P（cv-a）CO2/C（a-v）O2在内科ICU感染性休克患者液体复苏对组织氧耗量变化的预测价值

张静 刘晓姝 解郑良 郭璐 杨阳

四川省人民医院呼吸与危重症医学科（成都610072）

液体复苏是感染性休克患者的首要治疗方案。希望能通过增加心输出量（CO）使向外周输送的氧量（Do2）增加，从而增加组织氧耗量（Vo2）以改善组织缺氧。但是否所有的感染性休克患者经过扩容后都能改善组织氧耗呢？临床观察并非如此。虽然近几年有关这方面的研究较多，但目前尚缺乏可以预测能通过扩容增加Do2、Vo2、减少组织缺氧的可靠指标［1-2］。基于在感染性休克早期的研究［3］，“脓毒症拯救运动”建议脓毒症休克患者治疗时应该通过ScvO2指导扩容，目标值即超过70%。然而，目前许多研究认为用低ScvO2预测Do2减少，ScvO2超过70%作为治疗目标值具有潜在的误导性，说明ScvO2增高不能反应组织缺氧得到纠正。因此，ScvO2并不能反映组织缺氧和组织缺氧是否改善，因此其可能并不是开始液体复苏的最佳指导指标［4］。乳酸作为无氧代谢标志物，当患者存在缺氧时可能会增高。因此，这些指标可能会较ScvO2更好的指导液体复苏。既往有研究显示（P（v-a）CO2/C（a-v）O2可以反应正在发生无氧代谢，并且和乳酸有相关性。而（P（v-a）CO2/C（av）O2不同于乳酸，在脓毒症期间该比值可能是单纯反映无氧代谢的指标，同时这一比值较乳酸的反应优势在于具有更快的治疗反应性。本研究的目的是比较来源于中心静脉的ScvO2、P（v-a）CO2/C（a-v）O2和乳酸来预测是否扩容能增加CO、增加Vo2而改善组织缺氧。

1 资料与方法

1.1 纳入标准纳入我院2015年5月至2017年7月ICU脓毒症休克患者（诊断标准参照sepsis3.0）［5］。纳入标准为：（1）存在循环衰竭，收缩压≤90 mmHg或已知有高血压的患者收缩压下降超过50 mmHg。并同时具有以下至少一项特征，即认为需要进行液体复苏（感染性休克复苏治疗参考2016年脓毒症与脓毒症休克处理国际指南［6］）：①尿量≤0.5 mL/（kg·min）至少2 h；②心率＞100次p/min；③皮肤花斑；④血乳酸≥2 mmol/L；⑤需要用升压药维持平均动脉压（MAP ≥ 65 mmHg）。（2）患者家属同意安置锁骨下静脉或颈静脉导管到位和使用血流动力学监测（PICCO）。

共纳入48例感染性休克患者，患者基础特征见表1。37例患者进行机械通气，且均为控制通气模式。感染均来源于肺部，32例为脓毒症休克。48例患者中18例ScvO2值超过70%。均为脓毒症休克者。ScvO2低于70%为剩余30例。83.3%的患者使用血管活性药物。

1.2 测试和研究设计在扩容前，我们测量动脉血乳酸、血流动力学和组织氧供的相关变量。血流动力学变量包括心率、血压、通过PICCO热稀释法测量CI。组织氧供变量通过动脉和中心静脉血标本测量分析。动脉血氧含量（CaO2）计算公式如下：CaO2=1.34 × SaO2× Hb+0.003 × PaO2，（SaO2是动脉血氧合，Hb血红蛋白容积，PaO2动脉血氧分压）。静脉血氧含量CvO2的计算公式相同，只是采用了来自于静脉血的HB和PvO2。Do2计算公式如下CI×CaO2×10。Vo2计算公式Vo2=10×CI×C（a-v）O2。P（v-a）CO2差值由 P（v-a）CO2=PvCO2-PaCO2计算得到。

表1 患者基线情况Tab.1 Characteristics of patient on baseline ±s

表1 患者基线情况Tab.1 Characteristics of patient on baseline ±s

注：#理想公斤体重，a接受机械通气患者37例

指标平均年龄（岁）性别（女/男）APACHEII评分*入住ICU到扩容的平均时间（h）接受NE等血管活性药物治疗（例）NE平均剂量［μg/（kg·min）］糖尿病（例）ARDS（例）潮气量（mL/kg）a*呼吸频率（次/min）a*呼气末正压（mmHg）a*28 d病死率（%）数值64±17 4/14 21±6 5.8（1.1 ～ 11.7）40 0.28 5 8 7±2 30±4 6±3 79

经中心静脉30 min内扩容500 mL生理盐水。扩容后立即再次测量组织氧、二氧化碳的相关变量。为保证治疗持续性和医疗安全，其他复苏方法包括输液、输血、血管活性药物（去甲肾上腺素、多巴胺等）可在扩容前后持续使用，但扩容的过程中保持血管活性药物的剂量不变、输血和输液速度不变，以减少对研究结果的影响。动脉血乳酸测量时间为扩容后（3.5±0.5）h。复苏的目标是将乳酸降至≤1.7 mmol/L和ScvO2≥70%。

1.3 统计学方法统计学软件采用SPSS 2.0软件。计量资料表示为均数±标准差。扩容前后的比较采用t检验或Wilcoxon检验。组间比较采用双尾t检验或U检验。比例数据的比较采用方差检验。使用Spearman进行相关性分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 整体扩容反应从整体分析，扩容显著增加CI［（20±21）%，P＜0.05］和Do2［（13±19）%，P＜0.05］，但Vo2并没有随之显著改变［（9± 23）%，P=0.54］。

在扩容前乳酸值和P（v-a）Co2/C（a-v）o2有显著相关性（r=0.49，P ＜0.05），但在扩容后即第2次测得的乳酸值和来源于O2和CO2的相关变量并没有一致性的改变。在基线时P（v-a）Co2和CI相关（r=-0.35，P ＜ 0.05），而基线时P（v-a）CO2并不与乳酸相关（P=0.53）。输液导致的（P（v-a）Co2改变和CI改变明显相关（r=-0.69，P ＜0.05）。

2.2 容量有反应组和容量无反应组之间的差别在23个容量有反应的患者中CI增加超过15%（总人群的48%。在这些容量有反应性的患者中，CI增加（34± 15）%（P ＜ 0.05），Do2增加（30± 16）%（P＜0.05），Vo2增加（30±14）%（P ＜0.05）。扩容增加Vo2超过15%有12例（P＜0.05），然而另外扩容有反应的11例患者中Vo2并没有改变（表2）。在剩余的25例容量无反应患者中，扩容过程中动脉Hb减少（9±5）%（P ＜0.05）。伴随之，Do2减少（P ＜ 0.05），Vo2减少（4± 12）%（P ＜ 0.05）。

容量有反应和容量无反应患者在基线时ScvO2和乳酸、P（v-a）Co2/C（a-v）o2没有差别。即当比较容量反应性和容量无反应性患者中，ScvO2和乳酸、P（v-a）Co2/C（a-v）o2，并没有预测是否能通过扩容增加Vo2超过15%。

2.3 在容量有反应性组中分析Vo2对扩容反应性的预测价值在容量有反应组中Vo2同时也有反应者为12例。平均ScvO2在基线值为（64±15）%，扩容后并没有显著变化（P=0.22）。见表2。容量有反应且Vo2有增加的患者中，有7例ScvO2在基线时均大于70%，并均来自于脓毒症休克患者。在容量有反应和Vo2有反应的患者中，（P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基线值是（2.2± 0.7）mmHg/mL，扩容后有明显减少（36±28）%（P ＜0.05，表2）。

容量有反应而Vo2无反应的9例患者中，与容量有反应并Vo2有反应的患者比较，这些患者具有更低的基础P（v-a）CO2/C（a-v）O2和更低的乳酸值（表2）。而ScvO2基础值是（58±7）%，扩容后显著增加（17 ± 2）%。（P（v-a）CO2/C（a-v）O2基础值是（1.4± 0.5）mmHg/mL，扩容后没有显著增加（P=0.58，表2）。容量有反应组中，扩容导致的（P（v-a）CO2/C（a-v）O2降低（P ＜ 0.01）在Vo2无反应组中比Vo2有反应组中更明显，但在两亚组中扩容前后ScvO2（P=0.28）和乳酸（P=0.41）的变化并没有差异。

容量有反应组中，ScvO2基线值不能预测Vo2增加≥15%。然而，容量有反应组ScvO2≤70%者，Vo2有反应亚组中ScvO2基线波动在40%～50%有7个。另外，所有容量有反应组中Vo2没有反应亚组患者的ScvO2基线＞50%。因此，容量有反应组者，ScvO2值≤50%通常与扩容导致Vo2≥15%相关。

容量有反应的患者，乳酸基线值为≥2.7 mmol/L预测Vo2增加≥15%敏感性为93%，特异性为82%。P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基线是≥ 1.8 mmHg/mL可以预测Vo2增加15%敏感性为86%，特异性为91%。

2.4 基线ScvO2＞70%和≤70%患者之间的差异本研究ScvO2基础值＞70%的患者Vo2增加≥15%，然而在基础ScvO2≤70%的患者中并没有改变。与ScvO2基础值＞70%患者比较，ScvO2≤70%特征是具有更高的基础Vo2（P＜0.05）和更低乳酸值（P ＜0.05）。

表2 容量有反应的患者中不同Vo2反应的血流动力学变量和组织氧耗变量Tab.2 Hemodynamic and tissue oxygenation variables during volume expansion in volume responders according to response of Vo2 ±s

表2 容量有反应的患者中不同Vo2反应的血流动力学变量和组织氧耗变量Tab.2 Hemodynamic and tissue oxygenation variables during volume expansion in volume responders according to response of Vo2 ±s

Vo2改变 ≥ 15%（n=12）Vo2＜ 15%（n=11）指标心率（次/min）平均动脉压（mmHg）CI［L/（min·m2）］NE平均剂量［μg/（kg·min）］动脉血pH SaO2（%）HB（g/dL）PaCO2（mmHg）静脉血pH ScvO2（%）PcvCO2（mmHg）Do2［mL/（min·m2）］Vo2［mL/（min·m2）］P（v-a）CO2（mmHg）C（a-v）O2（mL）P（v-a）CO2/C（a-v）O2（mmol/L）乳酸（mmol/L）扩容前92±14 65±12 2.7±0.9 0.29 7.25±0.15 95±8 10.4±33±6 7.24±0.20 64±15 35±7 348±153 97±41 8.1±2.9 3.7±1.7 2.2±0.7 5.8±3.9扩容后90±10 81±12 3.5±1.4 0.28 7.32±0.14 95±5 9.9±2.4 32±7 7.31±0.13 66±13 34±8 426±201 132±53 4.2±3.6 3.6±1.4 1.4±0.7 3.7±1.5扩容前110±11 58±11 2.7±1.2 0.22 7.34±0.08 96±5 10.5±1.7 37±8 7.33±0.09 58±7 38±10 340±167 108±50 6.0±1.6 4.0±0.9 1.4±0.5 2.6±1.8扩容后107±15 70±9 2.8±1.4 0.22 7.35±0.09 96±4 9.8±1.4 38±8 7.34±0.11 68±4 37±9 447±224 124±66 3.8±1.5 3.4±0.9 1.3±0.5 2.4±1.4

3 讨论

尽管本研究中的3个研究变量并不能在所有感染性休克人群中预测是否可以通过扩容能增加Vo2，但乳酸和P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基线值时可以很好的预测输液后Do2增加的患者其Vo2增加。ScvO2在基础值≤50%是认为可以预测扩容是有益的，能改善患者组织缺氧。

Vo2/Do2平衡关系被用以作为判断组织缺氧和心输出量降低的指标［7］。作为无氧代谢指标乳酸是增高的［8］。但本研究并没有显示乳酸值增高可以反映扩容后Vo2的增加。ScvO2基础值＞70%的患者存在相对更低的Vo2和更高的Do2，这可能提示Vo2/Do2的关系在ScvO2基线值＞70%的患者中更密切。既往有研究认为Vo2/Do2模式存在于脓毒血症中。可以解释ScvO2更高（氧摄取障碍）和乳酸更高（可能乳酸非无氧代谢产物增加）。这些患者较低ScvO2患者而言可能有更高的氧摄取能力的改变。

休克期间，扩容根本目的是减少组织缺氧。最近有报道显示ScvO2并不能预测输液是否能增加CO。本研究进一步证实ScvO2不能预测通过Do2增加就能使组织Vo2增加。

仅在少数患者中，当ScvO2基线值＜50%被认为可以预测可以通过Do2增加Vo2。RIVERS等［3］研究中显示这些患者在复苏前具有低ScvO2值。ScvO2作为指导复苏的指标仅仅适用于一小部分患者［9］。当ScvO2值低（＜ 50%）的时候可以预测扩容可以增加Vo2具有高敏感性。

乳酸被认为能在容量有反应性的患者中预测输液增加Vo2。不能预测所有休克患者扩容可以增加Vo2。因为如果扩容不能增加Do2，也不能认为无氧代谢指标乳酸值可以作为预测指标是有价值的，因此扩容是否增加Vo2应分为两步：（1）是否有容量反应性；（2）扩容是否增加Vo2。

本研究发现P（v-a）Co2/C（a-v）o2和乳酸在扩容前有显著相关性，证实了既往研究中通过肺动脉漂浮导管测量的结果［10］。而无氧代谢时Cco2与Pco2成线性关系，因此Vco2/Do2可由P（v-a）CO2/C（a-v）O2反映。P（v-a）CO2/C（a-v）O2作为标志物的优势是反应速度更快。容量有反应组中，一旦扩容结束P（v-a）CO2/C（a-v）O2即降低。但本研究中最大的局限性在于乳酸复测的过程中未再复测计算P（v-a）CO2/C（a-v）O2，不能评价两者在变化过程中的关系。

心输出指数（CI）与ScvO2无显著相关性，与既往研究不相符。但研究纳入的人群有所不同，既往的研究包括有心血管疾病患者，而本研究仅局限于感染性休克患者。在这些脓毒症患者扩容过程中，ScvO2变化与CI之间缺乏相关性。这可能可以由Vo2/Do2平衡解释为什么当Do2和Vo2增高时ScvO2并不改变。

容量无反应组，Do2减少归结于扩容后血液稀释后HB水平降低。尽管没有减少P（v-a）CO2/C（a-v）O2，Do2也没有明显减少，因此非容量依赖性的患者进行扩容认为是有害的，因此液体管理中重要的一步就是感染性休克扩容前有必要进行容量反应性试验。

本研究的局限性在于研究人群仅为感染性休克患者，这类患者疾病严重，结果能否应用于其他人群有待进一步研究。其次乳酸并非单纯的无氧代谢标志物，本研究中非缺氧情况下乳酸增高的情况是很少见的或缺乏的。另外，来源于中心静脉血样分析O2和CO2相关变量，而非采用混合静脉血，可能就会漏掉系统脏器的氧合改变造成的影响。