カプノグラフィとは?グラフの見方

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カプノグラフィとは

カプノグラフィは、呼気におけるPETCO2(呼気終末二酸化炭素分圧)を測定する装置です。PETCO2は、PaCO2(動脈血二酸化炭素分圧)とほぼ同様の値になることが知られています。PaCO2の値は、喚起状態の目安としてりようできます。したがって、カプノメータによるPETCO2のモニタリングは、人工呼吸器使用中患者などに良く使用されています。カプノメータは、二酸化炭素の赤外線の吸収量を測定してPETCO2を導き出しています。

 

カプノグラフィの波形の基本

正常な、カプノグラフィの波形は以下のような形となります。この波形の右上の一番高い部位が、呼気終末(呼気の最後)であり、PETCO2の値となります。

カプノグラフ波形(covidienホームページより)

PETCO2からわかること

PaCO2やPETCO2の正常値は、35~45mmHg程度です。これらの値は、基本的に換気量に依存します。換気量が多いと、二酸化炭素がたくさん排出されPaCO2は低下します。逆に換気量が少ないと、血液内にCO2が貯まるため、PaCO2が上昇するわけです。

PETCO2に影響を与えるのは、呼吸が主な原因ですが、呼吸以外の原因でも変化します。以下のその他の影響を与える項目を紹介します。

原因 ETCO2の上昇 ETCO2の低下
呼吸 ・肺胞換気量の低下
低喚起
閉塞性肺疾患
・無呼吸
・肺胞換気量の増加
過換気
循環 ・肺血流量の増加
心拍出漁の増加
敗血症
・肺血流量の減少
心停止
肺塞栓
代謝 ・CO2産生の増加
発熱
疼痛
・CO2産生の低下
低体温
鎮痛
人工呼吸器 ・呼気弁の以上による再呼吸
1回換気量の不足
・呼気回路のリーク
・過換気
・気管内チューブ閉塞
その他 ・CO2の供給 ・食道挿管

(萓島道得 呼気炭酸ガス濃度計(カプノメータ)EMERGENCY CARE2005より引用)

カプノグラフィの種類

カプノグラフィは、サンプル方式の違いからメインストリーム方式とサイドストリーム方式に分類されます。

メインストリーム

メインストリーム方式とは、CO2センサを患者のすぐそばに設置する形式の装置です。CO2センサーからの情報を、モニター画面に表示します。下図のように、センサ自体を呼吸器の回路に装着します。人工呼吸器に装着する場合はメインストリーム方式が使用されることが多い。

メインストリーム(BSM-2300シリーズ取扱説明書より)

サイドストリーム

サイドストリーム方式は、患者の呼気を装置本体まで吸引して、離れた場所にある装置に内蔵されているCO2センサより、PETCO2を測定する方式です。麻酔ガス濃度も測定できるため、OP室などで使用される。使用されます。
サイドストリーム(日本光電HPより)

それぞれの長所と短所の表を以下にまとめました。

サイドストリーム メインストリーム
長所 ・センサを大型化できるため、CO2 以外の麻酔ガスなども同時測定できる
・回路にセンサを取り付けない為、回路に負担がかからない
・死腔が少ない
・呼気とセンサの距離が近いため反応が良い
・長時間使用しても閉塞することがない
・早い呼吸、低流量の呼吸でも正確に測定できる
短所 ・サンプリングチューブが細いため、結露などで閉塞することがある
・反応が少し遅い
・高価なものが多い
・浅く、速い呼吸では正確に測定できないことがある
・センサーの重みが呼吸回路にそのままかかるので、回路の負荷になる
・死腔量が比較的大きい

 

(参考文献)
http://www.nihonkohden.co.jp/iryo/techinfo/co2sensor/stream.html

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