Kapnometrie#
Die Kapnometrie ist die Messung des Kohlendioxid (CO₂), welche in der Regel im Exspirationsschenkel durchgeführt wird. Als nummerischer Wert bei der quantitaviven Messung wird die maximale Konzentration am Ende der Exspiration (= endtidal) angegeben (“endtidaler Kohlendioxid-Partialdruck” etCO₂, Angabe als Partialdruck in mm Hg oder kP, alternativ als Konzentration in Vol.%).
Die Kapnographie ist die graphische Darstellung einer CO₂-Konzentrationskurve über die Zeit und ermöglicht somit die Beurteilung des Verlaufs im Atemzyklus. Dies erlaubt Rückschlüsse auf bestimmte Störungen (Spastik, Mitatmen des Patienten etc.).
Die Kapnometrie erlaubt
die Lagekontrolle bei Intubationen (endotracheal, Larynxtuben u. ä.) Die Kapnographie ist Voraussetzung für die endotracheale Intubation (♛ ERC 2021 05, 🗎 Timmermann 2007, 🗎 Genzwuerker 2007)!
Die Kapnometrie gilt als sicheres Intubationszeichen. Cave: Eine einseitige Intubation wird hierbei nicht detektiert!
Rückschluss auf den CO₂-Spiegel im Blut (mit Einschränkungen): Als Faustregel gilt, dass der etCO₂-Wert bei suffizientem Kreislauf ohne
Ventilation-,
Perfusions- oder
Diffusionsstörungen
bei normalem Atemzugsvolumen um ca. 5 mm Hg niedriger ist als der paCO₂.
die Perfusion im großen und kleinen Kreislauf (mit Einschränkungen),
Atemwegs-Outflow.
Sie kann als Zielwert[1] dienen um die Beatmungsparameter bei der Beatmung einstellen zu können.
Im Rahmen eines geschlossenen Beatmungs-Kreissystems (Narkoserespirator!) ist auch die Messung des inspriatorischen CO₂ (FiCO₂) wichtig um die Erschöpfung des Atemkalks zu detektieren.
Einfluss auf das etCO₂ haben:
der pulamonalarterielle pCO₂
die pulmonale Perfusion
die pulmonale Ventilation
die Diffusion
Am aussagekräftigsten ist der Messwert am Ende der Ausatmung, da hier die höchste CO₂-Konzentration gemessen wird. Davon leitet sich auch die Bezeichnung etCO₂ ab: Sie steht für den endtidalen Kohlendioxidanteil (CO₂ am Ende des Atemzyklus).
Bemerkung
Die CO₂-Messung (Kapnometrie) ist ein Standardmonitoringverfahren bei beatmeten Patienten
Fig. 41 Kapnographie mittels eines Multifunktionsmonitors (unterste Reihe)#
Intubierter Patient mit seit ca. 3/4 Stunde andauerndem Status Epilepticus. Hyperkapnie und Hyperthermie mit einer Temperatur von 40,8°C und Tachykardie als Ausdruck eines Hypermetabolismus. (Die Pulsoxymetrie wurde auf einem anderen Gerät durchgeführt.) [© Sebastian Gabriel ℓ MfG]
Fig. 42 Kapnographie mittels eines Patientenmonitors während einer Allgemeinnarkose [© GaSe ℓ MfG]#
Beurteilung#
Die Normwerte beim gesunden Menschen liegen bei ca. 4—5 % bzw. 35—40 mm Hg. Der CO₂-Spiegel (pCO₂) im Blut ist normalerweise ca. 5 mm Hg höher.
Erhöhte Werte deuten auf eine
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Erniedrigte Werte (bzw. keine Werte) deuten unter anderem auf eine
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Ein erniedrigter Wert oder ein schlagartiger Abfall des Wertes sind ein kritisches Alarmzeichen.
Fig. 43 Veränderungen der Kapnographiekurve#
Kapnometrie unter Reanimation#
Die Kapnometrie bzw. Kapnographie hat in der Reanimationssituation einen wichtigen Stellenwert. Durch die Messung des etCO₂ kann eine zuverlässige Aussage über die Perfusion im kleinen Kreislauf und damit auch über die Qualität der Herzdruckmassage getroffen werden. Ziel ist es, unter Reanimationsbedingungen ein etCO₂ von über 9 mm Hg zu erreichen. Wird dieses Ziel nicht erreicht, so muss die Qualität der Herzdruckmassage überprüft und ggfs. verbessert werden. Sollte trotz hochqualitativer Herzdruckmassage der Zielwert von über 9 mm Hg nicht erreicht werden, so kann die Ursache in einer Durchblutungsstörung im Lungenkreislauf (z. B. aufgrund einer Lungenembolie) liegen. Ein plötzlicher Anstieg des etCO₂ unter Reanimation kann ein Hinweis auf einen wiedererlangten Spontankreislauf (ROSC) sein.
Bemerkung
Während der Reanimation kann durch die etCO₂-Messung unter Umständen keine zuverlässige Aussage über die Tubuslage getroffen werden, da die Lungenperfusion deutlich schlechter ist, als bei einem Menschen mit Spontankreislauf!
Technik#
Haupt- und Nebenstromverfahren#
Die CO₂-Messung in verschiedenen Verfahren erfolgen:
Beim Hauptstromverfahren ist nahe am Tubus ein Sensor im Schlauchsystem eingebaut, welcher mittels Lichtabsorption die CO₂-Konzentration im Atemstrom direkt misst. Problematisch kann hierbei Kondenswasser oder Sekret sein, welches den Sensor verlegen kann. Ebenso kann es aufgrund der exponierten Position des Sensor zur Beschädigung desselben oder der Kabel kommen.
Beim Nebenstromverfahren wird eine geringe Menge Luft ständig abgesaugt und über einen separaten Schlauch zum Detektor geleitet, wo dann die Messung erfolgt. Die Messung erfolgt dabei, je nach Länge des Schlauchs, verzögert.
Mittels Nebenstromverfahren kann auch in einem nicht-geschlossenen System eine CO₂-Messung erfolgen. Der absolute Wert ist dabei zwar nicht aussagekräftig, jedoch kann mittels Kapnogramm die Exspiration an sich monitiert werden. Zur Anwendung kann dies z. B. bei spontan atmenden, sedierten Patienten kommen.
Zu tun
#12 Foto: Überwachung der Atmung bei einem spontan atmenden Patienten mittels Kapnogramm im Nebenstromprinzip.
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Überwachung der Atmung bei einem spontan atmenden Patienten mittels Kapnogramm im Nebenstromprinzip.
CO₂-Messung mit Einmaldetektoren#
Bei dieser Methode der CO₂-Erkennung wird der Patient durch einen Indikator mit Lackmuspapier beatmet. Da CO₂ einen sauren pH-Wert hat, verfärbt sich der Indikator bei jeder Ausatmung. Durch die Verfärbung kann eine ungefähre Aussage über die CO₂-Konzentration in der Ausatemluft getroffen werden. Weit verbreitet ist das Modell Easy Cap 2™ der Firma Nellcor. Die Indikatorfarbe wechselt von rosa bis violett (kein CO₂ in der Inspiration) zu gelb (CO₂ in der Exspiration). Da Feuchtigkeit die Messung verfälschen kann ist auch hier der Einsatz eines Bakterienfilters verpflichtend. Eine kontinuierliche Messung ist nicht möglich.