26/06/ IL MONITORAGGIO CAPNOGRAFICO CAPNOMETRICO NEL PAZIENTE CRITICO

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1 Regione Puglia AZIENDA OSPEDALIERO-UNIVERSITARIA OSPEDALI RIUNITI FOGGIA S.C. MEDICINA E CHIRURGIA DI ACCETTAZIONE E URGENZA Dir: Dr V. Procacci IL MONITORAGGIO CAPNOGRAFICO CAPNOMETRICO NEL PAZIENTE CRITICO VITO PROCACCI RIMINI 2/1/212 1

2 APPROCCIO CLINICO Terapia Tradizionale (Approccio Prevalentemente Farmacologico) Pronto Soccorso Terapia Intensiva (Approccio Prevalentemente Fisiopatologico Invasivo) Reparto clinico Rianimazione 2

3 SPAZI DI APPLICAZIONE Terapia tradizionale Terapia Subintensiva Approccio prevalentemente Fisiopatolgico non invasivo Terapia intensiva 3

4 LE VARIABILI FISIOPATOLOGICHE NEL PAZIENTE CRITICO METABOLISMO CO2 PERFUSIONE O2 CO2 ETCO2 O2 ATM VENTILAZIONE OSSIGENAZIONE 4

5 Come Eseguire il Monitoraggio Subintensivo delle Variabili Fisiopatologiche fondamentali nel Paziente Critico? 5

6 METABOLISMO Sindrome Iperdinamica OSSIGENAZIONE ECO Polmonare Ventricolo DX Vena Cava Inferiore CRITICAL ULTRASOUND PERFUSIONE Funzione Ventricolare Sx PVC Con Vena Cava Inferiore VENTILAZIONE ECO Pleura Analisi Escursioni Diaframmatiche 6

7 METABOLISMO Acidosi Metabolica OSSIGENAZIONE PaO2/FiO2 EGA PERFUSIONE SaO2-ScvO2 Delta v-a CO2 VENTILAZIONE PCO2 Acidosi Respiratoria 7

8 METABOLISMO Acidosi Metabolica PETCO2 RIDOTTA PaCO2-PETCO2 normale OSSIGENAZIONE PaO2/FiO2 PETCO2 PERFUSIONE SaO2-ScvO2 PETCO2 RIDOTTA PaCO2-PETCO2 Aumentata VENTILAZIONE PCO2 Acidosi Respiratoria PETCO2 AUMENTATA PaCO2-PETCO2 Aumentata (PEEPI) 8

9 Il Monitoraggio Capnometrico/Capnografico La misurazione della CO2 nell aria espirata indica in maniera diretta le condizioni di eliminazione di CO2 Dai polmoni. Indirettamente essa indica anche le caratteristiche della produzione tissutale di CO2, del Trasporto di CO2 dalla periferia ai polmoni attraverso il torrente circolatorio. Quindi la capnografia È un importante tecnica non invasiva che permette di monitorare la produzione di CO2, la perfusione E la ventilazione polmonare, nonché le principali turbe dell equilibrio acido-base. III PETCO2 II alfa beta CO2 I LETTURA DIRETTA ESPIRIO INSPIRIO CAPNOGRAFIA CAPNOMETRIA 9

10 Le Fasi del Capnogramma Fase = inspirio Fase I = Spazio Morto Anatomico Fase II = Mix Spazio Morto Anatomico - Aria Alveolare Fase III = Plateau alveolare III ETCO2 II alfa beta CO2 I LETTURA DIRETTA ESPIRIO INSPIRIO 1

11 I Parametri Da Considerare Ritmo e Frequenza dei Capnogrammi Altezza del Capnogramma Pendenza della fase II (ampiezza dell angolo alfa) PETCO2 (Pressione Parziale di CO2 alla fine dell espirio) PaCO2 PETCO2 (a-petco2) Pendenza della fase (angolo beta) III ETCO2 II alfa beta CO2 I LETTURA DIRETTA ESPIRIO INSPIRIO 11

12 Altezza Perfusione/Ventilazione 12

13 Altezza aumentata Ipoventilazione Iperventilazione ridotta Ipoperfusione 13

14 Normale Angolo Alfa Resistenze Bronchiali Broncostenosi Broncostenosi Grave 14

15 PETCO2 Pressione Parziale di CO2 a fine espirazione (End Tidal CO2). Esprime Numericamente l altezza del capnogramma (vn mmhg) e segue le stesse considerazioni fisiopatologiche. III PETCO2 II alfa beta CO2 I LETTURA DIRETTA ESPIRIO INSPIRIO 15

16 Clinical uses of capnography Capnometry Various factors result in either increased or decreased/absent PETCO 2. PETCO2 increased output Fever Malignant hyperpyrexia Sodium bicarbonate Tourniquet release Venous CO embolism 2 Pulmonary perfusion Increased cardiac output Increased blood pressure Alveolar Ventilation Hypoventilation Bronchial intubation Partial airway obstruction Rebreathing PETCO 2 decreased Technical errors Machine faults Exhausted CO absorber 2 Inadequate fresh gas flows Leaks in breathing system Faulty ventilator Faulty valves CO output 2 Pulmonary perfusion Alveolar Ventilation Technical errors Machine faults Reduced cardiac output Hyperventilation Hypotension Apnea Circuit disconnection Hypothermia Hypovolemia Total airway obstruction Sampling tube leak Pulmonary embolism Partial airway obstruction Malfunction of ventilator Cardiac arrest Accidental tracheal extubation Bhavani Shankar Kodali 28 16

17 PaCO2 - PETCO2 = 2-5 mmhg deficit Capacità espiratoria (ostruzione bronchiale PEEP endogena) aumentata deficit Perfusione polmonare (Shock/Ipoperfusione Sistemica Embolia Polmonare) 17

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20 PCO2 Ipoventilazione centrale PETCO2 PCO2 PETCO2 normale PCO2 PEEPi PETCO2 Ipoventilazione Con air trapping PCO2 PETCO2 elevato 2

21 Effetti dell applicazione della PSV sul Tracciato capnografico nell IRA ipercapnica PCO2 PETCO2 ph(antilog) 2 T T3 T6 T12 21

22 ETCO 2, PCO 2 END-TIDAL ARTERIAL PCO 2 GRADIENT IN PATIENTS WITH SEVERE HYPERCAPNIA UNDERGOING NON-INVASIVE VENTILATION V. De Filippis, D. D Antini, G. Cinnella, M. Dambrosio, F. Schiraldi, V. Procacci 22

23 Obiettivi dello studio The present study aims to validate the measurement of end-tidal PCO 2 useful in as an instrumental non-invasive technique monitoring the effectiveness of the NIV hypercapnic patients; we evaluated the difference between the partial pressure (CO 2 pressure of arterial CO 2 and end-tidal in CO 2 gradient) overtime, and arterial blood ph changes in hypoxemic-hypercapnichypercapnic patients admitted to our Emergency Department, noninvasive bilevel pressure (BiPAP). treated by mean of 23

24 Materiali e Metodi Studio prospettico, osservazionale, non comparativo. 2 pazienti ammessi al PS degli OORR Riuniti di Foggia con dispnea severa 8 M / 12 F; Età: 77 ± 9 anni Criteri di inclusione: -Severa dispnea con RR > 24 atti/min - utilizzo muscolatura respiratoria accessoria - acidosi (ph < 7.35) - ipercapnia severa (PaCO2 > 7 mmhg Criteri di esclusione: -GCS < 12 - RR < 12 atti/min o arresto respiratorio - grave instabilità emodinamica (PAS < 9 mmhg) - aritmia cardiaca - pneumotorace - necessità di intubazione oro-tracheale 24

25 Ventilazione non invasiva BiPAP in S/T MODE CON MASCHERA FACCIALE IMPOSTAZIONI: IPAP (16.5 ± 3 cmh 2 O) fino a ottenere Vt>8ml/Kg e miglioramento clinico EPAP (6.1 ± 1.3 cmh 2 O) FiO2 in base a SpO2% (obiettivo: >9%) Durata: 12 ore 25

26 Misurazioni Emogasanalisi End-tidal CO2 (capnografia side-stream) TEMPI T (valutazione basale) T1h (dopo un ora) T6h (dopo 6 ore) T12h (dopo 12 ore) Trattamento farmacologico e fluidoterapia secondo linee guida 26

27 RISULTATI 27

28 RISULTATI CORRELAZIONE TRA CO2 ARTERIOSA STIMATA (EtCO2) E MISURATA (PaCO 2 ) 28

29 Iperventilazione Ipossiemia Acidosi Metabolica Iperventilazione Centrale Iperventilazione Funzionale 29

30 normale PCO2 III ETCO2 III ETCO2 II alfa beta II alfa beta CO2 CO2 I I CAPNOGRAMMA NORMALE PCO2 PETCO2 normale PCO2 III ETCO2 III ETCO2 III ETCO2 III ETCO2 II alfa beta II alfa beta II alfa beta II alfa beta I CO2 I CO2 I CO2 I CO2 CAPNOGRAMMA NELLA CHETOACIDOSI PCO2 PETCO2 normale 3

31 Capnometry for noninvasive continuous monitoring of metabolic status in pediatric diabetic ketoacidosis. Garcia E, Abramo TJ, Okada P, Guzman DD, Reisch JS, Wiebe RA. n.121 T T6h ph 7.8 +/ /-.5 Frequenza Respiratoria / /- 3.7 PetCO / /- 5.8 PCO / /- 5.3 Crit Care Med. 23 Oct;31(1):

32 Capnometry for noninvasive continuous monitoring of metabolic status in pediatric diabetic ketoacidosis. Garcia E, Abramo TJ, Okada P, Guzman DD, Reisch JS, Wiebe RA. n.592 r p PetCO2 / PCO2 PetCO2 /ph PetCO2 / RR Crit Care Med. 23 Oct;31(1):

33 Ipoperfusione Riduzione Gittata Cardiaca Shock Embolia Polmonare 33

34 LE VARIABILI FISIOPATOLOGICHE NEL PAZIENTE CRITICO METABOLISMO CO2 IPOPERFUSIONE ScvO2 < 7% PvCO2>PaCO2 ScvO2 PERFUSIONE PETCO2 RIDOTTA Pa-ETCO2>5 MMhG O2 CO2 ETCO2 O2 ATM VENTILAZIONE OSSIGENAZIONE 34

35 normale PCO2 III ETCO2 III ETCO2 II alfa beta II alfa beta CO2 CO2 I I normale PCO2 CAPNOGRAMMA NORMALE PCO2 PETCO2 normale III ETCO2 III ETCO2 III ETCO2 III ETCO2 II alfa beta II alfa beta II alfa beta II alfa beta I CO2 I CO2 I CO2 I CO2 CAPNOGRAMMA NELLA IPOPERFUSIONE PCO2 PETCO2 elevato 35

36 The Sequential Organ Failure Assessment score for predicting outcome in patients with severe sepsis and evidence of hypoperfusion at the time of emergency department presentation * A.E. Jones, et Al. Crit Care Med. 29 May; 37(5): SOFA score Respiration a PaO 2 /FIO 2 (mm Hg) <4 <3 <22 <1 SaO 2 /FIO <67 Coagulation Platelets 1 3 /mm 3 <15 <1 <5 <2 Liver Bilirubin (mg/dl) >12. Cardiovascular b Hypotension MAP <7 Dopamine 5 or dobutamine (any) CNS Glasgow Coma Score Dopamine >5 or norepinephrine.1 Dopamine >15 or norepinephrine > <6 Renal Creatinine (mg/dl) or urine output (ml/d) or <5 >5. or <2 The Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score MAP, mean arterial pressure; CNS, central nervous system; SaO 2, peripheral arterial oxygen saturation. a PaO2 /FIO 2 ratio was used preferentially. If not available, the SaO 2 /FIO 2 ratio was used b vasoactive mediations administered for at least 1 hr (dopamine and norepinephrine μmg/kg/min). 36

37 The Sequential Organ Failure Assessment score for predicting outcome in patients with severe sepsis and evidence of hypoperfusion at the time of emergency department presentation * A.E. Jones, et Al. Crit Care Med. 29 May; 37(5):

38 The Sequential Organ Failure Assessment score for predicting outcome in patients with severe sepsis and evidence of hypoperfusion at the time of emergency department presentation * A.E. Jones, et Al. Crit Care Med. 29 May; 37(5): Analysis of time zero (T) Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score. A, Number of all subjects categorized by their calculated total T SOFA score; B, occurrence of in-hospital mortality according to T SOFA score. 38

39 The relationship between delta Sequential Organ Failure Assessment (Δ SOFA) score and in-hospital mortality. Δ SOFA calculated by subtracting time 72 SOFA score from time zero SOFA score. 39

40 Evaluation of end-tidal carbon dioxide role in predicting elevated SOFA scores and lactic acidosis McGillicuddy et Al. Intern. Emer. Med. 29 Feb;4(1):41-4 Pazienti Studiati 97 PETCO2/SOFA Score r=-.35 p<.1 PETCO2/Lattato r=-.35 p<.1 4

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42 Normale Angolo Alfa Resistenze Bronchiali Broncostenosi Broncostenosi Grave 42

43 .25 sec.75sec 4mmHg Normale Angolo Alfa Resistenze Bronchiali Broncostenosi Bhavani Shankar Kodali 28 Broncostenosi Grave 43

44 Stati Ipermetabolici Stati ipermetabolici pericolosi come: Ipertermia Maligna Sepsi grave Crisi Tireotossica Insufficienza Epatica acuta complicata con sindrome iperdinamica Stato Epilettico Causano un incremento della produzione di CO2 con conseguente aumento della PETCO2. un incremento di essa nel paziente settico o in caso di iperpiressia può essere un segno di allarme nei confronti dell insorgenza di un quadro iperdinamico seguito da shock. Bhavani Shankar Kodali 28 44

45 Gasping Arresto Respiratorio - Rebreathing 45

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47 CAPNOGRAFIA ECOGRAFIA PCO2 II ETCO2 ETCO2 III III alfa beta II alfa beta I CO2 I CO2 I PCO2 PETCO2 normale ACIDOSI METABOLICA SINDROME IPERCINETICA: Kissing Ventricolo Dx Ipercinesia Ventricolo Sx Vena Cava Inferiore collabita Polmone Normale PCO2 II normale ETCO2 III III alfa beta II alfa beta I CO2 I CO2 PCO2 PETCO2 elevata IPOPERFUSIONE POLMONARE ETCO2 SINDROME IPERCINETICA: Kissing Ventricolo Dx Ipercinesia Ventricolo Sx Vena Cava Inferiore collabita Polmone Normale PATTERN TEP: Dilatazione Ventricolo Dx Vena Cava Inferiore Dilatata Polmone Normale 47

48 CAPNOGRAFIA ECOGRAFIA PCO2 PETCO2 RIDUZIONI ESCURSIONI DIAFRAMMATICHE PCO2 PETCO2 normale IPOVENTILAZIONE CENTRALE PCO2 PEEP PETCO2 POLMONE UMIDO O SECCO EV ADDENSAMENTI EV. VERSAMENTO PLEURICO VENTRICOLO DX DILATATO PCO2 PETCO2 elevato IPOVENTILAZIONE PERIFERICA 48

49 CAPNOGRAFIA ECOGRAFIA PCO2 PETCO2 ScvO2<7% SINDROME IPERCINETICA EV. EVIDENZA DI LOCALIZZAZIONI SETTICHE (POLMONI, VALVOLE ECC.) PCO2 PETCO2 normale SEPSI GRAVE E SHOCK SETTICO SINDROME IPERMETABOLICA PCO2 I II normale III alfa beta CO2 PCO2 PETCO2 elevata ETCO2 II III alfa beta I CO2 SEPSI GRAVE E SHOCK SETTICO CON DISFUNZIONE MULTIORGANO POLMONE UMIDO CON PATTERN ALI-ARDS EV ADDENSAMENTI EV. VERSAMENTO ETCO2 PLEURICO VENTRICOLO DX DILATATO ScvO2>7% VENA CAVA INFERIORE DILATATA DISFUNZIONE SISTOLICA VENTRICOLO SX 49

50 Caso Clinico Donna di 84 anni, giunge in PS come Codice 3 per dispnea ed ipotensione che, a dire dei soccorritori, si sarebbero manifestati dopo inalazione di profumo (viene condotta per sospetta reazione anafilattica). Cardiovox al 118: RS con alcune Ex Ventricolari, non altri rilievi patologici All ingresso la paziente è sveglia, ma poco lucida, molto agitata, continua a lamentarsi per una rachialgia e dispnea. PA 1/4 mmhg, toni ritmici tachicardici, Ob. Polmonare sostanzialmente normale, SaO2 84%, non segni cutanei di anafilassi in atto. Si inizia l infusione di cristalloidi, la somministrazione di O2, contemporaneamente si esegue ECG, sovrapponibile al cardiovox, prelievo per EGA, Diagnostica IMA, emocromo. Contemporaneamente si instaura monitoraggio capnografico e ci si prepara per critical ultrasound Alla capnografia il tracciato non mostra segni di broncospasmo, ma capnogrammi di forma regolare ad alta frequenza e altezza molto ridotta con PETCO2 16 mmhg, la PO2 è 122 mmhg in O2 4%, mentre la PCO2 è 37 mmhg 5

51 Caso Clinico Quali considerazioni sono possibili dall analisi combinata di Saturimetria, EGA e Capnografia? PO2/FiO2 ai limiti inferiori della norma (122/.4=35) Saturazione di O2 ridotta (84%), non correlata alla PO2 PCO2 lievemente ridotta PETCO2 molto ridotta A-PETCO2 molto aumentata (37-16=21) 51

52 Caso Clinico Quali ipotesi diagnostiche ci suggerisce il doppio mismatch PO2/SaO2 e PCO2/PETCO2 (Elevata a-petco2)? Mismatch PO2/SaO2 Mismatch PaCO2/ETCO2 Ipoperfusione Periferica Ipoperfusione Polmonare SHOCK 52

53 Caso Clinico Quali le cause dello Shock? Anafilattico? Emorragico? Embolia Polmonare? Cardiogeno? 53

54 Caso Clinico Critical Ultrasound Valutiamo C per Addome, Aorta addominale e Vena Cava inferiore (Aneurisma? Emoperitoneo? Stimiamo la PVC) Valutiamo C per camere cardiache e Pericardio Valutiamo B per Polmoni 54

55 Caso Clinico Risultati di Critical Ultrasound C per addome: Aorta Addominale nella norma, non versamento peritoneale, VCI dilatata > 25 mm e non collabente in inspirio (PCV stimata > 25 cm H2O) C per cuore: Versamento Pericardico con collabimento diastolico del Ventricolo Dx, Radice Aortica > 4 cm con sospetto lembo intimale Polmoni nella Norma 55

56 Caso Clinico Dissecazione Aorta Stanford A Con Tamponamento Cardiaco 56

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