Capnógrafo
La capnógrafia consiste en la medición no invasiva de la concentración de dióxido de carbono (CO2) durante un ciclo respiratorio. Esto se logra midiendo la absorbancia de luz infrarroja, que es particularmente bien absorbida por el CO2. Ha sido utilizada por anestesiólogos desde 1970, y se considera un estándar en cirugías desde 1991.
La utilidad de medir la concentración de CO2 consiste en que permite adecuar la ventilación del paciente, detectar intubación esofágica (en cuyo caso se detecta poco o nulo CO2), desconexiones del sistema de respiración o ventilación, o bien para diagnosticar patologías. El nivel de CO2 exhalado por los pulmones refleja cambios en el metabolismo, y en condiciones de función pulmonar sana, el estado de los sistemas respiratorio y circulatorio. Si observamos un incremento en los valores del CO2, podemos intuir condiciones hipermetabólicas como sepsis o hipertermia maligna. En cambio, un decremento en la concentración puede ser causado por un ritmo cardíaco bajo, embolismo pulmonar o hipotermia, debido a que estas condiciones disminuyen el flujo sanguíneo y por tanto el transporte de CO2 a los pulmones.
Fig.1 Capnógrafo Genérico
El equipo (Fig.1) que mide esta concentración recibe el nombre de capnógrafo. El capnógrafo muestra una curva típica (trazo) del CO2 (medida en kiloPascales o en mmHg) y despliega el valor del CO2 al final de la exhalación. Este valor es conocido como volumen tidal de CO2. También nos puede indicar la frecuencia respiratoria, en base al flujo que recibe.
Actualmente existen capnógrafos de diferentes tipos, con o sin oxímetro de pulso, de mano o de mesa y de flujo lateral o principal. La diferencia principal entre estos últimos radica en la etapa de la ventilación en la que se obtiene el CO2
Principios de operación
La mayoría de los capnógrafos trabajan con base en 2 principios: Espectroscopía de Absorción Infrarroja y Espectroscopía Fotoacústica descritos a continuación, siendo la primera técnica la más usada. Se usa con mucha menor frecuencia la espectroscopía fotoacústica. Adquisición de la concentración de CO2 Espectroscopía de absorción infrarroja. Los gases de las moléculas que contienen al menos dos átomos diferentes absorben la radiación infrarroja. Usando esta propiedad, la concentración de CO2 puede medirse de manera constante durante al ciclo respiratorio, para obtener un trazo capnográfico (Fig.2).
Fig. 2 Trazo respiratorio
El CO2 absorbe la radiación infrarroja con una longitud de onda de 4.3 nm. Un fotodetector mide la radiación proveniente de una fuente de infrarrojos a esta longitud de onda. La cantidad de radiación absorbida es proporcional al número de moléculas presentes en la cámara de análisis, de esta manera se calculan los valores de CO2
Espectroscopía fotoacústica
Esta tecnología consiste en irradiar la muestra de gas con radiación infrarroja de pulso, de una longitud de onda adecuada. La expansión y contracción periódica produce cambios en la presión, en una frecuencia audible que puede ser detectada por un micrófono. Las ventajas de este método sobre la absorción son:
La técnica fotoacústica es extremadamente estable, y requiere calibración con menos frecuencia
El tiempo de reacción es mucho mayor y nos brinda una representación más real de cualquier cambio en la concentración de CO2.
Posición del muestreo
El gas del sistema respiratorio puede ser analizado de 2 maneras: flujo lateral (sidestream), flujo principal (mainstream).
Flujo lateral
El gas se recolecta del sistema respiratorio con un tubo interno de 1.2 mm. de diámetro (Fig.3). El tubo está conectado a un adaptador cerca del final del sistema respiratorio del paciente. Este adaptador lleva el gas a la cámara de muestreo. Está hecho de teflón, pues es impermeable al CO2 y no reacciona con agentes anestésicos. Se debe de usar solamente la tubería recomendada por el fabricante, así como la longitud recomendada, ya que de lo contrario pueden existir errores en la medición y en los valores de CO2.
El muestreo típico en infrarrojos está entre 50 y 150 ml/minuto. Cuando se usan flujos bajos de gas, el gas de muestra puede regresar al circuito respiratorio. Es importante que la punta del tubo de muestreo esté tan cerca como sea posible a la tráquea del paciente, pero la muestra obtenida de gas no debe contaminarse por el gas espirado durante la fase espiratoria.
Fig.3 Diagrama de Tubos
Flujo principal
Se usa principalmente en pacientes intubados. La cámara de análisis se encuentra dentro del flujo de gases del paciente, cerca del final del sistema respiratorio del mismo.
Aunque son más pesados e incómodos (Fig.4), tienen ventajas sobre los de flujo lateral, ya que no hay un retraso entre los cambios de composición en la muestra de gas, no se pierde gas en las uniones de las tuberías, no se mezclan a lo largo del tubo capilar antes del análisis y hay pocos problemas causados por vapor de agua.
Sin embargo, requiere una calibración de rutina, su sensor no es desechable y puede resultar caro, y las aberturas del sensor pueden ser bloqueadas por secreciones.
Fig.4 Diagrama de flujo principal
Trazo del capnógrafo
- Línea de base inspiratoria, segmento ab (Fig.5)
- Ascensión espiratoria, segmento bc (Fig.5)
- Meseta espiratoria, segmento cd (Fig.5)
- Descenso inspiratorio, segmento de (Fig.5)
Clasificación de capnógrafos
Según su tamaño (de mano o portátil y de mesa), la forma en la que miden el flujo (lateral o principal) y si cuentan o no con oxímetro:
- Capnógrafo, de mano, con medición de flujo lateral.
- Capnógrafo, de mano, con medición de flujo principal.
- Capnógrafo, de mesa, con medición de flujo lateral.
- Capnógrafo, de mesa, con medición de flujo principal.
- Capnógrafo con oxímetro, de mano, con medición de flujo lateral.
- Capnógrafo con oxímetro, de mano, con medición de flujo principal.
- Capnógrafo con oxímetro, de mesa, con medición de flujo lateral.
- Capnógrafo con oxímetro, de mesa, con medición de flujo principal.
Un capnógrafo de mano es básicamente un capnógrafo portátil, cuyas dimensiones permiten su movilidad por todo el complejo hospitalario y que puede permanecer con el paciente en cualquier traslado que requiera, sin perder los niveles de monitoreo.
Como se indica en las cédulas correspondientes, no deben superar 1 kg. de peso y deben contar con baterías internas o externas recargables, que brinden un mínimo de 5 horas de operación
Un capnógrafo se considera de mesa cuando está entre 1.6 kg. y 4 kg. de peso, operado por corriente alterna y batería interna. Debido a que no está pensado para un uso ambulatorio, la batería recargable debe durar como mínimo 2 horas. La tecnología utilizada depende de cómo se toma el flujo
Cuando los capnógrafos integran un oxímetro, también pueden medir la SpO2 y la frecuencia cardiaca (Fc) o la frecuencia de pulso (Fp).
capnógrafo de mano capnógrafo de mesa