MONITORING CO2 CUỐI THÌ THỞ RA (ETCO2): ÁP DỤNG TRONG HỒI SỨC HÔ HẤP VÀ TUẦN HOÀN - GS.TS Nguyễn Quốc Kính

– Glucose được oxy hóa trong ty lạp thể (chu trình Krebs và chuỗi hô hấp ở ty lạp thể) để sinh ra năng lượng, CO 2 và nước.. ± 200 l/ngày ở người lớn.[r]

MONITORING CO2 CUỐI THÌ THỞ RA (ETCO2):

ÁP DỤNG TRONG HỒI SỨC HÔ HẤP VÀ TUẦN HỒN

GS.TS Nguyễn Quốc Kính

Trung tâm Gây mê & Hồi sức ngoại khoa Bệnh viện Việt Đức

CHUYỂN HĨA KHÍ CO2

1 – SẢN XUẤT

2 – VẬN CHUYỂN

SẢN XUẤT CO2

– Chất chuyển hóa có nguồn gốc từ việc tế bào sử dụng O2 chất sinh lượng (chủ yếu Glucid, Lipid Protid) tuần hoàn đưa đến mơ

– Glucose oxy hóa ty lạp thể (chu trình Krebs chuỗi hơ hấp ty lạp thể) để sinh lượng, CO2 nước

± 200 l/ngày người lớn

Sản xuất CO2 của tế bào

GLYCOGENE

G L U C O S E

Các phản ứng enzym

ATP + lượng + H2O + CO2

Chuỗi enzym phosphoryl hóa

Glucose máu

O2

CO2

TY LẠP THỂ

Sản xuất CO2 (VCO2) gắn liền liên

quan với tiêu thụ O2 (VO2)

Ở người lớn điều kiện sở với chế độ thông thường:

VO2 = 250 ml.min-1 VCO2 = 200 ml.min-1

Liên quan VCO2 /VO2 gọi thương số hơ hấp = 0,82 thay đổi phụ thuộc vào:

 Bản chất thức ăn

 Chuyển hóa yếm khí

VẬN CHUYỂN CO2

CO2 được vận chuyển thể dạng:

 Hoàn tan huyết tương (5-10 %)

 Axít carbonic (H2CO3) ion Bicarbonate (60-70%)

 Chuyển dạng hóa học hồng cầu

 Phụ thuộc áp lực riêng phần CO2

 Gắn với Protein với lượng tùy theo PCO2

CO2 CO

2 CO2 + H2O

Hb

Hb-CO2

Anhydrase carbonic

H+ + HCO3 -Hb

-HHb

+

+

H2O Cl

-H2O Cl -HCO3

-CO2 HÒA TAN

CO2 + H2CO3

HỒNG CẦU

H2CO3

CƠ CHẾ VẬN CHUYỂN CO2

HUYẾT TƯƠNG

TẾ BÀO DỊCH KẼ

LIÊN KẾT PROTEINES

ÁP LỰC RIÊNG PHẦN CỦA CO2

ÁP LỰC TRONG TĨNH MẠCH

ÁP LỰC TRONG PHẾ NANG

PvCO2

43-48 mmHg

PaCO2 35-43 mmHg

ÁP LỰC TRONG ĐỘNG MẠCH

DỊCH KẼ

PCO2 - 46 mmHg PCO

2MÔ

THẢI TRỪ CO2

CO2

Hb - CO2 CA

HCO3- +

H+

CO2 H2CO3 H2O + CO2

CO2

O2 CO2

CO2 CO2

CO2 HbO2 HbH PCO2 MÀNG MÁO MẠCH MAO MẠCH PHỔI

PCO2 = 40 mmHg PCO2 = 46 mmHg

HỒNG CẦU

CÂN BẰNG ĐẠT ĐƯỢC TRONG CHƯA

ĐẦY 0,5 GIÂY HUYẾT

TƯƠNG

PHẾ NANG

• Capnos (Greek) = Smoke

(from fire of life: dùng O2 tạo CO2) • Đo CO2 bán định lượng

• Đo CO2 định lượng (Capnometer) • Thán đồ (capnography)

Đo bán định lượng CO2

• Giấy litmus đổi màu tiếp xúc CO2

• Đặt NKQ vào khí quản: tím chuyển thành vàng

Đo định lượng CO2

• Máy đo giá trị mà khơng có sóng CO2

11

Qualitative capnometric device

Colorimetric EtCO2 detector

A piece of specially treated litmus paper

Changes color when exposed to CO2

Purple for EtCO2 <3 mmHg

Tan for to 15 mmHg

Yellow for >15 mmHg

Qualitative capnometric device

Colorimetric EtCO2 detector

A piece of specially treated litmus paper

Changes color when exposed to CO2

Purple for EtCO2 <3 mmHg

THÁN ĐỒ (CAPNOGRAPHY)

• Ghi biểu đồ nồng độ tức thời CO2 của khí

thở vào cuối thở trong suốt chu kỳ

hô hấp (hiện số giá trị áp lực riêng phần khí PETCO2)

• Standard of care: gây mê, hồi sức, cấp cứu

Capnography is the window INTO the patient

Capnography- Part of standard care

Routine part of anesthesia practice in Europe in the 1970s and in the United States in the 1980s

Now part of the standard of care for all patients receiving general anesthesia An emerging standard of care in

emergency medical services,

13

3 yếu tố ảnh hưởng đến EtCO2 là: 1 – Sản xuất CO2

Chuyển hóa tạo CO2 mô

2 – Vận chuyển CO2 đến phổi: Nhờ hệ tuần hoàn

3 – Thải trừ

Nhờ thơng khí

CHUYỂN HĨA

3 yếu tố TUẦN HỒN

THƠNG KHÍ 14

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO

1 – Đo phổ khối lượng

2 – Ghi phổ laser (nguyên lý RAMAN) 3 – Ghi phổ hồng ngoại +++

4 – Ghi phổ quang – âm học + Chỉ thị hóa học :

Ghi phổ hồng ngoại

17 • Hay dùng lâm sàng

• Nguyên lý: CO2 hấp thu đặc hiệu khơng hồn tồn bước sóng hồng ngoại chọn lọc 4,3 μm Lượng ánh sáng được hấp thu tỷ lệ thuận với nồng độ phân tử CO2

Waveform Capnography

19

Main stream

Mainstream devices

measure respiratory gas directly from the airway Sensor located on the

airway adapter at the hub of the endotracheal tube

(ETT)

Accurate , Less response time

Heavy, Contaminated easily with secretions

Configured for intubated patients

Side stream

Side stream devices measure respiratory gas via nasal or nasal-oral cannula

Aspirating a small sample from the exhaled breath

through the cannula tubing to a sensor located inside the monitor

ƯU NHƯỢC ĐiỂM CỦA THÁN ĐỒ DỊNG CHÍNH VÀ DỊNG BÊN x x x x x x x x

Đo CO2

Nguy kéo tuột NKQ (trọng lượng) Gây ồn rung

Có thể gây bỏng

Thêm khoảng chết vào vịng thở Bắt buộc kiểm sốt đường thở

Mất thể tích thơng khí +++

Nguy giá trị đo thấp thực tế

NHƯỢC ĐiỂM x x x x x x

Nhiều khí lúc

Có thể cắm vào mask dây đo mũi Bộ phận quang học bảo vệ

Có thể dùng an thần có NKQ Phù hợp với tần số thở cao (>20)

Đọc CO2

Dịng bên Dịng chính

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG MỘT SỐ CÔNG DỤNG CỦA THÁN ĐỒ – Bằng chứng đặt NKQ

2 – Đánh giá hiệu kỹ thuật hồi sức tim phổi trình ngừng tim

3 – Monitoring ngừng thở

4 – Monitoring thông khí để :

• Đánh giá hiệu thơng khí

• Điều chỉnh thơng số thơng khí:

– Phẫu thuật thần kinh

– Điều trị co thắt phế quản hen

• Ấn định mức PEEP tối ưu • Cai máy thở

• Kiểm sốt thay đổi chuyển hóa • Đo khoảng chết, PEEP nội sinh

CÁC ỨNG DỤNG MỚI CỦA ĐO CO2

1 – THÁN ĐỒ ĐO THỂ TÍCH

Ghi đồ thị CO2 khí thở theo thể tích khí thở ĐO: Khoảng chết

Thể tích lưu thơng phế nang Thơng khí có hiệu

TEST phát tắc mạch phổi

Vershuren et al Chest 2004

2 – ĐO LƯU LƯỢNG TIM

Áp dụng nguyên lý FICK (NICO NOVAMETRIX)

3 – ĐO ÁP LỰC KHÍ NIÊM MẠC DẠ DÀY

Đo áp lực riêng phần CO2 (Pgast.CO2)

- Một chênh áp cao (> 25 mmHg) Pgast.CO2 – PaCO2 gặp giảm dòng máu đến dày (Ischemia tạng)

- Có giá trị tiên lượng biến chứng sau mổ

THÁN ĐỒ BÌNH THƯỜNG

I Đường sở Khoảng chết cơ học giải phẫu

II Đường thở lên Trộn khí phế nang khoảng chết

III Cao nguyên phế nang Thải CO2 từ khí phế nang

IV Đường thở vào xuống tương ứng với bắt đầu thở vào

Phase I

ÁP LỰC CO2 (mmHg)

20

Thời gian

40

III IV

Et CO2:35-45 mmHg

II

Dốc lên phase cao nguyên a 10 0 30 CO2 mmHg

Hình chữ nhật

NHỮNG BẤT THƯỜNG CỦA THÁN ĐỒ

CÓ THỂ LIÊN QUAN:

1 – Giá trị EtCO2 – Dạng sóng – Mức đường sở – Thay đổi nhịp thở

5 – Xu hướng diễn biến ghi giai đoạn thời gian

25

How to approach CO2 wave analysis

CO2 is produced in metabolism

and transported via perfusion, Use the PQRST method to

different types of emergency calls 1 Proper 2 Quantity 3 Rate 4 Shape 5 Trending

How to approach CO2 wave analysis

CO2 is produced in metabolism

and transported via perfusion, Use the PQRST method to

different types of emergency calls 1 Proper 2 Quantity 3 Rate 4 Shape 5 Trending

Thán đồ phản ánh tức thời:

CO2 sản xuất nhờ chuyển hoá tế bào

(metabolism) vận chuyển

qua tưới máu (perfusion) thải trừ nhờ thơng khí phổi (ventilation)

NHỮNG THAY ĐỔI DẠNG THÁN ĐỒ

20 40

CO2 mmHg

A B

20 40

CO2 mmHg

C D

A CO THẮT PHẾ QuẢN

C TỰ THỞ D MẤT ĐỐI XỨNG DO TẮC BÁN PHẦN PHẾ QUẢN GỐC

COPD (BỆNH PHẾ QUẢN PHỔI MẠN TÍNHTẮC NGHẼN)

B

26

NHỮNG THAY ĐỔI VỀ XU HƯỚNG DIỄN BIẾN THÁN ĐỒ

Giảm tuyến tính PETCO2 : Có vấn đề tim mạch nặng : Tụt huyết áp chảy máu nhiều, chèn ép tĩnh mạch chủ, tắc mạch phổi, …

Tụt đột ngột PETCO2 xuống gần : Tuột hoàn toàn đường thở, hỏng máy thở, tắc hoàn toàn đường thở

ETCO2 (mmHg)

A B

20 40

A B

TỤT DẦN EtCO2 VỚI THÁN ĐỒ CĨ DẠNG BÌNH THƯỜNG

• Giảm chuyển hóa bản

• Tụt thân nhiệt

• Tăng thơng khí tương đối

• Giảm dần lưu lượng tim giảm dần tưới máu phổi

20 40

DIỄN BIẾN THÁN ĐỒ TRONG QUÁ TRÌNH HỒI SỨC NGỪNG TIM

A BÓP TIM

B TIM TỰ ĐẬP LẠI CÓ HIỆU QUẢ

ETCO2 (mmHg)

20 40

A

B

ĐƯỜNG CƠ SỞ CHẾCH LÊN SAU TRỤC TRẶC VAN THỞ RA HOẶC VAN THỞ VÀO

20 40 CO2

mmHg A

B 20

40 CO2

mmHg

B A

B A

CO 2

mmHg

20 40

CO 2

mmHg

20

40

TĂNG PETCO2 ĐƠN THUẦN VÀ CHẾCH ĐƯỜNG CƠ SỞ

• Giảm thơng khí phút

• Tăng sản xuất CO2 (sốt cao)

• Hấp thu CO từ nguồn ngoại sinh (nội soi bụng bơm CO )

20 40

CO 2

mmHg

CO 2

mmHg

20 40

HÍT LẠI CO2 • Van trục trặc

• Bão hòa bầu hấp thu CO2

• Khơngđủ dịng khí trongvịng kín nửa kín)

A B

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (1)

PETCO2

TĂNG (1) GIẢM (2)

ĐỘT NGỘT

TĂNG DẦN ĐỘT

NGỘT GIẢM DẦN

THEO LŨY THỪA

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (1)

TĂNG PETCO2

ĐƠN THUẦN

ĐỘT NGỘT

• BOLUS BICARBONATE

• SAU THẢ KẸP MẠCH, GA RƠ • TẮC TÍNH MẠCH DO CO2

TRONG MỔ NỘI SOI BỤNG • VẤY BẨN NƯỚC HOẶC ĐỜM

Ở TẾ BÀO NHẬN CẢM HỒNG NGOẠI CỦA THÁN ĐỒ

TĂNG DẦN

• GIẢM THƠNG KHÍ PHÚT

KiỂM TRA:

✓ DỊNG KHÍ MỚI

✓ HỞ KHÍ

• TĂNG SẢN XUẤT CO2 - Sốt cao

• HẤP THỤ CO2 ĐẾN TỪ NGUỒN NGOẠI SINH - Mỏ nội soi ổ bụng bơm CO2

KiỂM TRA:

• CÁC VAN

• BẦU HẤP THỤ (VƠI SODA) • DỊNG KHÍ VỊNG

- Kín hoặc - Nửa kín

HÍT LẠI CO2 VÀ CHẾCH LÊN

ĐƯỜNG CƠ SỞ

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (2)

ĐỘT NGỘT

GIẢM DẦN

• TĂNG THƠNG KHÍ TƯƠNG ĐỐI

• TỤT THÂN NHIỆT

• GiẢM CHUYỂN HĨA CĨ BẢN

• GiẢM DẦN LƯU LƯỢNG TIM HOẶC SỰ TƯỚI MÁU PHỔI

THEO LŨY THỪA

KiỂM TRA:

• VỊNG THỞ - tuột hồn tồn

• MÁY THỞ, MÁY MÊ - hỏng

• ĐƯỜNG HƠHẤP - tắc hồn tồn - tuột ống NKQ

XNG GẦN ZÉRO

! !

KiỂM TRA:

• MASK

• ỐNG NỘI KHÍ QUẢN - dị khí

• ĐƯỜNG HƠ HẤP - tắc bán phần

- MÁY THỞ, MÁY MÊ - trụctrặc

• BỘ PHÂN TÍCH CO2 - sai vị trí

- dị khí

XUỐNG GIÁ TRỊ CỊN XA ZÉRO

CĨ VẤN ĐỀ NẶNG CỦA HỆ TIM MẠCH

• TỤT HUYẾT ÁP - Chảy máu

- Ép tĩnh mạch chủ

• NGỪNG TIM

• TẮ MẠCH PHỔI

THẢM HỌA SẮP XẢY RA

GIẢM PETCO2

37

Esophageal intubation

Carbonated beverages in the stomach can result in abnormal capnograms with progressively decreasing

CO2 values following esophageal intubation

Đặt nhầm vào thực quản

Ventilator or breathing circuit related

Nguyên nhân:

• Cuff NKQ/MKQ hở xẹp

• Ống nhỏ so với bệnh nhân

Ventilator or breathing circuit related

Rebreathing

Nguyên nhân:

• Lỗi van thở ra

• Dịng thở vào thiếu

• Thời gian thở ngắn

Chống máy hết an thần, hết giãn cơ

• Capnography cần thiết BN có

NKQ, an thần • “Cura cleft” =

thốt an thần = cần thêm thuốc để tránh gồng người cắn ống

39

40

Nếu tự thở: capnography bắt buộc an thần, cần hỗ trợ hô hấp đặt NKQ

Béo phì sản phụ: “pig tail”

41

Ob esit y and p regnanc y

S:

• Rounded low rectangle EtCO2 waveform

• A sharp increase in the angle of phase that looks like a small uptick or "pig tail" on the righthand side of the rectangle • CO2 being squeezed out of the

alveoli by the poorly compliant lung tissue, obese chest wall, or

pregnant belly

• Weight closes off the small bronchi • Patients are progress quickly from

respiratory distress to respiratory failure

T: Consistent Q, R and S with each breath

Ventilator IMV breath during

spontaneous ventilation Transplanted lung

Ventilator IMV breath during spontaneous ventilation

Evita XL: máy tự điều chỉnh PS phút để đạt vùng “bình thường” = Vt > 300 ml, fsnp > 15 < 30 nhịp/phút EtCO2 CO2 < 56 mmHg

Monitoring tuần hoàn

43

Monitoring Circulation

capnography also indirectly measures metabolism and circulation

•Increased Cardiac Output = Increased ETCO2

•Decreased Cardiac Output = Decreased ETCO2

• Tăng CO = tăng EtCO2 • Giảm CO = giảm EtCO2 • Tụt đột ngột EtCO2: kiểm

tra mạch?

EtCO2 shock

• Monitoring EtCO2 cho dấu hiệu sớm cảnh báo sốc

• BN bị giảm đột ngột lưu lượng tim giảm EtCO2

• Áp dụng cho tất loại sốc: chấn thương, tim, …

• BP = CO * SVR

EtCO2 ngừng tim

• EtCO2 có Se 90% tiên lượng ROSC

• EtCO2 tối đa < 10 mmHg 20 phút đầu sau đặt NKQ ROSC

• Spike EtCO2 = ROSC

45

Cardiac Arrest

• Little O2 delivery or consumption

• Little CO2 production or venous

return

…Little Need to Ventilate!

EtCO2 and Cardiac Arrest

4

0

A spike in ETCO2 indicates return of spontaneous circulation (ROSC

47

• Pulmonary embolism

•ALI or ARDS

• Shunting

• Low CO state

Something is blocking gas exchange:

• Thường < mmHg

• PetCO2 thường < PaCO2

• Gradient phụ thuốc số lượng phế nang tưới máu • CO giảm làm tăng gradient • V/Q mismatch làm thay đổi

tương quan PaCO2 & PetCO2 • V/Q mismacth shunt

phổi

Monitoring chuyển hố

• DKA: tăng thơng khí để bớt toan chuyển hố = thở

Kussmaul (nhanh, sâu) = EtCO2 giảm dần

• Hyperthermia: sốt cao gây tăng EtCO2, dấu hiệu sớm MH

• Hạ thân nhiệt: EtCO2 thấp • Sepsis: EtCO2

31- 34 mmHg: tăng khả sống

< 30 mmHg: tăng tử vong 48

Monitoring Metabolism

• DKA - Patients with DKA hyperventilate to lessen their acidosis

• The hyperventilation causes their PACO2 to go down

– Kussmal’s respirations are rapid & deep

4

0

Malignant hyperthermimia

KẾT LUẬN

1 – Thán đồ phương pháp nhạy không xâm lấn cho phép đo nhanh liên tục CO2 thở đầu giường bệnh

2 – Có nhiều ứng dụng lâm sàng, mang lại an toàn cho GMHS

3 – Nhiều phương pháp theo dõi có nguồn gốc từ thán đồ tiện ích