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 (рис. 6-30), содер­жит электрод для измерения O₂ (электрод Кларка) или CO₂ или же оба электрода, а также нагрева­тельный 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.

Клинические особенности

Фактически чрескожные датчики измеряют пар­циальное кожное давление, которое с определенным приближением соответствует парциальному дав­лению в артерии,— если сердечный выброс и перфу-зия адекватны. PtcO₂ (PsO₂) составляет приблизи­тельно 75 % от PaO₂, a PtcCO₂ (P_sCO₂) - 130 % от PaCO₂ (индекс tc — от англ, transcutaneous — чрескожный, индекс s — от англ, skin — кожа).

Рис. 6-29. 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

Рис. 6-30. Чрескожный кислородный датчик прикреп­лен к предплечью больного

Постепенное снижение PtcO₂ может быть обусловлено снижением PaO₂ или ухудшением перфузии кожи. Отсутствие устойчивой корреляции между Ptc0₂ и PaO₂ следует рассматривать не как дефект ме-тодики, 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. Пульсокси-метрию 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-спект-рометрия, 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 (рис. 6-31). 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 кап-нографией. 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.

Рис. 6-31. В масс-спектрометре образец газа ионизиру­ется и проходит через магнитное поле. Газ идентифици­руется по степени рассеивания ионов

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. 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 ос-цилляциям 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.