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崔海银 三甲
崔海银 副主任医师
山东省立第三医院 胸心外科

ETCO2(呼气末二氧化碳)的临床应用

ETCO2的临床应用 呼气末二氧化碳(ETCO2)作为一种无创监测技术已越来越多地应用于临床中,且由于其所占面积小且易连接等特点成为救护车常备监测器。ETCO2为确认高级气道安置的金标准,还可判断心脏骤停患者的存活几率、评估败血症患者的严重程度、较SpO2更早识别肺栓塞以及应用咪达唑仑后的呼吸抑制等等。

The basics

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40 mmHg。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。

ETCO2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(本例为40mmHg)。CO2波形的频率即为呼吸频率。

ETCO2与通气和心排量的关系

Tips1、当心排量(血流)正常时,ETCO2反映通气情况

2、当心排量下降时,ETCO2反映心排量

通常来讲,当一个人的心排量正常时,ETCO2可反映通气的效率。若心排量下降时,由组织回到肺脏的CO2减少,在通气不变的情况下,相比于心排量正常的患者,其ETCO2会下降,故在通气恒定的情况下,ETCO2对心排量有一定的提示意义。在心脏骤停患者中,极少的血液可回流到肺脏,这时ETCO2会急剧下降。另外需要注意的一点是,当患者有肺部疾病时,由于弥散功能的下降,ETCO2和PaCO2会有较大的差别,但我们可观察其变化趋势及确认高级气道的安置等。在解读ETCO2时,理解这些原则比记住特定的波形更有意义。


在高级气道中应用ETCO2

此为最典型的安装方式,在人工气道和传感器间安置一个过滤器,既可防止气道分泌物污染传感器,又可避免医护人员的职业暴露。 此外,也可将ETCO2传感器与面罩相连,虽然不常见但仍可提供较多信息,安装方式与人工气道相同,唯一不同的是滤器需放置在面罩和传感器之间。

ETCO2监测在确认高级气道安置中的作用

在1999年之前,气管导管误入食道的概率很高,无疑为医生及患者的噩梦,当1999年ETCO2监测强制应用于手术室时,问题得到了解决。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。ETCO2监测在心搏骤停中的提示

在心搏骤停的患者中,ETCO2监测可以判断患者的预后,几项研究显示当ETCO2低于10 mmHg时患者难以存活。ETCO2与自主循环恢复(ROSC)有着明显的相关性,1995年一项研究发现,在心搏骤停20分钟的患者中,存活患者ETCO2平均值为31 mmHg,非存活者ETCO2平均值为4 mmHg。

ETCO2还可对自主循环恢复(ROSC)有早期提示意义且不需中断心脏按压检查脉搏。当病人自主循环恢复时,大量的CO2弥散至肺泡中。在ETCO2中可见其数值显著上升并远高于正常值。若ETCO2一直无变化或轻微上升且低于正常值,那么自主循环恢复的可能性极小。评估支气管痉挛

ETCO2的波形可提示支气管痉挛,因为肺泡排空的延迟导致上升变缓,且平台段倾斜。在哮喘患者中,ETCO2数值为提示预后的重要指标,在病情严重的哮喘患者中,其ETCO2数值往往很高(> 50 mmHg)或者很低(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 。

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。预测创伤患者的死亡率

在通气正常的情况下,ETCO2监测可反映心排量,可用于预测严重创伤患者的预后。此时ETCO2的低值并非血液中CO2水平低,而是回流至肺脏的血液减少所致,若此时临床医生通过降低通气使ETCO2数值正常化,会导致动脉血中的CO2水平提高。2004年英国伦敦一项院前研究显示,在严重创伤需要插管的患者中,存活者的ETCO2平均数值为31mmHg,死亡患者的TCO2平均数值为24mmHg。

监测通气情况

ETCO2监测可用于判断危重病人的通气状态,可较早的发现异常并早于SPO2给予临床医生警示作用。在过量服用镇静药物或临床医生给予高剂量麻醉药如阿片类药物时,ETCO2可预测患者的呼吸抑制、呼吸衰竭、窒息等。一项研究显示,给予芬太尼和咪达唑仑镇静后,ETCO2可升高7mmHg.

当ETCO2数值超过50 mmHg时认为患者存在呼吸抑制,超过70mmHg认为存在呼吸衰竭,超过80mmHg极有可能发展为完全窒息。通过观察ETCO2临床医生可及时干预,避免患者病情的进一步恶化。

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崔海银
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