潮气末二氧化碳分压在心肺复苏中应用的研究进展

凤尔稳，倪 莎，李光辉，舒李焱，凌进华，谢卫星，朱冠能，聂玉玲

安徽省黄山市人民医院急救中心，安徽黄山 245000

心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation，CPR)是目前急诊医学领域研究的重大课题之一。为了规范危重症及心跳呼吸骤停患者的救治，2010年出台了2010美国心脏协会心肺复苏和心血管急救指南(2010心肺复苏指南)［1］。该指南为争取危重症患者和心肺复苏患者的抢救时机和后续治疗提供了科学的理论依据。在心肺复苏过程中，潮气末二氧化碳分压(end-tidal carbon dioxide partial pressure，PetCO2)可用于判断气管导管的位置及是否通畅，反映患者的循环、代谢状态，判断呼吸机、麻醉机的故障，是评价心肺复苏效果和预后的无创监测手段。本文就PetCO2监测在心肺复苏过程中应用的研究进展综述如下。

1 CO2生理代谢和PetCO2影响因素

CO2是氧化代谢的终产物，体内存储量非常巨大，约120 L，主要以碳酸氢盐形式存在于脂肪及骨骼中，成人血中约有CO22 700 ml，肺泡气中约含CO2150 ml。CO2排出量不能直接反映CO2产量，前者是指通过呼吸排出的CO2量，后者是指代谢活动产生的CO2量。单纯呼吸运动增强，过度通气时CO2排出量增加，肺泡和血中二氧化碳分压(PCO2)下降，而CO2产量稳定，脂肪和骨骼中CO2含量并无明显改变。窒息、心脏骤停时，CO2排出量明显下降，组织中的CO2含量明显增加，CO2产量无明显增加，窒息的危害主要是缺氧而非高CO2。健康人肺脏有良好的代偿能力，单纯代谢增加不会导致CO2潴留。肺泡通气量明显下降时，肺泡气体中的PCO2和动脉血二氧化碳分压(PaCO2)升高［2］。

正常呼吸状态下，早期呼出气体为解剖死腔内气体，PCO2几乎为零，随后呼出气体混有肺泡气，PCO2迅速升高。平台期呼出气体主要为肺泡气，平台期终点的 PCO2即为PetCO2。正常情况下，Pet-CO2为35 ～40 mmHg，PetCO2相当于 PaCO2，由于肺内静脉分流，PaCO2略高于PetCO2，二者相差5～10 mmHg。PetCO2升高的主要因素包括生理死腔与潮气量比(VD/VT)增加［3］，常见病因如肺不张、肺实变、肺水肿、呼吸机设置不当、呼吸中枢抑制等;代谢率增加，如发热、甲状腺功能亢进、情绪激动、脓毒症等。PetCO2降低的因素包括低温、甲状腺功能减低、心源性休克或低血容量休克肺血流明显减少等;心脏骤停和严重肺栓塞时，PetCO2可降至零［4］。

2 PetCO2监测原理

连续PetCO2监测装置是以红外线吸收光谱物理原理设计而成。呼吸气体经过红外线传感器时，红外线光束透过气体样本，红外线检测装置测定红外线光束量，CO2能吸收特定波长(4.3 μm)的红外线，光束量衰减，经由电子测量系统和计算机系统，以数字和波形方式显示PetCO2监测数据。红外线CO2监测装置分析反应时间＜300 ms，可比较准确测定呼吸周期PetCO2的变化［5］。目前床旁多功能监测仪多有连续监测PetCO2的组件。生理状态下，组织代谢产生CO2，经毛细血管、静脉运输到肺，CO2弥散能力非常强，可快速透过肺毛细血管进入肺泡内，正常情况下PetCO2近似于PaCO2［6］。

3 PetCO2监测在心肺复苏中的应用

3.1 评价心肺复苏效果和预后 由于心脏骤停时肺血流减少，PetCO2骤减至零，而有效的心肺复苏术产生全身血流，组织代谢产生的CO2输送至肺部，才能检测出PetCO2，在循环、通气稳定的情况下，心排出量与PetCO2有很好的相关性。2010心肺复苏指南［1］认为，PetCO2是心肺复苏过程中能够评价心肺复苏效果和预后的无创监测手段，并推荐使用生理学参数PetCO2值监测和优化心肺复苏质量。Arena等［7］报告，PetCO2与冠状动脉灌注压、心排出量关系十分密切。陈运杰等［8］证明，心肺复苏过程中PetCO2的监测对复苏成功以及预后有预测作用。海克蓉等［9］对60例心跳骤停大鼠在心肺复苏过程中的研究显示，PetCO2监测对复苏预后有预测作用。王勇等［10］证实，心肺复苏成功组在心肺复苏过程中PetCO2值呈逐渐上升趋势，而心肺复苏失败组在心肺复苏过程中PetCO2值在开始复苏时(约2～5 min)略有上升，之后呈进行性下降。陈旭岩等［11］对25例患者进行心肺复苏时应用PetCO2监测结果显示，PetCO2水平与心跳骤停患者心肺复苏的预后相关，标准高级生命支持后20 min PetCO2水平不超过10 mmHg，提示救助者停止进一步复苏努力。师瑞等［12］报道，经过20 min的复苏，PetCO2值＞14.4 mmHg可预测复苏成功，其敏感性、准确性、阳性率均达到100%。初始、平均、最终和最大Pet-CO2值＜10 mmHg的患者全部复苏失败，这可作为心肺复苏的两个复苏截止点，避免了超长、无谓的救治。

3.2 指导通气治疗 当心肺复苏成功、自主循环恢复后，大多数患者需要建立人工气道机械通气支持。2010心肺复苏指南［1］建议，在机械通气初期给予10～12次/min的通气，6～8 ml/min的潮气量，然后逐渐调整频率和潮气量直至PetCO2达到30～40 mmHg，这可作为患者通气情况和呼吸机参数调节的一个参考指标，具有无创、连续、简便的优点。黄玲等［13］报道，PetCO2监测在全麻术后呼吸管理中用于呼吸管理、监测通气功能并能反映PaCO2，能迅速发现并及时处理异常情况。张小平等［14］通过对40例成年颅内手术控制性过度通气研究证明，Pet-CO2是反映PaCO2的可靠指标。江苏省无锡市人民医院重症监护室2007年12月至2009年12月对60例行机械通气的危重患者进行PetCO2监测，证实不仅能监测通气功能，还可以监测肺循环功能［15］。陈宇清等［16］报道，44例接受机械通气的急性呼吸衰竭患者PetCO2与PaCO2呈相关性。但周明等［17］报道，存在肺通气血流(V/Q)比例失衡的患者，其PetCO2不能准确反映PaCO2，在机械通气中仍需定期复查PaCO2才能全面了解病情的变化。V/Q比例没有明显的失衡，呼出CO2与血液内CO2比较平衡，呼出PaCO2≈血液内PaCO2，可作为了解动态通气变化的一个理想指标。2011年1月至8月解放军总医院对80例行机器人心脏手术的患者进行PetCO2与PaCO2的相关性研究表明，在单肺通气(one lung ventilation，OLV)，特别是长时间 OLV+CO2气胸体外循环下，PetCO2不能准确反映PaCO2，需定期进行血气分析［18］。

3.3 确定气管插管的位置 气管插管被认为是心脏骤停气道管理的首选方法，但存在未被识别的误插或移位。Jones等［19］报道，院前急救及转运过程中未被识别的气管插管误插或移位发生率达6%～25%。气管插管的误插或移位直接导致患者死亡或严重不可逆的脑损伤。美国心脏协会2005心肺复苏指南［20］和2010心肺复苏指南［1］均强调急救人员即使看到气管导管通过声门，并通过临床评估(如双肺可听及呼吸音，患者氧饱合度改善等)确认导管在位，也建议使用PetCO2监测气管插管位置。2010年心肺复苏指南［1］更强调PetCO2连续监测是确认气管插管位置是否正确的最可靠方法。单仁飞等［21］报道，PetCO2监测气管插管位置优于用听诊法、能自我充气光源的食管探测法及用带光源的探针透照法。Silvestri等［22］对20余家急救中心前瞻性观察153例院前实施气管插管的患者，其中93例患者连续监测PetCO2，转至医院时其气管插管位置不当发生率为0;而60例未连续监测PetCO2，转至医院时其气管插管位置不当发生率为23.3%。

近20年来，国内外学者不断深入研究PetCO2监测在心肺复苏中的应用价值，2010心肺复苏指南中［1］，反复连续监测PetCO2作为有效、可靠的指标被推荐应用于心肺复苏全过程，评价心肺复苏效果和预后，确定气管插管的位置和是否移位，得到国内外学者的肯定。但对通气治疗的指导，由于存在影响因素，故在实际工作中，还应定时检测血气。

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