氧合相关指标在液体复苏治疗中的研究进展

陈金明 高名丽 林起庆

【关键词】 氧合指标;液体复苏;血氧饱和度;氧分压差;二氧化碳分压差

中图分类号：R441.9    文献标志码：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.10.011

液体复苏是通过快速补液的方式纠正有效血容量的绝对或相对不足，增加心输出量，改善组织器官的低灌注以及纠正组织缺氧[1]。临床常通过监测患者的平均动脉压（MAP）、中心静脉压（CVP）、尿量等指标评估血流动力学状态以指导液体复苏，但这些指标在判断组织缺氧方面缺乏精确性和敏感性。氧在机体内的变化较血流动力学的改变更为敏感，监测氧合相关指标以判断患者有无发生缺氧，可作为判断液体复苏是否成功的标志。临床上，乳酸（Lac）常作为氧代谢和组织灌注好坏的衡量指标，但其结果存在滞后性的缺点。目前中心静脉血气中氧合指标在指导液体复苏的相关研究中逐渐受到重视，本文就全身氧合指标的各自特点及优势进行分析，探讨全身氧合指标与局部氧合指标联合使用的可能性，进而为从全身水平深入至局部组织判断病情奠定理论基础并指导临床工作。

1 全身氧合功能监测

1.1 中心静脉血氧饱和度（ScvO2）

氧在体内的代谢和运输极大程度上反映了疾病的进展情况，重症患者液体复苏的关键是维持细胞氧供和氧耗平衡。ScvO2指的是上腔静脉血氧饱和度，在临床工作中通过监测中心静脉导管中血气分析即可得到。ScvO2=血氧饱和度（SaO2）-氧消耗（VO2）/氧输送（DO2）[2]，作为反映全身氧供与氧耗关系以及组织灌注水平的临床指标[3]，被广泛应用于指导ICU休克患者早期目标导向液体复苏治疗。通常，ScvO2>70%是感染性休克患者液体复苏的控制目标，当ScvO2>70%提示机体氧供需达到平衡;若ScvO2<70%则提示氧供降低或氧耗增加，这意味着无氧代谢的发生，进而会导致Lac增高，机体将出现循环功能障碍[4]。PROTTI等[5]对1818例脓毒症患者进行了回顾性分析，结果表明当ScvO2<70%时与其90天病死率明显相关。此外，在心脏术后患者的治疗过程中发现，监测ScvO2可早期识别血流动力学恶化，当ScvO2下降至60%以下时可作为全身组织缺氧、心包填塞的早期筛查、继发器官衰竭和心脏术后预后不良的重要指标[6]。GUO等[7]通过对80例脓毒症脑病患儿研究发现，监测ScvO2指导治疗利于维持血流动力学稳定，且ScvO2变化与预后明显相关。ScvO2通过氧输送和氧消耗的关系间接反映了组织的灌注情况，同时氧输送、氧消耗、氧利用这三方面因素影响ScvO2监测结果。临床上也有研究发现，部分感染性休克患者ScvO2处于正常或较高的水平时，机体仍存在低灌注的可能[8]。因此，将ScvO2作为单一指标指导治疗重症患者液体复苏存在不足，需要联合监测其他氧合指标共同指导液体复苏。中心静脉-动脉二氧化碳分压差值[P（cv-a）CO2]作为监测早期液体复苏治疗的补充指标，可以避免ScvO2水平高但氧供仍不足的情况发生，防止过早终止复苏而导致治疗不足的严重后果[9]。

1.2 中心静脉-动脉二氧化碳分压差值

人体组织氧代谢的最终产物是CO2，P（cv-a）CO2反映的是机体是否有足够的微循环运输组织产生的CO 是中心静脉与动脉血气分析中二氧化碳分压差值，用于评估微循环的流量指标[10]。当机体发生休克时，有效循环血容量相对减少，血流速度减慢，机体延缓了对CO2的清除，使CO2在体循环中蓄积;此外，机体发生缺血缺氧时，无氧代谢增强导致Lac生成增多，循环中H+浓度随之升高，H+与血液中碳酸氢盐缓冲对反应也会进一步使体内CO2增多，这两种情况的共同作用将导致P（cv-a）CO2升高[11]。当心输出量充足时可有效清除机体内蓄积的CO 使得P（cv-a）CO2值降低。由此可见，P（cv-a）CO2与心输出量呈负相关。临床检测数据显示P（cv-a）CO2正常值为2～5 mmHg，当P（cv-a）CO2≥6 mmHg时，提示组织灌注不足，出现微循环血流障碍，有病情加重的可能[10]。P（cv-a）CO2不仅可以反映微循环灌注还可反映心输出量是否满足循环组织代谢，监测该指标可以及时发现组织灌注不足，早期制订治疗方案。

研究发现休克患者治疗12小时后，CVP、MAP和ScvO2结果已达到正常值，但P（cv-a）CO2结果仍处于较高水平，且与28天高病死率显著相关[12]。这意味着使用CVP、MAP和ScvO2全面指导液体复苏存在不足，从而影响对病情变化的精准评估。P（cv-a）CO2与ScvO2相比，优势在于即使微循环和氧利用受到损害，P（cv-a）CO2仍然能对心脏输出量和氧代谢进行有效评估，P（cv-a）CO2>6 mmHg有助于识别ScvO2>70%时仍没有足够复苏的情况[13]。因此，将P（cv-a）CO2联合ScvO2指导休克患者液体复苏，联合效果不仅优于单独监测，还能弥补ScvO2正常而仍有组织灌注不足的缺点，避免液体复苏不足而带来的严重并发症[9]。辛恺[14]将58例感染性休克患者随机分为2组，均在常规治疗的基础上给予液体复苏治疗，对照组患者复苏目标为ScvO2≥70%，治疗组复苏目标为ScvO2≥70%联合P（cv-a）CO2<6 mmHg，研究结果显示治疗组患者机械通气时间、住院时间明显缩短，6小时平均补液量明显减少，28天病死率明显降低，且治疗后MAP、CVP、ScvO2、乳酸清除率、心指数（CI）和肌酐（SCr）改善更为显著。ScvO2联合P（cv-a）CO2在感染性休克患者液体复苏中具有重要的指导意义，二者相互补充，可有效评估循环血流量、组织灌注状态以及缺氧情况，有效改善患者预后，减少住院时间，在液体复苏治疗中有较好的指导作用。

P（cv-a）CO2在临床上被评价为全身流量灌注的较好指标，能够很好地评估组织的低灌注状态。但是，高心脏输出量会影响静脉内CO2的积聚，即使存在严重的组织灌注不足，P（cv-a）CO2也可能是正常的;同样，由于Haldane效应，即使没有组织灌注不足，P（cv-a）CO2也会增加[15]。然而在精准判断组织缺氧的情况下，使用ScvO2联合P（cv-a）CO2会增加臨床操作的难度，寻找一个简单、准确、及时的临床指标更有利于指导临床工作。在有氧代谢条件下，机体CO2的生成不应超过O2的消耗，中心静脉-动脉二氧化碳分压差/动脉-中心静脉氧含量差[P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2]作为CO2的生成与O2消耗比值，能更早地识别潜在的无氧代谢患者[16]。

1.3 中心静脉-动脉二氧化碳分压差/动脉-中心静脉氧含量差

机体进行氧代谢时，底物氧化磷酸化生成CO2、水和能量。氧消耗（VO2）与呼吸商（RQ）共同影响CO2的生成量（VCO2），其关系为VCO2=RQ × VO RQ又称为气体交换率，表示的是同一时间内释放的CO2与吸收消耗的O2比值;机体有氧代谢时，VCO2接近 VO RQ的值接近1.0。P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2是通过抽取中心静脉血与动脉血，计算中心静脉、动脉二氧化碳分压差值与动脉、中心静脉氧含量差值的比值获得，该比值在生理角度上反映的是呼吸商。由此可推断：当P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2>1.0时提示组织发生缺氧[17]。P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2是组织缺氧的替代指标，揭示DO2-VO2的依赖关系，可以更好地指导重症患者液体复苏，其数值升高时提示细胞缺氧，表明机体存在无氧代谢，此时需要增加DO2;其数值降低或正常时，即表明细胞不存在无氧代谢，给予DO2反而会造成治疗相关性损害。

判断机体提高DO2后的有效反应性是液体复苏的重要组成部分。在容量反应阳性的患者中，当使用ScvO2预测是否扩容能增加DO2和增加组织 VO2的效果不佳时，P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2可作为是否开始液体复苏的指标[18]，在预测重症患者发生无氧代谢方面，P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2>1.4明显优于ScvO2、P（cv-a）CO2[19]。研究表明重症脓毒症患者及脓毒性休克患者液体复苏中P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2较P（cv-a）CO2可以更好地提示液体复苏中组织缺氧的变化[20]。P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2目前已被认定为无氧代谢的重要标志[21]，其能够检测出可能“正在进行的”无氧代谢，并且比Lac反应更灵敏更迅速，可以为液体复苏早期阶段时Lac的变化提供重要的预警信息[22]。在机体发生无氧代谢时监测P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2比Lac更可靠[23]。该比值不仅在容量反应性上有很好的预测价值，还可以指导患者预后，对该指标的早期监测并指导治疗有利于降低患者病死率。贾民等人[24]在感染性休克中发现，死亡组患者的P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2及氧代谢指标明显比存活组患者高，且P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2和心输出量对死亡预测的曲线下面积高达0.925和0.920，预测价值明显优于Lac、ScvO2和APACHEⅡ评分，表明早期监测P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2不仅有利于发现重症患者细胞缺氧的发生，还有利于指导临床医师调整治疗方案，改善患者预后，减少病死率。

P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2反映的是整体的氧供和氧耗的平衡关系，代表的是全身无氧代谢和细胞缺氧的情况，在监测过程中，由于其操作和计算相对容易，普遍应用于休克患者。但全身灌注和细胞缺氧未发现明显异常时，也可能存在局部微循环障碍，该指标并不能显示出局部细胞在供氧后氧耗是否增加的能力。因此，监测全身氧合指标的同时也需要关注局部氧合指标[25]。

2 局部组织氧合功能监测

2.1 经皮氧分压（PtCO2）和经皮二氧化碳分压（PtcCO2）

PtCO2、PtcCO2是监测皮肤微循环组织灌注的敏感指标。通过PtCO2/PtcCO2监测仪紧贴与皮肤表面可无创、实时、灵敏地监测皮下毛细血管内O2和CO2的压力，反映局部皮肤组织灌注以及微循环情况，可有效监测休克患者发生的组织缺氧，判断当生命体征稳定但皮肤局部外周组织灌注不足的潜在休克患者，为临床工作提供一个深入到组织层面的监测指标，从而可以更早发现局部组织缺氧，进而防止病情加重引起多器官功能障碍[26～27]。

PtCO2/PtcCO2是脓毒症休克的早期预警指标，也是脓毒症患者液体复苏的终点监测目标，可作为脓毒症休克微循环预测和终点的可靠指标[28]。HE等学者[29]研究发现，当感染性休克患者在复苏后PtCO2的截断值为66 mmHg时，比ScvO2和Lac更优于预测患者死亡的发生。陆长春等[30]发现ScvO2联合PtCO2检测评估感染性休克患者预后ROC曲线下面积为0.89 高于两者单独检测的曲线下面积（0.795、0.814）。在创伤性休克液体复苏中将PtCO2联合Lac评估病情越重的患者，Lac水平越高，PtCO2越低;经过液体复苏治疗后，Lac呈下降趋势，PtCO2呈上升趋势，与Lac呈负相关。二者联合有利于对创伤性休克患者的诊断、复苏评价及预后评估，具有较高的临床价值[31]。因此，将全身组织灌注指标联合皮肤微循环指标对休克患者的预后評估具有更高的灵敏度和特异度。此外，还有利于评估重症患者液体复苏前后氧代谢情况，有利于了解微循环的变化，从而指导治疗，改善预后。局部组织灌注指标不仅仅体现在皮肤微循环，胃肠道是灌注不足早期受影响的第一个区域，局部胃肠道灌注指标同样可以联合全身灌注指标指导重症患者液体复苏。

2.2 胃黏膜pH（Phi）、胃黏膜二氧化碳分压（PgCO2）、胃黏膜-动脉二氧化碳分压差（Pg-aCO2）

Phi、PgCO2、Pg-aCO2是临床上简单、方便、微创监测胃肠道缺血缺氧的指标，将二氧化碳张力计导管鼻饲插入胃内，末端连接二氧化碳张力仪即可监测不同时间点的数值，其数值可以敏感反映出胃肠道局部血流灌注和组织氧合状况，是临床上评估内脏血管局部血流较好的监测指标[32]。胃肠道是灌注不足最敏感的区域，在组织缺氧和低 VO2的情况下，胃黏膜产生的CO2会增加，可以更早地反映出低血压对内脏的影响。动物试验研究发现，PgCO2是早期灌注不足的良好指标[33]。在重症患者中，入ICU 24 h后测得的Pg-aCO2>20 mmHg是构成28天病死率的独立预后因素[34]。脓毒症休克患者PgCO2及Pg-aCO2值与血Lac值相关，其数值对危重患者的发病率和病死率有独立的预测价值[35]。

PgCO2和Pg-aCO2是比全身组织灌注参数更早期、更准确的局部组织灌注不足的标志物[35]。目前将全身氧合指标联合胃黏膜局部灌注指标研究较少，将全身灌注指标联合胃肠道局部灌注指标指导重症患者液体复苏治疗，有利于我们早期从整体到局部循环灌注的评估，更全面了解机体氧代谢状态。

3 小结

危重患者液体复苏治疗目的在于改善全身组织灌注，保护脏器功能。血流动力学优化的目标是增加DO 从而增加 VO2。但是血流动力学指标好转后重症患者病死率并非全部出现明显下降，液体复苏即使达到了全身循环的治疗目标，微循环障碍也可能持续存在并导致器官功能障碍。目前，ScvO2、P（cv-a）CO2、P（cv-a）CO2/C（a-cv）O2被描述为全身组织灌注的标志物，尽管已在基础研究和临床实践中得到广泛应用，但它们仍然存在一定的局限性。而且這些常规变量是系统性灌注不足的标志，不能很好地反映出局部组织灌注不足。PtCO2、PtcCO2、Phi、PgCO2、Pg-aCO2可用于检测局部组织灌注不足，且在临床实践中取得较好的结果。将缺血缺氧的监测从整体深入到局部，从全身水平深入到局部组织层面对病情的判断具有重要的意义，将全身指标和局部指标联合起来通过连续动态的监测方法，利于临床工作者对休克患者的组织缺氧有更直观、及时、确切的了解，更好地判断液体复苏成功与否，早期评估出整体和局部的灌注与代谢情况，及时指导治疗、减少病死率。

参 考 文 献

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（收稿日期：2021-05-17 修回日期：2021-06-24）

（编辑：潘明志）