HAMILTON-T1. Manuale per l'operatore in italiano (2020)

Opzione del sensore di CO2: Capnografia volumetrica

E.1

Introduzione

Il ventilatore utilizza la capnografia volumetrica come metodo

per valutare la qualità e la quantità della ventilazione.

Il dispositivo è in grado di fornire le misurazioni della capnogra-

fia volumetrica, quali:

• La misurazione dell'eliminazione della CO2 (V’CO2) per-

mette la valutazione della frequenza metabolica (per esem-

pio, il valore è alto nei casi di sepsi, tetano, ecc.) e dell'anda-

mento del trattamento

• Le misurazioni dell'end-tidal CO2 (PetCO2 e FetCO2) per-

mettono la valutazione della CO2 arteriosa (notare che

sono inaccurate nell'embolia polmonare).

• Le misurazioni dello spazio morto delle vie aeree (Vds) e

della ventilazione minuto alveolare (Valv) permettono la

valutazione della ventilazione alveolare effettiva (rispetto

alla ventilazione minuto).

• La forma del capnogramma (slopeCO2) permette la valuta-

zione di BPCO, asma e ventilazione inefficiente.

• La frazione dello spazio morto fisiologico (VD/Vt) per-

mette la valutazione del rischio (Nuckton 2002).

E.2

Eliminazione della CO2 (V’CO2)

Per convertire un capnogramma basato sul tempo in un capno-

gramma volumetrico, la CO2 deve essere combinata con il

flusso. La Figura E-3 mostra il volume della CO2 espirata in un

respiro, combinando una curva tipica della FetCO2 rispetto al

tempo (Figura E-1) con la curva del flusso (Figura E-2) per un

paziente sottoposto a ventilazione meccanica.

L'area sotto la curva espiratoria (B) meno l'area sotto la curva

inspiratoria (A) rappresenta il trasferimento netto della CO2

fuori dai polmoni per respiro o la VCO2.

E-2

L’eliminazione della CO2 (V’CO2) è ottenuta aggiungendo la

VCO2 ad ogni respiro e dividendo la somma per il tempo totale

in minuti (Noe 1963). Per interpretare i valori della V’CO2 è

essenziale che vi siano condizioni di stabilità clinica (Brandi

1999). Pertanto la V’CO2 rappresenta l’eliminazione della

CO2, ma non necessariamente la produzione della CO2. Nella

letteratura di riferimento o nella Tabella E-1 si possono trovare i

valori normali della V’CO2.

Figura E-1. Capnogramma tipico di un paziente sottoposto a

ventilazione a pressione controllata, che mostra la concentra-

zione frazionale della CO2 raffigurata in relazione al tempo.¹

1. L'inspirazione inizia al tempo 0, mentre l'espirazione inizia a 2,75 secondi circa. Il gas inspira-

torio, inizialmente, contiene CO2 (ri-respirazione) che viene eliminata dal raccordo a Y.

E-3

Opzione del sensore di CO2: Capnografia volumetrica

Figura E-2. Spirogramma tipico di un paziente sottoposto a

ventilazione a pressione controllata (stesso respiro mostrato

nella Figura E-1).¹

Figura E-3. Combinazione di capnogramma e spirogramma

(ovvero la concentrazione dell'end-tidal CO2 frazionale

raffigurata in relazione al volume).²

1. Il flusso che entra nel paziente (inspirazione) è negativo, mentre il flusso che fuoriesce dal

paziente (espirazione) è positivo. La curva del flusso espiratorio è una curva di decadimento

esponenziale. Notare che nei pazienti che respirano spontaneamente, le curve di flusso pos-

sono avere forme diverse.

2. ViCO2 è il volume della CO2 inspirata, mentre VeCO2 è il volume della CO2 espirata. L'elimi-

nazione netta della CO2 è VeCO2 - ViCO2. ViCO2, un volume negativo che indica la CO2 ri-

respirata, normalmente viene omesso.

E-4

E.3

End-tidal CO2 (PetCO2 e FetCO2)

Il valore massimo della CO2 misurata durante l'espirazione

viene normalmente considerato il valore dell'end-tidal CO2 e

viene espresso come pressione parziale (PetCO2) o concentra-

zione frazionale di CO2 nel gas secco (FetCO2).

In letteratura o nella Tabella E-1 si possono trovare i valori nor-

mali della PetCO2 e della FetCO2.

E.4

Spazio morto delle vie aeree (Vds)

NOTA:

Lo spazio morto delle vie aeree (Vds) è un’approssimazione

dello spazio morto anatomico.

La misurazione dello spazio morto delle vie aeree con un cap-

nogramma volumetrico fornisce un'efficace misura in vivo del

volume perso nelle vie aeree di conduzione. Dividendo il cap-

nogramma in fasi¹ (Figura E-4), Vds può essere calcolato come

il più piccolo spazio morto misurabile, essenzialmente il volume

espirato fino alla fase II. Il calcolo, descritto in letteratura (Wolf

1989 e Aström 2000) consiste in un numero di step computa-

zionali, che tengono conto della pendenza del plateau alveo-

lare.

In letteratura o nella Tabella E-1 si possono trovare i valori nor-

mali di Vds.

1. In una prima descrizione dettagliata (Folkow 1955), si può pensare che il capnogramma sia

diviso in fasi: fase I (assenza di CO2), fase II (rapido aumento della CO2), e fase III (plateau

alveolare).

E-5

Opzione del sensore di CO2: Capnografia volumetrica

Figura E-4. Interpretazione di un capnogramma volumetrico¹

E.5

Ventilazione minuto alveolare (Valv)

La ventilazione minuto non solo include la ventilazione dei pol-

moni, ma anche la ventilazione che è sprecata nelle vie aeree.

Pertanto, un'elevata ventilazione minuto non indica definitiva-

mente il raggiungimento effettivo degli spazi alveolari. Per

esempio, un volume corrente di 100 ml a 80 c/min fornisce la

stessa ventilazione minuto di un volume corrente di 500 ml a

16 c/min, senza apportare, tuttavia, reali benefici al paziente, in

quanto si verifica solamente la ventilazione dello spazio morto.

La ventilazione alveolare viene definita come

Valv = VolMin-V’Daw

dove

VolMin = f*Vt

V’Daw = f*Vds

Valv = f*(Vt-Vds)

Perciò, Valv è il parametro pertinente per misurare la ventila-

zione.

1. Fase I: puro spazio morto delle vie aeree, dal punto di misurazione della CO2 attraverso i pol-

moni. Fase II: media ponderata del gas alveolare proveniente da differenti distretti polmonari,

in corrispondenza della posizione del sensore; la misurazione è Vds. Fase III: plateau alveolare;

la misurazione è slopeCO2 insieme all'end-tidal CO2, PetCO2 o FetCO2.

E-6

Non tutto il gas che entra negli alveoli partecipa allo scambio di

gas. Parte del gas finisce nei distretti polmonari non perfusi o

ipoperfusi. Per misurare l'efficienza della ventilazione alveolare,

la PaCO2 deve essere determinata tramite emogasanalisi arte-

riosa. Il rapporto della pressione parziale alveolare da mista a

ideale rappresenta una misura dell'efficienza alveolare

(Severinghaus 1957).

In letteratura o nella Tabella E-1 si possono trovare i valori nor-

mali di Valv.

E.6

Forma del capnogramma

La pendenza del plateau alveolare (slopeCO2) è una caratteri-

stica della forma del capnogramma volumetrico. Tale pendenza

è misurata nel centro geometrico della curva, che viene definito

come la metà dei due quarti tra il Vds e la fine dell'espirazione

(Wolf 1989, Aström 2000). Nei pazienti con BPCO si osserva

una pendenza ripida, mentre nei pazienti nel postoperatorio si

osserva un plateau piatto. Nei pazienti normali, una pendenza

ripida può indicare un problema tecnico.

In letteratura o nella Tabella E-1 si possono trovare i valori nor-

mali di slopeCO2.

Tabella E-1. Esempi di valori "normali" o attesi in pazienti ventilati

meccanicamente¹

Descrizione

Unità²

Normale

Riferimento

Vds

ml BTPS

2,2 ml/kg PCI

Radford 1954

slopeCO2

%CO2/l

31324*Vt-1,535

Aström 2000

V’CO2³

ml/min STPD

2,6 - 2,9 ml/min/kg

Weissmann 1986,

Wolff 1986

FetCO2⁴

5,1 - 6,1%

Wolff 1986

Valv

mmHg (kPa)

36 mmHg (4,8 kPa)

Kiiski, Takala 1994⁵

VD/Vt

ml/min BTPS

52 - 70 ml/min/kg peso

corporeo effettivo

VD/Vtbohr

Normale:

Kiiski, Takala 1994,

0,36 - 0,42

Wolff 1986,

Nuckton 2002

Alto: > 0,63 ±0,1

1. Questi valori sono a scopo illustrativo e non sostituiscono il trattamento indicato dal medico.

E-7

Opzione del sensore di CO2: Capnografia volumetrica

2. Volumi di gas come la ventilazione minuto e i volumi correnti sono solitamente misurati in BTPS. Volumi di gas

specifici sono espressi in STPD. I fattori di conversione si possono trovare nei libri di testo di fisica.

3. V’CO2 = Valv * FetCO2

4. FetCO2 = PetCO2/(Pb-PH2O)

5. Valv = V’CO2/FetCO2 STPD,

Valore più basso in un range di normalità: Valv = 2,6/0,061 = 43 *ml*kg/min*STPD = 52*ml*kg/min*BTPS

Valore più alto in un range di normalità: Valv = 2,9/0,051 = 57*ml*kg/min*STPD = 70*ml*kg/min*BTPS

6. VD/Vtbohr è equivalente a VD/Vt se la PetCO2 è identica alla PaCO2. Questa è la situazione nei polmoni normali.

Nei polmoni malati, tuttavia i valori di PetCO2 e PaCO2 non sono identici. Classico esempio è l’embolia polmo-

nare.

E.7

Formule

Ventilazione corrente alveolare (Vtalv)

Vtalv = Vt-Vds

Ventilazione minuto alveolare (Valv)

Valv = f*Vtalv

Volume di CO2 eliminata in un respiro (VCO2)

VCO”2 = VeCO2-ViCO2

Concentrazione frazionale di CO2 nel gas espirato

(FeCO2)

FeCO2 = V’CO2/VolMin

Pressione parziale di CO2 nel gas espirato (PeCO2)

PeCO2 = FeCO2*(Pb-PH2O)

Frazione dello spazio morto Bohr (VDbohr/Vt)

(Nota: Vt in questa formula deve essere in ml STPD)

VDbohr/Vt = 1-(VeCO2/(Vt*FeCO2))

Frazione dello spazio morto fisiologico (VD/Vt)

VD/Vt = 1-((VeCO2/Vt)/(paCO2/Pb-PH2O))

E-8

E.8

Bibliografia

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Kinney JM. The energy expenditure of the mechanically

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mechanical ventilation and spontaneous breathing. Inter-

mittent mandatory ventilation after open heart surgery.

Chest. 1986 Jul; 90(1):11-17

E-9

APPENDICE

Componenti e accessori

Questa Appendice contiene un elenco dei componenti disponi-

bili per il ventilatore HAMILTON-T1.

AVVERTENZA

Per garantire il corretto funzionamento del ventilatore,

impiegare solo i componenti e gli accessori specificati

nell'Appendice e nel catalogo dei prodotti o che sono

specificati come compatibili con questo ventilatore.

Figura G-1. Componenti e accessori del ventilatore

G-1

G Componenti e accessori

NOTA:

• Non tutti i componenti sono disponibili in tutti i mercati.

• Per i componenti e gli accessori aggiuntivi, vedere il

Catalogo dei prodotti o contattare il rappresentante

Hamilton Medical.

• Per le opzioni di montaggio, le connessioni e i cavi di ali-

mentazione, vedere la HAMILTON-T1 System Integration

brochure (PN 689487).

Tabella G-1. Componenti e accessori del ventilatore

Numero

Descrizione

articolo

(Fig. G-1)

Set circuito paziente HAMILTON-H900, pediatrico/adulto, monouso,

con camera dell'acqua, sonda termica e connettore tutto in uno

Set circuito paziente BC8022, con branca doppia, pre-

260161

assemblato, confezione da 15

Set circuito paziente, adulto, riutilizzabile, MR850, senza kit

umidificatore, con set valvola espiratoria per C1/T1/MR1

Set circuito paziente A0-C1, senza raccogli condensa

260153

Set circuito paziente GM A0-C1, senza raccogli

260154

condensa

Set circuito paziente, pediatrico, riutilizzabile, MR850, senza kit

umidificatore, con set valvola espiratoria per C1/T1/MR1

Set circuito paziente P1-C1, con raccogli condensa

260159

singolo

Set circuito paziente, pediatrico, riutilizzabile, HMEF, senza kit

umidificatore, con set valvola espiratoria per C1/T1/MR1

Set circuito paziente P0-C1, senza raccogli condensa

260157

Set circuito paziente GM P0-C1, senza raccogli

260158

condensa

Set circuito paziente, adulto, monouso, MR850, senza set valvola

espiratoria

Set circuito paziente RT200, senza raccogli condensa,

260039

confezione da 10

G-2

Tabella G-1. Componenti e accessori del ventilatore (continua)

Numero

Descrizione

articolo

(Fig. G-1)

Set circuito paziente, neonatale, monouso, MR850, senza set valvola

espiratoria

Set circuito paziente RT225, con raccogli condensa

281592

singolo, confezione da 10

Set circuito paziente, neonatale, riutilizzabile, MR850, senza kit

umidificatore, con set valvola espiratoria per C1/T1/MR1

Set circuito paziente l1, con raccogli condensa singolo

260193

Set circuito paziente GM I1, con raccogli condensa

260194

singolo

Set circuito paziente, pediatrico/adulto, monouso, senza set valvola

espiratoria

Set circuito paziente, coassiale, lunghezza 1,8 m,

260086

confezione da 20