La misura trans-cutanea dell’ossigeno (TcpO2) e della anidride carbonica (TcPCO2)

(Gas analisi transcutanea)

a cura di Romeo Martini

INTRODUZIONE

La misura della tensione transcutanea di ossigeno (TcpO2) e della anidride carbonica (TcpCO2) è un metodo non invasivo nato per valutare la pO2 e la pCO2 nei neonati (Huch 1981).

Oggi viene correntemente utilizzata in patologia vascolare per la valutazione della perfusione della cute soprattutto nelle arteriopatie in fase avanzata.

 

Per la misura dell’ossigeno si utilizza l’elettrodo di Clarke  riscaldato applicato sulla cute per mezzo di una sonda, che realizza un rilievo polarografico diretto (Byrne 1983; Dowd 1983), basato sulla reazione elettrochimica  in cui l’ossigeno viene ridotto sul catodo degli elettrodi in base alla equazione (Tremper 1984):

+ 2H2O + 4e- + 4OH–

La sonda è dotata anche di un pHmetro che valuta l’anidride carbonica misurando la produzione di ioni H+, in relazione alla equazione

H2CO3   H2O+CO2  H+ + HCO3-.

Per avere una buona lettura della TcpO2 e della TcpCO2 la temperatura della cute deve essere tra 43 e 45°C, utilizzando un termostato incluso nella sonda.

Il riscaldamento della cute provoca tre effetti essenziali  per la misurazione dei gas:

1. variazione della struttura cristallina dello strato corneo della cute con maggiore permeabilità dei gas;

2. incremento della curva di dissociazione della ossi-emoglobina;

3. aumento della diffusione dell’ossigeno attraverso la pelle mediante un’iperemia capillare cutanea (arterializzazione) (Byrne 1983; Baumbach1997).

PROCEDURA

• Temperatura della stanza a 23 o C  (de Graff 2001).

• Paziente sul letto in posizione supina, acclimatato da almeno 10 minuti, con dolore controllato (de Graff 2001; Lem and de Vries 1997).     

• Temperatura sonda a 43 –45 gradi (de Graff 2001; Rithalia 1985)

• Attendere la calibrazione della la sonda (l’apparecchio segnala “Ready”).

• Scelta della zona cutanea su cui porre l’elettrodo.

La zona di cute su cui deve essere applicato l’elettrodo deve essere scelta con cura (de Graaff 2001).

Non posizionare sopra le ferite, protuberanze ossee, zone sopra i  tendini o sopra le vene (Fronek 1997).

Sono da preferire zone convesse della cute (Hauser  Shoemaker 1983), che  garantiscono una adesione migliore dell’anello di fissazione.

• Preparazione della cute  per l’applicazione dell’elettrodo.

È consigliabile rimuovere mediante un cerotto lo strato corneo in eccesso (Fronek 1997, Scheffler e Rieger 1992).

Questa manovra favorisce il massimo contatto dell’anello adesivo su cui poi verrà fissato l’elettrodo. Nell’anello porta sonda bisogna mettere alcune gocce di soluzione salina per permettere un buon passaggio di ossigeno e di anidride carbonica attraverso la pelle e la sonda. È consigliabile fare mettere il piede del paziente in posizione orizzontale di modo da evitare che la soluzione salina fuoriesca dal portasonda. Una volta che la sonda è ben fissata si può fare distendere l’arto.

• Tempo di stabilizzazione

Prima di leggere i valori bisogna attendere che l’elettrodo si stabilizzi. Solitamente appena applicato si osserva una drastica caduta dei valori di TcpO2 e quindi un rialzo dopo almeno 10 minuti. Ciò è dovuto al tempo che la cute impiega per vasodilatarsi e permettere un buon passaggio dell’ossigeno.

Il tempo consigliato per la lettura dei valori di TcpO2 e TcpCO2 è di circa 15-20 minuti; può variare, da 5 a 30 minuti, in base al modello dello strumento utilizzato.

Per avere una idea del tempo trascorso è possibile utilizzare un timer.

Dopo avere effettuato l’esame rimuovere delicatamente l’anello adesivo per evitare traumi cutanei.

ATTENZIONE A……!

• Temperatura: l’uso della sonda, in particolare su cute sofferente (zone in prossimità di lesioni) può danneggiare la cute inducendo lesioni da riscaldamento continuato.

L’utilizzo prolungato della sonda nella stessa posizione (monitoraggio) non può protrarsi oltre le 6 ore (Tremper 1981, Southall 1994).

• Secrezioni: la presenza di secrezione o essudato può provocare una adesione non corretta dell’anello porta sonda con rilievo di valori di TcPO2 e TcpCO2 non affidabili (la sonda “leggerebbe” l’ossigeno dell’aria della stanza). Se si è eseguito un esame su una zona con materiale infetto è opportuno cambiare la membrana e disinfettare la sonda per ridurre il rischio di trasmissione di infezione ad altri pazienti.

• Adesività del porta sonda: assicurarsi che il porta sonda sia aderente, a volte la cute è molto fragile e durante la registrazione il porta sonda si può staccare anche parzialmente consentendo all’aria di  entrare a contatto con la sonda.  

• Integrità della membrana della sonda: sostituire la membrana una volta alla settimana, indipendentemente dall’uso (Poets e Southall, 1994) il tempo di calibratura può essere influenzato. Osservare la superficie del porta membrana della sonda. Piccole lesioni possono  inficiare i risultati.

APPLICAZIONI

Dopo i primi utilizzi per il monitoraggio neonatale (Niehaus e Kallibjian 1989) che mostrarono una eccellente correlazione fra tcpO2 e paO2, il metodo è stato ampiamente utilizzato in anestesiologia (Baumbach 1997) ed in ambito vascolare.

La TcpCO2  nella nostra unità operativa  è particolarmente tenuta in considerazione anche se in letteratura non vi è una importante rilevanza clinica. Dati non pubblicati della nostra esperienza evidenziano come alti livelli siano associati ad outcome sfavorevoli per la vitalità della cute.

Le nostre principali applicazioni, in linea con quelle della letteratura, riguardano:

– la valutazione dei livelli di amputazione,

– il valore prospettico della guarigione delle lesioni cutanee (Burgess 1982; Benscoter 1984; Harward 1985),

– la diagnostica vascolare non invasiva (selezione dei pazienti con ischemia critica).

Valori di riferimento della nostra Unità Operativa:

 

Cute con perfusione normale:

TcPO2 tra 50-80 mmHg;

TcpCO2 < 70 mmHg.

Diagnosi di Ischemia Critica

TcpO2 < 33 mmHg

TcpCO2 > 69 mmHg

Cicatrizzazione Cutanea

– per prima intenzione

  (guarigione moncone di amputazione)

– attecchimento di cellule

cutanee autologhe

TcpO2 non inferiore a 25 mmHg

TcpCO2 non superiore a 72 mmHg

BIBLIOGRAFIA

Baumbach, P. (1997) Understanding Transcutaneous pO2 and pCO2 Measurements. Patient Focus Circle. Radiometer Copenhagen. p.1-12.

Benscoter, J.L, Garber, A, Friedberg, J. (1984) Transcutaneous oxygen measurement as a noninvasive indicator of level of tissue healing in patients with peripheral vascular disease and projected amputations. Journal of the American Osteopathic Association. 83(8),p.560-74.

Byrne, P, Provan, J.L, Ameli, F.M and Jones, D.P. (1983) The Use of Transcutaneous Oxygen Tension Measurements in the Diagnosis of Peripheral Vascular Insufficiency. Annals of Surgery. 200(2),p.159-65.

Burgess, E.M, Matsen, F.A, Wyss, C.R and Simmons, C.W. (1982) Segmental Transcutaneous Measurements of PO2 in Patients Requiring Below-the-Knee Amputation for Peripheral Vascular Insufficiency. The Journal of Bone and Joint Surgery. 64-A(3),p.378-82.

de Graff, J.C, Ubbink, D.T, Legemate, D.A, de Hann, R.J and Jacobs, M.J. (2001) Interobserver and intraobserver reproducibility of peripheral blood and oxygen pressure measurements in the assessment of lower extremity arterial disease. Journal Vascular Surgery. 33(5),p.1033-40.

Dowd, G.S.E, Linge, K and Bentley, G. (1982) Transcutaneous PO2 Measurement in Skin Ischaemia. The Lancet. January 2,p.48.

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Franzek, U and Rayman, G. (1996) Assessment of microvascular function and tissue viability. In Tooke, J.E and Lowe, G.D.O. (Eds.) A Textbook of Vascular Medicine. London: Arnold.

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Harward, T.R, Volny, J, Golbranson, F, Bernstein, E.F and Fronek, A. (1985) Oxygen inhalation-induced transcutaneous pO2 changes as a predictor of amputation level. Journal of Vascular Surgery. 2(1),p.220-07.

Hauser, C.J and Shoemaker, W.C (1983) Use of a Trancutaneous PO2 Regional Perfusion Index to Quantify Tissue Perfusion in Peripheral Vascular Disease. Annals of Surgery. 197(3),p.337-43.

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Lem, F.C and de Vries, J. (1997) Transcutaneous Oxygen Measurement in Stroke: Circulatory Disorder of the Affected Leg? Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 78,p.998-1002.

Niehaus, L.P and Kallibjian, A. (1989) Application of Transcutaneous Oxygen Measurement in Podiatric Surgery. The Journal of Foot Surgery. 28(2),p.124-26.

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Scheffler, A and Rieger, H. (1992) Clinical information content of transcutaneous oxymetry (tcpO2) in peripheral arterial occlusive disease. (A review of the methodological and clinical literature with a special reference to critical limb ischaemia. VASA. 21(2),p.111-26.

Tremper, K.K. (1984) Transcutaneous PO2 measurement. Canadian Anaesthetic’s Society Journal. 31(6),p.664-77.

Tremper, K.K and Shoemaker, W.C. (1981) Transcutaneous oxygen monitoring of critically ill adults, with and without low flow shock. Critical Care Medicine.9(10),p.706-09.