論文No1988

Intrathoracic Airway Closure Impacts CO2 Signal and Delivered Ventilation during Cardiopulmonary Resuscitation


Domenico L. Grieco, Laurent J. Brochard, Adrien Drouet, Irene Telias, Stéphane Delisle, Gilles Bronchti, Cecile Ricard, Marceau Rigollot, Bilal Badat, Paul Ouellet, Emmanuel Charbonney, Jordi Mancebo, Alain Mercat, Dominique Savary, Jean-Christophe M. Richard, on behalf of the CAVIAR (Cardiac Arrest and Ventilation International Association for Research) Group


AJRCCM, Vol. 199, No. 6 | Mar 15, pp. 728–737, 2019

<背景>

呼気終末CO2(EtCO2)は心肺蘇生(CPR)時のモニタリングに使用される。

しかし胸腔内気道閉塞に影響される可能性がある。

胸部圧迫は呼気CO2の変動をもたらし、これが気道開存性の程度に影響するかもしれない。


<目的>

CPR時の気道閉塞の影響をしらべ、カプノグラム(CO2測定)の形状、気道閉塞、換気の関連性を検討する。


<方法>

この研究は3つからなり、
1)院外心停止患者で挿管後持続胸部圧迫を受けている際のカプノグラムの解析
2)ベンチモデル
3)死体での実験 である。
2)、3)についてはCO2産生をシミュレートするために肺内に定常CO2フローを流した。

臨床記録に類似したカプノグラムが得られ、いろいろな換気設定をテストした。
EtCO2は肺胞CO2と比較した(ベンチモデル)。

気道開存指数は胸部圧迫に誘導される呼気CO2の変動を定量化するために、3つの臨床、実験的設定で計算した。


<結果>

89名の患者を解析した(平均年齢, 69 ± 15 yr; 23% 女性; 12% が入院時に生存)。

カプノグラムは気道開存指数で定量化したCO2変動でさまざまな値を呈した。

CO2値は連続した胸部圧迫に関連して相当変動した。

ベンチモデル、死体モデルにて、さまざまな気道閉塞を再現した。

気道開存性の相違は、供給される換気の大きな変化と関連していた。
開存指数と供給される換気はPEEPが増加するにつれて、胸腔内圧に関係なく増加した。

最大のEtCO2は換気呼吸が影響する肺胞CO2(ベンチモデル)で記録された。


<感想>

胸部圧迫中に胸腔内気道開存性が保たれているかが換気量に大きく影響したようです。

呼気CO2はCPRの有効性を反映しますが、気道開存性が保たれているかに注意が必要です。

連続した換気中に記録された最大のEtCO2が肺胞CO2を最もよく反映していたようです。
 

 

 

 


Rationale: End-tidal CO2 (EtCO2) is used to monitor cardiopulmonary resuscitation (CPR), but it can be affected by intrathoracic airway closure. Chest compressions induce oscillations in expired CO2, and this could reflect variable degrees of airway patency.

Objectives: To understand the impact of airway closure during CPR, and the relationship between the capnogram shape, airway closure, and delivered ventilation.

Methods: This study had three parts: 1) a clinical study analyzing capnograms after intubation in patients with out-of-hospital cardiac arrest receiving continuous chest compressions, 2) a bench model, and 3) experiments with human cadavers. For 2 and 3, a constant CO2 flow was added in the lung to simulate CO2 production. Capnograms similar to clinical recordings were obtained and different ventilator settings tested. EtCO2 was compared with alveolar CO2 (bench). An airway opening index was used to quantify chest compression–induced expired CO2 oscillations in all three clinical and experimental settings.

Measurements and Main Results: A total of 89 patients were analyzed (mean age, 69 ± 15 yr; 23% female; 12% of hospital admission survival): capnograms exhibited various degrees of oscillations, quantified by the opening index. CO2 value varied considerably across oscillations related to consecutive chest compressions. In bench and cadavers, similar capnograms were reproduced with different degrees of airway closure. Differences in airway patency were associated with huge changes in delivered ventilation. The opening index and delivered ventilation increased with positive end-expiratory pressure, without affecting intrathoracic pressure. Maximal EtCO2 recorded between ventilator breaths reflected alveolar CO2 (bench).

Conclusions: During chest compressions, intrathoracic airway patency greatly affects the delivered ventilation. The expired CO2 signal can reflect CPR effectiveness but is also dependent on airway patency. The maximal EtCO2 recorded between consecutive ventilator breaths best reflects alveolar CO2.