CO2是人體代謝產物，主要經由血液循環(huán)進入肺部進而通過呼氣排出。呼氣末CO2分壓(prtial pressure of end tidal carbon dioxide，PetCO2 ）在一定程度上反映呼吸功能等人體機能狀況，已經被認為是除體溫、脈搏、呼吸、血壓、動脈血氧飽和度以外的第6個基本生命體征，被美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（American Society of Anesthesiologists，ASA）列為麻醉期間的一項基本監(jiān)測指標,且PetCO2的監(jiān)測無創(chuàng)、高效，目前已廣泛應用于重癥監(jiān)護、術后恢復、插管指導等眾多領域,因此，本文整理PetCO2監(jiān)測原理與方法、影響因素以及臨床應用！
·一、PetCO2監(jiān)測的生理學基礎 ·
二氧化碳(carbon dioxide，CO2)是組織細胞新陳代謝的產物。組織細胞中的CO2以簡單擴散的方式到達循環(huán)血中。CO2繼而隨靜脈血運輸?shù)接倚?，右心室內血液通過肺動脈進入肺內毛細血管網。
圖1 CO
2
產生及運輸
最終，CO2從肺部擴散進入呼出氣體中，由于CO2的彌散功能極其強大，PetCO2≈PACO2≈PaCO2, 因此，可通過監(jiān)測技術測得PetCO2從而監(jiān)測呼吸功能。
· 二、PetCO2的原理 ·
臨床上測定PetCO2的方法包括比色法、質譜儀法和紅外線法，以紅外線法監(jiān)測最為常用。
比色法：比色CO2檢測器提供連續(xù)的定性和半定量呼出CO2監(jiān)測。檢測器中含有經過化學處理的材料，對PH值敏感，其顏色隨呼出的二氧化碳濃度成比例變化,從紫色到黃色的變化幅度表示呼出的相對二氧化碳濃度。
紅外法：紅外法原理是基于CO2紅外吸收光譜，在某一特定波長下，CO2濃度與吸收光強度之間的關系服從朗伯-比爾定律，即光譜吸收與CO2濃度形成一一的對應關系，其間最大吸收波長為4.26um，因此由于利用這種關系可通過所測量到的透射光強度來獲得CO2濃度值。
圖2 PetCO2紅外法監(jiān)測原理
· 三、PetCO2常見的測量方法 ·
依據(jù)傳感器在氣流中的不同位置，PetCO2監(jiān)測可分為主流式與旁流式2種取樣方式。
主流式采樣方法：主流式為將測量室放置在呼吸氣路中進行監(jiān)測的方式，需要主流適配器予以配合應用，其優(yōu)點是識別反應快，受氣道內分泌物和水蒸氣的影響小，不丟失氣體量，但會增加無效腔，并且不適用于未插氣管導管的病人
圖3 主流式采樣方法
旁流式采樣方法：旁流式為將呼吸氣體通過抽氣泵抽取一部分樣氣進入測量室的監(jiān)測方式，需要采樣氣路適配器、氣路延長管及水槽等部件予以配合應用，其優(yōu)點是不增加部件質量，不增加回路無效腔量，適用于未插氣管導管的病人，但水蒸氣和氣道內的分泌物影響取樣結果。
圖4 旁流式采樣方法
臨床上最普遍的做法是在病人平靜呼吸時對PetCO2進行測量，稱為平靜呼吸法。也有學者提出采用延長呼氣法，即指導病人做深呼氣，使呼氣時間＞5s，測量第5s末的PetCO2。
·四、PetCO2的正常值與影響因素 ·
PetCO2與PaCO2均是反映人體內CO2濃度的重要參數(shù)，且兩者之間具有良好的相關性，大多數(shù)情況下，臨床可通過PetCO2反映PaCO2水平，進而避免頻繁的動脈血氣測量對患者造成創(chuàng)傷。PetCO2在心肺功能正常時的正常值為35-40ｍmHg，與PaCO2差值通常為2-5mmHg。
圖5 PetCO2反映PaCO2
PetCO2升高：當代謝率增加（發(fā)熱、甲狀腺功能亢進）、通氣不足使VD/VT 或QS/QT增加（COPD）以及靜脈輸注碳酸氫鹽時PetCO2升高;
PetCO2降低：當代謝率降低（低溫、甲狀腺功能減退）使用肌松劑、過度通氣、嚴重心源性或低血容量性休克時PetCO2值下降，心臟驟停、肺栓塞時PetCO2可迅速下降至０。
當然，部分患者（血流灌注異?；蛲猱惓＃┑姆螐浬⒐δ茌^弱，這會導致 V/Q出現(xiàn)異常，此時，患者的PetCO2水平偏低，PaCO2水平偏高，因此，會出現(xiàn)P(a-et)CO2值較大的情況，若仍采用PaCO2來反映 PetCO2的測量結果，則會誤判為PetCO2測量結果不準確。
圖6 PetCO2與 PaCO2不匹配
·五、PetCO2監(jiān)測的波形 ·
利用現(xiàn)有的醫(yī)療設備可以測得連續(xù)的PetCO2波形圖。正常人的單個PetCO2波形分為4相
Ⅰ相：代表呼氣開始部分,此時排空解剖死腔(傳導氣道)的氣體，其中呼出的二氧化碳接近于0；
Ⅱ相：是解剖死腔氣體和肺泡氣體的混合物，其中含有二氧化碳；
Ⅲ相：呈水平形，肺泡氣體占主導地位，其終點即為CO2；
Ⅳ相：則表示新鮮氣體進入氣道。
圖7 單個PetCO2監(jiān)測波形
圖中α角和β角均與肺泡序慣性排空有關，α角隨Ⅲ相斜率增加而增加，β角隨Ⅲ相斜率增加而減小。在連續(xù)波形圖中，主要觀察指標包括基線（代表吸入CO2體積分數(shù)）、高度（代表呼出 CO2的體積分數(shù)）、形態(tài)[PetCO2正常波形與不正常波形]、頻率（反映呼吸頻率）、節(jié)律（反映呼吸中樞或呼吸機的設置）等。
基線：基線抬高提示可能發(fā)生重復呼吸、麻醉機活瓣障礙或者管路被阻塞等情況。
Ⅱ相斜率：Ⅱ相斜率降低，α角變鈍或消失則常見于哮喘等疾病。
Ⅲ相的變化情況最多，提供的信息也最為豐富。例如呼氣平臺升高或降低，常提示通氣不足或通氣過度；呼氣平臺溝裂，為肋間肌和膈肌運動不協(xié)調所致，常作為自主呼吸回復的標志。
·五、PetCO2監(jiān)測的臨床應用 ·
?· 5.1 評估心肺復蘇質量·?
評估心肺復蘇質量在通氣穩(wěn)定的情況下心排出量與PetCO2有很好的相關性。如果PetCO2持續(xù)＜10mmHg，提示不可能有自主循環(huán)恢復，應該嘗試提高心肺復蘇質量，如增加胸外按壓的深度和頻率。PetCO2突然持續(xù)增加至正常值（35-40ｍmHg），常標志著自主循環(huán)恢復。
圖8 無效的心臟按壓（A），自主循環(huán)的恢復(B)
2015年AHA心肺復蘇指南指出，在心臟驟停病人實施心肺復蘇過程中，PetCO2可作為反映心排血量和心肌灌注的生理參數(shù)，可用來優(yōu)化胸外按壓的質量及指導血管加壓藥物的治療（ⅡB）。
?· 5.2 確定氣管插管位置·?
研究證實：二氧化碳描記是確定氣管插管位置強大的輔助手段，將其與聽診相結合已經成為院前判斷插管位置的黃金標準。推薦采用連續(xù)PetCO2波形監(jiān)測作為確認和監(jiān)測氣管導管正確位置的可靠方法（ⅡB） 。
?· 5.3 麻醉監(jiān)護·?
ASA推薦術中應常規(guī)監(jiān)測PetCO2，可用來指導通氣量的調節(jié)。在顱腦外科手術時在PetCO2為30mmHg和20mmHg，尤其在20mmHg時，通過過度通氣可以降低顱內壓，使腦組織輕微回縮 。在腹腔鏡手術中通過監(jiān)測PetCO2來調整呼吸頻率和潮氣量對減輕腹腔鏡手術中二氧化碳的蓄積是有效的。
?· 5.4 指導機械通氣參數(shù)調節(jié)·?
在急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）病人肺復張后，通過PetCO2和PetCO2來計算無效腔與潮氣量百分比的變化能反映肺泡閉合的特征，可用來指導呼氣末正壓的選擇。
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圖9 無效腔增加的ARDS患者
?· 5.5 院前急救·?
有研究結果顯示：使用便攜式PetCO2測量工具（EMMA）測得PetCO2與抽血中的PaCO2進行比較，結果顯示在血流動力學與肺功能穩(wěn)定的病人中二者具有良好的相關性。因此，可進一步研究來探索PetCO2監(jiān)測在院前急救的使用價值。
· 參考文獻 ·?
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