капнография что это такое
Капнография – использование в интенсивной терапии

Выделение CO2 дыхательной системой может быть показано как функция времени (отношение концентрации CO2 ко времени), или содержание в выдыхаемом дыхательном объеме (отношение концентрации CO2 к объему).
Отношение концентрации CO2 ко времени графически представлено формой волны CO2 или капнограммой. Изменения в форме капнограммы являются диагностическими критериями течения заболевания, так как изменение EtCO2 (максимальная концентрация CO2 в конце каждого дыхательного цикла), может использоваться, чтобы оценить тяжесть заболевания и реакцию на проводимое лечение.
В статье обсуждается использование временной капнографии, потому что это – единственный вид контроля CO2 используемый в системе скорой медицинской помощи (emergency medical service) и имеющий преимущество над объемной капнографией, которую сложно применять у неинтубированных пациентов.
Оксигенация и вентиляция – различные физиологический функции, которые должны быть оценены как у интубированных, так и спонтанно дышащих пациентов.
Пульсоксиметрия обеспечивает в реальном времени обратную связь об оксигенации, тогда как капнография предоставляет информацию о вентиляции (как эффективно CO2 устраняется легочной системой), перфузии (как эффективно CO2 транспортируется через сосудистую систему), и метаболизме (продукция CO2 клеточным метаболизмом).
Технология измерения

Большинство технологий капнографии основано на использовании инфракрасного (IR) излучения. Молекулы CO2 поглощают инфракрасное излучение в ограниченном спектре – длина волны 4.26 μm, количество поглощенного излучения в газовом образце сравнивается с показательным значением.
Мониторы CO2 измеряют газовую концентрацию или парциальное давление используя одну из двух конфигураций, в зависимости от местоположения датчика: анализируют основной поток (Mainstream) или боковой поток (Sidestream).
Анализаторы основного потока измеряют CO2 непосредственно от дыхательных путей, с датчиком, расположенным на интубационной трубке. Аппараты бокового потока используют для анализа аспирационный маленький образец от выдохнутого дыхания, подающийся через трубку на датчик, расположенный в мониторе.
В системах основного потока датчик расположен на эндотрахеальной трубке, поэтому их используют только для интубированных пациентов. Системы бокового потока имеют датчик, расположенный в мониторе, поэтому используются для интубированных и для неинтубированных пациентов.
У интубированных пациентов адаптер капнометра расположен на канюле интубационной трубки. У спонтанно дышащих пациентов забор проб для анализа осуществляется через носовую канюлю.
Системы бокового потока могут быть высоким потоком или низким потоком. Низкая скорость потока обеспечивает более высокую точность у больных с низкими дыхательными объемами (новорождённые, младенцы, пациенты с гиповентиляцией).
Мониторы CO2 могут быть или количественными, или качественными. Количественные устройства измеряют точный EtCO2 – количество (капнометрия) или количество и форма волны (капнография).
Качественные устройства измеряют диапазон, в который попадает EtCO2 (например, 0-10 мм рт.ст., > 35 мм рт.ст.) в противоположность точной оценке (например, 38 мм рт.ст.). Обычно используемое качественное устройство – колориметрический датчик EtCO2, представляющий собой особенно обработанную лакмусовую бумажку, которая меняет цвет, когда подвергается воздействию CO2. Его используют для проверки положения интубационной трубки. Если трубка находится в трахее, выдох CO2 изменит цвет лакмусовой бумажки; если труба находится в пищеводе, не будет никакого цветового изменения.
Физиология
Капнограмма, соответствующая одному периоду дыхания, состоит из четырех фаз (фаза подъема, альвеолярное плато, фаза вдоха, вентиляция мертвого пространства).
Характеризуется нормальная капнограмма, для пациентов всех возрастов, определенным набором элементов: включает четыре различные фазы, концентрация CO2 начинается в ноле и возвращается к нолю (вдыхаемый воздух не содержит CO2), максимальная концентрация CO2 достигается с каждым дыханием (то есть, EtCO2), амплитуда зависит от концентрации EtCO2, ширина зависит от экспираторного времени, и есть особенная форма для всех пациентов с нормальной функцией легкого.
Пациенты с нормальной функцией легкого, независимо от возраста, будут иметь определенную капнограмму прямоугольной или трапециевидной формы и узкий градиент EtCO2 – PaCO2 (0-5 мм рт.ст.), с EtCO2, точно отражающим PaCO2.
У пациентов с обструктивной патологией легких на капнограмме будет более сглаженная фаза подъема и восходящий наклон в альвеолярном плато. У больных с нарушением функции легких, градиент расширится, в зависимости от серьезности поражения легкого, и значения EtCO2 будут полезны только для мониторинга дыхательной функции в течение длительного времени, а не как выборочная проверка, которая может не коррелировать с PaCO2.
Показания для интубированных пациентов
Проверка положения интубационной трубки
После интубации, наличие волны со всеми четырьмя фазами указывает, что конец интубационной трубки проходит через голосовые связки.
Плоская форма кривой указывает желудочное размещение трубки, кроме определенных случаев (обструкция эндотрахеальной трубки, полная обструкция дыхательных путей дистальнее трубки, трахеальное размещение с неадекватным легочным кровотоком или от слабых сжатий груди, или при длительной остановке сердца без циркуляции CO2 из-за прекращения клеточного метаболизма).
Контроль положения трубки во время транспортировки
Любая начальная дистопия интубационной трубки или последующее ее смещение во время транспортировки, имеет катастрофические последствия. Непрерывный контроль положения трубки во время транспортировки (догоспитальной, межбольничной, или внутрибольничный) является необходимым для безопасности пациента.
Параметр эффективности сердечно-легочной реанимации
В 1980-ых, исследования на лабораторных животных продемонстрировали, что уровень EtCO2 отражает функциональное состояние сердца во время реанимационных мероприятий и может использоваться как атравматичный метод оценки. Значительное исследование в 1988 продемонстрировало это принцип у людей.
Во время остановки сердца, когда альвеолярная вентиляция и метаболизм являются постоянными, EtCO2 отражает степень легочного кровотока. Поэтому, EtCO2 может использоваться как мера эффективности массажа сердца. Поскольку эффективное кардиальное сжатие приводит к более высокому функциональному ответу сердца, EtCO2 будет соответственно повышаться от начального, отражая увеличение перфузии.
Параметр EtCO2 изменяется непосредственно с функциональным состоянием сердца, произведенным прекордиальным сжатием и, рекомендован для измерения в условиях как скорой помощи, так и отделениях интенсивной терапии.
В исследованиях определены уровни EtCO2 ниже чем 3 мм рт.ст. в начале остановки сердца, и более высокие уровни, появляющиеся во время массажных толчков и в среднем, достигают более 7,5 мм рт.ст. как раз перед восстановлением собственного кровообращения. Этот пик в уровне EtCO2 – самый ранний признак восстановления кровообращения, и появляется раньше гемодинамических признаков (пульса или АД).
Капнографический контроль фактически устраняет необходимость прерывания массажа с целью проверки пульса. Восстановление перфузионного ритма немедленно будет сопровождаться значительным увеличением EtCO2, при этом массаж сердца может быть безопасно остановлен и проведена оценка ЭКГ-ритма и артериального давления.
Мониторинг уровня EtCO2 у пациентов с угрозой повышения ВЧД
Контроль EtCO2 играет существенную роль в предотвращении гипервентиляции у больных с черепно-мозговой травмой и угрозой повышения внутричерепного давления. Уровень CO2 оказывает влияние на мозговой кровоток: высокие уровни CO2 приводят к мозговой вазодилятации, а низкие уровни CO2 приводят к мозговой вазоконстрикции.
Длительная гиповентиляция (EtCO2 ≥ 50 мм рт.ст.), вредна для пациентов с повышенным ВЧД, потому что приводит к увеличению мозгового кровотока и дальнейшему нарастанию внутричерепного давления. Длительная гипервентиляция также вредна и приводит к худшим неврологическим результатам у пациентов с ЧМТ.
Следовательно, вентиляция с капнометрическим контролем, чтобы достигнуть нормовентиляции рекомендуется. Догоспитальное использование контроля EtCO2 уменьшает уровень гипервентиляции.
Показания для капнографии у неинтубированных пациентов
Global Medical Technologies
Новости
Чистое отделение интенсивной терапии / 29.02.2020
«АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АНЕСТЕЗИОЛОГИИ И РЕАНИМАТОЛОГИИ» ЮБИЛЕЙНЫЙ Х БАЛТИЙСКИЙ ФОРУМ / 26.02.2020
ОБЬЕДИНЯЯ ЛЮДЕЙ, ЗАЩИЩАЯ МИР! Организационный комитет CMEF (China Medical Exhibition Fair) перенес весеннее шоу CMEF 2020, первоначально запланированное на 9-12 апреля 2020 года, на 3-6 июня 2020 года / 18.02.2020
Капнография и капнометрия
Капнография и капнометрия
В анестезиологии и реаниматологии очень важным условием эффективного наблюдения за больным с управляемым или нарушенным дыханием, а также с нормальным дыханием при угрозе его нарушения, считается проведение CO2-мониторинга. Однако сегодня все еще можно наблюдать неоднозначное отношение некоторых медицинских специалистов к данному виду диагностики из-за недостаточного материального оснащения медицинских учреждений необходимым для осуществления подобных мероприятий, а также с недостаточной осведомленностью врачей-практиков о широких возможностях капнометрии и капнографии.
Капнометрия — это измерение и цифровое отображение концентрации или парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом газе во время дыхательного цикла пациента.
Капнография – это визуальное (графическое) изображение изменения концентрации выдыхаемого диоксида углерода (СО2) во времени. Форма получаемой кривой (капнограмма) дает специалисту важную информацию не только о концентрации CO2 в конце выдоха (EtCO2), но и о целостности дыхательной системы, о физиологии пациента, а также представление о состоянии гемодинамики и скорости метаболизма.
Углекислый газ имеет высокую диффузионную способность, он легко перемещается через альвеолярно-капиллярную мембрану, не требуя для этого высокого градиента давлений между венозной кровью и газом альвеол и составляет 5-6 мм.рт.ст. Иными словами, давление СО2 конца выдоха практически равно парциальному давлению СО2 венозной крови(PvCO2). Например, парциальное давление СО2 венозной крови равно 46 мм.рт.ст., по градиенту давления СО2 будет диффундировать в область более низкого давления – альвеолу(PACO2), пока оба давления не сравняются и не станут равны 40 мм.рт.ст.
EtCO2 представляет собой измерение давление СО2 именно альвеолярного газа и поэтому имеет высокое диагностическое значение.
ETCO2 и РАСО2 отображают состояние вентиляции и перфузии легких
На современном рынке медицинского оборудования существует два типа приборов для измерения EtCO2: капнометры и капнографы. Капнометры измеряют лишь численное значение давление СО2 и как следствие предоставляют врачу меньше информации о вентиляции и гемодинамике пациента. Капнографы помимо численного измерения, также отображают график – капнограмму. Капнографы и капнометры могут быть как самостоятельными аппаратами, так и в виде модулей-расширения включены в мониторы пациентов, дефибрилляторы-мониторы, наркозно-дыхательные аппараты или аппараты искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
Немного из истории создания оборудования для капнографии и капнометрии:
Первый аппарат для капнографии, работающий по принципу современных капнографов, был изобретен в Германии во время Второй мировой войны, однако он не имел никакого отношения к медицине. Используя данный прибор, немецкие военные по выбросу углекислого газа контролировали полеты реактивных снарядов ФАУ-2, направляемых на Лондон. После окончания войны патент на изобретение, в числе прочих, попал в США, где в начале 50-х годов анестезиолог Джеймс О. Элам и исследователь Макс Листон на его основе создали первый медицинский быстродействующей инфракрасный капнограф, с которым можно было уже работать в операционных отделениях. Однако, аппарат был довольно большим и неудобным. В связи с чем клиническое применение инфракрасной капнографии отложили до лучших времен. (Интересно, что в конце 40-х годов физиолог клиники Мэйо Ричард В. Стоу также разработал инфракрасный капнометр; однако, известность В. Стоу получил позднее — как изобретатель СО2-электрода, до сих пор использующегося в клинических газоанализаторах).
Только в 70-х годах ХХ века промышленность освоила производство малогабаритных, простых и в тоже время надежных мониторов пациента с функцией капнометрии или капнографии. С этого момента капнографы быстро получили широчайшее распространение в анестезиологии и интенсивной терапии.
В 1992 году Всемирная федерация анестезиологических обществ включила в Стандарты безопасности рекомендацию об использовании капнографии при каждой общей анестезии с интубацией, хотя еще ранее, в 1989 году, в Стандарте безопасности анестезии, принятом в штате Нью-Йорк, капнография уже рассматривалась как обязательный метод мониторинга у всех интубированных больных.
Постепенно, по мере накопления и осмысления клинического опыта обнаружилось, что диагностических возможностей у метода капнографии гораздо больше, чем предполагалось вначале. Сегодня капнография успешно применяется не только для ранней диагностики проблем дыхания пациентов в процессе проведения ИВЛ и анестезии, но также правильности работы анестезиологической аппаратуры. Позволяя 
Современные методы и принципы капнометрии
Концентрацию CO2 в газовой смеси определяют различными способами. В тоже время для клинических целей подходят лишь те из них, которые отвечают определенным требованиям:
В настоящее время медицинская промышленность выпускает капнографы, работа которых основана на использовании одного из четырех методов измерения EtCO2:
В связи с более простым и дешевым устройством в последние годы именно метод инфракрасного оптического анализа получил наиболее широкое распространение в практике. Метод основан на свойстве молекул газов поглощать инфракрасное излучение разной длинны волны. Например, углекислый газ поглощает ИК-излучение с длиной волны 4,25 мкм.
Вдыхаемый и выдыхаемый газ поступает в прозрачную измерительную камеру, на которую направлен исходящий из специального источника поток инфракрасного излучения. В диапазоне его частот присутствуют и частоты, специфичные для газов, концентрацию которых определяют. Между излучателем и измерительной камерой находятся вращающийся прерыватель потока и фильтр, пропускающий лучи строго определенной длины волны. После прохождения через измерительную камеру часть излучения поглощается, а оставшаяся часть падает на фотодетектор, определяющий интенсивность светового потока. Чем больше молекул СО2 или другого измеряемого газа содержится в камере, тем интенсивнее поглощается ИК-излучение и тем меньше ток, генерируемый фотодетектором.
Прерыватель-потока попеременно освещает ИК-лучами измерительную и эталонную камеры. Это дает возможность выявить, какая часть светового потока поглощается газовой смесью. По калибровочной зависимости между концентрацией газа и силой тока фотодетектора аппарат капнометрии рассчитывает парциальное давление углекислого газа или другого компонента газовой смеси.
Способы доставки газа в измерительную камеру современного аппарата для капнографии
Все модели капнографов (как, впрочем, и других газоанализаторов) различаются не только по принципу, лежащему в основе измерения (капнометрии), но и по способам доставки газа в измерительную камеру. Таких способов несколько:
Капнометрия в боковом потоке
Данный способ капнометрии получил наиболее широкое распространение. Смысл его прост и заключается в следующем: из потока вдыхаемого и выдыхаемого газа (например, из интубационной трубки или наркозной маски) небольшая его часть непрерывно откачивается 
Достоинства капнометрии в боковом потоке:
Недостатки системы с капнометрии в боковом потоке:
Капнометрия в основном потоке
Данный способ капнометрии распространен меньше, чем предыдущий метод. Адаптер для
измерения СО2 в данной системе является частью дыхательного контура и представляет собой устанавливаемую между интубационной трубкой и тройником контура кювету, через которую на проток проходит весь вдыхаемый и выдыхаемый газ.
Адаптеры для капнометрии в основном потоке бывают одно- или многоразовыми и стоят значительно дороже, чем таковые у 
Достоинства капнометрии в основном потоке:
Недостатки системы с капнометрией в основном потоке:
Капнометрия в микропотоке
По сути –это вариант системы Sidestream с укороченной магистралью. Сенсор находится вне дыхательных путей, однако забор газа в Microstream-адаптерах производится сразу через несколько микропортов, имеющих гидрофобное покрытие, расположенных по периметру адаптера и ориентированных в различных направлениях. Это минимизирует аспирацию секрета, который прилипает к стенкам адаптеров и делает забор проб менее зависимым от положения пациента и ориентации адаптера. Т.е., в отличие от традиционной капнографии в аппаратах с Microstream капнометрией забор проб газа можно производить при любом положении адаптера.
Достоинства капнографии в микропотоке:
На сегодняшний день некоторые современные фирмы предоставляют врачам возможность самостоятельно выбрать, какой из вышеперечисленных систем капнометрии пользоваться во время врачебной практики. Например, в мониторах пациентов, дефибрилляторах-мониторах, наркозно-дыхательных аппаратах и аппаратах искусственной вентиляции легких (ИВЛ) фирмы Mindray предусмотрена возможность применения как одной, так и другой технологии.
Анализ капнограммы

Капнограмма представляет собой график, где по оси Х отложено время, а по оси Y давление СО2(мм.рт.ст.).
Измерение EtCO2 происходит в точке А и соответствует PACO2. По форме капнограммы и углам «а» и «в» врач может оценивать адекватность вентиляции пациента, гемодинамику и работу наркозного аппарата.
Терминология для капнографии стандартизирована. Инспираторная часть дыхательного цикла называется фазой 0. Экспираторная часть состоит из трех фаз:
Также на капнограмме имеются два угла: угол «а» и угол «в». На изменение угла «а» влияет асинхронность опорожнения альвеол. На изменение угла «в» влияет рециркуляция газа — при ее наличии угол возрастает, также при рециркуляции приподнимается горизонтальная часть фазы
Ниже приведены несколько вариантов капнограммы при различных ситуациях.
| Форма капнограммы при возможных проблемах с дыхательным контуром | Форма капнограммы при возможных дыхательных нарушениях |
Повышение уровня EtCO2 относительно исходного уровня, может наблюдаться в случаях:
Понижение уровня EtCO2 относительно исходного уровня, может наблюдаться в случаях:
Повышение концентрации углекислого газа на вдохе (может сопровождаться увеличение EtCO2). Такая ситуация наблюдается при:
Капнография является ценным методом при СЛР (сердечно-легочной реанимации), который позволяет оценить эффективность реанимационных мероприятий.
Детально оценка капнограммы описывается в руководствах по анестезиологии и реаниматологии.
Таким образом, капнометрия и капнография (в частности, капнограмма) представляют много информации для оценки состояния пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких или, например, во время оксигенотерапии.
(Синонимы: EtCO2, etCО2-мониторинг, CО2-мониторинг, капнометрия, капнография, капнограф, капнометрия в боковом потоке, капнометрия в прямом потоке, капнометрия в основном потоке, капнометрия в микропотоке, монитор-пациента с функцией капнометрии, монитор-пациента с капнографией, газоанализ, Миндрей представительство, Миндрей цена, представительство MINDRAY, официальный дистрибьютор Миндрей, официальный дистрибьютор MINDRAY)
Капнография
При спокойном дыхании уровень PetСO2 у здоровых людей равен 36-45 мм рт. ст. Или, если выразить концентрацию углекислого газа в процентах (1% = 7,6 мм рт. ст.) при давлении 760 мм рт. ст., FetСO2 равен 4,7-5,9%. У женщин в третьем триместре беременности нормальная PetСO2 составляет 32-36 мм рт. ст.
Фаза I обусловлена наличием аппаратного и анатомического мертвого пространства. Видно, что уровень СO2 в начале выдоха не определяется. В фазе II начинает поступать альвеолярный газ, и уровень СO2 в выдыхаемом воздухе резко повышается. В фазе III, которая получила название «фаза плато» происходит медленное повышения уровня CO2 за счет поступления прогрессивно уменьшающегося объема газа из неперфузируемых альвеол, в которых низкий уровень СO2.
В самом конце выдоха уровень СO2 максимален, это и есть PetСO2. Затем начинается новый вдох, и уровень CO2 снижается до нуля.
Капнография: контроль за вентиляцией
Капнография традиционно применяется для контроля за вентиляцией во время проведения ИВЛ. Реже – при сохраненном спонтанном дыхании пациента.
Повышение PetСO2
Повышение PetСO2 > 45 мм рт. ст. указывает на гиповентиляцию, которая выявляется капнографом не сразу, а лишь через несколько минут, которые требуются для заметного подъема концентрации СO2 в тканях, крови и альвеолах. Возможные причины: угнетение дыхательного центра, слабость дыхательной мускулатуры, бронхоспазм, неадекватная искусственная вентиляция легких.
Быстрое снижение PetСO2 до нуля
Быстрое снижение PetСO2 до нуля может быть обусловлено несколькими причинами:
Быстрое снижение PetСO2, но не до нулевых значений
Наиболее часто встречающиеся причины быстрого снижения PetСO2 PaCO2, возникает редко. Причины – высокая альвеолярная вентиляция, большие объемы кислорода и др.). Этот феномен значимого клинического значения он не имеет.
Внимание. У больных с легочной патологией и (или) нарушениями гемодинамики нельзя проводить коррекцию вентиляции, ориентируясь только на капнограмму.
Но если есть признаки гиповентиляции (PetСO2 > 45 мм рт. ст.), то, в большинстве случаев, больной нуждается в увеличении объема вентиляции. За исключением пациентов с хронически повышенным уровнем CO2 – ХОБЛ, сердечная недостаточность. Или в случае применения специальных методик вентиляции (пермиссивная гиперкапния). При проведении длительной ИВЛ, данные, полученные при проведении капнографии, должны регулярно сопоставляться с результатами газового контроля артериальной крови.
Вот только до сих пор в стране имеется не столь много больниц, где существует возможность проведения круглосуточного мониторинга газов крови. В то же время существует категория больных, у которых метод контроля PaCO2 по уровню PetСO2 при проведении ИВЛ обеспечивает приемлемую для клинических целей достоверность результатов. В первую очередь это больные с поражением центральной нервной системы (ТЧМТ, инсульты, другие нейрохирургические вмешательства) и (или) пациентов других профилей без грубых легочных и гемодинамических нарушений. У большинства пациентов ИВЛ проводится в режиме нормовентиляции – ориентируются на PetСO2 = 34-40 мм рт. ст.
Подтвеждение правильной интубации
На сегодняшний день рекомендации категоричны: капнография должна быть использована в качестве основного подтверждающего метода, что произведена интубация трахеи, а не пищевода. При попадании эндотрахельной трубки в пищевод может наблюдаться кратковременный подъем концентрации CO2 за счет находящегося в ротоглотке газа. Но затем за несколько дыхательных циклов концентрации СO2 снижается до нуля.
Контроль правильности выполнения сердечно-легочной реанимации
Много лет назад было показано, что если во время проведения сердечно-легочной реанимации (СЛР) PetСO2 оставался ниже 7-10 мм рт. ст., в подавляющем большинстве случаев полноценного восстановления функций ЦНС в постреанимационном периоде у пострадавшего не происходило. В настоящее время капнография рекомендована как важный компонент контроля правильности проводимых мероприятий на разных этапах СЛР.
Предложены критерии:
1. Массаж сердца эффективен, если PetСO2 > 10 мм рт. ст.
Внутривенное введение гидрокарбоната натрия вызывает увеличение PetСO2, которое не имеет отношения к эффективности массажа сердца.
2. Если появлению синусового сердечного ритма на ЭКГ не сопутствует быстрый подъем PetСO2 > 15 мм рт. ст., необходимо продолжать массаж сердца и медикаментозную терапию до восстановления эффективных сердечных сокращений-Подъем PetСO2 в ходе СЛР выше 15 мм рт. ст. является признаком возобновления самостоятельного кровотока;
3. Резкое устойчивое повышение значений PetCO2 (обычно ≥40 мм рт. ст.) подтверждает восстановление спонтанного кровообращения;
4. Внезапное, в течение 5-10 дыхательных циклов, падение PetСO2 почти до нуля – характерный признак остановки кровообращения.
Возможные причины низкого PetСO2 во время СЛР








