Monitorowanie gazów

oddechowych

Monitorowanie przewodnictwa

nerwowo-mięśniowego

Marcin Rawicz

AM WarszawaMierki/Mrągowo 2007

Monitorowanie składumieszaniny oddechowej

• Stężenie tlenu

• Stężenie dwutlenku węgla

• Stężenie gazów anestetycznych

Stężenie tlenu

• Metoda polarograficzna

• Metoda paramagnetyczna

• Metoda galwaniczna

• W oparciu o tlenek cyrkonu

8O

Metoda polarograficzna

• Anoda i katoda, zanurzone w roztworze KCl,oddzielone są od komory próbkowania błonąpółprzepuszczalną

• Dyfundujący tlen jest zużywany w reakcjielektrochemicznej, a powstający prąd jestproporcjonalny do stężenia tlenu (prawoFaradaya)

• 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

• 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 wodorotlenkupotasu

• Dyfundujący przez błonę półprzepuszczalnątlen jest redukowany na katodzie; powstajedodatnio naładowany jon hydroksylowy, anastępnie utleniany na anodzie

• Powstaje prąd, proporcjonalny do stężeniatlenu w badanej próbce

• Stała temperatura otoczenia konieczna

• Czujniki wrażliwe na ciśnienie

Pomiar stężenia tlenu wanestezji

• Kontrola składu mieszaninyoddechowej w aparacie do anestezji

• Analiza pojedynczego oddechu

– druga kontrola składu mieszaninygazowej

– zużycie tlenu przez organizm

Analiza pojedynczego oddechuSzalados JE et al.:

Chest 2000; 117: 1805-1809

Analiza pojedynczego oddechu

Szalados JE et al.:Chest 2000; 117: 1805-1809

Wentylacja objętościowo-zmienna

Wentylacja ciśnieniowo-zmienna

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

• 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 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

• Przypadkowa ekstubacja

• Resuscytacja

• Kurcz oskrzeli

• Oddech zwrotny

• Nieszczelna rurka

Kapnogram normalny

Rozłączenie układu

Koniec znieczulenia – wentylacjaręczna

Nieszczelność w układzie

Pomiar przezskórny

• Zasadą pomiaru jest dyfuzja gazów poprzezcienki naskórek do elektrody pomiarowej

• TcO2 rzadko obecnie używane, z uwagi napulsoksymetrię

• TcCO2 bywa stosowane w przewlekłejniewydolności oddechowej, dla wykryciasubklicznej hiperkapnii, dla oceny ukrwieniatkanek

• Przydatne w sytuacjach, kiedy kapnometriajest trudna do zastosowania

Gazometriawewnątrznaczyniowa

• Paratrend 7+

• Neotrend

• Czujniki światłowodowe

• Cewniki wprowadzane do:

– tętnicy promieniowej u dorosłych

– tętnicy udowej u młodszych dzieci

– tętnicy pępowinowej u noworodków

• Paratrend 7+

• Neotrend

• Czujniki światłowodowe

• Cewniki wprowadzane do:

– tętnicy promieniowej u dorosłych

– tętnicy udowej u młodszych dzieci

– tętnicy pępowinowej u noworodków

Gazometriawewnątrznaczyniowa

• Przydatna metoda, szczególnie wsytuacjach niestabilnej wymianygazowej

• Droga

• Bezpieczna

• Nie wiadomo, czy jej zastosowaniewpływa na wyniki leczenia

• Przydatna metoda, szczególnie wsytuacjach niestabilnej wymianygazowej

• Droga

• Bezpieczna

• Nie wiadomo, czy jej zastosowaniewpływa na wyniki leczenia

Czujnik

• Czujnik optyczny pO2

• Czujniki pochłaniające, (czerwonyfenol w roztworze dwuwęglanu) dlapomiaru pH i pCO2

• Czujnik temperatury

– (dla korekcji wyników)

• Czujniki w pokrytej heparynąporowatej rurce polietylenowej

• Czujnik optyczny pO2

• Czujniki pochłaniające, (czerwonyfenol w roztworze dwuwęglanu) dlapomiaru pH i pCO2

• Czujnik temperatury

– (dla korekcji wyników)

• Czujniki w pokrytej heparynąporowatej rurce polietylenowej

Monitorowanie stężeniaanestetyków 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)

• 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 pęcherzykowo-włośniczkowej

• Stężenie anestetyku w powietrzuwdychanym

• Określane przez stosunek FE/Fi

• Rozpuszczalność anestetyku

• Wiek pacjenta

• Stan bariery pęcherzykowo-włośniczkowej

• Stężenie anestetyku w powietrzuwdychanym

Eger EI II: Anesthesiology 1994;906-922

Eger EI II: Anesthesiology 1994;906-922

0 5 10 15 20 25 30 35

czas (min)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

FA

/FI

N2O

Desfluran

Sewofluran

Izofluran

Halotan

Wypłukiwanie

• Zależy głównie od rozpuszczalnościgazów, ale i od czasu ekspozycji

• Określane jest przez zależnośćpomiędzy ostatnim stężeniemkońcowo-wydechowym zanotowanymprzed zamknięciem parownika aaktualnym stężeniem w kolejnychporcjach mieszaniny wydechowej

– FA0/FA

• Zależy głównie od rozpuszczalnościgazów, ale i od czasu ekspozycji

• Określane jest przez zależnośćpomiędzy ostatnim stężeniemkońcowo-wydechowym zanotowanymprzed zamknięciem parownika aaktualnym stężeniem w kolejnychporcjach mieszaniny wydechowej

– FA0/FA

0 10 20 30 40 50 60 70

czas wypłukiwania (min)

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1FA/FA0

Halotan

Izofluran

Sewofluran

Desfluran

N2O

Zamknięty dopływ N2O

Monitorowanie przewodnictwa

nerwowo-mięśniowego

Znieczulenieogólne

Anestezja AnalgezjaZwiotczenie

mięśni

Hmmm…Hmmm…

Dlaczego powinno sięmonitorować przewodnictwo

nerwowo-mięśniowe?

Dlaczego powinno sięmonitorować przewodnictwo

nerwowo-mięśniowe?

• Głębokość blokady

• Rodzaj blokady

• Konieczność podania dawki uzupełniającej

• Określenie samoistnego ustępowania bloku

• Skuteczność odwracania blokady

• Rozpoznanie wpływu innych leków lubschorzeń

• Rozpoznanie różnicowe niewydolnościoddechowej

• Szkolenie i badania naukowe

• Głębokość blokady

• Rodzaj blokady

• Konieczność podania dawki uzupełniającej

• Określenie samoistnego ustępowania bloku

• Skuteczność odwracania blokady

• Rozpoznanie wpływu innych leków lubschorzeń

• Rozpoznanie różnicowe niewydolnościoddechowej

• Szkolenie i badania naukowe

Zasada monitorowania

• Stymulacja nerwu zaopatrującego

jednorodną grupę mięśniową

• Ocena skuteczności pobudzenia

poprzez ocenę skurczu mięśnia

zaopatrywanego przez stymulowany

nerw

• Stymulacja nerwu zaopatrującego

jednorodną grupę mięśniową

• Ocena skuteczności pobudzenia

poprzez ocenę skurczu mięśnia

zaopatrywanego przez stymulowany

nerw

Ocena odpowiedzi zmięśnia

•Obserwacja ruchów

•Przetwornik mechaniczny

•Elektromiografia

•Pomiar przyspieszenia

Ocena wizualna

Tu drga!Tu drga!

Możliwe:

TwitchTOFDBSPTC

Możliwe:

TwitchTOFDBSPTC

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

• 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 odpowiedzizależy od odległości pomiędzymiejscem stymulacji a miejscemrejestracji

• Bardzo wiarygodna i niekłopotliwa

• Amplituda lub całka (AUC)potencjału czynnościowego mięśnia

• Czas i prawidłowość odpowiedzizależy od odległości pomiędzymiejscem stymulacji a miejscemrejestracji

• Bardzo wiarygodna i niekłopotliwa

Elektromiografiabolusbolus ekstra

dawka

ekstradawka

ekstradawka

ekstradawka norkuronnorkuron

Zapis przebiegu blokady miwakurium, zmienionego na wekuroniumZapis przebiegu blokady miwakurium, zmienionego na wekuronium

Akcelerometria

• Oparta na II prawie NewtonaSiła 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 (?)

• Oparta na II prawie NewtonaSiła 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 pojedynczymiimpulsami

Stymulacja pojedynczymiimpulsami

• Pojedynczy impuls trwający 0,1 ms

stosowany z częstotliwością 0,1-0,15 Hz

• Stosowany głównie do opisywania

farmakokinetyki leków zwiotczających

• Niewystarczający w klinice

(powrót do wartości wyjściowej nie

gwarantuje pełnej siły mięśniowej)

• Pojedynczy impuls trwający 0,1 ms

stosowany z częstotliwością 0,1-0,15 Hz

• Stosowany głównie do opisywania

farmakokinetyki leków zwiotczających

• Niewystarczający w klinice

(powrót do wartości wyjściowej nie

gwarantuje pełnej siły mięśniowej)

twitchtwitch

Ciąg czterech impulsów

Tw T1 T2 T3 T4

T = T1/Tw * 100%T = T1/Tw * 100%

TR = T4/T1 * 100%TR = T4/T1 * 100%

Ciąg czterech impulsów

Blok depolaryzacyjnyBlok depolaryzacyjny

Blok niedepolaryzacyjnyBlok niedepolaryzacyjny

Stymulacja tężcowa

• Stymulacja szybko następującymi posobie impulsamiponadmaksymalnymi zczęstotliwością 50 lub 100 Hz

• Bolesna

• Pozwala na różnicowanie bloku iwykrycie torowania potężcowego

• Stymulacja szybko następującymi posobie impulsamiponadmaksymalnymi zczęstotliwością 50 lub 100 Hz

• Bolesna

• Pozwala na różnicowanie bloku iwykrycie torowania potężcowego

tetanustetanus

Liczba potężcowa

• 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

• 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

Posttetanic Count - PTCPosttetanic Count - PTC

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

• Dwie serie trzech bodźcówtężcowych o częstotliwości 50 Hz ,oddzielonych 750 msek przerwą

• Przy dwóch równych odpowiedziachTOF 0,6

• Gdy druga odpowiedź jest mniejszaod pierwszej, to TOF 0,6

Double Burst Stimulation - DBSDouble Burst Stimulation - DBS

Kryteria wystarczającegozwiotczenia do intubacji

• Widoczny tylko jeden impuls z serii 4

• DBS - tylko jedna i to słaba odpowiedź

T1 < 15%T4 < 5%

T1 < 15%T4 < 5%

Trzeba dostrzyknąć...

• Widoczne trzy impulsy z serii

• DBS - widoczna słaba drugaodpowiedź

T1 > 20%T4 > 10%

T1 > 20%T4 > 10%

Kryteria wystarczającej siłymięśniowej przy ekstubacji

• Widoczne wyraźnie wszystkie czteryskurcze

• DBS - wyraźne obie odpowiedzi

T1 > 80%T4 < 90%

T1 > 80%T4 < 90%

Dziękuję za uwagę

i za zaproszenie!i za zaproszenie!