Kapnographie: CO₂-Messwerte, Kurven und Trends
Kapnographie: Definition
Die Kapnographie beschreibt die kontinuierliche Messung des endtidalen CO2 (etCO2) im Ausatemgas, die bei WEINMANN über Infrarotspektroskopie im Seitenstromverfahren erfolgt. Die CO₂-Konzentration in der Ausatemluft ist der wichtigste Parameter für die Überwachung der Beatmungstherapie. Dadurch kann eine Tubusfehllage sicherer ausgeschlossen und der Erfolg der Beatmungstherapie kontrolliert werden.
Die Option Kapnographie steht Ihnen bei WEINMANN in dem Beatmungsgerät MEDUMAT Standard² zur Verfügung.
Vorteile der Nutzung einer Kapnografie
- Umfangreichere Überwachung der Beatmung
- Verbesserte Diagnose von Lungenfehlfunktionen, wie z. B. bei Asthma
- Sichere Kontrolle der Tubuslage nach Intubation
- Unterstützung bei der Feststellung eines ROSC während der Reanimation
- Kontinuierliche Messung und Darstellung des etCO₂-Wertes
Was ist etCO₂?
Endtidales Kohlenstoffdioxid (etCO₂) ist der Bestandteil der Ausatemluft, der bei einer Kapnographie ermittelt wird. Die etCO₂-Konzentration wird am Ende der Exspiration gemessen, wenn das Atemgas nicht mehr mit CO₂-freiem Totraumvolumen durchmischt ist.
Wie korreliert etCO₂ mit dem paCO₂?
Der Kohlenstoffdioxidpartialdruck (paCO₂) wird im arteriellen Blut durch eine Blutgasanalyse bestimmt. Er gibt den Anteil des Kohlenstoffdioxids am Gesamtdruck innerhalb der Atemluft an. Der Normbereich für den endexspiratorischen CO₂-Partialdruck liegt zwischen 33 mmHg und 43 mmHg. Das entspricht einer etCO₂-Konzentration zwischen 4,3 und 5,7 Vol.%.
Die hyperbole CO₂-Bindungskurve spiegelt die Abhängigkeit der etCO₂-Konzentration vom CO₂-Partialdruck wider: Je höher der CO₂-Partialdruck im Blut ist, desto höher ist auch die etCO₂-Konzentration.
Wie wird etCO₂ erhoben?
Bei der CO₂-Messung wird Probengas durch eine optische Messstrecke geleitet. Anschließend wird nach verschiedenen Wellenlängen gefiltert. Die Ergebnisse werden mithilfe von Mikroprozessoren umgerechnet und numerisch und grafisch im Display angezeigt.
Der CO₂-Gehalt der Exspirationsluft kann im Rahmen einer Kapnometrie bzw. Kapnographie auf zwei Arten gemessen werden:
1. Hauptstromverfahren (Mainstream)
Beim Hauptstromverfahren ermittelt eine Messküvette zwischen Endotrachealtubus und Y-Stück die Infrarot-Lichtabsorption.
Vorteile:
Bei der Messung tritt keine zeitliche Verzögerung auf und es kann die gesamte Luftmenge berücksichtigt werden.
Nachteile:
Durch die zusätzliche Messküvette zwischen Patientenventil und Tubus kommt es beim Hauptstromverfahren zu einem erhöhten Totraumvolumen. Dies ist insbesondere bei der Beatmung von Kleinkindern oder Säuglingen relevant.
Außerdem muss die Messküvette konstant auf 39 °C geheizt werden, um eine Beeinträchtigung der Messung durch Kondenswasser und damit eine Fehlmessung zu verhindern.
Beim Hauptstromverfahren besteht durch die zusätzliche Messküvette zudem eine erhöhte Diskonnektionsgefahr.
2. Seitenstromverfahren (Sidestream)
Beim Seiten- oder Nebenstromverfahren wird permanent eine kleine Menge an Luft abgesaugt und zum Detektor geleitet, wo die Messung vorgenommen wird.
Vorteile:
Das Nebenstromverfahren kann auch bei nicht-intubierten Patientinnen und Patienten über eine Nasenbrille mit CO₂-Absaugleitung zum Einsatz kommen. Außerdem bietet das Nebenstromverfahren den großen Vorteil, dass keine zusätzliche Messküvette notwendig ist. Dadurch ist der Totraum des Patientenschlauchsystems deutlich verringert und auch das Gewicht des Beatmungsschlauches am Patientenende ist kleiner.
Nachteile:
Die etCO₂-Messung erfolgt beim Nebenstromverfahren mit einer leichten zeitlichen Verzögerung und ist dadurch etwas langsamer als die Hauptstrommessung.
Indikationen: Einsatzgebiete für die CO₂-Messung
Die Kapnographie wird zum Monitoring in der Anästhesie und Intensivmedizin sowie im Rettungsdienst und bei Intensivtransporten angewandt. Im Speziellen wird eine CO₂-Messung in folgenden Fällen empfohlen:
- Für die Überwachung und Steuerung der Beatmung
- Für eine verbesserte Diagnose von Lungenfehlfunktionen etwa bei Asthma oder COPD
- Für die Tubuslagekontrolle1
- Für die Überprüfung der Position des Endotrachealtubus und der Qualität der CPR während der erweiterten Reanimationsmaßnahmen2
- Für die Reanimation zum Monitoring der HDM und zur Feststellung eines ROSC3
Hypokapnie: niedriger Kohlendioxid-Partialdruck
Hypokapnie beschreibt den Zustand, bei dem der Kohlenstoffdioxidpartialdruck im arteriellen Blut unter den Normalbereich fällt. Für die Hypokapnie gibt es verschiedene Ursachen:
- Absolute Hyperventilation: Es kommt zu einer vermehrten Abatmung von CO₂.
- Niedrige Körpertemperatur: Atemfrequenz und Atemtiefe nehmen ab und Stoffwechselprozesse verlangsamen sich. Dies führt zu einer verminderten Produktion von CO₂.
- Schock: Der Körper startet die Zentralisation, bei der periphere Blutgefäße verengt werden und weniger Blut zirkuliert. Durch die verminderte Durchblutung der Extremitäten kommt es zu einer Abnahme der Kohlenstoffdioxidproduktion in den Geweben.
Hyperkapnie: erhöhter Kohlendioxid-Partialdruck
Bei der Hyperkapnie befindet sich ein erhöhter etCO₂-Gehalt im Blut. Die häufigste Ursache davon ist die Hypoventilation.
Bei der Hypoventilation kann durch zu flache Atmung oder Obstruktionen in den Atemwegen (z. B. bei COPD) nicht genügend CO₂ abgeatmet werden. Dadurch kommt es zu einem erhöhten Kohlenstoffdioxidpartialdruck im Blut bei gleichzeitig geringerer Sauerstoffaufnahme.
Kapnographie bei WEINMANN
WEINMANN nutzt das Seitenstromverfahren, bei dem eine Gasprobe über den Beatmungsschlauch entnommen und ausgewertet wird.
Bei dem WEINMANN-Beatmungsgerät MEDUMAT Standard² ist nicht nur eine numerische Darstellung des CO₂-Wertes möglich, sondern auch die Anzeige von Kurven (Kapnographie) und Trends.
MEDUMAT Standard²
MEDUMAT Standard² verfügt über eine Kapnographie im Seitenstromverfahren. Wählen Sie zwischen einem MEDUMAT Standard² – mit oder ohne Kapnographie. Dafür benötigen Sie das passende Patientenschlauchsystem, welches die CO₂-Messung während der Beatmung ermöglicht.
Ist die Kapnographie in MEDUMAT Standard² integriert, wird Ihnen der endtidale CO₂-Wert als Messwert, als Kurve sowie als Trend über einen längeren Zeitraum dargestellt. So können Sie die Beatmungstherapie besser überwachen und erhalten weitere Unterstützung bei den Modi CPR und RSI. Außerdem können Sie die Kapnographie mit MEDUMAT Standard² unabhängig von einer laufenden Beatmung während der Sauerstoffinhalation durchführen, um den Kohlendioxidanteil im Atemgas zu überprüfen.