Monitorització de l’intercanvi de gasos

Capnografia i pCO2 transcutani

Xavier Pomares i AmigóServei de Pneumologia

Hospital de Sabadell

27-10-2010

jpomares@tauli.cat

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

Gràcies

jpomares@tauli.cat