Endtidal karbondioksit (EtCO₂) Nedir? Tarihçesi

Endtidal karbonsioksit (EtCO₂₎, ekspiryum sırasında dışarıya verilen havadaki karbondioksit düzeyidir. Kapnometri ya da kapnografi aracığılıyla infrared radyasyon kullanılarak özel bir dalga boyunda (4,26 mikrometre) karbondioksitin absorbsiyonu ölçülür. İlk olarak 50’li yıllarda entübasyon sonrası endotrakeal tüpün yerini doğrulamak amaçlı anestezistler tarafından kullanılmaya başlanmıştır. Endtidal karbonsioksit ölçümünün kolay uygulanabilir, invazif olmayan, tekrarlanabilen bir tetkik olması, her solukla birlikte eş zamanlı olarak ventilasyon durumunu göstermesi ve zamanla değişikliği izlemeye izin vermesi gibi avantajları kullanım artmıştır.

Günümüzde anestezi, yoğun bakım ve acil tıp bölümlerince

• Endotrakeal tüpün yerinin doğrulanması
• Hasta izlemi/transferi sırasında endotrakeal tüpün yer monitorizasyonu
• Solunum monitorizasyonu (hipoapne, apne)
• Kardiyopulmoner resüsistasyon kalitesinin incelenmesi, spontan dolaşımın sağlanmasının erken evrede fark edilmesi, resüsitasyon sonlandırma kararının verilmesi
• Kronik obstruktif akciğer hastalığı yönetimi
• İntrakraniyel basınç artışı olan hastalarda hipokarbinin sağlanması amaçlı hiperventilasyonun monitorizasyonu,
• Nöbet geçiren hastanın izlemi
• Sedoanaljezi yapılan hastanın solunumunun monitorizasyonu

gibi birçok alanda kullanılmaktadır ^​1​.

Endtidal karbonsioksit (EtCO₂) Monitörü Tipleri

Endtidal karbonsioksit (EtCO₂)entübe hastalarda endotrakeal tüp yardımıyla ölçülebileceği gibi nazal kanül ya da diğer solunum desteği cihazlarına bağlanarak da ölçüm yapılabilmektedir (Yaygın bilinenin aksine entübe olmayan hastalarda da EtCO₂ ölçümü yapılabilmektedir).

Endtidal karbonsioksit (EtCO₂) monitorü, kalitatif ya da kantitatif olabilir. Kalitatif cihazlar EtCO₂ seviyesi hakkında kabaca bilgi verirler. Bu cihazlar kalorimetriktir ve EtCO₂ seviyesine göre turnusol kağıdının renk değiştirme prensibini kullanırlar. Kullanılan cihazın markasına göre eşik değerlerde az miktarda farklılık olmasıyla birlikte kabaca bu cihazlarda ölçülen EtCO₂ düşük ise mor, orta seviyede ise açık kahverengi, yüksek ise de sarı rengi alırlar. Entübasyon sonrasında tüpün yerini doğrulamakta kullanılabilir ve doğru yerleşim sonrasındaki bir ölçümde sarı renk alması beklenir ^​1​. Bu cihazlar günümüzde yerini daha çok kantitatif ölçüm yapan cihazlara bırakmıştır. Kantitatif cihazlar EtCO₂ seviyesini ölçerek milimetre civa cinsinden spesifik sonuç verirler.

Kapnometrik cihazlarda sadece değer ölçülürken, kapnografik cihazlarda ilaveten zamana bağlı EtCO₂ değerindeki değişikliği de gösteren dalga formu da izlenmektedir. Elde edilen bu grafiğe kapnogram ismi verilir.

Kapnografik Dalga Formu Analizi

Normal bir kapnogram 4 fazdan oluşur. Birinci faz; A-B arasındaki ölü boşluğun üst havayolundan temizlenmesi ile başlar. İkinci faz; B-C arasındaki hızlı CO2 artışının olduğu alveollerdeki CO2’nin üst havayollarına ulaştığı dönemdir. Üçüncü faz; C-D döneminin temsil ettiği ekspirasyon dönemindeki ulaşılan pik ve plato dönemini gösterir. Bu dönemde ölçülen maksimum değer (D noktası) EtCO₂’yi gösterir ve monitöre de bu değer yansır. Dördüncü faz (D-E fazı) ise inspiratuar fazı temsil eder.

Normal akciğer fonksiyonlarına sahip kişilerde karakteristik olarak bu trapezoidal kapnogram grafiği görülür. EtCO₂ değeri inspiryum sonunda 0 ile başlayarak ekspiryum başlaması ile yükselir ve ekspiryumun sonunda 35-45 mmHg’ya ulaşır, tekrardan inspiryumun başlaması ile 0’a döner. Grafikteki amplitüd EtCO₂ konsantrasyonuna bağlıdır ve grafiğin genişliği de ekspiryum süresiyle doğru orantılıdır.

Nabız oksimetri sadece hastanın oksijenizasyonuyla ilgili anlık ve gecikmeli bilgi vermesine karşın kapnografi; ventilasyon (CO2’nin pulmoner sistemden atılımı), perfüzyon (CO2’nin vasküler sistem ile taşınımı), metabolizma (hücresel metabolizma sonrası efektif olarak CO2 üretimi) hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu bilgiler ışığında hastanın mevcut durumu erken dönemde fark edilerek erken müdahale şansı sağlamaktadır. Özellikle sedatize hastanın solunum monitorizasyonu ve yönetiminde sıklıkla kullanılmaktadır.

Endtidal karbonsioksitin (EtCO₂) Acil Serviste Sık Kullanıldığı Klinik Alanlar

Endotrakeal tüp yerinin doğrulanması

Daha önce de bahsettiğimiz gibi düşük değerler mide entübasyonunu gösterirken, yüksek değerler trakea entübasyonunu göstermektedir. Yüksek değerler tüpün hava yolunda olduğunu gösterse de tüpün hava yolundaki derinliği hakkında net bilgi vermez. Özellikle sağ bronş selektif entübasyonunu ekarte ettirmez, entübasyon sonrası mutlaka akciğer grafisi ile tüpün yeri kontrol edilmelidir.

Nadiren de olsa entübasyon öncesi balon maske uygulaması ya da hastanın karbonatlı içeçek tüketmiş olması, ösofageal entübasyon sonrası mideden CO₂ gelmesine ve hatalı EtCO₂ ölçülmesine sebep olabilir. Sıklıkla bu fenomen 6 ventilasyon sonrasında geçecektir.

Kardiyak arrest, pulmoner tromboemboli gibi akciğerde gaz değişiminin bozulduğu durumlarda atılan CO₂‘in azalmasına bağlı olarak EtCO₂ değeri düşük ölçülebilmektedir. Bu gibi durumlarda trakeal entübasyon yapılmış olsa dahi düşük EtCO₂ değerleri almak mümkündür.

Entübasyon işlemi başarıyla tamamlandıktan sonrasında bile EtCO₂ değerlerini takip etmek önerilir. Örneğin hasta transportu sırasında EtCO₂ değerlerinin ölçülemiyor olması tüp bağlantısının herhangi bir yerde kesildiğinin erken dönemde fark edilmesini sağlar. EtCO₂ değerlerindeki azalma; tüpün sekresyon veya kanama ile tıkandığının ya da tüpün katlandığının göstergesi olabilir.

Kardiyopulmoner Arrest

AHA 2020 kılavuz güncellemesi, entübe olan hastalarda kantitatif dalgaform kapnografi kullanımını önermektedir. Dalgaform kapnografi, resüsitasyonun kalitesinin monitorize edilmesinde, göğüs kompresyonunun optimize edilmesinde ve spontan dolaşımın erken saptanmasında kullanılmaktadır. Resüsitasyon sırasında EtCO₂ değerlerinin 10 mmHg’nın altında olması durumunda göğüs kompresyonunun daha efektif yapılması gerektiğini ya da uygulayıcının yorulduğuna işaret ettiğini vurgulamaktadır. Kaliteli göğüs kompresyonu sırasında EtCO₂ değerinin 10-20 mmHg civarında tutulması beklenir. Resüsitasyon sırasında spontan dolaşım sağlandığında ise EtCO₂ değerinde ani bir artış izlenir (sıklıkla 35-45 mmHg). Aynı zamanda spontan dolaşım sağlanan hastada ani düşüş de spontan dolaşımın sürdürülemediğine işaret etmektedir ^​2​. Ayrıca resüsitasyonun 20. dakikasında EtCO₂ değerinin hala 10 mmHg’nın altında seyretmesi ölüm açısından yüksek sensitiviteye sahiptir ^​3​.

Sedoanaljezi Sırasında Dalgaformları

Hiperventilasyon; solunum sayısının artması ile grafik genişler ve her solukta atılan karbondioksitin azalmasına bağlı olarak amplitüd düşer.

Bradipneik Hipoventilasyon (Tip 1): Solunumun yavaşlamasına bağlı olarak EtCO₂’de ve PaCO₂ de artma ile karakterizedir. Sıklıkla opioidlere bağlı olarak gelişen solunum depresyonunda görülür.

Hipopneik Hipoventilasyon (Tip 2): Solunumun azalmasına bağlı olarak EtCO₂’de azalma ve PaCO₂’de artma ile seyreder. Tidal volüm ve dakika ventilasyon azalmıştır. Sıklıkla sedatif/hipnotik ajanlara bağlı gelişir, hiperventilasyondan ayırt etmek önemlidir. Hastaya oksijen desteği sağlamak gerekir.

Periodik Soluma: Periodik soluma normal soluklar arasında aralıklı apne periyotları ile seyreder. Derin sedasyonda sıklıkla görülür. Kendiliğinden gerileyebileceği gibi apneye ilerleyebilir; yakın takip ve hastanın oksijen desteğini arttırmak gerekir. Sedasyon dozunu azaltmak gerekebilir.

Fizyolojik değişkenlik; Konuşmaya, ağrıya veya anksiyeteye bağlı  soluk paternindeki fizyolojik değişiklik ile ilişkili olarak grafiğin genişliği ve sıklığı değişkendir. Sedasyonun dozu arttıkça fizyolojik değişiklikler azalır.

Bronkospazm: Sıklıkla KOAH hastalığı ile birlikte görülür, uzamış ekspiryuma bağlı olarak eğimli yükselen faz ve yukarı eğimli alveoler plato çizer. Alt hava yolları obstrüksiyonunu gösterir; bronkodilatör tedavi vermek gerekir. 

Apne: Apne kapnograf aracılığıyla anında tanı koyulabilir. Grafik kaybolur; EtCO₂ ölçülemez. Sedasyonun derinliğinin fazla olduğunun göstergesidir, balon maskeye geçilmelidir. Sedasyon durdurulur varsa sedatif ajanın antidotu verilir.

Laringospazm: Tam spazm gerçekleşmesi durumunda apneye benzer grafik elde edilir. Hastada solunum eforu vardır fakat solunumu sağlayamaz, spazmın derecesine göre stridor duyulabilir. Hava yolu müdahalesi ile solunum sağlanmaya çalışılır. Sağlanamazsa pozitif basınçlı ventilasyona geçmek gerekir ^​4​.

Bunların dışında birçok metabolik asidoza sebep olan durumda (sepsis, diyabetik ketoasidoz, hipovolemik şokla seyreden travma, ağır dehidratasyonla seyreden gastroenterit vs) gelişen respiratuar kompanzasyona bağlı olarak EtCO₂ seviyeleri düşük seyretmektedir. Kan sonuçları dahi çıkmadan yatak başında hızlıca değerlendirilebilen EtCO₂ seviyeleri bu hastalar için hızlı tanı koymaya yardımcı olmaktadır. Ayrıca bu hastalarda düşük EtCO₂ seviyeleri indirekt olarak kötü prognozu göstermektedir ^​5​.

Akılda Kalması Gerekenler
– EtCO2 sadece entübe olan hastalarda ölçülmez, sedoanaljezi uygulanan hastalar başta olmak üzere nöbet, KOAH, metabolik asidoza sahip hastaların solunumunun takibi açısından önemlidir, klinisyene erken müdahale avantajı sağlar.
– EtCO2 ölçümü entübasyon başarıyla sağlandıktan sonra bitmez, bu durumun devamlılığının sürdürülebilmesi için takibi önemlidir.
– Kardiyak arrest hastalarında EtCO2 ölçümü sadece entübasyonu doğrulamak için kullanılmaz, yapılan resüsitasyonun kalitesinin göstergesi olarak fizyolojik bir parametre olarak takip edilmelidir.