به جهت مشخص کردن و ارزیابی شرایط ونتیلاسیون در شرایط هیپوکانیه‌آ و بوجود آوردن وضعیت غیرتهاجمی در زمان جا کردن مکانیکی مریض از دستگاه ونتیلاسیون استفاده می شود. قبل از آنکه درباره گونه های مختلف حالت‌های پایش و مصارف پزشکی آن گفتگو شود، لازم است شرح مختصری در باره پایش دی‌اکسید کربن داده شود. اندازه‌گیری دی‌اکسیدکربن (CO2) در مجاری هوای بیمار کاپنوگرافی نام دارد و معمولاً از دستگاهی به نام کاپنومتر برای اندازه‌گیری دی‌اکسیدکربن و نمایش شکل موج کاپنوگرام استفاده میشود.
شکل موج و مقادیر عددی که از طریق کاپنوگرام به‌دست می‌آید می‌تواند به پزشک در تعیین روش درمان کمک کند. دو روش اصلی پایش دی‌اکسیدکربن عبارت است از: پایش کلری متریک و پایش مادون قرمز. مانیتورهای کلری متریک برای بررسی اینکه آیا لوله‌های درون حنجره‌ای به درستی در مکان خود قرار گرفته است یا خیر، به‌کار می‌رود و این پایش بیشتر در مواردی که التهاب حنجره وجود دارد اهمیت پیدا می‌کند. تحلیل‌گر کلری متریک CO2 از جاذب‌های رطوبت استفاده می‌کند که با ماده‌ای که ترکیبی از CO2 را شامل میشود، پوشیده میشود تا یون‌های هیدروژن را جذب کند. هنگامی که PH کاهش مییابد، رنگ دیسک جاذب رطوبت تغییر می‌کند و از رنگ ارغوانی به رنگ خرمایی تبدیل میشود. هنگامی که رنگ دیسک ارغوانی میشود غلظت CO2 در حد ۵/۰ تا ۰۳/۰ درصد است و هنگامی که بیمار CO2 را از طریق بازدم به بیرون هدایت می‌کند، رنگ دیسک تقریباً خرمایی رنگ میشود که نشان‌دهنده بازدم در حد ۵-۲ درصد است. لوله نای هر کجا که باشد رنگ حنجره تغییر نمی‌کند. یکی از دلایل اینکه جابه‌جایی جابه‌جایی لوله تغییر رنگی مشاهده نمی‌شود، این است که کاهش شدید خون‌رسانی، مشابه آنچه در شرایط ایست قلبی برای بیمار ایجاد میشود، اتفاق می‌افتد. اگر هیچ تبادل CO2 بین خون شریان ریوی و آلوئل‌ها صورت نگیرد، دی‌اکسیدکربن خارج میشود و هیچ‌گونه تغییر رنگی مشاهده نخواهد شد. در این حالت از روش‌های خاصی برای تثبیت مکان لوله نای استفاده میشود. مانیتورهای مادون قرمز به صورت پیوسته میزان CO2 را در سیکل ونتیلاسیون نمایش می‌دهد. این مانیتورها دارای دو حالت مختلف است. Mainstream (m.m) و Sidestream (s.m). مانیتورهای M.M از ماژول‌های نمونه‌بردار در مجاری هوایی استفاده می‌کند و به سرعت می‌تواند کاپنوگرام را ثبت کند. مانیتورهای S.M دارای خطوط نمونه بردار هستند که از مجاری هوایی تا مانیتور ادامه دارد.
هر یک از این حالت‌های پایش مزایا و معایب خاص خود را دارد. به عنوان مثال برخی از مزایای مانیتورهای m.m عبارت است از: ۱) سنسور در مجاری هوایی بیمار قرار می‌گیرد، ۲) پاسخ بسیار سریع قابل دریافت است، ۳) اتلاف زمان بسیار اندک است و ۴) هیچ‌گونه فلوی نمونه‌ای وجود ندارد تا حجم جزر و مدی را کاهش دهد و در مقابل مزایای مانیتورهای s.m عبارت است از: ۱) بی‌نیازی سنسورهای حجیم و بزرگ در مسیر هوایی، ۲) توانایی اندازه‌گیری N2O، ۳) خطوط نمونهبرداری یک بار مصرف و ۴) توانایی به‌کارگیری این مانیتور در افرادی که از لوله نای استفاده نکرده‌اند. در مقابل هر دو این مانیتورها معایبی نیز دارد. معایب مانیتورهای m.m شامل موارد زیر است: ۱) ترشح و رطوبت باعث مسدود شدن سنسورها میشود، ۲) سنسورها باید گرم شوند تا از انقباض جلوگیری شود، ۳) سنسورهای حجیم و بزرگی در مسیر هوایی بیمار کار گذاشته میشود، ۴) توانایی اندازه‌گیری N2O را ندارند، ۵) مشکل می‌توان آنها را در مورد بیمارانی که از لوله نای استفاده نکرده‌اند، استفاده کرد و ۶) امکان آلوده شدن سنسورها وجود دارد و در قابل مانیتورهای S.M نیز دارای معایبی از جمله: ۱) مسدود شدن لوله‌های نمونه‌بردار توسط ترشحات، ۲) نیاز به استفاده از لوله‌ای برای تخلیه آب، ۳) پاسخ کند نسبت به تغییرات CO2 و ۴) کاهش حجم جزر و مدی توسط فلوی نمونه است.
برای آماده‌سازی کاپنوگرام جهت استفاده، این دستگاه حتماً باید کالیبره شود و کالیبراسیون این دستگاه معمولاً در اتاق هوا شامل تقریباً ۳% CO2 انجام میشود. حفره نمونهبرداری در کاپنومترهای m.m یا خطوط نمونهبرداری در کاپنومترهای m بین آداپتور مجرای هوا و مدار ونتیلاسیون قرار داده میشود. هنگام استفاده از کاپنومتر، باید به‌سرعت کاپنوگرام نمایش داده شود. CO2 در هنگام خارج شدن و با توجه به شکل موج‌های ثبت شده دارای سه فاز است که در شکل (۱) نمایش داده شده است. فاز I در ابتدای تنفس و در زمانی که فضای مرده آناتومیک در حال تخلیه شدن است، رخ می‌دهد. تا زمانی که فضای مرده در تبادل گازها دخالتی نداشته باشد، شامل هیچ CO2 برای اندازه‌گیری نیست. فاز II ابتدای مرحله افزایش CO2 و زمانی است که گازهای آلوئولی با فضای مرده مخلوط میشود و فاز III فلات آلوئلی است که در هنگام بازدم اتفاق می‌افتد. مقدار CO2 بازدم در انتهای فاز III برابر با مقدار نهایی CO2 جزر و مدی است. (petCO2).
در شرایط طبیعی یعنی زمانی که نرخ خون نرسانی برای تهویه (V/Q) در وضعیت طبیعی قرار دارد، petco2 مقداری در حدود mmHg ۳۸-۳۵ دارد. در حالتی که V/Q کاهش مییابد، Petco2 افزایش مییابد و به مقداری که فقط اندکی کمتر از کشیدگی سرخرگی است، می‌رسد. پزشک گاهی تصمیم به تحلیل نمونه خون شریانی و مقایسه paco2 و petco2 می‌گیرد تا تعیین شود که مقادیر نهایی جزر و مدی با paco2 تا چه اندازه تفاوت دارد.
هنگامی که کاپنومتر به مسیرهای هوایی متصل میشود و به خوبی کار می‌کند، با هر تنفس می‌توان یک کاپنوگرام طبیعی دریافت کرد. اما حالت‌های غیرطبیعی زیادی وجود دارد که می‌توان آنها را از طریق تغییر شکل موج‌های کاپنوگرام ثبت کرد. یکی از علت‌های اولیه عد وجود کاپنوگرام قطع شدن رابطه ونتیلاتور و مسیر هوایی است. در این حالت، کاپنوگرام حالت مسطح پیدا می‌کند و آلارم هر دو دستگاه یعنی ونتیلاتور و کاپنومتر به صدا درمی‌آید. یکی دیگر از علت‌های ثبت کاپنوگرام‌های مسطح این است که گاهی اوقات مسیرهای هوایی دچار وضعیت‌های غیرطبیعی شامل گره خوردن و پا پیچ خوردن لوله‌های درون نای در حالت‌های التهاب حنجره میشود و علت پاتوبیولوژیک بروز چنین حالت‌های شامل آمبولی ریوی یا ایست قلبی است. میزان تغییر شکل کاپنوگرام بستگی به درجه این حالت‌های غیرطبیعی دارد. مشکلات ناشی از تجهیزات مورد استفاده برای بیمار که باعث بروز چنین تغییر شکل‌هایی در کاپنوگرام میشود، عبارت است از: وجود مانع در خطوط نمونهبرداری، آلودگی نمونه‌ها در اتاق هوا، کالیبراسیون غلط، انسداد کووت (کووت ظرفی از جنس شیشه و با خصوصیات کاملاً مشخص از نظر ابعاد و خواص اپتیک است که برای ریختن محلول‌ها یا سوسپانسیون‌های مورد نظر استفاده میشود).
افزایش petco2 به دنبال کاهش مقادیر حجمی بازدم اتفاق می‌افتد. این مسأله به دلیل نامناسب مسیر تهویه ایجاد و باعث میشود بیمار گازهای بازدم خود را دوباره استنشاق کند و در نتیجه میزان فشار جزیی دی‌اکسید کربن نسبت به هوای تازه افزایش پیدا می‌کند. کالیبراسیون غلط نیز ممکن است باعث افزایش petco2 شود. دلیل پاتوبیولوژیک افزایش petco2 نیز هیپوونتیلاسیون و بیماریهای انسدادی است. یکی دیگر از حالت‌های غیرطبیعی در کاپنوگرام‌ها مشاهده میشود افزایش زاویه بین فاز II و فاز III است. این مسأله باعث افزایش شیب فاز III میشود و معمولاً در حالت استنشاق مجدد و بیماریهای انسداد ریوی مشاهده میشود. اگر کاپنوگرام در حین تنفس دچار سیر نزولی شود تا به خط زمینه برسد، نشان‌دهنده وجود تله هوایی یا حبس شدن هوا در ناحیه‌ای خاص است. کاپنومتر گاهی اوقات در مورد افرادی که دچار مصدومیت از ناحیه سر شده است و در افرادی که درمان‌های هیپوونتیلاسیونی لازم دارند به‌کار برده میشود. در این حالت پزشک باید توجه ویژه‌ای به ونتیلاسیون لحظه‌ای داشته باشد تا بتواند به کمک آن petco2 را تنظیم کند، که معمولاً محدوده‌ای بین ۳۰-۲۵ میلی‌متر جیوه دارد. هنگامی که پزشک تشخیص می‌دهد که هیپوونتیلاسیون به صورت پیوسته نیست، باید ونتیلاسیون لحظه‌ای را به آهستگی کاهش داد تا به مقادیر طبیعی petco2 برسد. همچنین هنگامی که بیمار را از ونتیلاسیون مکانیکی جدا می‌کنند، استفاده از کاپنومتر بسیار سودمند است. هنگامی که ونتیلاسیون آلوئلی خود به خودی بیمار افزایش مییابد، مقدار petco2 کاهش مییابد و کاهشی نیز در ونتیلاسیون لحظه اتفاق می‌افتد. در این حالت زمان جدا کردن بیمار از دستگاه نیز کاهش مییابد. همان‌طور که توضیح داده شد، کاپنومتر در برخی موارد جهت تعدیل ونتیلاسیون لحظه‌ای بیمار در حالت هیپوونتیلاسیون به کار می‌رود که معمولاً در ۲۴ یا ۴۸ ساعت پس از صدمات ناحیه در بیمارانی که دچار افزایش فشار درون جمجمه‌ای شده‌اند، استفاده میشود. معمولاً خطرناک‌ترین بخش این صدمات کاهش خون‌رسانی در جمجمه است. در این شرایط اکسیمتر جمجمه دستگاهی است که گاهی اوقات برای بررسی خون‌رسانی جمجمه و اکسیژن‌رسانی در حین هیپوونتیلاسیون درمانی بسیار مفید داست. اکسیمتر جمجمه از مفهوم اسپکترومتری مادون قرمز نزدیک برای اندازه‌گیری اکسیژن اشباع شده در خون وریدی استفاده می‌کند. اکسیمتر جمجمه با روشی مشابه به پروب پالس اکسیمتر کار می‌کند و با فرستادن نور از لبه بینی و ثبت نور مادون قرمز برگشتی و اندازه‌گیری شدت نور برگشتی اکسیژن اشباع شده در خون وریدی را محاسبه می‌کند. در حالت اسپکتروسکوپی مادون قرمز نزدیک، منبع نور، سیگنال‌های نوری را در طول موج‌های ۱۰۰۰-۷۰۰ نانومتر به دو عمق متفاوت درون کورتکس می‌فرستد. البته برای اندازه‌گیری نمی‌توان از یک دتکتور استفاده کرد. چرا که تأثیر سیگنال‌های خارج از جمجمه وجود دتکتور دوم را ضروری می‌کند. دتکتورها از دو طول موج مشخص نوری (۷۳۰ و ۸۱۰ نانومتر) برای اندازه‌گیری نسبت اکسی هموگلوبین به دی اکسی هموگلوبین استفاده می‌کنند.
دتکتورها شدت نور را در دو عمق مختلف ۳۰ و ۴۰ میلی‌متر اندازه‌گیری می‌کند. در این حالت مانیتور می‌تواند تفاوت بین سیگنال‌های درون جمجمه‌ای و برون جمجمه‌ای را نشان دهد. اکسیمتر جمجمه دارای دو پروب چسبی است که در دو طرف پیشانی قرار داده میشود، بنابراین از این طریق می‌توان به تفاوت رفتار دو نیم‌کره مغز پی برد. از هر یک از این پروب‌ها یک کابل خارج میشود که به مانیتور متصل میشود و می‌توان از طریق آن شاخص rso2 را در دو کانال متفاوت مشاهده کرد. مانیتورهای اکسیمتر جمجمه می‌تواند تغییرات اکسیژن اشباع شده ناحیه خاص را در کورتکس مغز به خوبی نمایش دهند. قسمت اعظم خون مغز را در خون وریدی تشکیل می‌دهد، بنابراین علت اصلی تغییرات rSO2 نبود تعادل ذخیره اکسیژن و مصرف آن توسط بافت مغز است. نبود تعادل در تبادل اکسیژن مغز و مصرف آن توسط شاخص rSO2 به خوبی قابل درک است. rSO2 در حالت طبیعی باید مقداری حدود ۸۵% داشته باشد. کاهش میزان rSO2 نشان‌دهنده هیپوکسی است و بیمار فوراً نیاز به افزایش خون‌رسانی مغزی یا کاهش فعالت‌های متابولیک دارد. این حالت معمولاً با افزایش فشار خون ادامه پیدا می‌کند. نبود تغییر یا افزایش rSO2 نشان‌دهنده خون‌رسانی کافی یا بالای مغز است. شاخص rSO2 همچنین به منظور نشان دادن هیپوکسی مغزی که معممولاً در حین به کارگیری دفیبریلاسیون قلبی برای بیمارانی که دچار فیبریلاسیون بطنی شده است، به‌کار برده میشود. اکسیمتر جمجمه می‌تواند هیپوکسی مغزی را با سرعتی بالاتر از EEG ثبت کند. از آنجا که پروب‌های اکسیمتر باید در نواحی که هماتوم (تجمع موضعی خون نشست یافته از رگ) وجود ندارد قرار داده شود، بنابراین نمی‌توان از آن در مورد افرادی که دارای هماتوم یا تورم در ناحیه پیشانی است، استفاده کرد. به همین دلیل از این دستگاه بیشتر توسط متخصصان بیهوشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته این ابزار را می‌توان در آینده برای پایش افرادی که از ناحیه سر دچار مصدومیت شده‌اند نیز به کار برد. در نتیجه این دستگاه می‌تواند کمک بسیار بزرگی برای درمان مشکلات تنفس بیماران باشد.
منبع-bmecenter
