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capnography

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Capnographie
Plan de la présentation:
1-Introduction.
2-Principes de fonctionnement de la capnographie.
3-Interpretation d’un tracé de capnographie.
4-Corrélation PaCO2/PETCO2.
5-Interêt de la PETCO2 et pièges d’interprétation.
6-Principaux tracés pathologiques.
7-Conclusion.
1-Introduction:
 La capnographie est la visualisation continue sous forme de courbe
(capnogramme) de la concentration de CO2 dans les gaz respiratoires en fonction
du temps au cours du cycle respiratoire.
 La capnométrie est la mesure de la concentration expirée de CO2
 La capnométrie est le reflet direct de la capacité de l’appareil respiratoire a éliminer
le CO2 produit préalablement par le métabolisme cellulaire et acheminé aux
alvéoles par la circulation générale
 Ainsi, la capnographie est un monitorage non invasif permettant un reflet rapide et
sûr de la ventilation, de la circulation et du métabolisme.
Bernard Dalens. Traité d’anesthésie générale.
2-Principes de fonctionnement de la
capnographie:
Rappel sur l’origine, le transport et l’élimination du CO2:
Le dioxyde de carbone est un produit du métabolisme cellulaire qui est acheminé des
cellules vers les poumons a travers la circulation sanguine.
Il est transporté par le sang sous trois formes:
Dissous dans
le plasma (7%)
HbCO2
(23%)
HCO-3
(70%)
2-Principes de fonctionnement de la
capnographie:
 Indépendamment des formes qu’il adopte pendant son transport, le CO2 est
acheminé vers les capillaires pulmonaires ou Il passe par la suite à travers la
membrane alvéolocapillaire jusqu’aux alvéoles grâce aux différences de pressions
partielles entre les capillaires et les alvéoles.
 Il est ensuite éliminé dans l’atmosphère pendant l’expiration.
 L’efficacité de la diffusion du CO2 à travers la membrane alvéolocapillaire dépend
aussi des caractéristiques de cette membrane, notamment de son épaisseur et de
l’étendue de sa surface.
Brochard, L., A. Mercat et J.C.M. Richard. Ventilation artificielle : de la physiologie à la pratique, Paris, Elsevier Masson,
2008
2-Principes de fonctionnement de la
capnographie:
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  • 2. Plan de la présentation: 1-Introduction. 2-Principes de fonctionnement de la capnographie. 3-Interpretation d’un tracé de capnographie. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2. 5-Interêt de la PETCO2 et pièges d’interprétation. 6-Principaux tracés pathologiques. 7-Conclusion.
  • 3. 1-Introduction:  La capnographie est la visualisation continue sous forme de courbe (capnogramme) de la concentration de CO2 dans les gaz respiratoires en fonction du temps au cours du cycle respiratoire.  La capnométrie est la mesure de la concentration expirée de CO2  La capnométrie est le reflet direct de la capacité de l’appareil respiratoire a éliminer le CO2 produit préalablement par le métabolisme cellulaire et acheminé aux alvéoles par la circulation générale  Ainsi, la capnographie est un monitorage non invasif permettant un reflet rapide et sûr de la ventilation, de la circulation et du métabolisme. Bernard Dalens. Traité d’anesthésie générale.
  • 4. 2-Principes de fonctionnement de la capnographie: Rappel sur l’origine, le transport et l’élimination du CO2: Le dioxyde de carbone est un produit du métabolisme cellulaire qui est acheminé des cellules vers les poumons a travers la circulation sanguine. Il est transporté par le sang sous trois formes: Dissous dans le plasma (7%) HbCO2 (23%) HCO-3 (70%)
  • 5. 2-Principes de fonctionnement de la capnographie:  Indépendamment des formes qu’il adopte pendant son transport, le CO2 est acheminé vers les capillaires pulmonaires ou Il passe par la suite à travers la membrane alvéolocapillaire jusqu’aux alvéoles grâce aux différences de pressions partielles entre les capillaires et les alvéoles.  Il est ensuite éliminé dans l’atmosphère pendant l’expiration.  L’efficacité de la diffusion du CO2 à travers la membrane alvéolocapillaire dépend aussi des caractéristiques de cette membrane, notamment de son épaisseur et de l’étendue de sa surface. Brochard, L., A. Mercat et J.C.M. Richard. Ventilation artificielle : de la physiologie à la pratique, Paris, Elsevier Masson, 2008
  • 6. 2-Principes de fonctionnement de la capnographie:
  • 7. Techniques de mesure:  La technique de mesure par analyseur infrarouge et de loin la plus répondue et la moins onéreuse.  Son principe repose sur l’absorption de la lumière infrarouge par un gaz dans une longueur d’onde spécifique et unique.  La précision de ces appareils, de l’ordre de 0.2% pour le CO2, est suffisante pour les applications cliniques.  Les analyseurs de CO2 à infrarouge peuvent être de type aspiratif (un échantillon de gaz est aspiré dans l’appareil pour y être analysé) ou non aspiratif (la mesure se fait directement sur le flux gazeux du circuit anesthésique). Bernard Dalens. Traité d’anesthésie générale
  • 8. Techniques de mesure:  Appareils aspiratifs : ou Sidestram repose sur un échantillon d’air expiré qui est prélevé par aspiration à raison de 150 mL/min. Cet echantillon est ensuite transféré au capteur qui est intégré dans l’appareil. La plupart des analyseurs aspiratifs ont un débit de prélèvement fixe (150 à 200 mL/min). En cas de non réinsufflation de ce débit dans le circuit anesthésique, il faut en tenir compte dans l’apport de gaz frais surtout chez l’enfant. Reid CW, Martineau RJ, Miller DR, Hull KA, Baines J, Sullivan PJ. A comparison of transcutaneous, end-tidal and arterial measurements of carbon dioxide during general anesthesia. Can J Anaesth 1992;39:31-6.
  • 9. 2-b: Techniques de mesures:  Appareils non aspiratifs ou Mainstream: mesure directement le flux gazeux à partir d’un capteur infrarouge situé à l’extrémité du tube endotrachéal ou de la piéce en y du réspirateur chez le patient intubé et ventilé. Chez le patient non intubé, un capteur est installé à même un masque ou une canule nasale. Reid CW, Martineau RJ, Miller DR, Hull KA, Baines J, Sullivan PJ. A comparison of transcutaneous, end-tidal and arterial measurements of carbon dioxide during general anesthesia. Can J Anaesth 1992;39:31-6.
  • 10. 2-b: Techniques de mesure: Hardman JG, Curran J, Mahajan RP. End-tidal carbon dioxide measurement and breathing system filters. Anaesthesia 1997;52:646-8
  • 11. 3-Interprétation d’un tracé de capnographie:  3 informations importantes apportées: La courbe de CO2 en fonction du temps. La valeur du CO2 télé-éxpiratoire (End-tidal CO2 ou EtCO2) La fréquence réspiratoire.
  • 12. 3-Interprétation d’un tracé de capnographie:  Phase I est un tracé plat correspond à l’inspiration et au début de l’expiration alors que se produit la vidange de l’espace mort anatomique ou de l’appareil, c’est-à-dire l’espace où il n’y a pas d’échange gazeux ( air dépourvu de CO2 car ne participant pas aux échanges)
  • 13. 3-Intérpration d’un tracé de capnographie:  Phase II L’expiration entraîne une augmentation importante de la concentration de CO2 en raison de la vidange des alvéoles. L’ascension de la courbe peut être ralentie dans les syndromes obstructifs. Le passage de la phase II a III se fait par l’angle alpha (100°-110°).
  • 14. 3-Interprétation d’un tracé de capnographie: Phase III : plateau expiratoire légèrement ascendant (gaz provenant essentiellement des alvéoles. C’est à la fin de la phase III que l’EtCO2 (valeur du CO2 en fin d’expiration) est mesurée et qu’elle apparaît à la capnométrie. À ce moment, l’angle bêta (ß) créé à la fin de la phase III et au début de la phase IV est d’environ 90 degrés, mais ce dernier risque d’augmenter en cas de réinhalation de CO2 puisque la courbe descendante sera moins verticale si le patient réinhale le CO2 expiré.
  • 15. 3-Intérprétation d’un tracé de capnographie:  Phase IV : lavage rapide inspiratoire avec du gaz ne contenant pas de CO2
  • 16. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2:  Le capnographe fournit la valeur télé expiratoire du CO2.  Elle s’exprime en fraction ou en pression : → Fetco2 normale : 5 à 5.5% ; PetCO2 normale : 35 à 40 mmhg Sans pathologie ventilatoire, cette valeur est corrélée a la pression partielle de co2 du sang artériel : PaCO2. On retient que : PaCO2= PetCO2 + gradient de 5 à 10 mm hg  La PETCO2 est généralement inférieure à la PaCO2 traduisant la dilution des gaz provenant des alvéoles qui sont mieux ventilées que perfusées.  Pour valider le chiffre de CO2 de fin d’expiration, il faut que l’allure du capnogramme soit parfaite. Grenier B, Verchere E, Mesli A, et al. Capnography monitoring during neurosurgery: reliability in relation to various intraoperative positions. Anesth Analg 1999;88:43-8
  • 17. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2:  Elimination du CO2 par un poumon sain Bonne corrélation PETCO2 PaCO2. Capnography monitoring in patients with acute respiratory distress. P. Jabrea,∗ , X. Combes b, F. Adnet
  • 18. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2  Diminution aiguë de la ventilation pulmonaire (exemple de shunt intrapulmonaire).  Diminution aiguë de la perfusion alvéolaire (exemple d’effet espace mort Capnography monitoring in patients with acute respiratory distress. P. Jabrea,∗ , X. Combes b, F. Adnet
  • 19. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2  Ainsi, La valeur de PETCO2 peut être utilisée pour estimer la valeur de PaCO2 et donc pour régler la ventilation alvéolaire ou ventilation minute. Il existe en effet une relation proportionnelle entre la PaCO2 et la valeur de ventilation alvéolaire.  La valeur du gradient reste stable avec le temps dans la mesure ou les autres paramètres respiratoires et circulatoires restent constants.  Cependant, lors d’une AG, nombreux facteurs sont susceptibles d’entrainer une variation de ce gradient: une modification du régime de pression de ventilation, une hypovolémie, une modification du débit cardiaque ou encore une réactivité bronchique exagérée. Jean-paul Viale. Fraction expirée en CO2: signification, intérêt et piéges.
  • 20. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2  Cas de la coeliochirurgie : il semble que l’insufflation intrapéritonéale de CO2 ne modifie pas le gradient alveolo-artériel chez les patients ASA I et II.  En revanche, ce gradient pourrait être augmenté au cours de l’insufflation chez les sujets ASA III et plus et la PETCO2 sous estimerait donc la PaCO2 dans de telles circonstances. Jean-paul Viale. Fraction expirée en CO2: signification, intérêt et piéges
  • 21. 4-Corrélation PaCO2/PETCO2 Conclusion: Il apparait licite d’admettre que l’ensemble de ces hypothèses est vérifié dans la majorité des cas chez un patient aux fonctions respiratoires et circulatoires normales  ceci autorise chez ces patients le réglage de la ventilation minute par la seule lecture de la PETCO2. Pour une valeur voulue de PaCO2 entre 35-40mmhg, viser une ventilation minute permettant d’obtenir une PETCO2 30-35mmgh Cependant, chez les sujets ASA III et plus et lorsque survient un évènement per operatoire, la prudence s’impose car très souvent, la PET CO2 sous estimera fortement la valeur de PaCO2.
  • 22. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: a-Aide a l’intubation.  Le premier reflexe après l’intubation est d’observer la capnographie.  La montée expiratoire régulière sur plusieurs cycles signifie une sonde d’intubation en place.  La ventilation au masque qui précède l’intubation peut être responsable du remplissage partiel de l’estomac par des gaz respiratoires et donc contenant du CO2  Cas dans lequel du CO2 peut être détecté lors d’une ventilation authentiquement œsophagienne.  Cependant, dans cette dernière situation, la PETCO2 n’atteint pas des valeurs intratrachéales et le CO2 disparait après quelques cycles. Jean-paul Viale. Fraction expirée en CO2: signification, intérêt et piéges
  • 23. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: Bernard Dalens. Traité d’anésthesie générale 2002.
  • 24. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: b-Réglage et surveillance de la ventilation:  Le flux de CO2 étant signe de ventilation alvéolaire, son arrêt reflète l’interruption de cette dernière. La surveillance de la PETCO2 est donc un des meilleurs moyens de détecter un débranchement accidentel ou une apnée.  La PETCO2 et le reflet de la pression partielle alvéolaire dans la grande majorité des cas si la calibration de notre appareil est vérifiée périodiquement. ( PRUDENCE si : fréquence rapide, contamination des gaz alvéolaires par l’air ambiant, perméabilité de la voie de prélèvement du CO2…) Jean-paul Viale. Fraction expirée en CO2: signification, intérêt et piéges
  • 25. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: c: Capnographie et aide au diagnostic: Diminution de la PETCO2 BRUTALE: -Hyperventilation. -Moindre recrutement vasculaire pulmonaire par embole cruorique ou gazeux. ( rechercher un augmentation des pressions des cavités droites) -Cause circulatoire par baisse brutale du debit cardiaque. ( hypovolémie ou pompe cardique defaillante). --Débranchement, obstruction, fuite dans le circuit. Lente : Une diminution lente sur plusieurs minutes ne presente pas un caractère de menace -Augmentation de la ventilation alvéolaire -Originie métabolique par diminution des dépenses énérgetiques
  • 26. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  courbe en hypocapnie et hyperventilation. Dans ce cas, la P ETCO2 se situe en dessous de 30 mmHg. Au cours de l’anesthésie, la cause la plus fréquente d’hypocapnie est une ventilation alvéolaire trop élevée. Au réveil, cette hypocapnie peut être liée à une hyperventilation liée à la douleur ou au stress. Bernard Dalens. Traité d’anésthesie générale 2002.
  • 27. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  Chute exponentielle de la PETCO2 sur plusieurs respirations peut indiquer une embolie gazeuse pulmonaire significative, un arrêt cardiaque, une hypotension sévère (hémorragie massive, chute du débit cardiaque). Bernard Dalens. Traité d’anésthesie générale 2002
  • 28. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  absence soudaine de CO2 . La courbe de CO2, jusque là normale, tombe soudain à 0 d’une respiration à l’autre. La cause la plus fréquente en est une déconnexion du système de ventilation ou une obstruction totale des voies aériennes occasionnée par un tuyau coudé. Bernard Dalens. Traité d’anésthesie générale 2002
  • 29. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  arrêt cardiaque. Une chute rapide du CO2 expiré traduit l’inefficacité circulatoire avec arrêt total de CO2 éliminé par les poumons lors de l’arrêt de la circulation. Quand la réanimation cardiopulmonaire est efficace, on peut récupérer un CO2 expiré aux alentours de 15 mmHg. Le rétablissement d’une élimination d’un CO2 normale ou augmentée traduit la reprise de l’activité cardiaque efficace. Bernard Dalens. Traité d’anésthesie générale 2002
  • 30. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  chute progressive de la PETCO2. Cette chute graduelle de la PETCO2 sur plusieurs minutes peut être due à une augmentation de la ventilation minute, à une diminution du débit cardiaque ou une baisse de la perfusion pulmonaire. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 31. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: c: Capnographie et aide au diagnostic:  Toute élévation franche et inexpliquée de la PETCO2 doit faire songer a l’hyperthermie maligne.  L'Hyperthermie Maligne (HM) est définie comme une réponse anormale aux agents anesthésiques halogénés et/ou au curare dépolarisant chez des personnes présentant une anomalie génétique affectant le muscle strié squelettique. C’est une complication anesthésique rare mais pouvant être fatale nécessitant une intervention thérapeutique rapide. Sfar 2013 (dernière mise a jour)
  • 32. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  : hyperthermie maligne. Toute augmentation franche très importante et très rapide du CO2 expiré doit faire suspecter ce diagnostic. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 33. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: Augmentation de la PETCO2 BRUTALE: -Augmentation soudaine du débit cardique. -Lâchage de garrot. -Administration de bicarbonates de sodium. PROGRESSIVE: -Hypoventilation. -Augmentation du métabolisme et donc de la prod CO2. (fiévre, douleurs…) Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 34. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation: c: Capnographie et aide au diagnostic:  Une élévation de la PETCO2 peut correspondre a l’installation d’une hypoventilation relative a augmentation du métabolisme cellulaire. Elle est alors lente est progressive.  Une cinétique rapide sera évocatrice d’une augmentation du débit cardiaque, le plus souvent secondaire a un traitement inotrope positif.  Le début d’une laparoscopie sera accompagné d’une élévation de la PETCO2 due a l’insufflation intrapéritonéale. Garder pour objectif une PETCO2 < 38mmhg.  Toujours au cours d’une laparoscopie, la survenue d’une augmentation brutale de la PETCO2 après l’accroissement progressif initial signe le passage de CO2 dans l’espace extrapéritonéal : sous cutané ou médiastinal lors de la chirurgie pour cure d’une hernie hiatale.
  • 35. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  : hypercapnie et hypoventilation. L’hypercapnie correspond à une PETCO2 supérieure à 40 mmHg. Le plus souvent, elle est due à une ventilation alvéolaire trop faible par volume courant ou fréquence respiratoire inadaptées. Au réveil, une hypercapnie prolongée chez un patient sous respiration spontanée peut avoir plusieurs causes : bloc neuromusculaire résiduel, dépression des centres respiratoires, douleur chirurgicale affectant les mouvements respiratoires. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 36. 5-Intêrêt de la PETCO2 et piéges d’intérpratation:  augmentation progressive de la PETCO2 . Une croissance continue sur plusieurs minutes de la PETCO2 peut être due à l’installation d’une hypoventilation, une augmentation de l’activité métabolique par suite de douleurs ou de fièvre ou l’insufflation de CO 2 dans la cavité péritonéale. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 37. 6- Autres tracés pathologiques courants:  capnogramme normal en normocapnie et normoventilation. La ventilation minute alvéolaire est généralement ajustée de façon à obtenir une normocapnie où la PETCO2 est située entre 34 et 40 mmHg. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 38. 6-Tracés pathologiques courants:  : obstruction partielle des voies aériennes. Un capnogramme déformé avec une pente ascendante douce indique une obstruction partielle des voies aériennes. Les causes possibles en sont l’asthme, le bronchospasme, une obstruction des voies aériennes ou de la sonde d’intubation Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 39. 6-Tracés pathologiques courants:  : relaxation insuffisante. Une relaxation musculaire insuffisante et une profondeur d’anesthésie trop légère peuvent amener le patient à lutter contre le ventilateur ou à respirer de façon asynchrone. Cet aspect de la courbe donne généralement des valeurs variables et erronées de la P ETCO2 Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 40. 6-Tracés pathologiques courants:  : oscillations cardiogéniques. Lorsque la fréquence respiratoire est basse, des oscillations cardiogéniques peuvent quelquefois être observées sur la pente descendante du capnogramme. Ces oscillations sont le reflet des battements cardiaques contre le diaphragme, induisant un flot discontinu de gaz. Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 41. 6-Tracés pathologiques courants:  valves inspiratoires défectueuses entraînant une réinhalation partielle et aléatoire de CO 2 . Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 42. 6-Tracés pathologiques courants:  sonde endotrachéale dans l’œsophage n’entraînant pas d’expiration de CO2
  • 43. 6-Tracés pathologiques courants:  réinhalation de CO2. Le capnogramme qui ne revient pas à 0 indique une réinhalation de CO2. Ceci est généralement causé par la saturation ou la déficience d’un absorbeur de CO2 dans le circuit Bernard Dalens. traité d’anésthesie générale 2002
  • 44. Take home messages :  La capnographie est la visualisation continue, sous forme de courbe (capnogramme), de la concentration de CO2 en fonction du temps au cours du cycle respiratoire.  Les modifications du dioxyde de carbone expiré reflètent donc des modifications intéressant le métabolisme, la circulation, la respiration, l’arbre aérien et le fonctionnement du circuit respiratoire  La PETCO2 est généralement inférieure de 2 à 5 mmHg à la PaCO2 en raison de la dilution des gaz provenant des alvéoles mieux ventilés que perfusés.  Le monitorage du dioxyde de carbone est très utile pour détecter un débranchement ou une extubation accidentelle.  Le CO2 expiré est un excellent indicateur d’une circulation efficace. L’efficacité des manœuvres de réanimation cardiorespiratoires peut être appréciée par la capnométrie.  Dans l’hyperthermie maligne, l’élévation du CO2 est précoce et précède celle de la température.
  • 45. MERCI