EndTidalCO2

Capnograph

Carbon dioxide

Carbon dioxide ในร่างกายมนุษย์เกิดจากการหายใจระดับเซลล์ของมนุษย์ แล้วไหลเวียนมากับเลือดไปสู่ปอด ผ่านเม็ดเลือดแดงและพลาสม่า แลกเปลี่ยนกับ oxygen ที่ถุงลมปอด แล้วออกมาทางการหายใจออก ดังรูปที่ 1

 รูปที่ 1 แสดงการขับ carbon dioxide ออกสู่ถุงลมปอด

 
เราสามารถวัดค่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ทั้งในลมหายใจและในเลือด โดยค่าที่วัดได้จากลมหายใจแสดงถึง หากร่างกายทำงานได้ปกติระบบไหลเวียนโลหิตทำงานปกติดี หัวใจเต้นปกติ ก็จะสามารถวัดค่าคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจได้ปกติ ในทางกลับกัน หากหัวใจทำงานไม่ดี หรือ ไม่เต้น ก็จะไม่เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซ ทำให้ค่าคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจลดต่ำลง

Capnography

เป็นการวัดค่าคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจ จะวัดได้จากการทำงานของปอดเท่านั้น โดยทั่วไปจะวัดผ่านทางท่อช่วยหายใจ(endotracheal tube)

วิธีการวัดค่าคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้หลักการทางเคมีได้แก่ calorimetric device ซึ่งเป็นการใช้กระดาษกรองสามารถเปลี่ยนสีตามปริมาณ CO2 ค่าต่าง แต่ไม่สามารถ บอกค่าเป็นตัวเลข หรือ กราฟได้

ปัจจุบัน เราใช้หลักการนำผ่านของแสง infra-rate spectrometry แบ่งออกเป็น 2 ชนิดด้วยกัน คือ

1.        Main stream คือการวัดขณะที่มี ก๊าซ ผ่านทันที จะเป็นค่า real time และไม่มีการสูญเสียอากาศในทางเดินหายใจ

2.        Side stream คือการดูดเก็บอากาศ มาวิเคราะห์ในตัวเครื่อง แล้วค่อยวัด จะใช้เวลานานกว่า 2-3 วินาที แต่จะสามารถวิเคราะห์ก๊าซอื่นๆด้วยได้


โดยมีค่าที่วัดได้ ดังนี้

1.       End-tidal carbon dioxide (PETCO2) คือ ค่าความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจที่ขณะหายใจ ออกสุด ซึ่งค่ามาตรฐาน ในคนทั่วไปมักจะอยู่ที่ PETCO2 35-40 mmHg

2.       Capnography คือ กราฟแสดงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลาต่างๆ

วิธีการอ่านค่า Capnograph และ Capnogram

⁃   Respiratory baseline (A-B) แสดงถึง free CO2 จาก dead space ที่ไม่มีการแลกเปลี่ยนก๊าซ ค่าควรจะเป็นศูนย์

⁃   Expiratory Upstroke (B-C) แสดงถึง exhale CO2 จาก dead space และ alveolar gas จาก acini บางส่วนที่มี transit time น้อย

⁃   Expiratory Plateau (C-D) แสดงถึง exhale CO2 จาก alveolar เป็นส่วนใหญ่

⁃   End-tidal CO2 (D) แสดงถึงค่า CO2 ในช่วงหายใจออกสุด

⁃   Inspiratory Downstroke (D-E) แสดงถึงการหายใจเอา Free CO2

⁃   Trend หากปรับ capnography tracingให้ช้าลงจะทำให้ waveforms แคบลงจะสามารถดู trend ของค่า plateau value ได้

ประโยชน์ของ Capnography

ขณะกดหน้าอก ผู้ป่วยที่หัวใจหยุดเต้นคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจออกจะแสดงถึง Cardiac Output ที่ดีได้ด้วย โดย End-tidal CO2 (PETCO2) ควรจะมากกว่าหรือ เท่ากับ 10 mmHg บ่งบอกถึงประสิทธิภาพการกดหน้าอกที่ดี ทำให้มีการแลกเปลี่ยนก๊าซที่ปอด หากขณะที่กดหน้าอก ปั๊มหัวใจ มีค่า PETCO2 มากกว่า 40 mmHg อาจจะแสดงได้ถึง ROSC (Return Of Spontaneous Circulation) ได้

นอกจากนี้ยังใช้ capnography ในการบอกถึงการใส่ท่อช่วยหายใจเข้าสู่หลอดลมได้ด้วย โดยหากพบว่ามีค่าคาร์บอนไดออกไซด์จากท่อช่วยหายใจเพิ่มขึ้นสม่ำเสมอแสดงถึงท่อช่วยหายใจอยู่ในหลอดลมแล้ว sensitivity และ specificity มากกว่า 95% แต่ในบางครั้งอาจมีคาร์บอนไดออกไซด์ในกระเพาะค้างอยู่ เมื่อใส่ท่อช่วยหายใจเข้าหลอดอาหารจะอ่านค่า PETCO2 ได้ แต่จะค่อยๆลดลงทุกครั้งที่มีการช่วยหายใจจนหายไป

เราใช้ประโยชน์เพื่อความปลอดภัยระหว่างการเคลื่อนย้ายผู้ป่วยด้วยการ monitor ค่า End-tidal CO2 (PETCO2)  เพราะขณะที่เคลื่อยย้ายผู้ป่วย ทำได้โดยยากลำบาก และมีการเปลี่ยนแปลงสถานะของผู้ป่วยตลอดเวลา เมื่อผู้ป่วยมีอาการแย่ลง ทั้งรับบการไหลเวียนเลือด และระบบหายใจ ตัวเครื่อง จะสามารถเตือนได้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะ ระบบการหายใจและท่อช่วยหายใจ เช่น ท่อช่วยหายใจหลุด

ปัจจุบัน เรายังใช้ประโยชน์จาก carbon dioxide โดยการพยากรณ์ ของการ Resuscitation ด้วยโดย Cardiopulmonary Resuscitation (CPR) แปรตาม perfusion pressure ของหลอดเลือดโคโรนารีขณะ CPR ค่า End-tidal CO2 สามารถบอกได้ถึง coronary perfusion pressure โดย เมื่อแก้ไขสาเหตุ reversible cause ทั้งหมดแล้ว กดหน้าอกอย่างต่อเนื่อง  เป็นเวลา 20นาที แล้ว End-tidal CO2 ที่วัด น้อยกว่า 10 mmHg เป็นเวลา 20นาที เป็นเกณฑ์ในการตัดสินใจ ยุติการช่วยชีวิต (Resuscitation)

หลังจาก Post Cardiac Arrest แล้ว End Tidal Carbondioxide ยังสามารถช่วยบอกได้ว่า ต้องช่วยหายใจอย่างไร??

โดยเมื่อ Post cardiac Arrest จะเริ่มช่วยหายใจที่ 10 ครั้งต่อนาที 

หากค่าต่ำกว่า 35 mmHg ควรต้องช่วยหายใจให้ช้าลง

หากค่าสูงกว่า 45 mmHg ควรต้องช่วยหายใจให้เร็วขึ้น

และควรช่วยหายใจให้อยู่ในช่วง 35-45 mmHg