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Heidi L. Reuss-Lamky, LVT, VTS (Anesthesia) Oakland Veterinary Referral Services Bloomfield Hills, Michigan 宠医客编译，如需转载请与宠医客联系  二氧化碳波形 二氧化碳波形是一种无创性检测方法，用于评估各种临床情况下的全身代谢、心输出量、肺灌注量及通气量，例如在麻醉过程中药物及吸入剂造成的呼吸抑制，或者是长时间的辅助呼吸状态，比如使用机械呼吸机时。此外，二氧化碳波形在快速识别呼吸暂停及气道病变方面优于脉搏血氧仪，因为与呼气末二氧化碳（ETCO2）监测中的瞬时变化相比较，血氧饱和度（SpO2）的变化有一定的延迟。当肺泡处于未灌注时，二氧化碳无法从血液中扩散出去。但随着血液流动的改善及肺泡灌注，二氧化碳就会排出。因此，ETCO2的突然下降可作为即将发生的心血管衰竭或心脏骤停的早期可靠指标。相反地，因为二氧化碳在肺的运输需要血流、细胞代谢及肺泡通气，所以ETCO2可用于评估心肺脑复苏（CPCR）的有效性。 二氧化碳在体内以三种形式运输：在红细胞中转化后，60%-70%的二氧化碳会以碳酸氢盐离子的形式运输，20-30%与蛋白质结合，其余5-10%溶解在血浆中。血气分析实际测量的是后者，也就是动脉二氧化碳分压（PaCO2）。 正常ETCO2值为35-45mmHg。正常情况下，ETCO2会比PaCO2的值低2-5mmHg，一般没有临床意义。由于肺泡通气但无灌注，肺泡死腔通气导致通气量/灌注量的比值（VA/Q）发生轻微变化时，就会ETCO2和PaCO2有轻微差异。呼末二氧化碳值超过45mmHg时提示通气量不足，此时需要人工或机械辅助通气。相反地，如允许ETCO2（＞45mmHg）暂时性适度增高，麻醉师能通过内源性儿茶酚胺的释放来维持动脉血压。然而，长时间的ETCO2升高可能造成呼吸性酸中毒，最终导致昏迷、心律失常、继发性心肌抑制和心衰。因此，ETCO2的最高值为60mmHg。 呼末二氧化碳监测 呼末二氧化碳的两种主要监测方法为质谱法和红外线吸收法。质谱仪的功能是分离不同分子量的气体和蒸汽，并确定他们的元素组成，但由于成本高昂且体积庞大，质谱仪并不实用。因此，红外线分析仪是兽医中测量呼吸气体中的二氧化碳的最常用手段。 有两种类型的监测器可用于评估呼末二氧化碳：二氧化碳监测仪和二氧化碳分析仪。两种仪器都通过放置在气管插管近端的传感装置从麻醉回路中获取动物呼吸气体的样本。传感器必须精确地放置到动物鼻子末端以减少过多死腔并防止二氧化碳的再吸入。死腔中的气体是不参与气体交换的空气，并且成分趋于相对稳定。解剖死腔包括鼻腔、口腔及气管，而机械死腔可能是气管内插管过长或呼吸监测仪本身造成的。因此，通过修剪气管内插管近端减小长度以减少过多的机械性死腔，从而让它固定端在切齿位置，另一端越过喉部但不超过胸腔入口（图1）。   图1、气管插管的错误长度（a）和正确长度（b）。 二氧化碳监测仪只提供ETCO2的数字指标，而二氧化碳分析仪能提供呼出气体中二氧化碳浓度随时间变化的曲线图（图2）。正常的二氧化碳波形包括四个阶段：三个呼气相和一个吸气相。相0是吸气段的下行进程，此时包含游离的CO2气体；相Ⅰ是呼气的基准线（应该为零），代表着呼气的开始；相Ⅱ是呼气上升进程，此时CO2浓度快速升高，相Ⅲ称为呼气平台，此时肺泡空气排空。相Ⅲ的最高点与ETCO2实际值有关。 二氧化碳分析仪提供的图形数据更容易识别通气或麻醉回路功能的异常（如呼吸系统泄漏、呼吸暂停和支气管痉挛）（图3-8）。  图2、正常二氧化碳波形（图片来自Mele Tong）。 3  4  5  6  7  8 
 根据传感器的位置，可将二氧化碳监测仪和二氧化碳分析仪分为主流式或侧流式。 主流式（非分流式）监测仪 主流式（非分流式）监测仪利用放置于加热盒（防止液体冷凝）的光电探测器发出的红外线来区分呼吸气体成分，达到分析气管内插管与呼吸系统交界处的局部呼吸气体。与侧流式仪器相比，主流式监测仪能快速得出结果（小于100毫秒）并很少有因分泌物或水分蓄积而产生问题。此外，主流式监测仪几乎不使用一次性耗材，并且不需要处理采样气体。 尽管如此，主流式监测仪也存在一些缺点。由于监测仪的重量及位置，零部件很容易发生意外断开、泄漏和损坏，并且可能导致气管内插管出现扭结。主流式监测仪也需要较长的预热时间，此外，加热盒可能会造成动物烧伤。 侧流式（分流式）监测仪 侧流式（分流式）监测仪通过在气管内插管和呼吸系统交界处放置小型传感接头，经一段导管将呼吸气体泵入测量室进行分析。因此，侧流式监测仪可以快速预热，从而能够立即得到ETCO2结果，并且可以远程操控（如MRI）。此外，插管与非插管的动物都可以使用。在小型动物中，大量的新鲜气体流量可能因样本稀释而产生ETCO2值标虚假降低及波形改变。小动物中适量降低新鲜气体流速（10-30mL/kg/min）有助于提高ETCO2测量值的准确性。 侧流式监测仪的缺点包括存在2-3秒的反应延迟、需要定期校准、频繁更换一次性耗材，以及由于呼吸湿气、血液或分泌物而导致采样管存在阻塞可能。 注意，不管使用主流式技术还是侧流式技术，都需要获取50-150mL/min（或更多）的呼出气体。这一点在使用低流量麻醉技术时尤为重要。 ETCO2监测有几个注意事项。食道插管、气管内插管密封或闭合不充分、麻醉回路故障和/或连接断开、采样管存在水分/血液或分泌物、通气过度、呼吸和/或心脏骤停都是无法检测到二氧化碳的潜在原因。ETCO2水平升高可能是通气不足的结果，原因可能是由于气道阻塞、气胸、身体位置、肺部疾病或处于代谢急剧增加的时期（如恶性高热、甲状腺危象或儿茶酚胺释放）。PaCO2和ETCO2指标存在显著差异表明气体交换效率低下（如死腔通气），这可能继发于肺栓塞、血栓栓塞、心输出量减少，也可能是机械通气（间歇性正压通气）的结果。ETCO2与吸入二氧化碳的增多的解释包括麻醉设备故障（如呼吸回路中阀门故障）、不恰当的新鲜气体流速（如非再呼吸性回路）或碱石灰吸收剂耗尽。（表1） 此外，ETCO2的测量有时是不可靠的；例如，当PaCO2超过55mmHg或由于VA/Q的改变而出现梯度变化时进行开胸手术。因此，ETCO2最好当作趋势研究工具并且与动脉血气分析结果相结合，以了解最完整的呼吸功能状态。 表1、二氧化碳波形变化的可能原因
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