Terug

Capnometrie / Capnografie
Vlada Dorokhova

20 april 2022

(Laatst aangepast: 19-04-2022)

Capnometrie / Capnografie

Concentraties kooldioxide (CO2) in uitgeademde gassen meten.

Publicaties

Een capnometer is een apparaat dat de concentraties koolstofdioxide (CO2) in uitgeademde gassen meet.

Introductie capnografie

De CO2 concentratie in uitgeademde lucht kan snel informatie verschaffen over

ventilatie (ademhaling), perfusie (doorbloeding) en metabolisme van een patiënt. De

verschafte informatie zegt niet direct iets over de bovengenoemde zaken, maar kan

wel snel de alarmbellen laten rinkelen als er afwijkingen te zien zijn, zoals

bijvoorbeeld bij een hartinfarct.

 

De maximale waarde van CO2 in de uitademingslucht wordt ook wel end-tidal CO2

(EtCO2) genoemd en kan worden gemeten door middel van capnografie met een

infrarood sensor. Hierbij wordt een transparante meetkamer met een infraroodbron

en een detector aangesloten op de beademingsbuis in je luchtpijp (trachea) die de

hoeveelheid infrarood licht meet die niet geabsorbeerd wordt door de CO2 moleculen

in de uitgeademde lucht. Hoe meer CO2 in het gas, des te minder infrarood licht

doorgelaten wordt. De gemeten waarden kunnen afgebeeld worden in een

capnogram, waarbij je een golf-vormige grafiek krijgt.

 

Er zijn verschillende termen die weliswaar door elkaar gebruikt worden maar niet

hetzelfde zijn. Capnometrie geeft slechts een getal van één meetwaarde, wat de

EtCO2 aangeeft. Bij capnografie is er juist een continue meting van de CO2, waarmee

vervolgens een grafiek, het capnogram, gemaakt kan worden.

A-B: basisplateau, tijdens inademing B-C: begin uitademing C-D: alveolair plateau D: EtCO2 D-E: begin inademing

Hoe werkt het?

Een infrarood (IR) straal met een kleine golflengte (4,3 µm) wordt door een

gasmonster geprojecteerd. Wanneer de straal door het gasmonster heen gaat, wordt

een deel van het infrarood licht geabsorbeerd door de CO2 moleculen aanwezig in de

lucht. Het doorgelaten licht wordt met een IR sensor opgevangen en gemeten.

 

Er bestaan twee soorten capnometers die verschillende methoden gebruiken. 

Bij “side stream” capnometers wordt er via een aftakking een gasmonster naar een

monitor geleid, waardoor er dus niet direct in de luchtpijp een meting van de CO2

concentratie gedaan wordt. Voordat er een meting plaats vindt, worden de

vochtdeeltjes aan het gas onttrokken. Het nadeel van deze methode is dat het smalle

lumen van het monsterslangetje snel verstopt kan raken door condens of

afscheidingen uit de longen.

In geval van “main stream” capnometers, wordt er een meting uitgevoerd direct in de

gasstroom. Er wordt een cuvet in de ademgasstroom geplaatst met zowel een IR

bron als IR sensor. De cuvet wordt ook verwarmd om condensatie te voorkomen.

Deze manier is veel directer en sneller. Het grootste nadeel is alleen de grootte en

het gewicht van de hele cuvet.

 

Capnografie: normaal vs. afwijkend

Capnografie maakt het mogelijk de veranderingen in CO2-concentratie te bekijken

door middel van een golfvormweergave. De CO2-golfvorm kan worden onderverdeeld

in segmenten die verschillende fasen van de ademhalingscyclus representeren. Aan

het begin van de normale uitademing wordt als eerste de lucht uit de anatomische

dode ruimte verdreven. In de dode ruimte, denk aan bijvoorbeeld de lucht in de

trachea, heeft er geen gasuitwisseling plaatsgevonden en is de CO2-concentratie

zeer laag. Naarmate er meer lucht uit de longblaasjes vrij komt en bij de meetplaats

komt is het resultaat dat de concentratie uitgeademde CO2 zal stijgen. 

Verspreid door de longen zijn er gebieden met verschillende ventilatie-

perfusieverhoudingen, dat wil zeggen dat sommige delen meer worden doorbloed en

anderen meer geventileerd. Door synchroon legen van alle longblaasjes, bereikt de

CO2-concentratie echter een bijna constante gemiddelde CO2-waarde, het alveolaire

plateau genoemd. Aan het einde van het plateau bevindt zich de EtCO2. Op dit punt

is het verschil tussen de EtCO2 en de arteriële CO2-spanning (PaCO2, hoeveelheid

CO2 in het arterieel bloed) minimaal en weerspiegelt de EtCO2 de PaCO2.

Bij een gezonde ademhaling is de EtCO2 een kleine onderschatting van de PaCO2

(<4 mm Hg) en is er dus een licht positieve PaCO2-PEtCO2 ratio. Ten slotte daalt bij

inademing de CO2-concentratie snel weer tot het basisniveau, aangezien er vrijwel

geen CO2 in de ingeademde lucht zit.

 

Bij diffuse parenchymale longziekten is de gaswisseling van O2 en CO2 tussen de

capillairen en de alveoli aangedaan. In geval van parenchymale longziekten is de

EtCO2 de som van alle uiteenlopende CO2 spanningen uit alveoli en is vaak verlaagd.

De verhoogde positieve PaCO2-PEtCO2 ratio is te verklaren door voortdurende

ventilatie van longblaasjes die niet langer worden doorbloed, oftewel geperfundeerd.

Ook andere aandoeningen kunnen leiden tot een verhoogde PaCO2-PEtCO2 ratio.

Hypovolemie met verlaagde druk in de longen (door te weinig bloed in het systeem)

zorgt voor verminderde toevoer van CO2 naar de longen. Verhoogde eind-expiratoire

druk met verhoogde alveolaire druk bemoeilijkt het transport van CO2 naar de

longblaasjes uit de capillairen. Bij pulmonale vasculaire occlusieve ziekte wordt de

toevoer van bloed met CO2 naar de longen bemoeilijkt. En bij veneuze luchtembolie

is er juist sprake van te hoge CO2 concentratie in de arteriën, waardoor de CO2-

spanning in de alveoli relatief lager lijkt.

 

Veranderingen in PEtCO2 moeten met uiterste voorzichtigheid worden

geïnterpreteerd. Een plotselinge afname kan veel verschillende oorzaken hebben.

Het kan duiden op een losgeraakte beademingsbuis, een lekkage, een verstopte

beademingsbuis, plotselinge hypotensie, plotselinge hyperventilatie of een ernstige

longembolie (bloedprop in de longen). Een geleidelijke afname kan een teken zijn van

hyperventilatie, verminderde longdoorbloeding of verminderde CO2-productie

(metabolisme). 

Een plotselinge stijging van de PETCO2 kan het gevolg zijn van bijvoorbeeld een

injectie met natriumbicarbonaat (bij afbraak komt CO2 vrij) of een plotselinge

toename van het hartminuutvolume. Een geleidelijke toename kan duiden op een

grotere productie van CO2 of hypoventilatie. 

Verkeerde intubatie in de slokdarm zou resulteren in de totale afwezigheid van een

van een golfvorm, gezien daar geen uitgeademde lucht doorheen stroomt. 

Zo is dus te zien dat de CO2 concentratie van zeer veel zaken afhankelijk is en is het

vaak moeilijk op het eerste oog te zeggen waar de verandering zit en hoe er

gehandeld moet worden, maar het geeft wel vaak een indicatie dat er wat gedaan

moet worden.

Klinische Capnometrie

In gezonde patiënten is de EtCO2 min of meer gelijk aan de arteriële CO2-spanning

(PaCO2). Met behulp van EtCO2 kunnen dus veranderingen in de PaCO2 van de

gezonde, hemodynamisch stabiele patiënten worden gevolgd, maar niet van ernstig

zieke patiënten, omdat de EtCO2 ook veranderingen in perfusie van de longen en

dode-ruimteventilatie weerspiegelt, wat bij een zieke patiënt afwijkend kan zijn.

 

Een significante verandering in de EtCO2 geeft een indicatie om PaCO2 te bepalen

door middel van een arteriële bloedgas (ABG) analyse, om te controleren of er ook een

verandering in de PaCO2 is; een constante EtCO2 sluit echter niet meteen

veranderingen in PaCO2 uit. EtCO2 patronen bij de ernstig zieke patiënt zijn vaak

misleidend vanwege de grote variabiliteit in de PaC02-PEtCO2-gradiënt bij de

individuele patiënt.

Routinematig gebruik van capnometrie als vervanging voor PaCO2-meting door

middel van ABG-analyse of als PaCO2-trendmonitor op de intensive care moet

worden ontmoedigd.

 

Het tot de beschikking hebben van een capnometer kan voor sommige artsen op

intensive care afdelingen wel wenselijk zijn voor andere specifieke

functies; bijvoorbeeld voorkomen dat de slokdarm geïntubeerd word, een

veranderende ventilatie-perfusieverhouding vast te stellen door een veranderende

PaCO2-PEtCO2-gradiënt of om herstel van de bloedsomloop aan te tonen na

hartstilstand en reanimatie.

Capnografie is nuttig in de volgende omstandigheden:

 Om de juiste plaatsing van de beademingsbuis vast te stellen. Dit is vooral

zinvol op een luidruchtige SEH-afdeling.

 

 Om kwaadaardige hyperpyrexie op te sporen. De enorme toename van de

CO2-productie wordt in dat geval veroorzaakt door een verhoogd

spiermetabolisme. Deze toename gaat meestal vooraf aan de hoge

koorts. Vroege detectie van hyperpyrexie is een van de belangrijkste redenen

om standaard EtCO2 te meten na inname van ecstasy.

 

 Om lucht-, vet- of longembolie op te sporen. Een enorme afname van EtCO2

treedt op als gevolg van vergroting van dode ruimte.

 

 Om de effectiviteit van de beademing en de effecten van IPPB

(intermitterende positieve drukbeademing) te monitoren. Zo kan

hypoventilatie of hyperventilatie worden opgespoord en vervolgens bevestigd

met ABG-analyse.

 

 Om de effectiviteit van reanimatie te beoordelen. Bij het ontbreken van

circulatie, is er meestal geen CO2 in de longen. Zodra de capnograaf een

stijging van CO2 waarneemt, is dat een teken van geslaagde reanimatie.

Hierbij hoeven de borstcompressies niet onderbroken te worden om de

meting uit te voeren, gezien de capnograaf daar niet gevoelig voor is, in

tegenstelling tot de ECG monitor.

 

Als er echter een hoge dosis adrenaline wordt gebruikt, is EtCO2 geen goede

indicator voor reanimatiemethoden.

Capnografie is nuttig in de volgende omstandigheden:

 Om de juiste plaatsing van de beademingsbuis vast te stellen. Dit is vooral

zinvol op een luidruchtige SEH-afdeling.

 

 Om kwaadaardige hyperpyrexie op te sporen. De enorme toename van de

CO2-productie wordt in dat geval veroorzaakt door een verhoogd

spiermetabolisme. Deze toename gaat meestal vooraf aan de hoge

koorts. Vroege detectie van hyperpyrexie is een van de belangrijkste redenen

om standaard EtCO2 te meten na inname van ecstasy.

 

 Om lucht-, vet- of longembolie op te sporen. Een enorme afname van EtCO2

treedt op als gevolg van vergroting van dode ruimte.

 

 Om de effectiviteit van de beademing en de effecten van IPPB

(intermitterende positieve drukbeademing) te monitoren. Zo kan

hypoventilatie of hyperventilatie worden opgespoord en vervolgens bevestigd

met ABG-analyse.

 

 Om de effectiviteit van reanimatie te beoordelen. Bij het ontbreken van

circulatie, is er meestal geen CO2 in de longen. Zodra de capnograaf een

stijging van CO2 waarneemt, is dat een teken van geslaagde reanimatie.

Hierbij hoeven de borstcompressies niet onderbroken te worden om de

meting uit te voeren, gezien de capnograaf daar niet gevoelig voor is, in

tegenstelling tot de ECG monitor.

 

Als er echter een hoge dosis adrenaline wordt gebruikt, is EtCO2 geen goede

indicator voor reanimatiemethoden.

Toon alle referenties

Dit artikel is overgenomen van:

Lees meer over