Test arteriálních krevních plynů - Arterial blood gas test

Zkouška na plyn v arteriální krvi
Davenport obr 10.jpg
PletivoD001784
MedlinePlus003855
LOINC24336-0

An plyn z arteriální krve (ABG) test měří množství arteriálních plynů, jako je kyslík a oxid uhličitý. Test ABG vyžaduje, aby byl odebrán malý objem krve z radiální tepna s stříkačka a tenký jehla,[1] ale někdy stehenní tepna v slabina nebo je použit jiný web. Krev lze také odebrat z arteriální katétr.

Test ABG měří napětí krevních plynů hodnoty arteriální parciální tlak kyslíku (PaO2) a arteriální parciální tlak oxidu uhličitého (PaCO2) a pH krve. Kromě toho arteriální nasycení kyslíkem (SaO2) lze určit. Tyto informace jsou zásadní při péči o pacienty s kritickými nemocemi nebo respiračními chorobami. Proto je test ABG jedním z nejběžnějších testů prováděných u pacientů v jednotky intenzivní péče. V jiných úrovně péče, pulzní oxymetrie plus transkutánní měření oxidu uhličitého je méně invazivní alternativní metoda získávání podobných informací.

Test ABG může také měřit hladinu hydrogenuhličitan v krvi. Mnoho analyzátorů krevních plynů bude také uvádět koncentrace laktát, hemoglobin, několik elektrolyty, oxyhemoglobin, karboxyhemoglobin, a methemoglobin. Testování ABG se používá hlavně v pulmonologie a medicína kritické péče určit výměna plynu přes alveolární-kapilární membránu. Testování ABG má také řadu aplikací v jiných oblastech medicíny. Kombinace poruch mohou být složité a obtížně interpretovatelné, takže kalkulačky,[2] nomogramy a pravidla[3] se běžně používají.

ABG Vzorky původně byly odeslány z kliniky do lékařská laboratoř pro analýzu. Novější zařízení umožňuje provést analýzu také jako testování v místě péče, v závislosti na vybavení dostupném na každé klinice.

Odběr vzorků a analýza

Stolní analyzátor ABL800 FLEX - Radiometer Medical
Moderní analyzátor krevních plynů. Toto zařízení je schopné hlásit pH, pCO2, pO2, SatO2, Na+, K.+, Cl−, Ca2+, Hemoglobin (celkem a deriváty: O2Hb, MetHb, COHb, HHb, CNHb, SHb), hematokrit, celkový bilirubin, glukóza, laktát a močovina. (Cobas b 221 - Roche Diagnostics ).

Arteriální krev pro analýza krevních plynů je obvykle kreslen a Respirační terapeut a někdy a flebotomista, a zdravotní sestřička, a záchranář, Zdravotník, zdravotnice nebo lékaře.[4] Krev se nejčastěji odebírá z radiální tepna protože je snadno přístupný, lze jej komprimovat pro kontrolu krvácení a má menší riziko vaskulární okluze. Výběr radiální tepny, ze které se má čerpat, je založen na výsledku Allenův test. The brachiální tepna (nebo méně často stehenní tepna ) se také používá, zejména při mimořádných situacích nebo u dětí. Krev lze také odebrat z arteriálního katétru již umístěného v jedné z těchto tepen.[5][Citace je zapotřebí ]

Pro vzorky krevních plynů se používají plastové a skleněné injekční stříkačky. Většina stříkaček je balena a obsahuje malé množství heparin, aby se zabránilo koagulace. Může být nutné heparinizovat další injekční stříkačky natažením malého množství tekutého heparinu a jeho dalším vystříknutím, aby se odstranily vzduchové bubliny. Jakmile je vzorek získán, je věnována pozornost eliminaci viditelných bublin plynu, protože tyto bubliny se mohou rozpustit ve vzorku a způsobit nepřesné výsledky. Uzavřená injekční stříkačka se vezme do a analyzátor krevních plynů.[6] Pokud se použije plastová injekční stříkačka na krevní plyn, měl by být vzorek přepraven a udržován při pokojové teplotě a analyzován do 30 minut. Pokud se před analýzou očekává delší časové zpoždění (tj. Větší než 30 minut), měl by se vzorek odebrat do skleněné injekční stříkačky a okamžitě umístit na led.[7] Standardní krevní testy mohou být také provedeny na arteriální krvi, jako je měření glukóza, laktát, hemoglobiny, dys-hemoglobiny, bilirubin a elektrolyty.

Odvozené parametry zahrnují koncentraci hydrogenuhličitanu, SaO2 a přebytek báze. Koncentrace bikarbonátu se vypočítá z naměřeného pH a PCO2 pomocí Henderson-Hasselbalchovy rovnice. SaO2 je odvozen z naměřeného PO2 a vypočítán na základě předpokladu, že veškerý měřený hemoglobin je normální (oxy- nebo deoxy-) hemoglobin.[8]

Výpočty

Detail měřicí komory moderního analyzátoru krevních plynů ukazující měřicí elektrody. (Cobas b 121 - Roche Diagnostics)

Přístroj použitý pro analýzu nasaje tuto krev ze stříkačky a změří pH a parciální tlaky kyslíku a oxidu uhličitého. Rovněž se vypočítá koncentrace hydrogenuhličitanu. Tyto výsledky jsou obvykle k dispozici pro interpretaci do pěti minut.

V medicíně se při léčbě krevních plynů u pacientů v podchlazení používají dvě metody: metoda pH-stat a metoda alfa-stat. Nedávné studie naznačují, že metoda α-stat je lepší.

  • Statistika pH: Hodnota pH a další výsledky ABG se měří při skutečné teplotě pacienta. Cílem je udržovat pH 7,40 a arteriální napětí oxidu uhličitého (paCO2) při 5,3 kPa (40 mmHg) při skutečné teplotě pacienta. Je nutné přidat CO2 k dosažení tohoto cíle kyslíku.
  • α-stat (alfa-stat): Hodnota pH a další výsledky ABG se měří při 37 ° C, navzdory skutečné teplotě pacienta. Cílem je udržovat arteriální napětí oxidu uhličitého na 5,3 kPa (40 mmHg) a pH na 7,40, měřeno při +37 ° C.

Strategie pH-stat i alfa-stat mají teoretické nevýhody. Metoda α-stat je metodou volby pro optimální funkci myokardu. Metoda pH-stat může vést ke ztrátě autoregulace v mozku (spojení průtoku krve mozkem s rychlostí metabolismu v mozku). Zvyšováním průtoku krve mozkem nad rámec metabolických požadavků může metoda pH-stat vést k mozkové mikroembolizaci a intrakraniální hypertenzi.[8]

Pokyny

  1. Změna PaCO o 1 mmHg2 nad nebo pod 40 mmHg vede k 0,008 jednotkové změně pH v opačném směru.[9]
  2. PaCO2 se sníží o přibližně 1 mmHg při každém snížení o 1 mEq / L v [HCO−
    3    ] pod 24 mEq / L
  3. Změna v [HCO−
    3    ] 10 mEq / L povede ke změně pH přibližně o 0,15 jednotky pH ve stejném směru.
  4. Posoudit vztah pCO2 s pH: Pokud pCO2 & pH se pohybují v opačných směrech, tj. pCO2 ↑ když je pH <7,4 nebo pCO2 ↓ při pH> 7,4 se jedná o primární respirační poruchu. Pokud pCO2 & pH se pohybují stejným směrem, tj. pCO2 ↑ když je pH> 7,4 nebo pCO2 ↓ při pH <7,4 se jedná o primární metabolickou poruchu.[10]

Parametry a referenční rozsahy

To jsou typické referenční rozsahy, ačkoli různé analyzátory a laboratoře mohou používat různé rozsahy.

AnalytRozsahVýklad
pH7.34–7.44[11]The pH nebo H+ označuje, zda je člověk acidemický (pH <7,35; H.+ > 45) nebo alkalické (pH> 7,45; H+ < 35).
H+35–45 nmol /L (čM )
Arteriální parciální tlak kyslíku (StrAÓ2)10–13 kPa
75–100 mmHg[11]		Nízký PaO2 znamená, že daná osoba správně neokysličuje a je hypoxemická. (Všimněte si, že nízký PaO2 osoba není povinna mít hypoxie.)[proč? ] KohoutekAÓ2 menší než 60 mm Hg, doplňkový kyslík by měl být podáván.
Arteriální parciální tlak oxidu uhličitého (StrACO2)4,7–6,0 kPa
35–45 mmHg[11]		Parciální tlak oxidu uhličitého (PaCO2 ) je indikátor CO2 produkce a eliminace: pro konstantní rychlost metabolismu PaCO2 je zcela určen jeho eliminací do větrání.[12] Vysoký PaCO2 (respirační acidóza, alternativně hyperkapnie ) označuje nedostatečnou ventilaci (nebo vzácněji a hypermetabolická porucha ), nízký PaCO2 (respirační alkalóza, alternativně hypokapnie ) hyper- nebo nadměrná ventilace.
HCO3–22–26 mEq / lThe HCO3– iont označuje, zda a metabolické problém je přítomen (např ketoacidóza ). Nízká HCO3– označuje metabolická acidóza, výška HCO3– označuje metabolická alkalóza. Protože tato hodnota, je-li uvedena s výsledky krevních plynů, je analyzátorem často vypočítávána, korelace by měla být zkontrolována pomocí celkem CO2 úrovně jak přímo měřeno (viz níže).
SBCE21 až 27 mmol / lkoncentrace bikarbonátu v krvi při a CO2 5,33 kPa, plný nasycení kyslíkem a 37 stupňů Celsia.[13]
Základní přebytek-2 až +2 mmol / lZákladní přebytek se používá pro hodnocení metabolické složky acidobazické poruchy, a označuje, zda má daná osoba metabolickou acidózu nebo metabolickou alkalózu. Na rozdíl od hladin hydrogenuhličitanu je přebytek báze vypočítanou hodnotou určenou k úplné izolaci nedýchací části změny pH.[14]

Existují dva výpočty základního přebytku (extracelulární tekutina - BE (ecf); krev - BE (b)). Výpočet použitý pro BE (ecf) = [HCO3–] - 24,8 + 16,2 × (pH - 7,4). Výpočet použitý pro BE (b) = (1 - 0,014 × Hgb ) × ([HCO3–] - 24,8 + (1,43 × Hgb + 7,7) × (pH - 7,4).

celkový CO2 (tCO2 (P)C)23–30 mmol / l[15]
100–132 mg / dL[16]		Toto je celkové množství CO2, a je součtem HCO3– a PCO2 podle vzorce: tCO2 = [HCO3–] + α× PCO2, kde α = 0,226 mM / kPa, HCO3– je vyjádřen v milimolární koncentrace (mM) (mmol / L) a PCO2 je vyjádřeno v kPa
Ó2 Obsah (C.AÓ2, C.protiÓ2, C.CÓ2)% obj.
(ml O2/ dL krev)		Toto je součet kyslíku rozpuštěného v plazmě a chemicky vázaného na hemoglobin stanoveno výpočtem: CAÓ2 = (PaO2 × 0,003) + (SaO2 × 1,34 × Hgb), kde je koncentrace hemoglobinu vyjádřena v g / dL.[17]

Znečištění vzorku vzduchem v místnosti bude mít za následek abnormálně nízký obsah oxidu uhličitého a pravděpodobně zvýšené hladiny kyslíku a současné zvýšení pH. Zpožděná analýza (bez chlazení vzorku) může mít za následek nepřesně nízkou hladinu kyslíku a vysokou hladinu oxidu uhličitého v důsledku pokračujícího buněčného dýchání.

pH

Patofyziologie hodnoty vzorku
BMP /ELEKTROLYTY:
Na+ = 140Cl− = 100DRDOL = 20/
Glu = 150
K.+ = 4CO2 = 22PCr = 1.0\
ARTERIÁLNÍ KRVNÝ PLYN:
HCO3− = 24pACO2 = 40pAÓ2 = 95pH = 7.40
ALVEOLAR PLYN:
pACO2 = 36pAÓ2 = 105A-a g = 10
JINÝ:
Ca. = 9.5Mg2+ = 2.0PO4 = 1
CK = 55BÝT = −0.36AG = 16
OSMOLARITA SÉRA /RENAL:
PMO = 300PCO = 295POG = 5BUN: Cr = 20
URINALÝZA:
UNa+ = 80UCl− = 100UAG = 5FENa = 0.95
Spojené království+ = 25USG = 1.01UCr = 60UO = 800
PROTEIN /GI /FUNKČNÍ ZKOUŠKY Z JÍDLA:
LDH = 100TP = 7.6AST = 25TBIL = 0.7
HORSKÁ PASTVINA = 71Alb = 4.0ALT = 40před naším letopočtem = 0.5
AST / ALT = 0.6BU = 0.2
AF alb = 3.0SAAG = 1.0SOG = 60
Mozkomíšní mozek:
CSF alb = 30CSF glu = 60CSF / S alb = 7.5CSF / S lep = 0.4

Normální rozmezí pro pH je 7,35–7,45. Jak pH klesá (<7,35), znamená to acidóza, zatímco pokud se pH zvýší (> 7,45), znamená to alkalóza. V kontextu arteriálních krevních plynů bude nejčastější výskyt respirační acidóza. Oxid uhličitý se v krvi rozpouští jako kyselina uhličitá, slabá kyselina; ve velkých koncentracích však může drasticky ovlivnit pH. Kdykoli je špatná plicní ventilace, očekává se, že hladina oxidu uhličitého v krvi vzroste. To vede ke vzestupu kyseliny uhličité, což vede ke snížení pH. Prvním pufrem pH budou plazmatické proteiny, protože mohou přijímat určité množství H+ ionty, které se snaží udržet acidobazická homeostáza. Jak koncentrace oxidu uhličitého nadále rostou (PaCO2 > 45 mmHg), stav známý jako respirační acidóza. Tělo se snaží udržovat homeostázu zvyšováním dechové frekvence, což je stav známý jako tachypnoe. To umožňuje mnohem více oxidu uhličitého unikat z těla plícemi, čímž se zvyšuje pH tím, že má méně kyseliny uhličité. Pokud je člověk v kritickém prostředí a je intubován, musí mechanicky zvýšit počet dechů.[Citace je zapotřebí ]

Respirační alkalóza (Pa CO2 <35 mmHg) nastává, když je v krvi příliš málo oxidu uhličitého. Může to být způsobeno hyperventilací nebo nadměrným dechem vydávaným pomocí a mechanický ventilátor v prostředí kritické péče. Je třeba uklidnit osobu a pokusit se snížit počet vydechovaných dechů k normalizaci pH. Dýchací cesta se snaží kompenzovat změnu pH během 2–4 hodin. Pokud to nestačí, proběhne metabolická cesta.

Za normálních podmínek Henderson-Hasselbalchova rovnice dá pH krve

kde:

Ledviny a játra jsou dva hlavní orgány odpovědné za metabolickou homeostázu pH. Bikarbonát je báze, která pomáhá přijímat přebytečné vodíkové ionty, kdykoli dochází k acidémii. Tento mechanismus je však pomalejší než dýchací cesta a může trvat několik hodin až 3 dny, než se projeví. Při acidémii stoupají hladiny hydrogenuhličitanu, aby mohly neutralizovat přebytečnou kyselinu, zatímco v případě alkaliémie je tomu naopak. Když tedy test arteriálních krevních plynů odhalí například zvýšený hydrogenuhličitan, problém přetrvává již několik dní a metabolická kompenzace proběhla u problému s krevní anémií.[Citace je zapotřebí ]

Obecně je mnohem snazší napravit akutní poruchu pH úpravou dýchání. Metabolické kompenzace probíhají v mnohem pozdější fázi. V kritickém prostředí však osoba s normálním pH, vysokým CO2a vysoký hydrogenuhličitan znamená, že i když je zde vysoká hladina oxidu uhličitého, existuje metabolická kompenzace. Výsledkem je, že je třeba dávat pozor, aby nedošlo k uměle upravenému dechu ke snížení oxidu uhličitého. V takovém případě náhlé snížení oxidu uhličitého znamená, že hydrogenuhličitan bude v přebytku a způsobí metabolickou alkalózu. V takovém případě by měla být hladina oxidu uhličitého pomalu snižována.[Citace je zapotřebí ]

Viz také

Reference

  1. ^ Dr. Colin Tidy (26. ledna 2015). „Arteriální krevní plyny - indikace a interpretace“. Trpěliví. Prověřil Dr. Adrian Bonsall. Citováno 2017-01-02.
  2. ^ Baillie K. „Tlumočník arteriálních krevních plynů“. prognosis.org. Citováno 2007-07-05. - Online analýza arteriálních krevních plynů
  3. ^ Baillie, JK (2008). „Jednoduchá, snadno zapamatovatelná„ pravidla “pro rychlé posouzení fyziologické kompenzace za acidobazické poruchy“. Hrudník. 63 (3): 289–90. doi:10.1136 / tis. 2007.091223. PMID  18308967.
  4. ^ Aaron SD, Vandemheen KL, Naftel SA, Lewis MJ, Rodger MA (2003). „Topický tetrakain před arteriální punkcí: randomizovaná, placebem kontrolovaná klinická studie“. Respir. Med. 97 (11): 1195–1199. doi:10.1016 / S0954-6111 (03) 00226-9. PMID  14635973.
  5. ^ Hager HH, Burns B (31. července 2020). „Kanylace tepny“. StatPearls. PMID  29489243. Citováno 13. srpna 2020. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  6. ^ Horn, Klaus; Gruber, Rudolf; Ugele, Bernhard; Küster, Helmut; Rolinski, Boris (1. října 2001). „Měření celkového bilirubinu fotometrií na analyzátoru krevních plynů: potenciál pro použití v novorozeneckých testech v místě péče“. Klinická chemie. 47 (10): 1845–1847. doi:10.1093 / clinchem / 47.10.1845. PMID  11568098.
  7. ^ Postupy pro odběr vzorků arteriální krve; Schválený standard - čtvrté vydání (Postupy pro odběr vzorků arteriální krve; schválený standard - čtvrté vydání). Institut pro klinické a laboratorní normy. 2004. ISBN  978-1-56238-545-3. Archivovány od originál dne 2015-05-11. Citováno 2015-04-27.
  8. ^ A b Kofstad J (1996). „Krevní plyny a hypotermie: Některé teoretické a praktické úvahy“. Scand J Clin Lab Invest Suppl. 224: 21–26. doi:10.3109/00365519609088622. PMID  8865418.
  9. ^ Stoelting: Bases of Anesthesia, 5. vydání. s. 321.
  10. ^ „Arteriální krevní plyn (ABG) ve 4 krocích“. www.edulanche.com/. EduLanche. Citováno 2016-05-13.
  11. ^ A b C Tabulka normálního referenčního rozsahu z University of Texas Southwestern Medical Center v Dallasu. Používá se v interaktivní případové studii jako doprovod k patologickému základu nemoci.
  12. ^ Baillie K, Simpson A. „Kalkulačka kyslíku v nadmořské výšce“. Apex (expedice fyziologie nadmořské výšky). Archivovány od originál dne 06.06.2017. Citováno 2006-08-10. - Online interaktivní kalkulačka dodávky kyslíku
  13. ^ Kyselinový základní zůstatek (strana 3)
  14. ^ RCPA Manual: Base Excess (arteriální krev)
  15. ^ „ABG (arteriální krevní plyn)“. Brookside Associates. Citováno 2017-01-02.
  16. ^ Odvozeno od molárních hodnot pomocí molární hmotnosti 44,010 g / mol
  17. ^ Transport hemoglobinu a kyslíku. Charles L. Webber, Jr., Ph.D.

externí odkazy