Kapnografie
Die Kapnografie ist eine nicht-invasive Methode zur Messung der Kohlendioxidkonzentration während des Ausatmens (EtCO₂). Ursprünglich wurde die Kapnografie in der Krankenhausüberwachung und in der Notfallversorgung eingesetzt. Inzwischen ist sie auch in Arztpraxen und in der häuslichen Pflege zunehmend beliebter.
Die CO₂-Konzentration ist während des Ausatmens nicht konstant, sondern variiert über die Dauer der Ausatmung. Traditionell wird nicht die Konzentration, sondern der Partialdruck des CO₂ angezeigt. Dieser kann sowohl über die Zeit eines Atemzyklus als auch über das Volumen aufgetragen werden. Phase 1 zeigt den CO₂-freien anatomischen Totraum. Die Mischung von Gas aus dem anatomischen Totraum und CO₂-haltiger Luft aus den Alveolen in Phase 2 verursacht einen exspiratorischen Aufwärtshub. Das Alveolarplateau der Phase 3 stellt die Ausatmung von überwiegend alveolärer Luft dar. Am Ende der Ausatmung wird die CO₂-Spitzenkonzentration, der endtidale Wert, gemessen. Sobald die Einatmung beginnt, folgt ein schneller und scharfer inspiratorischer Abwärtshub. Die Menge an CO₂ während eines Atemzyklus liefert wichtige Informationen über den Gesundheitszustand der Patienten. EtCO₂, die Menge an Kohlendioxid, die am Ende der Ausatmung freigesetzt wird, gibt Aufschluss über die Atmungsanstrengung. Die Wellenform kann ein Anzeichen von möglichen medizinischen Problemen wie Atemwegsobstruktion, partielle Rückatmung und Hypo- oder Hyperventilation sein.
Die Axetris-Infrarotquelle EMIRS50 zeichnet sich durch eine hohe Emissionseffizienz bei der für die CO₂-Messung wichtigen Wellenlänge von 4,26μm aus, die einer Schwarzkörpercharakteristik nahe kommt. Die spezifischen Wellenlängen, die zur Messung des/der gewünschten Gases/Gase erforderlich sind, werden dabei mit schmalen Bandpassfiltern ausgewählt. Die Strahlung bei dieser Wellenlänge wird dann vom Gas absorbiert. Dies führt zu einer Signalabnahme, die proportional zur Konzentration des Gases im Probenvolumen ist. Um nützliche Daten aus einem Kapnogramm zu gewinnen, ist es ist es wichtig, 30 bis 100 Messpunkte pro Sekunde zu erfassen. Deshalb ist ein zuverlässiger IR-Emitter mit hoher Frequenz erforderlich. Der Axetris-IR-Emitter EMIRS50 bietet eine Infrarotquelle mit bemerkenswert schnellen elektrischen Modulationsraten und einer hohen Modulationstiefe von über 60% bei 100Hz.
Sidestream-Analysatoren verwenden nur eine kleine Probe der Atemgase. Ein möglichst leichtes Sensormodul ist für Mainstream-Analysegeräte besonders wichtig, weil der Sensor direkt am Beatmungsschlauch platziert wird. Die Verringerung des Gewichts vom Sensormodul verbessert dadurch direkt den Patientenkomfort. Der speziell für diesen Zweck entwickelte IR-Emitter EMIRS50 zeichnet sich durch eine besonders geringe Grösse, einen niedrigen Stromverbrauch und eine hohe Modulationstiefe aus. Weil diese Eigenschaften generell für die Kapnografie vorteilhaft sind, kann die IR-Quelle EMIRS50 auch für den Sidestream verwendet werden.
Die hochauflösende Messung der CO₂-Konzentration erfordert eine hohe Abtast-Rate. Dazu sollte der Sender mit einer hohen Modulationsfrequenz bei minimalem Amplitudenverlust arbeiten. Ein schnell reagierender CO₂-Sensor verbessert die Sicherheit der Patienten und erfordert zuverlässige Komponenten, einschliesslich der Infrarotquellen. Die IR-Quelle EMIRS50 von Axetris wurde speziell für medizinische Anwendungen wie die Kapnografie entwickelt und erfüllt genau die Anforderungen der Hersteller von medizinischen Geräten. Die hohe Emission bei 4,26 μm macht den IR-Emitter EMIRS50 zur ersten Wahl, wenn es darum geht, ihn in Main- oder Sidestream-Geräte zu integrieren. Die kompakte Grösse und das geringe Gewicht sind besonders in Mainstream-Analysegeräten von Vorteil. Darüber hinaus verbessert die integrierte Strahlformung von Axetris erheblich die Effizienz. Die Kombination aus EMIRS50 und optimiertem Reflektor bietet Herstellern ein Gerät von höchster Zuverlässigkeit.