עקרון מדידת ETCO2

הופעתה של עקומת ניטור פחמן דו חמצני נשימה נושף הוא שיפור משמעותי נוסף בשימוש בטכנולוגיה לא פולשנית כדי לפקח על תפקוד הריאות, במיוחד תפקוד אוורור ריאות, מה שהופך את זה אפשרי לפקח על חולים ברציפות וכמותית ליד המיטה, במיוחד עבור חולי הרדמה, ICUs, ומחלקות נשימה. תמיכה נשימתית וניהול נשימתי מספקים אינדיקטורים ברורים.

במהלך תהליך הנשימה, ריכוז דו תחמוצת הפחמן נמדד והזמן המתאים הם נעוצים אחד על אחד כדי להשיג את מה שנקרא עקומת פחמן דו חמצני. העקומה הסטנדרטית מחולקת לארבעה חלקים, כלשהם הענף העולה, רמת האלוולר, הענף היורד וקו הבסיס. נשיפה מתחילה מנקודת הענף העולה P ולעבור דרך Q לנקודה R. QR מייצג את רמת alveolar (המכונה גם שלב שיא), ואת נקודת R הוא ערך השיא של רמת alveolar. נקודה זו מייצגת את סוף הגאות והשפל (המכונה גם סוף גאות) ריכוז פחמן דו חמצני. תחילת הענף היורד פירושה תחילתה של שאיפה. עם שאיפת גז טרי, ריכוז הפחמן הדו חמצני חוזר בהדרגה לקו הבסיס. לכן, P.Q.R הוא שלב התפוגה וR.S.P הוא שלב ההשראה. ניתן להשוות את האזור בין העקומה לקו הבסיס לפליטת פחמן דו חמצני.

השיטה הנפוצה ביותר היא ספקטרוסקופיה ספיגת אינפרא אדום, אשר מבוסס על העיקרון כי כאשר אור אינפרא אדום עובר דרך דגימת גז, קצב הספיגה שלה קשור לריכוז של פחמן דו חמצני (CO2 סופג בעיקר אור אינפרא אדום עם אורך גל של 4260nm). התגובה מהירה והמדידה נוחה. במקביל, ישנן שיטות אחרות כגון ספקטרומטריה מסה, ספקטרוסקופיה רומית, ספקטרוסקופיה פוטו-א-קוסטית, שיטת אלקטרודה כימית דו-תחמוצת הפחמן וכן הלאה.

בהתאם למיקום החיישן בזרימת האוויר, קיימות שתי שיטות דגימה נפוצות: דגימה רגילה וחור צדדי. הדגימה הרגילה היא לחבר את החיישן בדרכי הנשימה של המטופל. היתרון הוא שהוא נמצא בקשר ישיר עם זרימת האוויר, ותגובת ההכרה מהירה; הפרשות דרכי הנשימה או אדי מים יש השפעה מועטה על אפקט ניטור; אין גז שאבד. החיסרון הוא כי המשקל של החיישן הוא גדול יחסית; שטח מת נוסף (כ-20 מ"ל) נוסף; זה לא מתאים לחולים ללא צנתרים של דשמי. דגימה חור צדדי היא לשאוב ברציפות חלק מהגז מדרכי הנשימה דרך צינור הדגימה למדידה. החיישן אינו מחובר ישירות למעגל האוורור, ואינו מגדיל את המרחב המת של המעגל; אינו מגדיל את משקל הרכיבים; עבור חולים ללא צנתרים קנה מידה, צינור הדגימה שונה עדיין יכול לבצע מדידות מדויקות דרך חלל האף. החיסרון הוא שתגובת ההכרה איטית במקצת; הדגימה מושפעת אדי מים או הפרשות דרכי הנשימה; יש לטפל כדי להשלים את כמות הגז שאבד עקב דגימה במהלך הרדמה בזרימה נמוכה או הרדמה ילדים. כיום, רוב הצגים מאמצים את שיטת הדגימה של החור הצדדי.