دستگاه کپنوگراف، از تجهیزات پزشکی کاربردی در  اتاق عمل و بخش های ویژه بیمارستانی و مورد استفاده متخصصان بیهوشی است. این دستگاه میزان گاز دی اکسید کربنی که در انتهای بازدم بیمار (ETCO2) وجود دارد را اندازه گیری میکند. این کار به طور مداوم و لحظه ای این مورد را اندازه گیری کرده و نشان میدهد.

روش کار این دستگاه کاملا غیر تهاجمی و در حین عمل جراحی و بیهوشی بسیار کارآمد است. با استفاده از کپنوگراف لزوم خونگیری از بیمار به طور پیوسته وجود ندارد و میازن دی اکسید کربن خون آسان تر مشخص میشود.

علم کپنوگرافی (کاپنوگرافی) از سال ۱۹۴۳ تحولات زیادی داشته و در دهه ۷۰ اروپا و دهه ۸۰ آمریکا، به یکی از بخش های ضروری بیهوشی در اتاق عمل تبدیل شده است.

کپنوگراف در لغت به معنی Capno یعنی دی اکسید کربن و Graph به معنی صفحه نمایش جهت خواندن و ثبت کردن می باشد.

عملکرد دستگاه کپنوگراف

دستگاه کپنوگراف میزان دی اکسید کربن را از طریق یک نمودار، روی نمایشگر دستگاه نشان میدهد. این نمودار بر حسب میلیمتر جیوه و زمان می باشد و تغییرات در این نمودار بر اساس فشارنسبی دی اکسید کربن است.

میزان فشار نسبی دی اکسید کربن میتواند نشان دهنده بیماری ریه یا نارسایی قلبی باشد. بررسی ETCO2 بیشترین مقدار دی اکسید کربن در انتهای هر موج تنفسی است و تغییرات در آن به کادر درمان برای تشخیص شدت بیماری و نوع درمان لازم برای آن کمک میکند.

به طور مثال کاهش ناگهانی ETCO2 نشان دهنده آمبولی ریه، کاهش برون ده قلبی و یا انسداد راه های تنفسی است.

همچنین از طریق مانیتور میتوان اطلااعات ارزشمندی درباره کیفیت تهویه بیمار یا قطع نشت مسیر ونتیلاسیون به دست آورد.

کاربرد دستگاه کپنوگرافی

هدف از کاربرد این دستگاه برای متخصصین بیهوشی، اطلاع از سطح اکسیژن خون بیمار یا هیپوکسمی می باشد. افت سطح اکسیژن خون میتواند موجب آسیب های مغزی شود.

به دلیل کاربرد موثر، استفاده از این دستگاه تنها به اتاق عمل محدود نشده و در اورژانس، بخش مراقبت های ویژه و دیگر موقعیت های پزشکی نیز کاربرد دارد.

علاوه بر موارد ذکرشده، کاپنوگراف یک شاخص مطمئن برای لوله گذاری نای یا اینتوبه می باشد و انجام صحیح لوله گذاری در نای کمک میکند.

لوله گذاری در نای برای بازکردن راه هوایی بیمار انجام میگیرد و استفاده از این دستگاه به تشخیص دی اکسید کربن کمک میکند.  اگر نتوان دی اکسید کربن را تشخیص داد، ممکن است لوله به جای نای در مری وارد شود.

استفاده از این دستگاه همچنین اطلاعاتی را درباره خونرسانی ریه، الگوی تنفسی و تهویه راه هوایی در اختیار ما قرار میدهد.

علاوه بر این در حین انجام احیای قلبی، میتوان تاثیر ماساژ قلبی و کیفیت گردش خون را به وسیله این دستگاه بررسی کرد.

در طول بیهوشی بیمار نیز اطلاعاتی از شراطی تنفسی بیمار، قطع شدن مسیر تهویه و نشت هوای دم را در اختیار کادردرمان میگذارد. اکسیژناسیون و تهویه از مواردی است که باید در بیماران اینتوبه شده مدام بررسی شود.

سنجش اکسیژن به وسیله پالس اکسیمتر معمول است. اما کاپنوگراف اطلاعاتی را در رابطه با ونتیلاسیون، متابولیسم و …به صورت لحظه ای ارائه میدهد. اطلاعاتی همچون اینکه دی اکسید کربن چگونه از طریق عروق جابجا میشود و یا توسط دستگاه ریوی از بین میرود.

انواع دستگاه کپنوگراف

کپنوگراف Side stream :

این دستگاه دارای یک سنسور CO2 می باشد که به یک تعدیل کننده راه هوائی متصل است. این تعدیل کننده بین جریان هوایی ونتیلاتور و تیوب داخل نای بیمار قرار میگیرد.

سنسور از یک منبع نوری، یک واحد نمونه گازی و یک فیلتر برشی چرخ مانند مرتبط با آشکارساز نوری تشکیل شده است. وظیفه این سنسور فرستاندن نور مادون قرمز از طریق تعدیل کننده را به عهده دارد.

نور مادون قرمز توسط CO2 در جریان هوای بیرون رونده جذب میشود. هرچه میزان CO2 بیشتر باشد، میزان نور مادون قرمز بیشتری نیز جذب میشود و نور کمتری به آشکارساز میرسد. سیگنال تولید شده به دستگاه فرستاده میشود تا نمودار روی صفحه نمایش ترسیم گردد.

این مدل از دستگاه های کپنوگراف از گاز موجوددر لوله هوایی بیمار نمونه برداری میکنند و این کار توسط لوله کوچک نمونه برداری انجام میشود. تمام اندازه گیری ها و پردازش سیگنال درون خود کپنوگراف انجام میگیرد. عملکرد دستگاه Side stream از این نظر شبیه به کپنوگراف Main Stream است.

کپنوگراف Main stream :

در مین استریم یا مانیتور مستقیم، سنسور دی اکسید کربن مستقیم به لوله تراشه متصل است و گاز تنفسی (دی اکسید کربن) را در خون اندازه گیری میکند. روش عملکرد این دستگاه نسبت به Side stream سریع تراست. از این مدل تنها در شرایطی استفاده میشود که شخص اینتوبه شده باشد.

مزایای استفاده از کاپنوگراف

غیر تهاجمی بودن (بدون نیاز به گرفتن مکرر نمونه خون جهت تعیین میزان دی اکسید کربن خون را کاهش می دهد)

سرعت بالا در اندازه‌گیری

فراهم آوردن اندازه‌گیری مداوم (مونیتورینگ)

کم‌حجم و کوچک بودن

کمک به ارزیابی مشکلات تنفسی

معایب دستگاه های کپنوگراف

وجود ترشح و رطوبت در طولانی مدت موجب از کارافتادن حسگرها خواهد شد.

استفاده ازاین دستگاه در مواردی که در بیمار دارای لوله نای باشد، مشکل خواهد بود.

پاسخ کند نسبت به تغییرات سطح دی‌اکسیدکربن