呼气末二氧化碳监测可以应用于麻醉机和呼吸机的安全应用、各类呼吸功能不全、心肺复苏、严重休克、心力衰竭和肺梗死以及确定全麻气管内插管的位置等临床环境中。呼气末二氧化碳监测是除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉氧饱和度以外的第六个基本生命体征。

2.呼吸功能的监测,目前仍依赖于目前高度依赖血氧饱和度,不能及时反馈呼吸状况(延迟5~8分钟),而呼气末二氧化碳连续监测作为呼吸监测的重要指标被广为认可。

呼吸损伤的定义

那么什么是呼吸损伤呢?顾名思义,其是一种呼吸功能的损伤,且有较高可能由于失代偿进一步发展为呼吸衰竭,甚至死亡,只有及时有效地进行干预,才可能避免灾难性事件的发生。

02呼吸损伤的危害

清醒镇静面临着一些挑战,例如:接受镇静的患者往往年龄过大或身体衰弱;需要接受更复杂或更长时间的操作;在观察患者呼吸时存在一定困难,例如临床医师与患者分开、手术单巾的遮盖、环境光线昏暗、患者体位不利于观察呼吸等。

控制并避免呼吸损伤事件的发生具有重要意义,相关数据表明,呼吸损伤是导致重症监护病房(ICU)入住、营救电话呼叫和紧急救援呼叫的首要原因,并且2019年的数据显示,由于呼吸损伤导致的住院花费高达370亿美元。此外,伴有呼吸损伤入院的患者的死亡率比普通患者高29倍!而这些不良事件往往是可以预防的,研究表明,超过三分之二的首次呼吸暂停事件是可能避免的。呼吸损伤是第二大可避免的患者安全事故,第三大美国住院费用增长最快的原因,以及第三大美国最常见可避免死亡的原因和第五大住院费用增加诱因。

03呼吸损伤的防治策略

在美国,中度镇静下行介入放疗治疗的患者发生呼吸损伤的危险因素主要有:长期阿片药物使用、药物滥用、年龄大于65岁和睡眠呼吸暂停疾病。呼吸损伤的发生往往会导致患者住院率增加、有创机械通气和ICU费用增加,同时还会导致ICU住院时长和出院前死亡率增加。通过回顾有关案例可知,在与镇静有关的医疗诉讼案件中,62%的过度镇静案例可以通过更好的监测来防止发生。有关医疗诉讼案件中,由于过度镇静或过量使用阿片类药物导致的呼吸抑制事件最为常见,而且此类事件往往通过更好的监测就可避免,例如术中呼气末二氧化碳分压(PETCO2)监测。Woodward等人发现,在92%的过度镇静案例中,往往没有PETCO2监测。Larson教授表明,由于过度镇静导致的呼吸医疗事故往往与失败的呼吸监测相关联,通过改善呼吸监测可以很好地避免此类事件的发生。一项关于非手术室内麻醉的研究表明,与手术室内麻醉相比,手术室外麻醉的肺部并发症发生率显著更高,而其中相当一部分事件是可以避免的。

美国麻醉医师协会(ASA)关于全麻及镇静镇痛水平的定义如表1所示。通过表格我们可以了解到,一般中度镇静情况下患者的气道是无需干预的,而自主呼吸也是充足的。但是在深度镇静/镇痛情况下,气道干预则可能是需要的,而患者的自主呼吸也可能存在不足。这也就提醒我们要多加关注此类患者。根据氧合与通气的示意图我们可知,氧气通过肺进入循环并到达细胞内部,而细胞产生的二氧化碳则再通过循环到达肺泡被呼出。但是,在呼吸监测过程中仅仅依靠脉搏血氧饱和监测是不够的,因为其只能带给我们氧合有关的信息,例如低氧血症,而通气相关的信息则需要靠PETCO2监测才能获得,例如气道阻塞和呼吸暂停等。

表1 全麻及镇静镇痛水平的定义

04PETCO2监测简介

那么如何解决镇静患者的呼吸监测问题呢?PETCO2监测是其中的关键。那么什么是PETCO2监测?其是一种非侵入的持续呼气末二氧化碳浓度监测,不仅可以提供给我们例如呼气末二氧化碳浓度、呼气末二氧化碳波形、呼吸频率及趋势等信息,还可以间接提供氧饱和度、脉搏、血氧容积波形等数据。例如,通过呼气末二氧化碳波形我们可以及时发现呼吸骤停、过度换气、气道阻塞、通气不足、二氧化碳复吸等情况。气道阻塞的典型症状便是打鼾,处理策略主要有抬起下颏、托起下颚,插入口咽通气道以及进行鼻部通气等。而窒息则表现为无呼吸反应,处理方法主要包括停止镇静,开始滴定拮抗剂,面罩通气,喉罩置入通气,以及气管插管等。

PETCO2监测拥有诸多优点:①其是一种持续且非侵入性监测方法;②高敏感性,能够准确发现呼吸抑制;③高特异性:能有效排除没有呼吸抑制的情况;④高可信度:准确而便于及时获得;⑤反应迅速:从发生呼吸抑制到读数变化用时短暂。

那么PETCO2监测在临床研究中的结果如何呢?接下来我们将通过一系列已发表的研究进行探讨。首先是一项随机对照试验,247例患者在阿片类药物及苯二氮䓬类药物的麻醉下接受内镜下逆行胰胆管造影术(ERCP),患者被随机分为两组,其中一组患者使用PETCO2监测,而另一组不用。结果发现,使用PETCO2监测组患者的缺氧事件发生数为69,而对照组为132;呼吸暂停的发生率在呼气末二氧化碳分压监测组为41%,而对照组高达63%。这项研究提示我们,PETCO2监测或许有利于早期发现缺氧与呼吸暂停。有关PETCO2监测的荟萃分析也表明,与没有PETCO2监测的患者相比,配有PETCO2的患者发现呼吸抑制的人数是对照组的17.6倍之高。Saunders等人的研究指出,PETCO2监测能够显著减少中度及重度去氧饱和事件的发生,并降低对辅助呼吸机的使用。Parker等则表明,与普通标准监测相比,PETCO2监测可以显著减少31%低血氧症的风险。Conway等人的研究发现,PETCO2监测可以显著降低缺氧事件的发生,RR值为0.71。一项关于PETCO2监测在小儿中度镇静的研究发现,内镜操作人员在没有PETCO2监测的帮助下只发现了3%的通气不足,并且没有发现呼吸暂停事件,而PETCO2监测下工作人员发现肺泡通气不足现象占到总数的56%,而呼吸暂停占到24%,提示PETCO2监测下更容易发现通气不足,从而避免低氧血症的发生。

在临床实践中,PETCO2监测更是受到多个学会的推崇,并写入相应的临床指南。2011年版ASA相关指南中明确提到,除非患者自身特殊情况,对于接受中度或深度镇静的患者,应进行充足的通气和PETCO2监测,并加以持续的评估与观察。而在2018版最新指南中,ASA又再次强调了PETCO2监测的重要性,并指明其证据等级高于其他监测参数,达到A1-B至A2-E级。美国放射医学与介入放射学学会也在有关指南中提出,接受中度或深度镇静的患者应进行充足的通气及PETCO2监测。放射与影像护理学会对于PETCO2监测也做出了相应推荐,并指出该项技术有助于帮助医生及早发现呼吸抑制、通气不足及呼吸暂停等不良呼吸事件,有利于改善患者预后。此外,放射与影像护理学会还指明,PETCO2监测是一项低廉而有效的监测手段,无论患者是否接受镇静,都应当被全程使用,以减少操作过程中不良呼吸事件的发生。随着应用的逐渐推广,PETCO2监测正受到越来越多学会的支持与推荐。

PETCO2监测技术不仅安全性高,还带来实际的经济获益。在一篇关于内镜检查医疗费用分析的文章发现,PETCO2监测能够使接受胃肠镜检查患者的死亡率降低大约47%,并减少大约10%的纳洛酮/氟马西尼用量。此外,PETCO2监测有助于减少手术操作被打乱。由于呼吸不良事件导致的手术流程中断往往是可以预防的。即使是像低氧饱和、呼吸暂停、浅呼吸这类轻度不良事件也会造成计划被打乱与操作延迟。对呼吸不良事件的早期发现及干预可以帮助我们避免更严重的不良事件发生。一篇关于PETCO2监测对镇静下胃肠镜操作医疗花费与获益分析的文章中指出,PETCO2监测能够分别使接受深度和中度镇静患者发生紧急事件的比例下降27.2%和18.0%,而减少的紧急事件预计可以分别减少医疗开支85美元和35美元。在另一篇关于胃肠镜检查费用分析的研究发现,常规PETCO2监测的实施平均可以帮助医院节省超过30万美元的医疗费用。然而作者也指出,PETCO2监测装置普及所带来的开销限制了其临床广泛应用。但总体而言,普及PETCO2监测具有良好的临床应用前景,并值得推广。

05微旁流PETCO2监测简介

微旁流PETCO2监测技术的定义 微旁流PETCO2监测是一项无创、简便、实时、连续的功能学监测指标,单次所需采样量低,给氧同时亦能稳定采样出数,其在临床工作中得到了越来越广泛的使用,监测指标包括CO2浓度值、波形图、呼吸频率,变化趋势等。由于其与SpO2监测仪相连,通过CO2浓度监测指标,临床医师也可以同样监测SpO2、脉搏、血液灌注和其变化趋势。

微旁流PETCO2监测技术的重要性 我们来看部分循证医学证据。一项2016年发表的ASA“已结案索赔分析”表明,呼吸抑制是过量使用镇静药后对机体造成损害的最常见原因之一,但是接近一半的呼吸抑制可通过采取各种更优的监测手段来进行预防,包括使用PETCO2监测仪、提高医护人员警觉性、采用有声报警器等。

06中度镇静患者中的应用

在美国,急性呼吸损伤对中度镇静下行介入放疗手术患者的影响主要有以下几点:①与正常相比,住院费用显著增加6,904美元;②与正常相比,ICU住院费用增加1,961美元;③病房住院天数和ICU住院天数分别增加1.1天和0.9天。相关统计数据也表明,伴有呼吸损伤的患者ICU入住比例和机械通气比例分别高达33.6%和59.7%,而不伴有的患者ICU入住比例和机械通气比例仅为1.6%和25.5%;此外,伴有呼吸损伤的患者院内死亡比例达到27.1%,而正常患者仅为3.2%。由此可见,对于中度镇静下行介入放疗手术患者而言,急性呼吸损伤事件会对患者的健康造成严重影响。

那么,对镇静患者实施PETCO2监测究竟会增加还是降低其医疗费用呢?对此,相关研究文献报道指出,PETCO2监测能够有效改善患者预后,减少患者死亡率和术后不良事件的发生,因此有利于减少患者医疗费用。在另一篇文献中也证明,PETCO2监测预计能够为每位深度镇静下接受胃肠镜检查患者节省大约85美元的医疗费用。

关于PETCO2监测的辅助教学资源有许多可供我们参考。例如,一篇关于PETCO2监测在放疗与影像护理实践中的应用文献向我们介绍了,PETCO2监测的概念、实际操作指南、生理学概述,以及标准化方法分析。这篇文献还指出,PETCO2监测有助于进行患者气道情况的确认,心脏骤停的管理,以及转运患者途中的监测。为了帮助大家更好地开展PETCO2监测,讲者还为大家提供了一些可供参考的操作指南网址,供大家学习使用。随后讲者展示了一些二氧化碳监测配件及警报管理设置。

06典型案例分析

最后讲者为大家带来了一个典型案例。患者为女性,39岁,体重指数(BMI)=38kg/m2,因腹部未知疼痛就诊,排除急性胆囊炎和阑尾炎。有慢性疼痛病史,接受过加巴喷丁和羟考酮治疗。有过扁桃体切除手术和腺样体切除。消化科医生决定行食管胃十二指肠镜和肠镜检查,确认是否为Barret食管病或腹腔疾病。分析患者情况我们发现,患者可能存在以下引起呼吸损伤的风险因素:①可能存在未被诊断的睡眠呼吸暂停综合征;②肥胖;③患者有基础疾病且有用药史。在对患者进行2mg咪唑+100μg芬太尼静脉注射后,患者出现了如下二氧化碳波形。此时我们应尽快刺激患者进行深呼吸,拖起下颌,使患者处于鼻孔朝下位置以打开气道。在我们进行上述操作后,患者又出现了如下的波形,我们该如何继续处理呢?此时我们应该停止一切镇静药物的使用,在开放口腔及鼻腔气道同时,辅助使用气囊/气阀/面罩通气以保证PETCO2在可接受的数值。紧接着,患者又出现了如下波形,而且在你的刺激和气道保证下没有任何反应。此时,你应该尽快给予药物拮抗剂,并在必要时使用声门上通气装置或气管内插管。

综上所诉,呼气末二氧化碳监测对临床麻醉手术有着重要意义:

1.镇静具有引发通气不足以及气道相关并发症的风险,应加以关注。

2.呼气末二氧化碳监测为我们及早发现并干预呼吸损伤事件提供了有力支持。

3.PETCO2监测有助于减少大约50%由于深度镇静导致的严重不良事件。

4.PETCO2监测受到包括ASA在内多个专业医学学会的推荐与要求。

5.在胃肠镜检查中使用PETCO2监测有助于通过减少不良事件的发生来降低医疗费用。

6.相关指南及操作说明可以帮助我们更好地在临床工作中开展PETCO2监测。