Мониторинг дыхания

Прекордиальные и пищеводные стетоскопы

Показания

Большинство анестезиологов считают, что во время анестезии у всех больных следует использовать для мониторинга прекордиальный или пищеводный стетоскоп.

Противопоказания

К противопоказаниям относятся стриктуры и варикоз вен пищевода.

Методика и осложнения

Тяжелую металлическую колоколообразную головку (резонансную камеру) прекордиального стетоскопа накладывают на грудную клетку или в область яремной вырезки. Массивная резонансная камера удерживается на поверхности тела за счет силы тяжести, но двусторонний клейкий диск обеспечивает плотный звукопроводящий контакт с кожей, изолированный от посторонних шумов (см.рисунок).

Прекордиальный стетоскоп

Рисунок. Прекордиальный стетоскоп

Существуют различные конструктивные варианты резонансной камеры, но при этом для большинства больных вполне пригодны камеры детских размеров. От резонансной камеры отходит гибкая звукопроводящая трубка. Моноаурикулярный наконечник, вставляемый в ухо анестезиолога, позволяет одновременно проводить аускультацию и следить за обстановкой в операционной. Осложнения от применения прекордиального стетоскопа маловероятны, хотя возможны местные аллергические реакции, ссадины на коже и болезненность при быстром удалении клейкого диска.

Пищеводный стетоскоп — это гибкий пластиковый катетер (размера от 8 F до 24 F), на дистальном конце которого имеются отверстия, прикрытые баллоном (см. рисунок). Хотя качество проведения дыхательных и сердечных шумов через пищеводный стетоскоп значительно лучше, чем через прекордиальный, его можно использовать только у интубированных больных. Существуют модификации пищеводного стетоскопа со встроенным температурным датчиком, электродом для ЭКГ и даже с электродом для предсердной электрокардиостимуляции. Введение стетоскопа через рот или нос может сопровождаться повреждением слизистой оболочки и кровотечением. Реже встречается осложнение, которое заключается в следующем: стетоскоп соскальзывает в трахею, что сопровождается утечками газовой смеси вокруг манжетки эндотрахеальной трубки.

Пищеводный стетоскоп

Рисунок. Пищеводный стетоскоп

Клинические особенности

С помощью прекордиального и пищеводного стетоскопа можно подтвердить факт поступления дыхательной смеси в легкие, оценить характер дыхательных шумов (например, стридор), ритмичность сердечных сокращений, характер сердечных тонов (приглушение тонов обусловлено снижением сердечного выброса). Вместе с тем оценку проведения дыхательных шумов над обеими сторонами грудной клетки после интубации трахеи рекомендуется осуществлять с помощью более чувствительного биаурикулярного стетоскопа.

Пульсоксиметрия

Показания и противопоказания

Пульсоксиметрия входит в стандарт обязательного интраоперационного мониторинга. Пульсоксиметрия особенно полезна в тех случаях, когда необходимо часто контролировать оксигенацию: при сопутствующей легочной патологии (например, при легочном фиброзе, обусловленном действием блеомицина), при специфическом характере оперативного вмешательства (например, пластика грыжи пищеводного отверстия диафрагмы), при некоторых видах анестезиологического пособия (например, однолегочная ИВЛ). Пульсоксиметрия показана для мониторинга у новорожденных с риском ретинопатии недоношенности. Противопоказаний к пульсоксиметрии нет.

Методика и осложнения

В основе пульсоксиметрии лежат принципы оксиметрии и плетизмографии. Она предназначена для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом. Датчик состоит из источника света (два светоэмиссионных диода) и приемника света (фотодиода). Датчик размещают на пальце руки или ноги, на мочке уха — т. е. там, где возможна трансиллюминация (просвечивание насквозь) перфузируемых тканей.

Оксиметрия основана на том, что оксигемоглобин (оксигенированный гемоглобин) и дезоксигемоглобин (восстановленный гемоглобин) отличаются по способности абсорбировать лучи красного и инфракрасного спектра (закон Ламберта-Бера). Оксигемоглобин (HbO2) сильнее абсорбирует инфракрасные лучи (с длиной волны 990 нм), тогда как дезоксигемоглобин интенсивнее абсорбирует красный свет (с длиной волны 660 нм), поэтому деоксигенированная кровь придает коже и слизистым оболочкам синеватый цвет (цианоз). Следовательно, в основе оксиметрии лежит изменение абсорбции света при пульсации артерии (см. рисунок ниже). Соотношение абсорбции красных и абсорбции инфракрасных волн анализируется микропроцессором, в результате рассчитывается насыщение пульсирующего потока артериальной крови кислородом — SpO2 (S — от англ, saturation — насыщение; р — от англ, pulse — пульс). Пульсация артерии идентифицируется путем плетизмографии, что позволяет учитывать световую абсорбцию непульсирующим потоком венозной крови и тканями и проводить соответствующую коррекцию. Если периодически не менять положение датчика, то тепло от источника света или механическое сдавление фиксирующей частью может вызвать повреждение тканей. Пульсоксиметр не нуждается в калибровании.

Рисунок. Оксигемоглобин и дезоксигемоглобин отличаются по способности абсорбировать лучи красного и инфракрасного спектра

Клинические особенности

Пульсоксиметрия, помимо насыщения кислородом, оценивает перфузию тканей (по амплитуде пульса) и измеряет частоту сердечных сокращений. Поскольку в норме насыщение крови кислородом составляет приблизительно 100 %, то в большинстве случаев отклонение от этого показателя свидетельствует о серьезной патологии.

N.B. В зависимости от индивидуальных особенностей кривой диссоциации оксигемоглобина SpO2 90 % может соответствовать PaO2 < 65мм рт. ст.

Эти данные сравнимы с возможностями физикального исследования: цианоз возникает при концентрации дезоксигемоглобина > 5 г/л, что соответствует SpO2 < 80 %.

N.B. Пульсоксиметрия обычно не позволяет диагностировать эндобронхиальную интубацию (т. е. непреднамеренную интубацию бронха), если только это осложнение не сочетается с сопутствующим заболеванием легких или низкой фракционной концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси.Так как карбоксигемоглобин (COHb) и оксигемоглобин одинаково абсорбируют волны длиной 660 нм, то на пульсоксиметрах тех моделей, которые сравнивают только две длины световых волн, показатели насыщения кислородом при отравлении угарным газом будут ложно завышены.

Метгемоглобин имеет одинаковый коэффициент абсорбции как для красного, так и для инфракрасного света. Возникающее соотношение абсорбции 1:1 соответствует насыщению 85 %. Таким образом, метгемоглобинемия приводит к ложнозаниженным результатам, если истинное SaO2> 85 %, и ложнозавышенным результатам, если истинное SaO2 < 85 %.

Большинство моделей пульсоксиметров неточны при низком насыщении кислорода и для всех из них характерно отставание в реагировании на изменения SaO2 и SpO2. Датчики, прикрепленные к мочке уха, реагируют на изменения насыщения быстрее пальцевых, потому что кровь от легких поступает к уху раньше, чем к пальцам. Потерю сигнала вследствие периферической вазоконстрикции можно предупредить, выполнив блокаду пальцевых нервов растворами местных анестетиков (не содержащими адреналина!). Причиной появления артефактов при пульсоксиметрии могут быть такие состояния, как избыточная внешняя освещенность; движения; инъекция метиленового синего; пульсация вен в конечности, опущенной ниже уровня тела; низкая перфузия (например, при низком сердечном выбросе, выраженной анемии, гипотермии, высоком общем периферическом сопротивлении); смещение датчика; поступление света от светоэмитирующего диода к фотодиоду, минуя артериальное ложе (оптическое шунтирование). Тем не менее пульсоксиметрия — это поистине бесценный метод для быстрой диагностики катастрофической гипоксии (например, при нераспознанной интубации пищевода), а также для наблюдения за доставкой кислорода к жизненно важным органам. В палате пробуждения пульсоксиметрия помогает выявить такие дыхательные расстройства, как выраженная гиповентиляция, бронхоспазм и ателектаз.

Технология пульсоксиметрии привела к появлению таких новых методов мониторинга, как измерение насыщения смешанной венозной крови кислородом и неинвазивная оксиметрия мозга. Измерение насыщения смешанной венозной крови кислородом требует введения в легочную артерию специального катетера с волоконно-оптическими датчиками, которые непрерывно определяют насыщение гемоглобина кислородом в легочной артерии (SvO2). Поскольку значение SvO2 зависит от концентрации гемоглобина, сердечного выброса, SaO2 и потребления кислорода организмом в целом, то интерпретация результатов достаточно сложна. Существует вариант методики, при которой внутреннюю яремную вену катетеризируют ретроградно и устанавливают волоконно-оптический датчик таким образом, чтобы он измерял насыщение гемоглобина кислородом в луковице внутренней яремной вены; полученные данные позволяют оценить адекватность доставки кислорода к мозгу.

Неинвазивная оксиметрия головного мозга позволяет определять регионарное насыщение гемоглобина кислородом в мозге, rSO2 (г — от англ. regional — местный). Датчик, размещаемый на лбу, испускает свет с определенной длиной волны и измеряет отраженный (оптическая спектроскопия в параинфракрасном спектре). В отличие от пульсоксиметрии, оксиметрия мозга определяет насыщение гемоглобина кислородом не только в артериальной, но также в венозной и капиллярной крови. Таким образом, полученный результат представляет собой усредненное значение насыщения гемоглобина кислородом во всех микрососудах исследуемого участка головного мозга. Нормальное значение rSO2 составляет приблизительно 70 %. Остановка кровообращения, эмболия сосудов головного мозга, глубокая гипотермия или значительная гипоксия вызывают выраженное снижение rSO2.

Мониторинг концентрации углекислого газа в конце выдоха (капнография)

Показания и противопоказания

Определение концентрации CO2 в конце выдоха применяется при всех методиках анестезии для подтверждения адекватности вентиляции. Знание концентрации CO2 в конце выдоха позволяет проводить мониторинг при снижении внутричерепного давления с помощью ИВЛ в режиме гипервентиляции. Резкое снижение концентрации CO2 в конце выдоха является чувствительным индикатором воздушной эмболии — серьезного осложнения при операциях на задней черепной ямке, выполняемых в положении больного сидя. Противопоказаний к капнографии не существует.

Методика и осложнения

Капнограф позволяет осуществлять достоверный мониторинг дыхания, кровообращения и состояния дыхательного контура. И капнографы прямого потока, и аспирационные капнографы основаны на принципе абсорбции инфракрасного света углекислым газом (см. рисунок).

Спектр абсорбции для CO2

Рисунок. Спектр абсорбции для CO2.

А. Капнографы прямого потока. Капнографы прямого потока измеряют концентрацию углекислого газа, проходящего через адаптер, установленный в дыхательном контуре (см. рисунок ниже). Капнограф измеряет степень абсорбции инфракрасных лучей в процессе прохождения через поток газа, и на мониторе отображается концентрация CO2. Из-за проблем с «дрейфом» нулевого значения старые модели капнографов прямого потока в фазу вдоха самонастраивались на нуль. Следовательно, эти модели не могли измерять концентрацию CO2 на вдохе, что необходимо для диагностики нарушений в дыхательном контуре (например, истощение сорбента, залипание направляющего клапана). Масса датчика может вызывать тракцию эндотрахеальной трубки, а излучение тепла — приводить к ожогам кожи. В новых моделях эти проблемы решены.

Рисунок. Датчик прямого потока, установленный непосредственно в дыхательном контуре, определяет концентрацию CO2 в месте контакта с дыхательной смесью

Б. Аспирационные капнографы. Аспирационные капнографы (капнографы бокового потока) постоянно отсасывают газовую смесь из дыхательного контура в измерительную камеру монитора (на рисунке ниже представлен аспирационный капнометр). Концентрация углекислого газа определяется сравнением степени абсорбции инфракрасных лучей в камере с образцом и в камере, свободной от CO2.

Аспирационный капнометр

Рисунок. Аспирационный капнометр отсасывает газовую смесь из дыхательного контура в измерительную камеру монитора. Капнограф имеет графический дисплей для отображения капнограммы

Постоянная аспирация анестезиологических газов приводит к существенным утечкам из дыхательного контура, что в отсутствие системы отвода отработанных газов или рециркуляции загрязняет воздух операционной. Высокая скорость аспирации (до 250 мл/мин) и использование трубок с низким «мертвым пространством» обычно увеличивают чувствительность и сокращают запаздывание по времени. Если дыхательный объем невелик (например, у детей), то при высокой скорости аспирации из дыхательного контура может насасываться свежая дыхательная смесь, что приводит к занижению концентрации CO2 в конце выдоха. Низкая скорость аспирации (менее 50 мл/мин) увеличивает запаздывание по времени и занижает концентрацию при высокой частоте дыхания. Эти аппараты устанавливаются на ноль относительно воздуха помещения, но для калибрования необходим источник с уже известным содержанием CO2 (обычно 5 %). Нарушение работы клапана выдоха выявляется при обнаружении CO2 во вдыхаемой смеси. Хотя неисправность клапана вдоха также вызывает рециркуляцию CO2, этот дефект не столь очевиден, так как часть инспираторного объема будет еще свободна от CO2. При этом на мониторе капнографа в части фазы вдоха будет высвечиваться ноль. В аспирационной трубочке и измерительной камере легко осаждается влага, что может привести к обструкции аспирационной линии и ошибке в измерении.

Клинические особенности

Другие газы (например, закись азота) также абсорбируют инфракрасные лучи, приводя к эффектурасширения давления. Чтобы уменьшить ошибку, вызванную наличием примеси закиси азота, предложены различные приспособления и фильтры, встроенные в монитор.

N.B. Капнографы быстро и достоверно определяют интубацию пищевода наиболее распространенную причину анестезиологических катастроф, но не способны достоверно выявитьинтубацию бронха.

Несмотря на то что в желудке в результате заглатывания выдыхаемой смеси может присутствовать небольшое количество CO2 (в концентрации не больше 10 мм рт. ст.), он вымывается буквально в течение нескольких вдохов. Внезапное исчезновение CO2 на выдохе может свидетельствовать о рассоединении контура. Возрастание интенсивности метаболизма при злокачественной гипертермии сопровождается существенным нарастанием концентрации CO2 в конце выдоха.

N.B. Градиент (разница) между концентрацией CO2 в конце выдоха и парциальным давлением CO2в артериальной крови в норме составляет 2-5 мм рт. ст. Этот градиент отражает альвеолярное «мертвое пространство» — альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются. Любое существенное снижение перфузии легких (например, воздушная эмболия, переход в вертикальное положение, уменьшение сердечного выброса или снижение артериального давления) увеличивает альвеолярное «мертвое пространство», так что в дыхательную смесь поступает меньше CO2 и концентрация CO2 в конце выдоха снижается.

На дисплее капнографов, в отличие от капнометров, отражается кривая концентрации CO2(капнограмма), что позволяет распознавать различные состояния (см. рисунок ниже).

Рисунок.
А. В норме на капнограмме регистрируются 3 фазы выдоха, каждая из них характеризуется определенным газовым составом выдыхаемой смеси:
I фаза — газ «мертвого пространства»,
II фаза — смесь из газа «мертвого пространства» и альвеолярного газа,
III фаза — плато альвеолярного газа.
Б. Капнограмма при тяжелом хроническом обструктивном заболевании легких. Фаза альвеолярного плато отсутствует. Увеличен альвеолоартериальный градиент CO2.
В. Быстрое преходящее снижение концентрации CO2 во время III фазы указывает на попытку самостоятельного вдоха.
Г. Во время вдоха концентрация CO2 не снижается до ноля, что может свидетельствовать о дисфункции клапана выдоха или истощении сорбента CO2.
Д. Присутствие выдыхаемого газа в фазе вдоха свидетельствует о нарушении работы клапана вдоха

Чрескожный мониторинг содержания кислорода и углекислого газа

Показания и противопоказания

Хотя чрескожный мониторинг содержания O2 и CO2 применяют у многих категорий больных при критических состояниях, наибольшее распространение он получил в детских отделениях реанимации и интенсивной терапии. Противопоказаний для его использования нет.

Методика и осложнения

Датчик, прикрепляемый к коже (см. рисунок ниже), содержит электрод для измерения O2 (электрод Кларка) или CO2 или же оба электрода, а также нагреваельный элемент. Кислородный электрод определяет газовый состав, измеряя электропроводность раствора электролита (полярография). Большинство моделей СО2 — электродов измеряют рН:

рН = 0,97(logPCO2).

Под влиянием нагревательного элемента возникает вазодилатация, вследствие чего возрастает проница­емость рогового слоя и, соответственно, увеличивается диффузия газов. Для калибрования и установки нулевых значений можно использовать сухие стан­дартные газы и воздух помещения. В зависимости от кровотока, толщины кожи и особенностей теплового элемента большинству датчиков требуется 15-30 мин для достижения стабильного уровня (плато). Локализацию датчика следует менять каждые 2 ч во избежание ожогов, особенно при низкой перфузии.

Чрескожный кислородный датчик

Рисунок. Чрескожный кислородный датчик прикреплен к предплечью больного

Клинические особенности

N.B. Фактически чрескожные датчики измеряют парциальное кожное давление, которое с определенным приближением соответствует парциальному давлению в артерии,— если сердечный выброс и перфузия адекватны.

PtcO2 (PsO2) составляет приблизи­тельно 75 % от PaO2, a PtcCO2 (PsCO2) — 130 % от PaCO2(индекс tc — от англ, transcutaneous — чрескожный, индекс s — от англ, skin — кожа).

Постепенное снижение PtcO2 может быть обусловлено снижением PaO2 или ухудшением перфузии кожи.

N.B. Отсутствие устойчивой корреляции между Ptc02 и PaO2 следует рассматривать не как дефект методики, а скорее, как раннее предупреждение о неадекватной перфузии тканей (например, при шоке, гипервентиляции, гипотермии).

Индекс PtcO2, представляющий собой отношение PtcO2 к PaO2, изменяется пропорционально сердечному выбросу и периферическому потоку. Резкое снижение PtcO2 указывает на смещение датчика и экспозицию его к воздуху помещения.

Популярность чрескожного мониторинга не сравнялась с таковой у пульсоксиметрии из-за затрат времени на прогревание, трудностей в эксплуатации датчиков и сложности в интерпретации данных. К сожалению, эти технические затруднения пока ограничивают клиническое применение чрескожного мониторинга содержания O2, который является истинным индикатором доставки кислорода к ткани, хотя бы и к коже. Пульсоксиметрию и чрескожный мониторинг O2 следует рассматривать как взаимно дополняющие друг друга, но не конкурирующие методики. Например, снижение PtсO2 в сочетании с неизмененным SaO2 — достоверный показатель недостаточной перфузии тканей. Появление конъюнктивальных кислородных датчиков, которые могут неинвазивно определять артериальный рН, возможно, оживит интерес к этой методике.

Мониторинг анестезиологических газов

Показания

Мониторинг анестезиологических газов обеспечивает ценную информацию при общей анестезии.

Противопоказания

Противопоказаний не существует, хотя высокая стоимость ограничивает проведение данного мониторинга.

Методики

К наиболее распространенным методикам анализа анестезиологических газов относятся масс-спектрометрия, рамановская спектроскопия и абсорбция инфракрасных лучей. Из бокового порта в сегменте дыхательного контура образцы газовой смеси под воздействием вакуумной помпы через длинную трубку диаметром 1 мм поступают внутрь масс-спектрометра, где и осуществляется их анализ. Из финансовых соображений один масс-спектрометр обычно обслуживает несколько операционных, при этом клапан-направитель автоматически регулирует забор образцов в операционных. Образец газа ионизируется электронным лучом и затем проходит через магнитное поле. Ионы с высоким соотношением масса: заряд в магнитном поле отклоняются слабее и следуют по кривой большего радиуса. Спектр отклонения ионов представляет собой основу для анализа. Газы с идентичной молекулярной массой (CO2 и N2O) дифференцируются по отклонению в магнитном поле их фрагментов, образующихся при бомбардировке образца электронным лучом.

Рамановская спектроскопия идентифицирует газы и измеряет их концентрацию путем анализа интенсивности световой эмиссии, которая происходит при возвращении молекул газа к исходному (невозбужденному) энергетическому состоянию после воздействия лазерным лучом.

Инфракрасные анализаторы основаны на различных методиках, принципиально сходных с капнографией. Для измерения абсорбции инфракрасных лучей используют акустические датчики, параинфракрасные оптические датчики и оптические датчики спектра, удаленного от инфракрасного. Молекулы кислорода не абсорбируют инфракрасные лучи, поэтому их концентрация не может быть измерена с помощью данной технологии.

Клинические особенности

Большинство масс-спектрометров обслуживают несколько операционных, хотя существуют модели, предназначенные только для одной.

Следовательно, образцы газа, как правило, анализируются по очереди для каждой операционной, и результаты обновляются каждые 1-2 мин. Новые модели непрерывно измеряют концентрацию CO2 с помощью инфракрасного анализатора и, таким образом, имеют преимущества перед стандартным капнографом. Помимо содержания углекислого газа анализаторы способны измерять концентрацию азота, кислорода, закиси азота, галотана, энфлюрана, изофлюрана, десфлюрана и севофлюрана.

N.B. Увеличение концентрации азота в конце выдоха свидетельствует о воздушной эмболии или поступлении воздуха извне в дыхательный контур. Измерение концентрации ингаляционных анестетиков позволяет предотвратить передозировку при нарушении работы испарителя или при непреднамеренном заполнении испарителя «чужим» анестетиком.

Например, непреднамеренное заполнение энфлюранового испарителя галотаном может привести к передозировке, потому что давление насыщенного пара галотана выше и, кроме того, галотан мощнее энфлюрана.

Один из недостатков масс-спектрометрии обусловлен тем, что постоянная аспирация образцов газа осложняет измерение потребления кислорода при анестезии по закрытому (реверсивному) контуру. Если дыхательный объем невелик или же если используется бесклапанный дыхательный контур Мэйплсона, то при высокой скорости аспирации из дыхательного контура может насасываться свежая дыхательная смесь, что приводит к занижению концентрации газов в выдыхаемой смеси. В перспективе возможности масс-спектрометра могут расшириться до неинвазивного измерения легочных объемов и сердечного выброса.

Результаты масс-спектрометрии и рамановской спектроскопии в равной степени точны, несмотря на наличие принципиальных отличий в технологии. Преимущества рамановской спектроскопии заключаются в более быстром получении результатов, в возможности самокалибрования и в длительном сроке службы. В настоящее время появилась модель рамановского спектроскопа, предназначенная для обслуживания одной операционной (а не нескольких).

Появились анализаторы, которые могут измерять концентрацию ингаляционных анестетиков по осцилляциям кварцевых кристаллов или изменению абсорбции инфракрасных лучей, а не с помощью масс-спектрометрии или рамановской спектроскопии. Хотя кварцевые осцилляторы дешевле, большинство из них неспособно выявить заполнение испарителя несоответствующим анестетиком, так как они не могут отличить один анестетик от другого.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий