カプノグラフィと換気モニタリング

カプノグラフィは、呼気中の二酸化炭素を連続的に測定し、グラフィカルに表示するもので、多くの場合、呼気終末二酸化炭素濃度として報告されます。これは麻酔中の換気をリアルタイムで監視する主要な手段であり、気管チューブの正確な留置の確認、換気の適切性の追跡、気道および循環イベントの検出に広く用いられています。

Definition

カプノグラフィは、呼吸サイクル中の呼気ガス中の二酸化炭素分圧を非侵襲的に測定し、波形表示するものです。呼気終末値（EtCO2）は、換気と灌流が一致している場合、肺胞二酸化炭素分圧、ひいては動脈血二酸化炭素分圧の近似値となります。

Scope

このトピックでは、呼気中の二酸化炭素の測定、カプノグラムの形状と解釈、および気管内挿管の確認や食道挿管、気道閉塞、低換気、肺灌流の急激な低下などのイベントを検出する上でのカプノグラフィの役割について扱います。カプノグラフィをモニタリングの概念として扱い、人工呼吸器の設定や介入については規定しません。

Core questions

• 呼気中の二酸化炭素はどのように測定され、カプノグラムは何を表していますか？
• なぜカプノグラフィは気管挿管の確認と換気モニタリングに用いられるのですか？
• 換気-灌流の変化は、呼気終末二酸化炭素と動脈血二酸化炭素の関係をどのように変化させますか？
• 術中のどのようなイベントがカプノグラムに特徴的な変化をもたらしますか？

Key concepts

• 呼気終末二酸化炭素（EtCO2）
• カプノグラム波形とその相
• 二酸化炭素の赤外線吸収測定
• 気管内と食道内チューブ留置の確認
• 呼気終末二酸化炭素と動脈血二酸化炭素の勾配
• 低換気、気道閉塞、および急激な灌流喪失の検出

Mechanisms

ほとんどのカプノグラフは、サンプリングされたガス流中の赤外線吸収によって二酸化炭素を測定し、呼吸ごとに波形を生成します。波形のプラトーは肺胞ガスを反映するため、そのピークである呼気終末値は肺胞二酸化炭素を近似し、換気と灌流が良好に一致している場合には動脈血二酸化炭素を追跡します。死腔換気では、呼気終末値と動脈血値の間の勾配が拡大します。二酸化炭素は換気と肺血流の両方が存在する場合にのみ肺に戻るため、持続的な波形は気管内（食道内ではない）チューブ留置を確認し、突然の低下は回路の切断、気道閉塞、または心停止や肺塞栓症で発生するような心拍出量の急激な低下を示す可能性があります。

Clinical relevance

カプノグラフィは、換気に関する早期の、一呼吸ごとの情報を提供し、気管チューブが適切に留置されていることを示す最も信頼性の高い単一の指標です。この項目では、カプノグラムが何を表し、生理学的イベントによってどのように変化するかを参照目的で説明します。換気目標を定義したり、臨床的対応を特定したりするものではありません。

Evidence & guidelines

カプノグラフィは、麻酔および蘇生モニタリングの標準、ならびに処置的鎮静中のモニタリングに関する推奨事項に組み込まれており、酸素飽和度が低下する前に低換気を検出することができます。鎮静におけるカプノグラフィに関するレビューでは、呼吸抑制の早期認識におけるその役割が述べられています。このトピックは、特定のモニタリング標準を再現するのではなく、その役割を要約するものです。

History

赤外線二酸化炭素分析は、20世紀後半に一呼吸ごとの臨床モニタリングに応用され、麻酔安全フレームワークが成熟するにつれて、パルスオキシメトリーとともにカプノグラフィは標準的な術中モニターとなりました。チューブ留置の確認、換気および循環イベントの検出におけるその価値により、麻酔および蘇生モニタリングの日常的な構成要素として確立されました。

Key figures

• John W. Severinghaus

Seminal works

• gallagher-2018

Frequently asked questions

カプノグラフィとカプノメトリーの違いは何ですか？

カプノメトリーは数値の二酸化炭素値を報告するのに対し、カプノグラフィは連続的な波形（カプノグラム）を追加します。波形の形状は、単一の数値では得られない診断情報をもたらします。

持続的なカプノグラフィ波形が挿管確認に用いられるのはなぜですか？

呼気中の二酸化炭素は、チューブが肺を換気し、肺血流が二酸化炭素を肺に供給する場合にのみ現れます。したがって、数呼吸にわたる持続的な波形は、食道内ではなく気管内留置を示します。