【干货】麻醉中二氧化碳波形图应用指南

作者：宠物医师网编委会

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摘要

二氧化碳波形图是小动物医学中使用的一种监测工具。二氧化碳波形图能提供有关插管或佩戴面罩患者的通气、灌注和代谢状态的实时信息和图形显示。它可用于检测并发症（例如，气道受损、设备问题、通气异常、循环变化）。兽医助理在麻醉患者的二氧化碳波形图的设置、操作和判读中发挥着至关重要的作用。使用二氧化碳波形图有助于保障患者安全，指导临床决策，并在检测到异常时促进及时干预。

一、基础概念

“呼气二氧化碳波形图”一词源自古希腊语kapnós，意为“烟雾”。在医学术语中，“capno-”前缀则指代二氧化碳。呼气二氧化碳波形图是对呼出气体中二氧化碳（细胞代谢的产物）进行测量和监测的技术，可为麻醉或重症患者的通气、呼吸及心血管状态提供重要信息。

在临床中，兽医麻醉师是有效使用二氧化碳描记作为监测手段不可或缺的一环。其职责包括选择恰当设备和设置相关参数、持续监测并解读各项数值与波形，以及对异常情况开展系统性故障排查。这些工作有助于及时发现与设备或患者相关的并发症，从而直接促进患者的安全与管理。

术语表

呼气二氧化碳波形图（Capnography）：显示连续测量呼气末二氧化碳的图形

呼气末二氧化碳监测（Capnometry）：呼吸气体中呼气末二氧化碳的数值测量

套管非复吸式回路（COaxial circuit）：一种呼吸回路系统，其内部呼吸管被包裹在外部呼吸管之中，从而在单一装置内为吸入气体和呼出气体提供独立的通道。

死腔（Dead space）：不参与气体交换的空气体积1.2

●解剖死腔（Anatomic dead space）：指呼吸道（鼻、气管、支气管）内不发生气体交换的空气空间。

●机械死腔（Mechanical dead space）：麻醉设备中穿过解剖死腔的部件，是指吸入和呼出的气体占据空间并得以混合的区域。构成机械性死腔的部件包括二氧化碳监测仪连接头、弯头接头、Y型接头以及超过门齿部分的气管插管段。1-3

扩散（Diffusion）：分子从高浓度区域向低浓度区域的被动运动，通常跨越膜结构进行。

ETCO2：末期呼气二氧化碳（即在呼气末测得的二氧化碳浓度），反映肺泡内的二氧化碳水平。在麻醉的小动物中，正常ETCO2值约为35至45mm Hg。

间歇正压通气（Intermittent positive pressure ventilation）：通过手动或机械方式提供通气支持，通常气道压力不超过cm H₂O。¹

灌注（Perfusion）：血液向细胞主动输送氧气和营养物质。

呼吸（Respiration）：由压力梯度以及动脉二氧化碳和氧分压所引发的肺部系统中的气体交换与生化过程。

通气（Ventilation）空气进出肺部的机械运动。1有效的通气可维持适当的二氧化碳排出和充分的氧合。

二、肺生理学

二氧化碳波形图与呼吸系统的气体交换过程相关，1,4有助于向重要器官和组织输送氧气，并排出二氧化碳。在吸气过程中，氧气扩散进入动脉血；在呼气过程中，来自静脉血的二氧化碳（扩散至肺泡）被排出体外（图1）。这一过程的效率取决于通气、呼吸、扩散和灌注等环节。1 二氧化碳波形图记录的是呼气末二氧化碳浓度，即呼气末二氧化碳的浓度或分压；ETCO2的单位为毫米汞柱（mm Hg）。1

图 1. 肺泡中的气体（氧气和二氧化碳）交换。

三、二氧化碳监测仪

二氧化碳监测仪由一个传感器以及一个显示器组成，传感器可测量采样管路或连接头中的二氧化碳浓度，显示器用于显示测量结果、波形的数值和图形。1 主流与旁流二氧化碳监测的选择取决于患者体型、临床情境以及可用设备。1,3

主流二氧化碳监测
直接在气道处测量二氧化碳（连接头内装有红外传感器），可对插管患者进行即时、实时的监测。然而，主流连接头体积较大，会增加气管插管末端的重量。此外，连接头内部含有电子元件，若靠近加热设备放置，可能会导致过热。3

以下是使用主流二氧化碳监测的临床注意事项：

由于主流连接头会为呼吸设备增加额外重量，因此在小体型患者身上使用时，应注意，避免在连接过程中干扰气管插管的放置。

在放置体温调节设备时需谨慎；如果主流连接头置于保暖毯下或与加热垫接触，极易过热。3

旁流二氧化碳监测
通过采样管将少量气体吸入传感器。通常会配备一个隔水器，它位于传感器的前面以防止水分污染气体。旁流回路可将气管插管连接至采样管，其重量更轻，通常更换成本也更低。然而，由于传感器位置较远，旁流回路会带来轻微的延迟，并且容易出现水分积聚（图2）或造成损坏（管线出现裂纹）。3

图 2. 旁流式适配器中的湿气积聚。

以下是使用旁流二氧化碳监测的临床注意事项：

虽然用途广泛，但使用时仍需细心谨慎。采样管中积聚水分或出现损坏都会导致读数错误；因此，使用前务必仔细检查，以确保所有部件完好无损且无液体残留。

备一些额外的连接头很有帮助，以便根据需要轻松更换。

在不同手术之间轮换使用转接头，有助于减少冷凝水的积聚。

二氧化碳仪连接头

二氧化碳仪连接头将患者的气道（通过气管插管）连接到二氧化碳监测系统（图3 和图 4）。应根据患者体型选择合适的连接头，以尽量减少机械死腔（图5）和呼吸做功，特别是对于小型患者。1,3务必参考制造商的指南，确认二氧化碳监测仪连接头所适用的气管插管尺寸限制。连接头的内径应与气管插管尺寸相匹配或大于气管插管尺寸。如果连接头的直径小于气管插管直径，会导致气流受限或减弱，从而增加患者的呼吸阻力和呼吸做功。若连接头尺寸过大，则可能造成无效腔过度增大，影响小体型或病情危重患者的通气效果，并导致呼气末二氧化碳分压（ETCO2）读数失真。1,3

图3. 侧流二氧化碳监测采样管及(A)幼年专用适配器与(B)成年专用适配器。

图4. 主流二氧化碳监测仪连接头（迈瑞）。

图5. 旁流连接头的放置位置。（A）正确，死腔最小。（B）不正确，死腔过大。

三、二氧化碳波形

二氧化碳波形图传统上分为 4 个波形阶段（图 6），这些阶段以图形形式显示在二氧化碳图监测仪上。1

第一阶段：吸气基线。

第二阶段：呼气上升期（死腔气体与肺泡气体混合），紧接吸气结束后，表明解剖性死腔中的新鲜气体混合物正迅速被排出。此阶段应陡峭。

第三阶段：呼气平台期（肺泡气体）。在第三阶段结束时测量ETCO2。

第0阶段：呼气下降期（新鲜气体引入），紧接在呼气结束之后发生，由新鲜气体混合物进入气道时迅速排出二氧化碳所引发。

图6. 二氧化碳波形图

四、二氧化碳波形图的设置和使用

准确的读数取决于正确的设置、传感器归零、采样线的正确定位和湿度管理。在连接氧气或患者时，切勿对传感器进行归零操作。1,2

步骤1：打开多参数监护仪或二氧化碳监护仪（视具体情况而定）。

步骤2：如果使用的是多参数监护仪，请开启二氧化碳波形图模块（如果未自动开启）。注意：如果设备首次开机时二氧化碳监测模块未开启，或采样管路/连接头已更换，请在传感器暴露于室温空气时进行零点校准（具体操作请参考您所用设备的制造商指南）。

步骤3：为患者选择合适的连接头尺寸。

步骤4：检查连接头、采样管以及旁流或主流是否存在损坏和/或水分积聚。

步骤5：将连接头连接到患者气管插管与呼吸回路之间。旁流式连接头的取样管若采用直立位置，可减少水分积聚

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