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Applicazioni dell’ETCO2

3.1. Rianimazione cardiopolmonare (CPR)

La concentrazione di ETCO2 è un indice affidabile della compressione cardiaca efficace durante la CPR, che è associata alla portata cardiaca (7, 8). Il primo segno del ritorno della circolazione spontanea (ROSC) durante la RCP è l’aumento dell’ETCO2, quindi il monitoraggio dell’ETCO2 fornisce informazioni molto utili per guidare il trattamento durante la RCP (8-10). L’ETCO2 è un indicatore affidabile con un alto valore prognostico nel determinare l’esito della RCP (11, 12). Gli studi hanno dimostrato che nei pazienti che avevano un ETCO2 di 10 mmHg o inferiore, l’arresto cardiaco era associato alla morte (13, 14). Dopo 20 minuti di RCP, la morte si verifica se l’ETCO2 è costantemente inferiore a 10 mmHg, con una sensibilità e specificità del 100% (15). L’ETco2 è più sensibile delle saturazioni di ossigeno cerebrale (rSO2) nella previsione del ROSC (16).

3.2. Valutazione delle vie aeree

La conferma dell’intubazione endotracheale è vitale nella gestione delle vie aeree nel dipartimento di emergenza, mentre non esiste uno strumento diagnostico definitivo per verificare la corretta intubazione nei pronto soccorso (17). Recentemente, la capnografia è stata utilizzata come gold standard per confermare la corretta posizione del tubo endotracheale (18, 19). L’ETCO2 colorimetrica è uno strumento sicuro, affidabile, semplice e portatile per determinare il corretto posizionamento del tubo endotracheale in pazienti con emodinamica stabile ed è molto utile quando un capnografo non è disponibile (20) . Tuttavia, quando i pazienti hanno una ventilazione con sacco o maschera o consumano bevande gassate o antiacidi, può causare un risultato falso positivo, ma di solito indica il vero risultato dopo 6 respiri (21). L’uso del bicarbonato di sodio porta a un livello più alto di ETCO2 per 5-10 minuti (22). Durante un arresto cardiaco, che porta alla diminuzione del trasporto di CO2 tessuto-polmonare, la capnografia può mostrare un’intubazione corretta come una sbagliata (falso negativo) (23).

3.3. Sedazione e analgesia procedurale

La capnografia è un metodo efficace per diagnosticare precocemente la depressione respiratoria e i disturbi delle vie aeree, soprattutto durante la sedazione, portando a una riduzione delle complicazioni gravi (23, 24). La capnografia ha fornito una maggiore sicurezza nel monitoraggio dei pazienti durante la sedazione. La prescrizione di ossigeno non ha un effetto sui parametri della funzione respiratoria valutati dalla capnografia (25). Essa mostra la compromissione della funzione delle vie aeree prima di qualsiasi altro dispositivo, da 5 a 240 secondi prima della pulsossimetria (26, 27). La capnografia è più sensibile della valutazione clinica nella diagnosi della disfunzione respiratoria, per esempio, in molti casi in cui l’apnea è stata sperimentata durante la sedazione, i medici al letto non hanno riconosciuto l’apnea ma la capnografia poteva identificarla (28).

3.4. Malattia polmonare

3.4.1. Malattia polmonare ostruttiva

Nelle malattie ostruttive delle vie respiratorie, l’ipoventilazione può causare mancanza di respiro e ipercarbia (29). Esiste una relazione tra l’ETCO2 e l’anidride carbonica arteriosa parziale (PaCO2) nei pazienti con asma acuta nel dipartimento di emergenza (30, 31). La capnografia è il monitoraggio dinamico dei pazienti con condizioni di distress respiratorio acuto come l’asma, la malattia polmonare ostruttiva cronica (BPCO), la bronchiolite e l’insufficienza cardiaca (32). Il broncospasmo è associato a una fase espiratoria prolungata (E1, E2, E3) nel capnogramma (Figura 1) in pazienti con malattie ostruttive come la BPCO (32, 33). Le variazioni di ETCO2 e la pendenza della fase espiratoria sono correlate con (E1, E2, E3) il volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV1) e la velocità del flusso espiratorio di picco (PEFR) (32, 34). L’ETCO2 è uno strumento indispensabile per valutare la gravità della malattia respiratoria ostruttiva nel dipartimento di emergenza. L’ETCO2 è più alta nei pazienti con esacerbazione della BPCO che sono ricoverati in ospedale rispetto a quelli che sono dimessi dal dipartimento di emergenza (35).

3.4.2. Embolia polmonare

Nel tromboembolismo, l’ETCO2 è significativamente più bassa del normale a causa della riduzione della perfusione polmonare e dell’aumento dello spazio morto alveolare che riduce la quantità di CO2 espirata dai polmoni, quindi la pressione venosa di anidride carbonica (PvCO2) aumenta e tutti questi cambiamenti portano a un aumento del gradiente arterioso CO2-ETCO2 (36). Questo aiuta a diagnosticare correttamente l’embolia polmonare, specialmente l’embolia polmonare silente (37). La capnografia volumetrica è usata per il monitoraggio della trombolisi nelle grandi embolie polmonari (38). Il valore medio di ETCO2 e la diminuzione della pressione PCO2 / PO2 per 30 secondi sono correlati alla probabilità clinica o all’esclusione dell’embolia polmonare (39).

3.5. Insufficienza cardiaca

La rapida differenziazione dell’insufficienza cardiaca come causa di dispnea da altre cause respiratorie, è molto importante per scegliere una terapia appropriata (40). A volte distinguere la riacutizzazione della BPCO/asma e l’insufficienza cardiaca acuta è molto difficile, soprattutto quando entrambi esistono insieme, e le decisioni di trattamento in questa situazione sono molto complesse (41). L’ETCO2 nei pazienti con cause cardiache è marcatamente diversa da quella dei pazienti con distress respiratorio dovuto a cause ostruttive. Il livello di ETC02 > 37 mmHg non è stato osservato in nessun paziente con insufficienza cardiaca, anche se il livello di ETC02 > 37 mmHg ha una leggera sensibilità per la diagnosi di BPCO/asma (42, 43). Il livello di ETCO2 durante il test da sforzo cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca ha un alto valore prognostico per gli eventi cardiaci (44, 45). L’N-Terminal Pro- brain Natriuretic Peptide sul lato della capnografia quantitativa è molto utile nella diagnosi precoce e nel trattamento dei pazienti con dispnea acuta (cause respiratorie o cardiache) nei dipartimenti di emergenza. L’uso diffuso della capnografia quantitativa può essere utile nel lavoro quotidiano dei medici d’emergenza (46).

3.6. Lo shock

Lo shock ipotensivo è una caratteristica clinica di molte malattie ed è legato ad un alto tasso di mortalità nei dipartimenti di emergenza. I medici d’urgenza si sforzano continuamente di trovare nuovi modi per diagnosticare lo shock allo stadio iniziale per iniziare il trattamento il più presto possibile (47). La capnografia è considerata un metodo semplice e non invasivo per rilevare e stimare l’intensità dello shock nella fase iniziale (48, 49). È noto che l’ETCO2 è diminuita negli stati ipotensivi legati al volume (50). L’ETCO2 ha una correlazione con la pressione sanguigna, il lattato sierico e l’eccesso di basi. Nello shock in fase iniziale che è legato alla ridotta gittata cardiaca, la quantità di ETCO2 diminuisce significativamente. Ciò è dovuto alla diminuzione del flusso sanguigno nell’arteria polmonare durante la riduzione della portata cardiaca, che interrompe il rapporto di perfusione della ventilazione. Con l’aumento dello shunt il livello di ETCO2 diminuisce, mentre la PaCO2 non cambia (51, 52). Con la diminuzione della pressione sanguigna, l’ETCO2 scende e il gradiente PaCO2-ETCO2 aumenta (53, 54). Esiste una correlazione tra la quantità di disidratazione e la quantità di bicarbonato di sodio e l’ETCO2, e l’ETCO2 può essere usata come un indicatore semplice e non invasivo per la determinazione della disidratazione (55).

3.7. Disturbo metabolico

L’anidride carbonica (CO2) è uno dei prodotti finali del metabolismo e viene trasferita ai polmoni attraverso la circolazione sanguigna e trasmessa attraverso il sistema respiratorio, quindi la CO2 esalata riflette lo stato metabolico del corpo (56, 57). L’ETCO2 è un indicatore veloce, poco costoso e non invasivo per stimare la quantità di bicarbonato HCO3- e la PaCO2 in situazioni di emergenza e critiche (58). A causa della connessione diretta tra ETCO2 e HCO3, ETCO2 è un predittore di acidosi metabolica e di mortalità, quindi il capnografo come strumento di screening per l’acidosi metabolica è molto utile nel dipartimento di emergenza (59) . L’ETCO2 può essere raccomandato come metodo non invasivo per la determinazione dell’acidosi metabolica e può essere usato per rilevare l’acidosi metabolica precoce nei pazienti con respirazione spontanea, tuttavia l’ABG dovrebbe essere usato come gold standard per la diagnosi e la gestione del trattamento (60).

3.7.1. Chetoacidosi diabetica (DKA)

I pazienti con diabete mellito sono a maggior rischio di complicazioni importanti e invalidanti, una delle più importanti delle quali è la DKA (61). La relazione lineare diretta tra ETCO2 e HCO3 è utile nella previsione dell’acidosi. È stato dimostrato che non c’è diagnosi di DKA quando ETCO2 ˃ 36, e c’è diagnosi di DKA quando ETCO2 ≤ 29. ETCO2 da 30 a 35 è considerato il cut -point, quindi è clinicamente utile nella diagnosi di acidosi (62, 63). Inoltre, un basso livello di PaCO2 è correlato ad un aumento del rischio di edema cerebrale nei bambini con DKA (64). Quindi, in base alla relazione tra ETCO2 e PaCO2, la capnografia può essere utilizzata per identificare gli individui ad alto rischio di edema cerebrale (62). Quando il glucosio del paziente è superiore a 550 mg/dl, l’ETCO2 è uno strumento utile per escludere la DKA (65).

3.7.2. Gastroenterite

Tra i bambini con diarrea e vomito, l’ETCO2 è indipendentemente correlata alla concentrazione di HCO3 nel siero. Questo è un indice non invasivo per misurare la gravità dell’acidosi nei pazienti con gastroenterite (66). L’ETCO2 può essere usata per stimare l’HCO3 in molte situazioni di emergenza (58).

3.8. Trauma

L’anidride carbonica di fine espirazione non può essere usata per escludere lesioni gravi in pazienti che soddisfano i criteri per la cura del trauma. ETCO2 ≤30 mmHg può essere associato a un aumento del rischio di lesioni gravi traumatiche (67).

C’è una relazione inversa tra l’ETCO2 pre-ospedaliera e i tassi di mortalità traumatica, quindi l’ETCO2 può essere usata per migliorare il triage e aiuta anche il personale del servizio medico di emergenza nella pianificazione del trasferimento dei pazienti al centro traumatologico appropriato (68).

L’ETCO2 bassa ha una forte associazione con lo shock nei pazienti con trauma e suggerisce la gravità delle condizioni del paziente nelle prime 6 ore di ammissione (69).