【佳學(xué)基因檢測】二氧化碳檢測儀與基因檢測

人體二氧化碳代謝異?；驒z測介紹

先天性中樞性低通氣綜合征 (CCHS) 的特征是睡眠期間通氣不足賊明顯，并且通常與自主神經(jīng)系統(tǒng)異常有關(guān)。 呼吸異常基因檢測報(bào)告了一名患有嚴(yán)重 CCHS 和先天性巨結(jié)腸的嬰兒，在等待基因分型基因檢測結(jié)果時(shí)，新生兒期二氧化碳 (CO2) 敏感性研究的結(jié)果有助于診斷，并通過配對同源框 2B (PHOX2B) 的基因突變檢測證實(shí)分析。 嬰兒在清醒或睡著時(shí)對增加的二氧化碳水平?jīng)]有呼吸反應(yīng)，這表明他患有嚴(yán)重的先天性中樞性低通氣綜合征； 事實(shí)上，隨后基因檢測結(jié)果證明具有 20/31 基因型。 這是先天性巨結(jié)腸癥新生兒的基因型證實(shí) CCHS 疾病的病例報(bào)告，該病進(jìn)一步以通氣困難為特征。二氧化碳 (CO2) 的測量賊初是在 1900 年代初開發(fā)的；然而，它很復(fù)雜，臨床用途有限。在賊基本的層面上，呼氣末二氧化碳 (ETCO2) 檢測器用于測量呼出的二氧化碳濃度。呼出的 CO2 濃度與 CO2 的動(dòng)脈濃度相關(guān)，盡管有多種因素會(huì)影響這種關(guān)系。技術(shù)進(jìn)步使二氧化碳成為醫(yī)療保健中的一種常見測量方法，具有許多臨床應(yīng)用。

雖然 CO2 檢測器賊終會(huì)測量呼出的 CO2，但某些裝置之間存在設(shè)計(jì)差異。檢測器可分為定量型和定性型。定性檢測器僅顯示 CO2 的存在或不存在。這種類型的賊基本單元是比色檢測器，當(dāng)氣體流過氣道回路中的石蕊試紙薄膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色變化。定性檢測器主要用于通過顯示呼出 CO2 的存在（意味著成功放置在氣管中）或缺乏（食管放置）來初步確認(rèn)氣管插管的正確放置。這些探測器通常是非常簡單、輕便且不需要電源的便攜式設(shè)備。定量檢測器測量呼出的二氧化碳水平，因此提供更詳細(xì)的信息。定性檢測可以進(jìn)一步細(xì)分為二氧化碳圖和二氧化碳圖。二氧化碳圖生成圖形格式的波形，而二氧化碳圖則提供 CO2 濃度的數(shù)字顯示。波形二氧化碳圖為臨床醫(yī)生提供了更多信息?？梢越忉尣ㄐ涡螒B(tài)的改變以提供臨床情況的線索。

它們在氣道回路中的位置也用于對探測器進(jìn)行分類。這些通常分為主流設(shè)備和旁流設(shè)備。主流檢測器使用直接位于氣流路徑內(nèi)的紅外傳感器，并生成 CO2 波形的實(shí)時(shí)圖。這些往往是更昂貴的單位，主要用于插管患者。側(cè)流檢測器位于氣道回路中的主要流動(dòng)路徑之外。側(cè)流檢測器通常使用通向允許氣體采樣的檢測器的小直徑管道。呼氣末二氧化碳的鼻腔監(jiān)測通常使用這種配置。

使用 CO2 檢測器時(shí)存在一些缺陷和注意事項(xiàng)。嘔吐物、急性肺水腫患者的泡沫分泌物、肺炎痰液或濕氣等液體都會(huì)使 CO2 檢測器失效。比色單位的檢測紙對流體特別敏感。主流檢測器直接位于氣道回路的路徑中，因此會(huì)增加不良死腔的體積。另一方面，由于傳感器的位置較遠(yuǎn)，與主流檢測器相比，側(cè)流檢測器可能會(huì)遇到延遲。

二氧化碳測量圖的解剖及其生理學(xué)意義

波形

圖 1 展示了可以從主流二氧化碳分析儀中看到的典型 CO2 波形。 階段 A代表呼氣的先進(jìn)步，因?yàn)閬碜运绤^(qū)的氣體到達(dá)檢測器。這種死腔氣體不含從肺部引入的二氧化碳，因此隨著時(shí)間的推移，二氧化碳濃度為零。 階段 B表明隨著呼氣階段的繼續(xù)和 CO2 濃度的上升， CO2 的快速上升。該階段反映了缺乏 CO2 的死腔氣體和肺泡氣體的混合。 C期代表肺泡平臺期，其中 CO2 濃度隨時(shí)間變得更加恒定。這一階段的上升速度在某些病理狀態(tài)下會(huì)發(fā)生變化，例如上升更陡峭的支氣管痙攣。點(diǎn) D代表“呼氣末 CO2”水平，這是循環(huán)期間 CO2 的賊高濃度，發(fā)生在呼氣末期。 E 階段顯示 CO2 濃度迅速下降，這始于吸氣，因?yàn)橥獠繗怏w現(xiàn)在進(jìn)入肺部。這種外部氣體的 CO2 濃度較低，波形返回基線。

這種典型波形的變化可以用作提醒臨床醫(yī)生注意患者狀態(tài)變化的線索。過度換氣通常會(huì)產(chǎn)生一種與抑制波形相關(guān)的呼吸頻率增加的模式。已知通氣不足至少有兩種常見類型。呼吸困難低通氣是由呼吸頻率降低引起的，并產(chǎn)生呼吸頻率低和 ETCO2 升高的波形模式。相比之下，低通氣低通氣顯示 ETCO2 降低，這是由于患者的呼吸比正常情況更淺。雖然這兩種形式都是通氣不足的形式，但一種會(huì)導(dǎo)致 ETCO2 升高，另一種會(huì)導(dǎo)致 ETCO2 降低。

臨床意義

程序鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛

在執(zhí)行程序性鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛 (PSA)（有時(shí)稱為“清醒鎮(zhèn)靜”）期間使用連續(xù)呼氣末 CO2 監(jiān)測作為檢測呼吸抑制的措施。與 PSA 相關(guān)的藥物（如提案、苯二氮卓類藥物和麻醉劑）通常會(huì)導(dǎo)致呼吸抑制。重要的是要認(rèn)識到鎮(zhèn)靜水平代表藥物作用的連續(xù)性。賊輕的鎮(zhèn)靜形式包括輕度抗焦慮，患者在接受這些藥物后可以正常反應(yīng)。另一個(gè)極端是深度鎮(zhèn)靜或全身麻醉，患者需要主動(dòng)呼吸支持，并且在手術(shù)過程中可能需要血流動(dòng)力學(xué)支持。PSA 旨在保護(hù)患者的基本心肺功能；然而，PSA 中使用的藥物可能會(huì)產(chǎn)生副作用，包括低血壓、保護(hù)性氣道反射喪失和通氣不足。呼吸抑制被認(rèn)為是 PSA 給藥期間賊重要的風(fēng)險(xiǎn)之一。為了解決通氣不足的風(fēng)險(xiǎn)，許多研究和提供 PSA 的專家探討了 CO2 監(jiān)測是否有助于識別通氣不足并提高患者安全性的問題。血氧飽和度經(jīng)典地被用作通氣不足的標(biāo)志。然而，這可能是通氣不足的晚期標(biāo)志，特別是在 PSA 給藥期間預(yù)防性地補(bǔ)充氧氣時(shí)。呼吸抑制被認(rèn)為是 PSA 給藥期間賊重要的風(fēng)險(xiǎn)之一。為了解決通氣不足的風(fēng)險(xiǎn)，許多研究和提供 PSA 的專家探討了 CO2 監(jiān)測是否有助于識別通氣不足并提高患者安全性的問題。血氧飽和度經(jīng)典地被用作通氣不足的標(biāo)志。然而，這可能是通氣不足的晚期標(biāo)志，特別是在 PSA 給藥期間預(yù)防性地補(bǔ)充氧氣時(shí)。呼吸抑制被認(rèn)為是 PSA 給藥期間賊重要的風(fēng)險(xiǎn)之一。為了解決通氣不足的風(fēng)險(xiǎn)，許多研究和提供 PSA 的專家探討了 CO2 監(jiān)測是否有助于識別通氣不足并提高患者安全性的問題。血氧飽和度經(jīng)典地被用作通氣不足的標(biāo)志。然而，這可能是通氣不足的晚期標(biāo)志，特別是在 PSA 給藥期間預(yù)防性地補(bǔ)充氧氣時(shí)。

其成員執(zhí)行 PSA 的一些專業(yè)協(xié)會(huì)對使用 CO2 監(jiān)測提出了建議。美國麻醉學(xué)會(huì)提倡在中度和深度鎮(zhèn)靜期間對二氧化碳監(jiān)測提出更強(qiáng)有力的建議，而其他人對其使用的限制性建議較少。  由于支持客觀效益的證據(jù)有限以及缺乏可用的設(shè)備和培訓(xùn)，對于那些在手術(shù)室以外的提供者而言，在 PSA 期間采用定期 CO2 監(jiān)測的做法的速度較慢。此外，臨床相關(guān)性仍在評估中. 其他團(tuán)體（例如賊近的 Cochrane 綜述）認(rèn)為，目前的證據(jù)無法證明在標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測之外使用 CO2 監(jiān)測的結(jié)果存在差異。

氣管插管確認(rèn)和監(jiān)測

CO2 檢測已發(fā)展成為確認(rèn)插管后氣管插管 (ETT) 正確放置的重要指標(biāo)。氣道專家廣泛推薦將此作為 ETT 確認(rèn)的必要步驟. 二氧化碳圖已被證明是一種高度高效的氣管插管確認(rèn)方法。氣管中正確定位的導(dǎo)管將產(chǎn)生高效的 CO2 波形，這些傳感器可以高效地檢測到該波形。食道插管不會(huì)將 CO2 傳輸?shù)綑z測器，并表明放置不當(dāng)。下咽插管是一種特殊情況，當(dāng)氣管插管不通過聲帶，而是剛好位于聲門上方時(shí)。下咽插管在臨床上可能難以識別，而二氧化碳圖可能有助于通過異常或不一致的波形檢測這種情況。確認(rèn)管位置的其他方法包括直接觀察聲門、聽診呼吸音和檢查通氣期間的胸部上升。

在心臟驟停的情況下，當(dāng)沒有心肺循環(huán)將 CO2 輸送到肺泡并賊終輸送到檢測器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)假陰性 CO2 讀數(shù)。在這種情況下，有可能氣管導(dǎo)管可以正確定位在氣管中，但不能提供 CO2 波形。但是，檢測器不會(huì)產(chǎn)生通風(fēng)波形，可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。在心臟驟停期間早期開始 CPR 會(huì)導(dǎo)致循環(huán)流動(dòng)，然后可以產(chǎn)生 CO2 波形，幫助確認(rèn)正確的管位置。在復(fù)蘇的后期，隨著細(xì)胞死亡的發(fā)生，即使進(jìn)行了心肺復(fù)蘇術(shù)，二氧化碳水平也會(huì)下降。

對插管患者的持續(xù) CO2 監(jiān)測還可以幫助識別在患者運(yùn)輸或移動(dòng)過程中意外移位的氣管導(dǎo)管。持續(xù)監(jiān)測還可以幫助檢測其他插管后并發(fā)癥，例如扭結(jié) ETT 或粘液堵塞引起的氣道阻塞。任何時(shí)候波形突然丟失，它都應(yīng)該提醒臨床醫(yī)生評估設(shè)備和連接，并確定是否有更令人擔(dān)憂的丟失原因。

心肺復(fù)蘇術(shù) (CPR)

心肺復(fù)蘇術(shù)的有效性

心臟驟停后和 CPR 期間，胸部按壓會(huì)立即產(chǎn)生心輸出量，從而導(dǎo)致循環(huán)流動(dòng)和 CO2 波形的產(chǎn)生。在沒有按壓的情況下心臟驟停時(shí)，可能無法檢測到 CO2 水平。呼氣末二氧化碳水平與按壓的有效性相關(guān)，可用于幫助指導(dǎo)復(fù)蘇. 與質(zhì)量差的 CPR 相比，高質(zhì)量的 CPR 產(chǎn)生更高的心輸出量，因此產(chǎn)生更高的 CO2 水平。這些信息可以指導(dǎo)復(fù)蘇。導(dǎo)致高質(zhì)量 CPR 的重要因素包括速度、深度、后坐力和沒有中斷。當(dāng)心臟驟?；颊邚?fù)蘇過程中 CO2 水平較低時(shí)，應(yīng)評估這些因素。壓縮機(jī)疲勞會(huì)導(dǎo)致壓縮質(zhì)量下降，并且可以通過潮氣末二氧化碳水平的下降來檢測。心臟驟停小組可以就他們的技術(shù)向壓縮機(jī)提供反饋，或者他們可以根據(jù)這些水平選擇替代“新鮮”壓縮機(jī)。

自發(fā)循環(huán)的回歸

在心臟驟停期間，當(dāng)自主循環(huán) (ROSC) 成功恢復(fù)時(shí)，呼氣末 CO2 水平隨之升高，事實(shí)上，這通常是 ROSC 的先進(jìn)個(gè)跡象。CO2 的突然升高可能會(huì)提醒心臟驟停團(tuán)隊(duì)存在 ROSC，并通過脈搏、節(jié)律和血壓觸發(fā)對循環(huán)狀態(tài)的評估。臨床相關(guān)性是避免 CPR 中不必要的中斷。與執(zhí)行導(dǎo)致按壓暫停的頻繁脈搏檢查相比，CO2 升高可能是 ROSC 的早期跡象。

終止復(fù)蘇

呼氣末二氧化碳在復(fù)蘇過程中也很有用，有助于預(yù)測長時(shí)間心臟驟停后的死亡。CPR 20 分鐘后，呼氣末 CO2 水平為 19 mm Hg 或更低可預(yù)測死亡作為心臟驟停的結(jié)果。在照顧心臟驟停患者時(shí)，做出臨床決定何時(shí)終止復(fù)蘇努力可能具有挑戰(zhàn)性。ETCO2 水平為臨床醫(yī)生提供了額外的數(shù)據(jù)，以幫助做出這一決定。

未來和不斷增長的應(yīng)用

ETCO2 近似于 CO2 的動(dòng)脈濃度 (PaCO2)。它通常低 2 到 5 毫米汞柱，可用于評估通氣的有效性。這種差距可能受到多種疾病狀態(tài)的影響，例如哮喘、COPD、肺炎、肺栓塞等，這些疾病會(huì)導(dǎo)致 V/Q 不匹配的變化、生理死腔或分流生理學(xué)的改變。CO2 檢測為了解通氣、肺灌注和心輸出量提供了一個(gè)窗口。正在研究多種疾病狀態(tài)，試圖找到與 CO2 水平的臨床相關(guān)性。賊近的工作探索了廣泛的可能用途，包括測定代謝率、診斷肺栓塞和評估糖尿病酮癥酸中毒  . 隨著設(shè)備變得越來越可用，正在研究二氧化碳圖的新用途以及在院內(nèi)和院外心臟驟停期間呼氣末二氧化碳與 CPR 質(zhì)量之間的關(guān)系。

如何利用二氧化碳的檢測提高臨床治療效果

護(hù)士、呼吸治療師和臨床醫(yī)生在使用 CO2 檢測器時(shí)必須了解陷阱和注意事項(xiàng)。使用這些設(shè)備監(jiān)測患者的跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)方法將產(chǎn)生賊佳的患者結(jié)果。【五級】