶解到血液里面是靠溶解到血液里面靠通气带出来的。靠通气带出来的。第8页/共39页三、三、PETCO2PETCO2监测的原理监测的原理二氧化碳在血液是如何运输的？二氧化碳在血液是如何运输的？附图中，对一名每分钟产 200 毫升CO2 的人，如果呼吸 FiO2（吸入氧浓度）为0.21 时，要达到近 100 的PO2，MV（Va）需要 5升分，但提高 FiO2 为 0.30 后，仅需1.75 升。而对 CO2 来说，MV 和 PCO2 近乎直线相关。也就是说，改善 FiO2 后，PO2 对 MV 不太依赖，而 PCO2 对 MV 一直都很依赖第9页/共39页三、三、PETCO2PETCO2监测的原理监测的原理简单的说：对于一个成年人来说。吸入氧浓度提高到30%后，潮气量150ml，P02就可以达到100mmHg，而PCO2却会高，表现为通气不足。所以术中监测PCO2意义超过PO2.这也是为什么我们术中查血气时，而PCO2是在正常范围时，经常PO2为300400mmHg.第10页/共39页三、三、PETCO2PETCO2监测的原理监测的原理呼气末二氧化碳的测定相对于呼气末二氧化碳的测定相对于SPO2,SPO2,更有更有实时性，简单来说：实时性，简单来说：PETCO2相当于有创血压，当通气不足时，马上就反应出来SPO2相当于无创血压，出现通气不足时，需要58分钟后才反应出来。第11页/共39页三、三、PETCO2PETCO2监测的原理监测的原理呼气末二氧化碳的测定有呼气末二氧化碳的测定有:红外线法红外线法，质谱仪法和比色法三种，质谱仪法和比色法三种 临床常用的红外线法临床常用的红外线法 根据气体采样的方式分为：根据气体采样的方式分为：旁流型旁流型和主流型两类和主流型两类。第12页/共39页三、三、PETCO2监测的原理监测的原理n n光电方法光电方法光电方法光电方法非色非色非色非色散红外光谱技术散红外光谱技术散红外光谱技术散红外光谱技术n nCO2CO2能吸收特定波长能吸收特定波长能吸收特定波长能吸收特定波长(4.3um)(4.3um)的红外线的红外线的红外线的红外线n n将病人呼出的气体送将病人呼出的气体送将病人呼出的气体送将病人呼出的气体送入一个透明的样品室，入一个透明的样品室，入一个透明的样品室，入一个透明的样品室，一侧一侧一侧一侧 用红外线照射，用红外线照射，用红外线照射，用红外线照射，另一侧用光电换能器另一侧用光电换能器另一侧用光电换能器另一侧用光电换能器探测探测探测探测红外线衰减的程红外线衰减的程红外线衰减的程红外线衰减的程度度度度，后者与，后者与，后者与，后者与CO2CO2浓度浓度浓度浓度成正比。成正比。成正比。成正比。迈瑞旁流式迈瑞旁流式第13页/共39页以一细采样管在气管上或气道上将气体抽到监护仪的测试室中，测定其红外线的光量旁流式EtCO2既可用于采用机械通气的病人，也可以用于自主呼吸的病人第14页/共39页第15页/共39页第16页/共39页动脉血二氧化碳分压（PaCO2）是监测通气功能的一项重要指标。PaCO2=VCO20.863/VA正常为 4.66kPa(3545mmHg)呼气末CO2分压和浓度（PETCO2）CO2的弥散能力很强，动脉血与肺泡气中的CO2分压几乎完全平衡 因此，PaCO2PACO2PETCO2。故PETCO2应能反映PaCO2的变化。1.呼气终末期呼出的混合肺泡气含有的二氧化碳分压或浓度值。2.英文简称PETCO2，正常值：正常值：35-45mmHg35-45mmHg。3.通常PETCO2较PaCO2低 25mmHg四、四、PETCO2定义及与定义及与PaCO2的关系第17页/共39页五、五、PETPETCO2CO2波形及意义波形及意义 1.正常的CO 2波形一般可分四相四段相：吸气基线，应处于零位，相：吸气基线，应处于零位，是是呼气的开始呼气的开始部分为呼吸道内部分为呼吸道内的死腔气，基本上的死腔气，基本上不含二氧不含二氧 化碳化碳。A-BA-B相：相：呼气上升支呼气上升支，较陡直，为，较陡直，为肺泡和无效腔的肺泡和无效腔的混合气混合气。B-CB-C相：二氧化碳曲线是水平或微相：二氧化碳曲线是水平或微向上倾斜，称向上倾斜，称呼气平台呼气平台，为，为混混合肺泡气合肺泡气，平台终点平台终点为呼气末为呼气末气流，气流，为为PETCO2PETCO2值值。C-DC-D相：相：吸气下降支吸气下降支，二氧化碳曲，二氧化碳曲线迅速而陡直下降至基线新鲜线迅速而陡直下降至基线新鲜气体进入气道。气体进入气道。D-ED-E第18页/共39页2.ETCO22.ETCO2波形应观察五个方面波形应观察五个方面 基线基线基线基线：代表吸入代表吸入CO2CO2浓度；浓度；高度高度高度高度：代表呼出代表呼出CO2CO2的浓度；的浓度；形态形态形态形态：正常正常CO2CO2波形与不正常波形；波形与不正常波形；频率频率频率频率：反映呼吸频率反映呼吸频率 二氧化碳波形出现的频率二氧化碳波形出现的频率 节律节律节律节律：反映呼吸中枢或呼吸机的功能反映呼吸中枢或呼吸机的功能 第19页/共39页六、常见异常六、常见异常PETCO 2曲线图曲线图(1)ETCO2(1)ETCO2降低降低 呼气平台正常呼气平台正常a a a a高通气高通气高通气高通气 （过度通气）（过度通气）（过度通气）（过度通气）b b b b死腔气增加死腔气增加死腔气增加死腔气增加鉴别鉴别鉴别鉴别 PaCO2 PaCO2 PaCO2 PaCO2降低为前者反之为后降低为前者反之为后降低为前者反之为后降低为前者反之为后(2)ETCO2(2)ETCO2升高升高 呼气平台正常呼气平台正常a 低通气（通气不足）（通气不足）b b CO2CO2向肺转运增加（如高温）向肺转运增加（如高温）第20页/共39页(3).(3).自主呼吸中呼气平台出现自主呼吸中呼气平台出现箭毒样裂口箭毒样裂口a a a a自主呼吸恢复肌松尚未消失自主呼吸恢复肌松尚未消失自主呼吸恢复肌松尚未消失自主呼吸恢复肌松尚未消失b b b b膈肌肋间肌动作不协调膈肌肋间肌动作不协调膈肌肋间肌动作不协调膈肌肋间肌动作不协调c c c c估计呼吸与通气恢复程度估计呼吸与通气恢复程度估计呼吸与通气恢复程度估计呼吸与通气恢复程度d d d d也见颈椎横断病变也见颈椎横断病变也见颈椎横断病变也见颈椎横断病变 连枷胸呃逆连枷胸呃逆连枷胸呃逆连枷胸呃逆 气胸气胸气胸气胸 人机对人机对人机对人机对抗抗(4)(4).机械通气中存在自主呼吸机械通气中存在自主呼吸a a 在曲线的吸呼相许多部位出现在曲线的吸呼相许多部位出现小的呼吸小的呼吸波波b b 呼吸机调节不良呼吸机调节不良（低通气）（低通气）c c 肌松不满意肌松不满意d d 严重缺氧严重缺氧e e 病人清醒病人清醒f f 按压病人胸部按压病人胸部 g g 呼吸机功能障碍呼吸机功能障碍第21页/共39页（5 5 5 5）心源性振荡样）心源性振荡样）心源性振荡样）心源性振荡样CO 2CO 2CO 2CO 2曲曲曲曲线图线图线图线图 a.a.a.a.呼末出现细小规则的呼末出现细小规则的呼末出现细小规则的呼末出现细小规则的牙齿样波峰牙齿样波峰牙齿样波峰牙齿样波峰 b.b.b.b.心脏胸腔大血管收缩舒张对肺的拍击心脏胸腔大血管收缩舒张对肺的拍击心脏胸腔大血管收缩舒张对肺的拍击心脏胸腔大血管收缩舒张对肺的拍击所致所致所致所致 胸腔内负压胸腔内负压胸腔内负压胸腔内负压 c.c.c.c.呼吸频率过慢呼吸频率过慢呼吸频率过慢呼吸频率过慢 d.vtd.vtd.vtd.vt过低过低过低过低 e.e.e.e.吸呼比低吸呼比低吸呼比低吸呼比低 f.f.f.f.肌松肌松肌松肌松（6 6）.呼气升支延长呼气升支延长 常见呼出气流受阻常见呼出气流受阻 a.a.气管导管部分阻塞气管导管部分阻塞 b.b.病人气道梗阻（病人气道梗阻（COPD COPD 支气管痉挛支气管痉挛 ）第22页/共39页（7 7）基线升高波形正常）基线升高波形正常 CO2CO2重复吸入重复吸入 a.a.循环环路系统循环环路系统呼气活瓣关闭不全呼气活瓣关闭不全 b.b.钠石灰耗竭钠石灰耗竭 c.c.麦氏系统新鲜气流不足麦氏系统新鲜气流不足BAINBAIN系系统内管出现问题统内管出现问题 d.d.新鲜气流错误加入新鲜气流错误加入CO2CO2（8 8 8 8）自主呼吸恢复中）自主呼吸恢复中）自主呼吸恢复中）自主呼吸恢复中CO2CO2CO2CO2曲线曲线曲线曲线 a.a.a.a.波幅小波幅小波幅小波幅小 b.b.b.b.无呼气平台无呼气平台无呼气平台无呼气平台 c.c.c.c.波幅渐增大波幅渐增大波幅渐增大波幅渐增大 d.d.d.d.平台出现平台出现平台出现平台出现 e.e.e.e.正常波形正常波形正常波形正常波形第23页/共39页（9 9）吸气单向活瓣关闭不全）吸气单向活瓣关闭不全CO2CO2曲线图曲线图 a.a.呼吸平台延长呼吸平台延长 b.b.吸气下降支吸气下降支4 4相坡度变小相坡度变小 c.c.吸气相缩短吸气相缩短（1010）呼气平台或基线不规则）呼气平台或基线不规则 a.a.气管导管误置喉上部或下咽气管导管误置喉上部或下咽部肺和胃间歇通气部肺和胃间歇通气 b.b.压迫胸部时少量气体进出肺压迫胸部时少量气体进出肺第24页/共39页(11)(11)正压通气中正压通气中采样管泄漏采样管泄漏 a.a.延长的呼气平台后一短暂的波峰延长的呼气平台后一短暂的波峰b.b.平台高度与漏口大小负相关平台高度与漏口大小负相关(12).EtCO2(12).EtCO2出现降低出现降低 突降至零突降至零突降至零突降至零多见于紧急情况多见于紧急情况多见于紧急情况多见于紧急情况:a.a.a.a.气管导管脱出气管导管脱出气管导管脱出气管导管脱出 b.b.b.b.食管内插管食管内插管食管内插管食管内插管 c.c.c.c.完全性通气系统脱连接完全性通气系统脱连接完全性通气系统脱连接完全性通气系统脱连接 d.d.d.d.呼吸机功能障碍呼吸机功能障碍呼吸机功能障碍呼吸机功能障碍 e.e.e.e.完全性气管导管堵塞完全性气管导管堵塞完全性气管导管堵塞完全性气管导管堵塞 f.f.f.f.气体采样管堵塞气体采样管堵塞气体采样管堵塞气体采样管堵塞 h.CO2h.CO2h.CO2h.CO2测定仪故障测定仪故障测定仪故障测定仪故障 第25页/共39页 突降但大于零突降但大于零 a.a.气管导管或面罩气管导管或面罩位置不良位置不良 b.b.通气系统部分通气系统部分脱连接脱连接 c.c.气管导管部分阻塞气管导管部分阻塞 指数性下降指数性下降 a.a.a.a.大量失血大量失血大量失血大量失血 b.b.b.b.腔静脉梗阻腔静脉梗阻腔静脉梗阻腔静脉梗阻 c.c.c.c.循环骤停循环骤停循环骤停循环骤停 d.d.d.d.肺栓塞肺栓塞肺栓塞肺栓塞第26页/共39页(12).(12).驼峰样驼峰样CO2CO2曲线图曲线图 a.a.a.a.呼气平台驼峰样曲线呼气平台驼峰样曲线呼气平台驼峰样曲线呼气平台驼峰样曲线 b.b.b.b.两侧肺呼出气速率不同步两侧肺呼出气速率不同步两侧肺呼出气速率不同步两侧肺呼出气速率不同步 c.c.c.c.见于病人见于病人见于病人见于病人侧卧位侧卧位侧卧位侧卧位和气管导和气管导和气管导和气管导管插入一侧主支气管管插入一侧主支气管管插入一侧主支气管管插入一侧主支气管 （1313）冰川样）冰川样CO2CO2曲线图曲线图 a.a.呼气平台出现多形尖峰波混呼气平台出现多形尖峰波混 有心源性震荡与箭毒样裂口有心源性震荡与箭毒样裂口 b.b.此波只在自主呼吸时候出现此波只在自主呼吸时候出现 多见于肌松药与镇静药不协调多见于肌松药与镇静药不协调第27页/共39页(14)(14)(14)(14)中枢神经系统障碍时中枢神经系统障碍时中枢神经系统障碍时中枢神经系统障碍时CO2CO2CO2CO2曲线曲线曲线曲线 a.a.a.a.陈施氏呼吸陈施氏呼吸陈施氏呼吸陈施氏呼吸CO2CO2CO2CO2曲线图曲线图曲线图曲线图 有规律发作的呼吸暂停，暂停期有规律发作的呼吸暂停，暂停期有规律发作的呼吸暂停，暂停期有规律发作的呼吸暂停，暂停期 偶见心源性震荡曲线，偶见心源性震荡曲线，偶见心源性震荡曲线，偶见心源性震荡曲线，多见于严重多见于严重多见于严重多见于严重脑损伤脑损伤脑损伤脑损伤 b.b.点头样呼吸点头样呼吸 曲线上缘随潮气量规则变化曲线上缘随潮气量规则变化 见于陈氏呼吸与正常呼吸过度见于陈氏呼吸与正常呼吸过度转换期转换期第28页/共39页 c.c.痉挛性呼吸痉挛性呼吸 频率慢频率慢2-62-6次次/分分CO2CO2分压高于正常分压高于正常 ，每次均可以减心源性震荡曲线每次均可以减心源性震荡曲线d.d.不规则混乱呼吸不规则混乱呼吸 波形波形 间距间距 高度均不一致高度均不一致CO2CO2值高于正常值高于正常第29页/共39页 e.e.叹气样呼吸叹气样呼吸 周期而规则的由于病人深呼吸而周期而规则的由于病人深呼吸而CO2CO2值降低值降低 生理性叹气见于婴幼儿或高龄老人睡眠时或麻醉时生理性叹气见于婴幼儿或高龄老人睡眠时或麻醉时 青少年或成年人睡眠时青少年或成年人睡眠时5 5分钟内叹气一次以上分钟内叹气一次以上 正常人深叹气时正常人深叹气时CO2CO2分压值低于平均分压值低于平均CO2CO2分压值分压值 阻塞性肺病时叹气时阻塞性肺病时叹气时CO2CO2值高于平均值值高于平均值第30页/共39页1 监测通气功能：无明显心肺疾患者，一定程度上监测通气功能：无明显心肺疾患者，一定程度上PETCO2可反应可反应PaCO22 维持正常通气：全麻期间可根据维持正常通气：全麻期间可根据PETCO2来调节通气量，来调节通气量，避免通气不足或通气过量避免通气不足或通气过量。3 代谢功能的监测：监测代谢功能的监测：监测CO2的排出可评估机体代谢率。的排出可评估机体代谢率。特别有利于恶性高热的协助诊断特别有利于恶性高热的协助诊断，这类病人这类病人CO2产生大量增加，且产生大量增加，且CO2增高先于体温升高。增高先于体温升高。七、七、PETCO2PETCO2监测临床意义监测临床意义第31页/共39页 4 4 4 4 了解肺泡无效腔量及肺血流量的变化：了解肺泡无效腔量及肺血流量的变化：了解肺泡无效腔量及肺血流量的变化：了解肺泡无效腔量及肺血流量的变化：PaCO2PaCO2PaCO2PaCO2为有血灌注的肺泡的为有血灌注的肺泡的为有血灌注的肺泡的为有血灌注的肺泡的PACO2PACO2PACO2PACO2 PETCO2 PETCO2 PETCO2 PETCO2为有通气的为有通气的为有通气的为有通气的PACO2PACO2PACO2PACO2 若若若若PETCO2 PETCO2 PETCO2 PETCO2 低于低于低于低于PaCO2PaCO2PaCO2PaCO2说明肺泡无效腔量增加及肺血流量减少。说明肺泡无效腔量增加及肺血流量减少。说明肺泡无效腔量增加及肺血流量减少。说明肺泡无效腔量增加及肺血流量减少。5 5 5 5 循环功能监测：循环功能监测：循环功能监测：循环功能监测：休克、心脏骤停及肺阻塞休克、心脏骤停及肺阻塞休克、心脏骤停及肺阻塞休克、心脏骤停及肺阻塞时，血流减少或停止，时，血流减少或停止，时，血流减少或停止，时，血流减少或停止，CO2CO2CO2CO2浓度均迅速消失至浓度均迅速消失至浓度均迅速消失至浓度均迅速消失至零零零零 ，CO2CO2CO2CO2波形消失。波形消失。波形消失。波形消失。PETCO2PETCO2PETCO2PETCO2还有助于判断胸外心脏按压是否有效。还有助于判断胸外心脏按压是否有效。还有助于判断胸外心脏按压是否有效。还有助于判断胸外心脏按压是否有效。第32页/共39页 八八.对麻醉医师意义对麻醉医师意义 1.1.进行病情变化的评估：进行病情变化的评估：气道有无梗阻及其程度气道有无梗阻及其程度.；2.2.提前得到告示：提前得到告示：低氧、心停跳和复跳、气腹低氧、心停跳和复跳、气腹；3.3.了解呼吸状况：了解呼吸状况：痉挛、梗阻、通畅、通气量大小痉挛、梗阻、通畅、通气量大小；4.4.对麻醉医师本身意义：对麻醉医师本身意义：减轻麻醉医师的压力！减轻麻醉医师的压力！第33页/共39页 监测监测ETCO2ETCO2非常需要！非常需要！监测监测ETCO2ETCO2非常重要！非常重要！每个手术间应常规配置！每个手术间应常规配置！第34页/共39页 END 谢谢聆听！第35页/共39页