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Monitorització de l’intercanvi de gasos
Capnografia i pCO2 transcutani
Xavier Pomares i AmigóServei de Pneumologia
Hospital de Sabadell
27-10-2010
Conceptos básicos de VMNI
domiciliaria.
Selección de pacientes:
-Patología neuromuscular
-Caja toràcica.
-Hipoventilación/Obesidad
-EPOC…..
Hipercapnia
Clínica de
hipoventilación
VMNIAdaptación diurna
Corrección hipercapnia
Efectividad nocturna
Monitorización.
Monitorización de la VMNI
Estándares actuales
• Adecuación de la
ventilación durante la
adaptación
• Monitorización nocturna
de la ventilación.
Gasometria arterial
“Gold Standard”
Pulsioximetría nocturna
Inconvenientes de la monitorización
con los estándares actuales.
• Durante la adaptación:
• Práctica de gasometrías.
• Durante la monitorización nocturna:
• Falta de información sobre la PaCO2 y por tanto sobre la ventilación del paciente.
• Falta de información sobre las interacciones
paciente-ventilador.
Métodos de monitorización no
invasiva de la PaCO2.
• Estimación de end-tidal CO2 (EtCO2)
mediante capnografía.
• Medición de la pCO2 transcutánea
(PtcCO2)
Capnografía Definición
Capnometría Medición continua de CO2 en aire espirado
respiración a respiración.
Valor único de CO2 que corresponde al final de la espiración (End-tidal CO2-EtCO2)
Tècnica: Análisis por espectrometría de infrarrojos
Capnografía Definición
Capnografía
Capnometría con representación gráfica de la curva de eliminación de CO2 (Capnograma)
CO2-Tiempo CO2-Volumen
Precisa un neumotacógrafo
Informa rel. CO2-Vol. espirado
Capnografía Modelos
MAINSTREAM
Sensor en la linea de salida
del aire espirado.
Más utilizado
Tiempo respuesta rápido.
Añade espacio muerto a la
tubuladura
Interferencias por
condensación del aire
exhalado
Capnografía Modelos
SIDESTREAM
Muestreo del aire espirado por
aspiración continua.
Menos utilizado
Tiempo respuesta lento.
Demora entre ciclo respiratorio
y visualización de los
resultados
Obstrucción linea de
aspiración
Capnografía Fisiología
Producción CO2•Cociente respiratorio 0,8
•Fiebre
•Hipertiroidismo
•Convulsiones
•Actividad física
•Hipotermia
•Hipotiroidismo
•Sedación
Transporte•10% sangre venosa
•75-80% bicarbonato
Eliminación•Ventilación alveolar
Alteraciones
Gasto cardíaco
Alteraciones
Rel V/Q
CapnografíaCapnograma CO2-Tiempo
• TRES FASES
– Fase I: Vaciado del espacio muerto (sin CO2)
– Fase II: Ventilación alveolar. Transición vias de gran calibre con
primeras unidades alveolares
– Fase III: Ventilación alveolar – Fase de meseta- EtCO2
– Fase 0: Inspiración
• DOS ÁNGULOS
– Ángulo α (FII-FIII): cn 110º
• Si aumenta: Alteraciones V/Q (Ventilación no homogènia)
– Ángulo β (FIII-F0): cn 90-110º
• Puede aumentar en casos de reinhalación
CapnografíaCapnograma CO2-Volumen
Informa de la eliminación de CO2 en función del volumen espirado
(ml/min).
Capnograma sólo con segmento espiratorio.
Si conocemos la PaCO2 permite inferir el espacio muerto fisiológico
del paciente.
X: Ventilación alveolar
efectiva
Y: Espacio muerto
alveolar
Z: Espació muerto
anatómico
Z + Y: Espació muerto
fisiológico
PaCO2
Capnografía
Gradiente PaCO2-EtCO2
EtCO2:
– Valor de monitorización más útil de la capnografía.
– En condiciones ideales de ventilación-perfusión se
situa de 1 a 3 mmHg inferior a la PaCO2 i es los que
se conoce como Gradiente P(a-Et)CO2
↑P(a-Et)CO2
Patologias que aumentan
el espacio muerto.
Relación VD/VT
↓P(a-Et)CO2
Hiperproducción CO2
Espiración forzada
P (a-Et)CO2 aumentado P (a-Et)CO2 disminuido
•Desconexión de ventilador
•Fugas en la tubuladura
•Intubación esofágica
•Bajo gasto cardiaco
–Hemorragia
–Insuficiencia cardiaca
–PEEP excesiva
•Alteraciones V/Q con
incremento VD/VT:
–Obstrucción al flujo aereo
–Embolismo pulmonar
•Maniobra espiratoria
prolongada
•Hiperproducción de CO2
–Fiebre,sepsis
–Convulsiones
–Administración de HCO3
•Reinhalación de gas
•Ejercicio
N = 120 en grupos de 30 según obstrucción bronquial.
Comparación EtCO2-PaCO2 según grado de
obstrucción y profundidad de la maniobra espiratoria.
Med Sci Monit 2008: 14: 485-92
A Volumen corriente:
Espirometria normal:
buena correlación y
concordancia
Obstrucción bronquial:
PaCO2 >>EtCO2,
FEV1 40-60%
MD: 4,3±2,7*
FEV1 <40%
MD: 8,2 5,6*
FEV1 >80%
MD: 1,7±2,9
FEV1 60-80%
MD: 6,4±2,7*
A espiración forzada:
Espirometria normal y
obstrucción bronquial:
EtCO2 > PaCO2.
FEV1 >80%
MD: -4,1± 3,3*
FEV1 60-80%
MD: -3,8±3,4*
FEV1 40-60%
MD: -3,6±2,7*
FEV1 <40%
MD: -7,4 5,1*
Condiciones de uso de la capnografía.
¿Qué puede aportar la capnografía a la
monitorización de la VMNI?
Durante la adaptación: aproximación
al espacio muerto fisiológico
PaCO2-PECO2 (EtCO2)
PaCO2VD/VT =
Bhavani-Shankar et al: Anesth Analg 2000; 91: 973-77
Detección del rebreathing
Vàlvula espiratoria disfuncionante
Conclusiones
EtCO2
EPOC Vent.
alveolar
VD/VTGasto
cardiaco
EspiraciónFiebre
Nivel de
PEEP
Medición transcutánea de
PaCO2 (TcCO2)
Breve historia de la medición transcutánea de
gases sanguineos: TcaO2
Baumberger-Goodfriend (1951)
• Si la piel se calienta hasta la temperatura máxima soportable
(45ºC), la PaO2 de la superficie cutánea se aproxima a la PaO2
arterial.
Lübbers (1972).
• Electrodos cutáneos calentados hasta 43ºC registran PaO2 con
gran fiabilidad (R = 0.96 i SD -2; +2) en prematuros.
Pulsioxímetro (finales década 1980)
• Desplaza la determinación transcutánea (principalmente la pO2)
a un segundo plano.
Historia de la medición TcCO2
Severinghaus (1970)• Primeras experiencias con electrodos de pCO2
Mas tarde aparecieron sensores combinados pO2-pCO2.• Neonatología
• Menos fiables en adultos por mayor grosor de la piel.
Se incorpora un sensor de pH al electrodo de TcCO2 (1993)• Más estable y fiable, conforman la base sobre la que operan los
diversos monitores comercializados en la actualidad.
.
Bases fisiológicas de la medición de
TcCO2
La CO2 cutánea en condiciones normales no se
aproxima a la PaCO2.
Relación lineal entre la CO2 cutánea y la arterial
La arterialización por el calor incrementa la
TcCO2 un 4.6 %/ºC.
TcCO2 (a 43ºC)= 1.4 x PaCO2
Sensores actuales de TcCO2•Unicamente TcCO2
•TcCO2 + TcaO2
•TcCO2 + SpO2
+
Generador de calor
Sensor de temperatura
Membrana permeable al CO2
Solución electrolítica
Electrodos de ph y referencia
Electrodo con pinza auricular
Procedimiento estándar de lectura y
mantenimiento del dispositivo
1. Calibrado del sensor antes de cada medición
(mezcla de gas calibrador).
2. Limpieza de la superficie cutánea
3. Aplicación de gel conductor
4. Aplicación del sensor.
5. Lectura a los 3-5 minutos
Deben controlarse periódicamente los niveles de gas calibrador.
Cambio de membranas (tiempo variable según fabricante).
Situaciones clínicas para uso de la
TcCO2
Sustituto para estimación de PaCO2 puntual
(alternativa a la gasometría arterial)
Monitorización prolongada de la VMNI
(comportamiento dinámico)
Arch Bronconeumol. 2006: 42 (5): 246-51
Fiabilidad de la determinación
Arch Bronconeumol. 2006: 42 (5): 246-51
A. Análisis de Bland y Altman entre los valores de saturación de oxígeno
obtenidos por gasometría arterial (SaO2) y por sensor V-SignTM (SpO2).
B. Análisis de Bland y Altman entre los valores de presión parcial de anhídrido
carbónico medidos por gasometría arterial (PaCO2) y por sensor V-SignTM (PtcCO2)
Tiempo de estabilización: 13,9 ± 2,4 min
Article
Optimal Clinical Time for Reliable Measurement of
Transcutaneous CO2 with Ear Probes: Counterbalancing
Overshoot and the Vasodilatation Effect
Christian Domingo, Elisa Canturri, Amalia Moreno, Humildad Espuelas ,Laura Vigil and Manel Luján
Sensors 2010, 10, 491-500
“Overshoot”: Sobreestimación temporal de la StcCO2 respecto
los valores reales de PaCO2:Tiempo de vasodilatación.
Mayor producción local de CO2 por el calor.
Leve: 0.1-1.9 mmHg
Moderada: 2-4.9 “
Severa: >5 “
Limitaciones en mediciones puntuales
Procedimiento relativamente complejo, su
uso requiere entrenamiento y experiencia.
Fenómeno de “overshoot”.
Tiempo óptimo de lectura.
Shock y edema cutáneo.
Comportamiento dinámico de la
TcCO2.
Tiempo de respuesta frente a eventos
agudos.
Deriva en la medida en monitorización
prolongada.
Retraso: 2 min.
Deriva: 1.3 mm Hg/h
CHEST 2007; 132:1810–1816
Limitaciones del
comportamiento dinámico.
Asociados a la técnica:
• Posibilidad de lesiones cutáneas por
quemadura
• La monitorización prolongada puede requerir
cambios de posición del electrodo.
Lectura:
• Retraso de detección de eventos agudos.
• Detección de eventos cortos
• Deriva en monitorización prolongada.
La TcCO2 óptica: un paso adelante.
No precisa
calibración regular, ni
recambio de
membrana
Respuesta más
rápida.
Ausencia de deriva
Técnicamente simple
Eberhard P.Anesth Analg 2007;105:S48 –52