呼气末二氧化碳分压与动脉二氧化碳分压关系的研究

吴书铭 ，蒋红兵，石莉

南京医科大学附属南京医院 a.设备处；

b.麻醉科，江苏 南京 210006

0 前言

呼吸功能是人体生命功能之一，临床上常用动脉血血气分析（PaCO2）和呼气末二氧化碳分压（PETCO2）全面了解肺功能的状况。而PETCO2已经被认为是除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉血氧饱和度以外的第六个基本生命体征，美国麻醉医师协会（ASA）已规定PETCO2为麻醉期间的基本监测指标之一。近年来，随着传感技术和微电脑技术的发展和多学科相互渗透，利用监测仪连续无创测定PETCO2已经广泛应用于临床。但是在临床实际应用中， PaCO2与PETCO2监测均未列入计量检测项目中，为此对两者检测结果进行比对分析，对于提高检测结果的可靠性具有非常重要的实际意义。

1 CO2检测原理

CO2气体浓度的测量原理是基于CO2气体对于4.26μm的红外光谱具有选择性吸收和朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律，即光谱吸收与CO2浓度成相对应关系。利用在一定条件下所建立的透射光强的大小与CO2浓度之间的对应关系，通过当前所测得的透射光强度来获得当前的CO2浓度值。给定的光强在通过一定厚度的介质被吸收后的透射公式如下：

由公式可知，吸收的光谱与介质的吸收系数μ和通过介质的光路长度L成负指数关系。

2 监测方法

选择合适的手术患者236例，对患者的病种无特殊要求，但需强调该患者的手术确实需要建立动脉通道以监测动脉压。将PETCO2监测仪、麻醉机及多参数监护仪相联接来实现对上述通路的的实时监测，并在进行动脉血采集时同步记录PETCO2值。对患者的足背动脉或手臂桡动脉穿刺，并留置通路，便于采集动脉血。根据手术的不同阶段分两次采集动脉血，即麻醉诱导期完成之后，手术进行1 h以及手术即将完成的收尾阶段（分为T1和T2两个时相）；再利用血气分析仪GEM Premier 3000完成血气分析，并打印分析结果。要确保测量数据的准确性，在血样抽出后还要求尽快完成血气分析测试，避免发生与空气的接触而受到影响。

3 结果

T1与T2两个时相的PETCO2与PaCO2及它们的差值（Pa-ETCO2）的相关性比较采用直线相关分析法，结果均有较好的相关性（r1=0.587，r2=0.735， P均<0.01），见表1。

表1 T1与T2两个时相的PaCO2与PETCO2 及Pa-ETCO2的相关性比较结果

4 讨论

呼气末PETCO2的监测值与动脉血气分析值PaCO2之间的统计结果保持了很好的相关性，但存在一定的差异。据有关文献报道，动脉血中PaCO2与呼吸道中PETCO2存在0～6 mmHg的差异，本文也证实了具有平均差是（5.70±3.94）mmHg和（5.97±2.67）mmHg的结论。进一步证实了呼气末CO2监测设备在临床应用中的有效性。

在分析两个时相数据时，我们分析236例患者T1和T2两个时相的数据时，发现在T1时相数据存在两种特殊情况：Pa-ETCO2差值存在负数的情况（15例）；Pa-ETCO2差值存在偏大的情况≥10 mmHg（30例）。

分析两种截然相反结果，其可能的原因:

（1）据有关文献记载，新生儿患者、有肺部疾病或肺栓塞患者的PETCO2监测值与PaCO2值有可能不相关。

（2）麻醉机接头脱落、回路漏气、导管扭曲、气管阻塞、活瓣失灵、钠石灰失效及其他机械故障等，均会使PETCO2监测值在临床上发生变化；导管扭曲打折、气道阻塞、活瓣失灵，也会引起PETCO2监测值消失或明显的下降，如导管部分梗阻，则表现为PETCO2监测值增高，同时伴有气道压力增高。

（3）PETCO2监测仪采样管因分泌物堵塞或扭曲而影响其监测结果。

（4）若麻醉机设定的呼吸频率太快，呼出气体不能在呼气期完全排出，同时PETCO2监测仪来不及反应，均可产生PETCO2的监测误差。

（5）手术室室内的湿度过大，也可能会使Pa-ETCO2的差值增大。

通过对以上问题的排查和改进，时相T2的监测数据有了明显的改观。Pa-ETCO2差值存在负数（-2 mmHg）的情况仅为1例；Pa-ETCO2差值存在偏大的情况减少到14例；PETCO2与PaCO2的相关性也有了显著的增加。

本文建议，在以后的临床实际应用中，尽量将时相T1提前至手术开始前，及时了解患者Pa-ETCO2的差值是否正常。这些对判断患者和仪器设备状态是否正常具有重要的实际意义。

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