对ICU危重患者动脉血气与静脉血生化中电解质检测结果的比较

童禹浩，李军文，叶子翔，郁满华，石艳，罗莎

（1.成都中医药大学护理学院，四川 成都 610075；2.成都市第一人民医院，四川 成都 610041；3.四川大学华西口腔医院，四川 成都 610041）

0 引言

电解质是指人体体液中无机物与部分以离子状态存在的有机物的统称，包含钠、氯、钾、钙离子等，电解质对维持危重患者机体内环境稳定和正常功能具有重要作用[1]。重症监护室（Intensive Care Unit，ICU）是医院集中监护和救治危重患者的专业科室，收治的患者具有病情急危及变化迅速，病死率高等特点[2-3]。电解质紊乱是导致ICU患者发病和死亡最常见的可逆病因之一，发生率可达25%[4]。快速获得准确、可靠的电解质检测结果，对ICU危重患者的救治有重要影响[5]。临床对电解质的检测是以生化分析仪对静脉血生化标本的检测结果为准，由于在标本采集、送检及检测等过程中耗时较长，所以较难及时掌握患者的电解质情况[6-7]。动脉血气（Arterial Blood Gas，ABG）分析是ICU常见的检测项目，其结果一般包括钠、氯、钾、钙等电解质数据，具有采血量少、检测速度快等特点[8-9]。目前，对ICU危重患者ABG中的电解质检测结果的准确性和可靠性的相关研究结论尚不统一[10-13]。本研究对同期采集的ICU危重患者ABG与静脉血生化标本的电解质检测结果进行准确性和可靠性分析，以期为临床应用ABG结果来及时准确评估危重患者的电解质水平提供理论参考依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料。2019年1月～12月我院ICU收治的急性生理和慢性健康评分（Acute physiological and chronic health score，APACHEⅡ）≥15分的危重患者，因病情评估需要，护士遵医嘱在晨间留取静脉血生化及动脉血气分析标本，共76例。其中，男48例，女28例；年龄（73.16±15.04）岁；其中多器官功能衰竭23例、慢性阻塞性肺疾病急性加重期21例，脓毒血症15例、感染性休克14例、心肺复苏术后3例。

1.2 仪器设备与材料。静脉血生化检测采用日本奥林巴斯AU 2700全自动生化分析仪及其原装试剂盒、校准品、质控品，ABG采用ICU床旁德国罗氏cobasb221动脉血气分析仪，动脉血采集使用美国BD一次性预冲型采血针。

1.3 标本采集。对参与标本采集的医护人员进行动静脉血标本采集的相关知识和技能规范培训，经考核均合格。于晨间护理时，遵医嘱为患者同时采集当日所需检测的动脉血气分析和静脉血生化标本。

（1）动脉血气分析标本的采集。没有动脉留置针的患者，使用BD动脉血气针于患者桡动脉处采血1 mL；有动脉留置针的患者，采用5 mL一次性空针于动脉留置针处抽取动脉血4 mL，弃去，再以BD动脉血气针采血1 mL。如实在ABG分析仪输入动脉血标本的类别、温度、采血时吸入氧浓度等数据，于采血后5 min内完成床旁动脉血气分析检测。

（2）静脉血生化标本的采集。选取未远端静脉输液的上肢，穿刺肘正中静脉采集静脉血生化检查标本，采集后15 min内送至医院检验科，采集后45 min内完成检测，科室可通过医院HIS系统实时查询检验结果。

1.4 观察指标。静脉血生化和动脉血分析气中钠、氯、钾、钙等电解质浓度。

1.5 数据统计分析方法。采用MedCalc 18.0统计软件进行数据统计分析。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示；采用配对t检验，比较分析两种方法检测电解质结果的差异性，设检验水准a=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义；采用线性回归，分析两种方法电解质检测结果的相关性，评估ABG检测电解质的准确性；通过Bland-Altman法绘制散点图，计算两种方法电解质检测结果的95%一致性界限（Limits of agreement，LOA）和平均差（Mean Difference，MD），评估ABG检测电解质结果的可靠性。

2 结果

2.1 两种方法电解质检测结果的比较。ABG检测Na+、K+、Ca2+浓度均低于静脉血生化相应的检测结果，ABG检测Cl-浓度高于静脉血生化的检测结果，见表1。

表1 动脉血气分析与静脉血生化的电解质检测的结果比较（±s）

表1 动脉血气分析与静脉血生化的电解质检测的结果比较（±s）

项目 n 动脉血生化 静脉血气分析 t P Na+ 76 136.18±6.71 140.14±6.29 19.20 0.00 Cl- 76 106.75±7.44 104.44±8.68 -5.25 0.00 K+ 76 3.88±0.57 4.13±0.60 9.19 0.00 Ca2+ 76 1.02±0.08 2.06±0.15 70.93 0.00

2.2 两种方法电解质检测结果的回归分析。使用线性回归分析ABG与静脉血生化的电解质检测结果的相关性（见图1-4）：两种方法检测结果的回归分析显示均有相关性（P＜0.05），其中，钠离子（r=0.96）、氯离子（r=0.90）和钾离子（r=0.92）的相关性较强，钙离子（r=0.52）的相关性较弱。

图1 钠离子散点图及线性回归

图2 氯离子散点图及线性回归

图3 钾离子散点图及线性回归

图4 钙离子散点图及线性回归

2.3 两种方法电解质检测结果的一致性分析。将每组动脉血气和静脉血生化检测电解质的结果配成1个测试对，分别计算各测试对的平均值与差值，采用Bland-Altman法，对两组配对的结果进行一致性分析（见图5～8）。以美国临床实验室改进修正案（United States of Clinical Laboratory Improvement Amendents，USCLIA）的最大允许误差作为基本依据[14]，其中Na+、Cl-、K+、Ca2+的最大允许误差分别为±4 mmol/L，±3 mmol/L，±0.5 mmol/L，±0.25 mmol/L。两种方法Cl-与K+检测结果的平均差分别为-2.3与0.25 mmol/L，均在USCLIA最大允许误差范围内，两种方法Na+与Ca2+检测结果的平均差为4.0与1.04 mmol/L均超过USCLIA最大允许误差范围。

图5 钠离子偏差图

图6 氯离子偏差图

图7 钾离子偏差图

图8 钙离子偏差图

3 讨论

本研究结果显示，ABG检测Na+、K+、Ca2+浓度均低于静脉血生化的结果，这分别与Sinan和Binila、Uysal和Shalini、王世芳等研究结果一致[15]。造成ABG的电解质检测结果偏低的原因可能是：①检测方法不同：全自动生化分析仪采用间接离子选择电极法；ABG采用直接离子选择电极法。②标本采集管不同：BD动脉血气针中的抗凝剂，可与标本中阳离子结合，使Na+、K+、Ca2+浓度检测值降低。③标本检测成分不同：ABG采用全血标本；静脉血生化采用未抗凝离心后的血清，血液在凝固及离心的过程中，会造成红细胞和血小板破坏，导致血清K+升高。此外，ABG主要检测血液中的iCa2+，而静脉血生化主要检测血清Ca2+。④动静脉血自身差异：动脉血能量充足，Na+-K+泵活力较强，异常离子转运较少，而静脉血相对能量供应不足，Na+-K+泵运转异常，使Na+、K+的检测结果产生差异；此外，静脉血中的二氧化碳分压及其酸性代谢产物的含量均高于动脉血，使静脉血PH值低于动脉血，导致静脉血iCa2+浓度大于动脉血。

本研究还发现，ABG检测Cl-浓度高于静脉血生化（P＜0.05）。这可能与静脉血生化标本抽取后未及时送检，而严重影响电解质结果的准确性有关。孙卫民的研究认为，静脉血生化标本放置时间过长可使血清纤维蛋白收缩，从而导致血生化结果中的Cl-降低[16]。

本研究结果显示，ABG和静脉血生化电解质检测结果中的Na+、Cl-、K+等检测结果之间的相关性较强。Wongyingsinn等研究结果也发现，ABG和静脉血生化结果中的K+之间的相关性较强，并建议临床上可以参考将ABG检测的K+结果替代视为静脉血生化K+结果[17]。Budak等研究结果又认为，虽然两种方法检测结果中的Na+、K+的相关性较强，但这两种电解质检测结果的平均差较大，不建议将ABG的Na+、K+检测结果替代静脉血生化结果作为临床诊疗指导[18]。康睿男研究结果显示两种方法检测的Cl-相关性较强，临床诊疗也可以参考ABG检测的结果[19]。

两种方法检测Ca2+结果的相关性较差，与梅曼等研究结果不同[20]。有研究认为，患者ABG的Ca2+检测结果会受患者机体二氧化碳潴留、血液PH值降低，以及患者的发热等因素的影响而降低[21]。

本研究使用Bland-Altman法可以有效避免配对t检验与简单相关分析产生的片面性，因此结果更具有临床实用性[22]。本研究结果显示ABG和静脉血生化两种方法检测Cl-、K+一致性较好，与严湘红等研究报道一致，提示临床上可以参考将ABG检测Cl-、K+结果代替静脉血生化；但Na+、Ca2+一致性较弱，与Vivek和梅曼等研究结果一致，临床诊疗中ABG尚不能代替静脉血生化Na+、Ca2+检测结果。由于本研究两种检测方法的不同，造成两种方法检测Ca2+的一致性较弱，且平均差大于临床允许误差范围，因此临床上Ca2+的检测应以静脉血生化检测结果为准。此外，Zhang等认为当ABG结果显示明显的高或低钾时，结果可作为临床参考，一旦获得静脉血生化结果，应及时校正并在必要时进行调整。

4 结论

ICU危重患者动脉血气分析与静脉血生化脉检测Na+、Cl-、K+、Ca2+离子结果存在差异性；两种方法检测K+、Cl-结果相关性、一致性均较强，可参考用于指导临床决策；必要时可通过线性回归方程对静脉血生化Na+、Ca2+检测结果进行估算，但其正确性及临床实用性有待大样本多中心的前瞻性研究进一步证实，以期为今后临床诊疗作理论参考依据。