PETCO₂监测在手术室外麻醉中的应用分析

呼吸监测在预防呼吸衰竭中至关重要。理想的呼吸监测包括5个特点——持续、无创、高敏感性、高特异性、高可信度和快速反应。相较其他监测方法,PETCO2兼顾了所有的环节——持续、无创、高敏感性、高特异性、高顺应性和快速反应,而且高浓度PETCO2是反映呼吸抑制的一个极具特异性的标志。

首先,呼吸损伤是指呼吸功能下降到可能失代偿从而发生呼衰或者死亡的临床状态,该状态经过及时的干预(监测和处理)是可以完全避免或者缓解的。及时判断哪些患者发生了呼吸损伤,哪些患者的呼吸损伤更为严重,是进行有效干预、避免不良事件发生的前提。

呼吸损伤类似呼吸抑制和低通气状态,但是呼吸损伤定义的临床状态比呼吸抑制更加严重,如果不及时处理,就会出现严重后果,可以理解为呼吸损伤是比较严重的呼吸抑制。

呼吸损伤有四大特点:第一,呼吸损伤是很多紧急情况的主要原因;第二,造成的医疗耗费巨大;第三,发生呼吸损伤患者的死亡率是未发生呼吸损伤者的29倍;第四,三分之二的呼吸损伤是可以预防的。事实上,每家医院在麻醉恢复室,在无痛诊疗中心,都有发生因为呼吸损伤造成的严重并发症,这个问题的确需要引起重视。

02呼吸损伤的病因学

外呼吸主要分为氧合与通气两部分,氧合是指氧气进入体内的过程,通气是指将二氧化碳(CO2)排出体外的过程,在这里讲者把氧合和通气理解成两个不同的过程。事实上,在生理状态下,这两个过程是同时完成的,把这两个过程完全分开显然是不合理的,但是这样操作对于临床分析和处理是比较有帮助的。

在手术镇静过程中常常有多种因素会导致患者发生低通气,例如患者在给予过量镇静药或麻醉药后,首先会导致大脑皮层对通气的反应度降低,从而降低呼吸频率和潮气量,随后呼吸肌肉麻痹,神经肌肉活动被抑制,机体对低氧的反应性大大降低,从而导致气道阻塞(指舌根后坠堵塞呼吸道)和低通气。气道阻塞时间一旦过长,就会置患者于危险之中。气道阻塞也分为通气型呼吸障碍和换气型呼吸障碍。

因此,低通气患者常常发生呼吸抑制,呼吸抑制表现为呼吸频率减慢、潮气量下降、氧分压降低、呼气末CO2分压(PETCO2)升高等。呼吸抑制的定义如下:①呼吸频率<10次/分;②潮气量下降,浅慢呼吸;③难以被唤醒;④脉搏血氧饱和度(SpO2)<90%持续时间超过30秒;⑤浅呼吸时CO2波形无平台期,PETCO2波形低,正常吸气时PETCO2波形抬高。

03呼吸衰竭的类型

Ⅰ型呼衰衰竭 Ⅰ型呼吸衰竭主要由于肺泡组织氧合血液中氧气的能力下降造成,常见于急性呼吸窘迫综合症、脓毒血症患者。Ⅰ型呼吸衰竭的主要表现是SpO2首先下降,机体出现代偿性的呼吸增快、通气量增加,二氧化碳水平则出现下降,直到无法代偿,二氧化碳明显升高,SpO2迅速下降。如果不妥善治疗这类患者,在增加给氧的情况下,氧合功能依旧会恶化。对于这类患者的治疗原则是采用氧疗改善氧合,但同时要警惕氧中毒。

Ⅱ型呼吸衰竭 Ⅱ型呼吸衰竭最先的表现是二氧化碳上升,呼吸频率和通气量不变,随着二氧化碳的继续上升,最终表现为SpO2下降。对于这类患者首先要清理气道,治疗原发病,找到并去除导致呼吸抑制的病因,必要时给予机械通气支持。

无痛诊疗镇静过程中患者出现的呼吸损伤与Ⅱ型呼吸衰竭的表现类似。

睡眠障碍型呼吸衰竭 睡眠障碍型呼吸衰竭又称睡眠呼吸暂停,此类呼吸衰竭指在连续7小时睡眠中发生30次以上的呼吸暂停,每次气流中止10秒以上,或平均每小时低通气次数超过5次,而引起慢性低氧血症及高碳酸血症的临床综合征。

04呼吸衰竭的预防方案——呼吸监测

呼吸监测在预防呼吸衰竭中至关重要,这也是本次讲课的重点。理想的呼吸监测包括5个特点——持续、无创、高敏感性、高特异性、高可信度和快速反应。

表 阿片类药物引起呼吸抑制的监测方式比较

PETCO₂监测在手术室外麻醉中的应用分析

由讲者展示的表中可以看出,相较其他监测方法,PETCO2兼顾了所有的环节——持续、无创、高敏感性、高特异性、高顺应性和快速反应,而且高浓度PETCO2是反映呼吸抑制的一个极具特异性的标志。

近年来,全球有越来越多的国家和国际组织学会(超过25个)推荐对病患进行呼吸监测时使用微旁流PETCO2监测仪(Capnography),因此掀起了一股“Capnography热潮”。其中,美国麻醉医师协会(ASA)指出,在中度或深度镇静期间,麻醉科医师通过持续观察定性的临床体征和监测呼出CO2的存在来评估通气的充分性。欧洲麻醉协会(ESA)指出,CO2浓度监测仪有助于早期发现通气问题,应在所有接受操作镇静的患者中使用。

微旁流PETCO2监测技术的定义 微旁流PETCO2监测是一项无创、简便、实时、连续的功能学监测指标,其在临床工作中得到了越来越广泛的使用,监测指标包括CO2浓度值、波形图、呼吸频率,变化趋势等。由于其与SpO2监测仪相连,通过CO2浓度监测指标,临床医师也可以同样监测SpO2、脉搏、血液灌注和其变化趋势。

微旁流PETCO2监测技术的重要性 我们来看部分循证医学证据。一项2016年发表的ASA“已结案索赔分析”表明,呼吸抑制是过量使用镇静药后对机体造成损害的最常见原因之一,但是接近一半的呼吸抑制可通过采取各种更优的监测手段来进行预防,包括使用PETCO2监测仪、提高医护人员警觉性、采用有声报警器等。

一篇于2009年发表在Curr Opin Anaesthesiol的文章指出,62%因过度镇静引起的呼吸抑制是可预防的。

为了探究微旁流PETCO2监测技术在儿童内镜手术镇静中的重要性,Kilic等人于2019年进行了一项随机对照研究。该研究入组了100位行内镜下逆行胰胆管造影术手术的患儿,并随机分成对照组和干预组,主要观测指标为低血氧症发生率。结果表明,微旁流PETCO2监测仪的使用大大减少了患儿通气不足和低氧血症的发生率,这也提示我们,微旁流PETCO2监测应被加入到常规监测,并被纳入标准化的监测手段中。

尽管目前微旁流PETCO2监测在麻醉中已被视为规范化流程,但其在实际的临床实践中还存在一些问题,2020年最新报告指出,仍有大约30%的患者未常规接受PETCO2监测。

术中使用微旁流PETCO2监测仪有利于呼吸抑制的早期干预。我们来看一项于2020年发表的前瞻性随机对照研究,作者将丙泊酚镇静下行经皮内镜下胃造瘘术(PEG)的150例患者随机分为常规监测组和PETCO2监测组,结果显示,常规监测组中57%的患者发生低氧血症,其中41%为严重低氧血症;而PETCO2监测组只有28%的患者发生低氧血症,其中20%发生严重低氧血症,且分别在发生可监测到SpO2下降之前,临床医师有接近2分钟可干预低氧血症的时间。这意味着微旁流PETCO2监测仪能在早期就预警低氧血症,有利于低氧血症的早期干预,因此推荐在消化内镜手术中使用。

微旁流PETCO2监测如何在急救复苏中应用情况如何?一项于2010年发表在Ann Emerg Med的随机对照研究表明,对照组发生低氧血症的人数大约是微旁流PETCO2监测组的两倍,高达42%。最重要的是,微旁流PETCO2监测仪提前预警了所有低氧血症的发生,使得干预措施能够在低氧血症发生前被实施。此外,微旁流PETCO2监测也被列入2015年发表在Circulation的复苏指南之中。

微旁流PETCO2监测在呼吸抑制风险预警模型中也有贡献。一项于2020年发表在Anesthesia & Analgesia的文章,建立了纳入1,335例患者的风险预测模型,通过持续应用血SpO2监测仪和微旁流PETCO2监测等工具,得出PRODIGY风险预测模型,准确地预测了在普通护理楼层接受阿片类药物治疗患者的呼吸抑制的发生情况,这部分患者在改善监测和早期干预中受益。

SpO2和微旁流PETCO2是两项非常重要且完全不同的监测手段,依据Journal of Clinical Anesthesia报道,微旁流PETCO2仪的使用使得呼吸抑制被检出率提高了17.6倍。

呼吸损伤、呼吸抑制、低通气、呼吸衰竭,广大青年麻醉医师应当区分对待,不能混淆。无痛诊疗麻醉药物配方(咪达唑仑+芬太尼)有别于中国,但是无论麻醉药物如何选择,无痛诊疗中的呼吸损伤、低通气、呼吸抑制等问题都不容忽视,处理不及时可能带来严重的后果。

随着PETCO2监测的应用越来越普及,尤其是微旁流PETCO2监测任重道远,现阶段临床医师可以先将其应用于老年人、合并症较多患者,以期未来可以逐渐普及应用于所有无痛诊疗之中,将呼吸相关不良事

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