Monitorowanie gazów oddechowych. Monitorowanie przewodnictwa

Monitorowanie gazów
oddechowych
Marcin Rawicz
AM Warszawa
Mierki/Mrągowo 2007
Monitorowanie przewodnictwa
nerwowo-mięśniowego
Monitorowanie składu
mieszaniny oddechowej
• Stężenie tlenu
• Stężenie dwutlenku węgla
• Stężenie gazów anestetycznych
Stężenie tlenu
8O
• Metoda polarograficzna
• Metoda paramagnetyczna
• Metoda galwaniczna
• W oparciu o tlenek cyrkonu
Metoda polarograficzna
• Anoda i katoda, zanurzone w roztworze KCl,
oddzielone są od komory próbkowania błoną
półprzepuszczalną
• Dyfundujący tlen jest zużywany w reakcji
elektrochemicznej, a powstający prąd jest
proporcjonalny do stężenia tlenu (prawo
Faradaya)
• Krótka żywotność
• Do mierzenia stężenia tlenu
• Wolny czas odpowiedzi
Metoda paramagnetyczna
•
•
Różna liczba krążących elektronów w atomie tlenu
Wytwarza pole magnetyczne
• Przyciągany przez zewnętrzne pole magnetyczne
(paramagnetyzm)
• Ponieważ tlen jest jedynym gazem o
właściwościach paramagnetycznych, to jest łatwy
do odróżnienia i zmierzenia jego zawartości w
mieszaninie gazowej
• Mierniki oparte na tej zasadzie mają krótki czas
odpowiedzi, wobec czego nadają się do mierzenia
zmian stężenia tlenu w czasie rzeczywistym
Metoda galwaniczna
• Dwie elektrody zanurzone w wodorotlenku
potasu
• Dyfundujący przez błonę półprzepuszczalną
tlen jest redukowany na katodzie; powstaje
dodatnio naładowany jon hydroksylowy, a
następnie utleniany na anodzie
• Powstaje prąd, proporcjonalny do stężenia
tlenu w badanej próbce
• Stała temperatura otoczenia konieczna
• Czujniki wrażliwe na ciśnienie
Pomiar stężenia tlenu w
anestezji
• Kontrola składu mieszaniny
oddechowej w aparacie do anestezji
• Analiza pojedynczego oddechu
– druga kontrola składu mieszaniny
gazowej
– zużycie tlenu przez organizm
Analiza pojedynczego oddechu
Szalados JE et al.:
Chest 2000; 117: 1805-1809
Analiza pojedynczego oddechu
Wentylacja objętościowo-zmienna
Wentylacja ciśnieniowo-zmienna
Szalados JE et al.:
Chest 2000; 117: 1805-1809
Kapnometria/Kapnografia
• Pomiar następuje poprzez ocenę
pochłaniania promieniowania
podczerwonego przez CO2
• Analiza ilościowa i jakościowa
• Standard monitorowania w obecnych
czasach
Analiza CO2
• Orientacyjna
• Ilościowa
• Analiza kształtu krzywej
Analiza orientacyjna
• Czujnik reaguje na obecność CO2,
zmieniając kolor
• Potwierdzenie prawidłowej intubacji
• Zalecany przez ERC
Pomiar ciągły
• Analiza na bieżąco w strumieniu gazów
– czujnik włączony w obieg pacjenta
– (in line)
• Analiza gazów pobieranych z obiegu
– czujnik poza układem
– (side stream)
Analiza ilościowa
Analiza jakościowa
• Przypadkowa ekstubacja
• Resuscytacja
• Kurcz oskrzeli
• Oddech zwrotny
• Nieszczelna rurka
Kapnogram normalny
Rozłączenie układu
Koniec znieczulenia – wentylacja
ręczna
Nieszczelność w układzie
Pomiar przezskórny
• Zasadą pomiaru jest dyfuzja gazów poprzez
cienki naskórek do elektrody pomiarowej
• TcO2 rzadko obecnie używane, z uwagi na
pulsoksymetrię
• TcCO2 bywa stosowane w przewlekłej
niewydolności oddechowej, dla wykrycia
subklicznej hiperkapnii, dla oceny ukrwienia
tkanek
• Przydatne w sytuacjach, kiedy kapnometria
jest trudna do zastosowania
Gazometria
wewnątrznaczyniowa
• Paratrend 7+
• Neotrend
• Czujniki światłowodowe
• Cewniki wprowadzane do:
– tętnicy promieniowej u dorosłych
– tętnicy udowej u młodszych dzieci
– tętnicy pępowinowej u noworodków
Gazometria
wewnątrznaczyniowa
• Przydatna metoda, szczególnie w
sytuacjach niestabilnej wymiany
gazowej
• Droga
• Bezpieczna
• Nie wiadomo, czy jej zastosowanie
wpływa na wyniki leczenia
Czujnik
• Czujnik optyczny pO2
• Czujniki pochłaniające, (czerwony
fenol w roztworze dwuwęglanu) dla
pomiaru pH i pCO2
• Czujnik temperatury
– (dla korekcji wyników)
• Czujniki w pokrytej heparyną
porowatej rurce polietylenowej
Monitorowanie stężenia
anestetyków wziewnych
• Wartość nastawiona na parowniku nie
odpowiada stężeniu w OUN
• Zawartość anestetyku w OUN obrazuje
jego stężenie w gazie pęcherzykowym
• Sposób analizy podobny jak
dwutlenku węgla (pochłanianie
promieniowania podczerwonego)
Nasycanie
• Określane przez stosunek FE/Fi
• Rozpuszczalność anestetyku
• Wiek pacjenta
• Stan bariery pęcherzykowowłośniczkowej
• Stężenie anestetyku w powietrzu
wdychanym
1
FA/FI
0,8
0,6
N2O
Desfluran
Sewofluran
Izofluran
Halotan
0,4
0,2
0
0
5
10
15
20
czas (min)
25
30
35
Eger
Eger EI
EI II:
II: Anesthesiology
Anesthesiology1994;
1994;
906-922
906-922
Wypłukiwanie
• Zależy głównie od rozpuszczalności
gazów, ale i od czasu ekspozycji
• Określane jest przez zależność
pomiędzy ostatnim stężeniem
końcowo-wydechowym zanotowanym
przed zamknięciem parownika a
aktualnym stężeniem w kolejnych
porcjach mieszaniny wydechowej
– FA0
A0/FA
A
0,1
FA/FA0
0,08
0,06
0,04
Halotan
Izofluran
0,02
0
0
10
20
30
40
50
czas wypłukiwania (min)
60
70
Sewofluran
Desfluran
N2O
Zamknięty dopływ N2O
Monitorowanie przewodnictwa
nerwowo-mięśniowego
Znieczulenie
ogólne
Anestezja
Hmmm…
Hmmm…
Analgezja
Zwiotczenie
mięśni
Dlaczego powinno się
monitorować przewodnictwo
nerwowo-mięśniowe?
•
•
•
•
•
•
Głębokość blokady
Rodzaj blokady
Konieczność podania dawki uzupełniającej
Określenie samoistnego ustępowania bloku
Skuteczność odwracania blokady
Rozpoznanie wpływu innych leków lub
schorzeń
• Rozpoznanie różnicowe niewydolności
oddechowej
• Szkolenie i badania naukowe
Zasada monitorowania
• Stymulacja nerwu zaopatrującego
jednorodną grupę mięśniową
• Ocena skuteczności pobudzenia
poprzez ocenę skurczu mięśnia
zaopatrywanego przez stymulowany
nerw
Ocena odpowiedzi z
mięśnia
• Obserwacja ruchów
• Przetwornik mechaniczny
• Elektromiografia
• Pomiar przyspieszenia
Ocena wizualna
Tu drga!
Możliwe:
Twitch
TOF
DBS
PTC
Mechanomiografia
• Klasyczna
• Najbardziej wiarygodna
• Mechaniczny przetwornik siły
• W wersji laboratoryjnej konieczne staranne
ułożenie ręki i napięcie sprężyny
• Inny rodzaj przetwornika stosowany w module
Datex-Ohmeda
Elektromiografia
• Amplituda lub całka (AUC)
potencjału czynnościowego mięśnia
• Czas i prawidłowość odpowiedzi
zależy od odległości pomiędzy
miejscem stymulacji a miejscem
rejestracji
• Bardzo wiarygodna i niekłopotliwa
Elektromiografia
bolus
bolus
ekstra
ekstra
dawka
dawka
ekstra
ekstra
dawka
dawka
norkuron
norkuron
Zapis
Zapis przebiegu
przebiegu blokady
blokady miwakurium,
miwakurium, zmienionego
zmienionego na
na wekuronium
wekuronium
Akcelerometria
• Oparta na II prawie Newtona
Siła F jest równa iloczynowi masy
i przyspieszenia
a:
F = m*a
• Pomiar przyspieszenia poruszającego się
palca odpowiada sile skurczu
• Przetwornik piezoelektryczny
• Przydatność w badaniach naukowych (?)
Akcelerometria
Metody stymulacji
• Pojedyncze impulsy (twitch)
• Ciąg czterech impulsów (train-of-four)
• Stymulacja tężcowa (tetanus)
• Torowanie potężcowe
(post-tetanic potentiation)
• Liczba potężcowa (postetanic count)
• Podwójny tężec (double burst)
Stymulacja pojedynczymi
impulsami
twitch
•
• Pojedynczy
Pojedynczy impuls
impuls trwający
trwający 0,1
0,1 ms
ms
stosowany
stosowany zz częstotliwością
częstotliwością 0,1-0,15
0,1-0,15 Hz
Hz
•
• Stosowany
Stosowany głównie
głównie do
do opisywania
opisywania
farmakokinetyki
farmakokinetyki leków
leków zwiotczających
zwiotczających
•
• Niewystarczający
Niewystarczający w
w klinice
klinice
(powrót
(powrót do
do wartości
wartości wyjściowej
wyjściowej nie
nie
gwarantuje
gwarantuje pełnej
pełnej siły
siły mięśniowej)
mięśniowej)
Ciąg czterech impulsów
T1 T2 T3 T4
Tw
T = T11/Tww * 100%
TRR = T44/T11 * 100%
Ciąg czterech impulsów
Blok
Blok depolaryzacyjny
depolaryzacyjny
Blok
Blok niedepolaryzacyjny
niedepolaryzacyjny
Stymulacja tężcowa
tetanus
tetanus
• Stymulacja szybko następującymi po
sobie impulsami
ponadmaksymalnymi z
częstotliwością 50 lub 100 Hz
• Bolesna
• Pozwala na różnicowanie bloku i
wykrycie torowania potężcowego
Liczba potężcowa
Posttetanic
Posttetanic Count
Count -- PTC
PTC
• Zjawisko torowania potężcowego
• Stosowana do oceny NMT przy braku
odpowiedzi na TOF
• Stymulacja 100 Hz przez 5 sekund
– a następnie
• Stymulacja pojedynczymi impulsami
• Liczba otrzymanych odpowiedzi określa
głębokość bloku
Liczba potężcowa
• Pozwala na ocenę głębokiego bloku, gdy nie ma
odpowiedzi na stymulację pojedynczymi
impulsami, ani na TOF
• Wykorzystanie zjawiska torowania potężcowego
• Po trwającej 5 sek stymulacji tężcowej 100 Hz
następują pojedyncze impulsy (0,1 Hz)
• Liczba odpowiedzi z mięśnia, które udaje się
wywołać, pozwala na obiektywną ocenę głębokości
bloku
Podwójny tężec
Double
Double Burst
Burst Stimulation
Stimulation -- DBS
DBS
• Dwie serie trzech bodźców
tężcowych o częstotliwości 50 Hz ,
oddzielonych 750 msek przerwą
• Przy dwóch równych odpowiedziach
TOF  0,6
• Gdy druga odpowiedź jest mniejsza
od pierwszej, to TOF  0,6
Kryteria wystarczającego
zwiotczenia do intubacji
TT11 <
< 15%
15%
TT44 <
< 5%
5%
• Widoczny tylko jeden impuls z serii 4
• DBS - tylko jedna i to słaba odpowiedź
Trzeba dostrzyknąć...
TT11 >
> 20%
20%
TT44 >
> 10%
10%
• Widoczne trzy impulsy z serii
• DBS - widoczna słaba druga
odpowiedź
Kryteria wystarczającej siły
mięśniowej przy ekstubacji
TT11 >
> 80%
80%
TT44 <
< 90%
90%
• Widoczne wyraźnie wszystkie cztery
skurcze
• DBS - wyraźne obie odpowiedzi
Dziękuję za uwagę
i za zaproszenie!