感染性休克的氧代謝監(jiān)測，你了解嗎？

羅吉利 謝劍鋒 楊毅

感染性休克即嚴重感染導致的循環(huán)功能衰竭，是重癥加強治療病房（ICU）常見的重癥疾病之一，是重癥患者的首要致死原因，臨床上以高發(fā)病率、高病死率、高治療費用為特征。在美國，每年有75萬人發(fā)生嚴重感染，每年因此需要花費170億美元。

近年來，隨著對感染性休克認識的加深，病死率仍居高不下。感染性休克的本質是組織細胞缺血、缺氧，而結局則是多器官功能衰竭。盡管在休克早期進行積極的復蘇以達到血流動力學的復蘇目標，但仍有部分患者最終發(fā)展為器官功能衰竭，其原因可能是組織細胞的缺氧未得到糾正。因此，糾正組織細胞缺氧應是感染性休克的重要治療目標。感染性休克時，積極的氧代謝監(jiān)測以明確組織細胞所處缺氧狀態(tài)以及經過復蘇后缺氧的糾正情況，對于指導感染性休克治療至關重要。

一、感染性休克氧代謝監(jiān)測的重要性

（一）休克的本質決定氧代謝監(jiān)測具有重要意義

持續(xù)不斷的氧供給是機體細胞可以正常活動的必要條件，心、肺及血液系統功能的共同調節(jié)，確保了全身組織合適的氧供給。在機體氧代謝過程中，氧攝取、氧輸送（DO2）和氧消耗（VO2）3個環(huán)節(jié)是重要的組成部分。嚴重感染時，炎癥介質的釋放也可以擾亂細胞代謝，導致氧攝取功能障礙。感染性休克時由于全身血管阻力下降和微循環(huán)血流分布異常，可導致DO2及VO2障礙，進而引起組織細胞缺氧。組織細胞缺氧是多器官功能障礙綜合征（MODS）發(fā)生的重要機制。組織細胞缺氧作為感染性休克的本質，決定了氧代謝監(jiān)測的重要意義。

（二）休克治療的有效性評估需要進行氧代謝監(jiān)測

休克的復蘇目標主要集中在提高全身各組織灌注，改善組織缺氧。早期的血流動力學監(jiān)測基于休克患者的臨床表現、生命體征、中心靜脈壓（CVP）、尿量等指標，均不能反映全身組織的氧代謝情況。在早期復蘇，如果能快速提高DO2，糾正氧供需的矛盾，可以改善患者的預后。為及時發(fā)現機體是否存在氧代謝障礙，積極實施改善組織氧代謝障礙的治療決策，評估休克治療的有效性，需要進行氧代謝監(jiān)測。

二、休克時氧代謝監(jiān)測的手段

監(jiān)測機體的氧代謝狀況，可以分為全身、器官及細胞3個層次。

（一）全身的氧代謝監(jiān)測

監(jiān)測指標包括DO2、VO2、氧攝取率（ERO2）、血乳酸濃度及乳酸清除率（LCR）等。

1.DO2和VO2

DO2是指單位時間內（每分鐘）心臟通過血液向外周組織提供的氧輸送量，它由心排血量（CO）及動脈血氧含量（CaO2）共同決定。VO2是指機體單位時間內（每分鐘）的實際耗氧量。正常情況下，VO2反映的是機體對氧的需求量，與CO、CaO2及混合靜脈血氧含量（CvO2）有關，它們之間的關系為VO2=CO×（CaO2-CvO2）。VO2不能達到組織實際需要量水平與病死率呈正相關。對于危重患者，不僅需要提高DO2，適當降低氧需亦有益于改善組織缺氧。

ERO2是指機體每分鐘對氧的利用率，即組織從血液中攝取氧的能力，反映的是組織細胞內的呼吸功能，與微循環(huán)灌注及細胞內線粒體功能密切相關，其正常參考值為20%～25%，最高可達60%～70%。ERO2也可作為判斷患者預后的指標。健康者ERO2是恒定的，而在危重患者中，ERO2下降是由于組織利用氧的能力受損。應用肺動脈漂浮導管（Swan-Ganz導管）及脈搏指示連續(xù)心排血量監(jiān)測技術（PiCCO）監(jiān)測血流動力學的同時可以進行氧代謝監(jiān)測。

2.混合靜脈血氧飽和度（SvO2）和中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）

SvO2即肺動脈血氧飽和度，能反映組織的氧合程度，受氧供及氧耗的影響，可動態(tài)反映氧平衡變化和組織缺氧狀態(tài)，是組織利用氧的一個綜合指標，其正常參考值為0.70～0.75。在休克復蘇早期，SvO2可以用于指導液體管理、血制品輸送及正性肌力藥物的應用。感染性休克患者中，低SvO2是預示不良預后的重要指標，休克復蘇早期保持ScvO2>0.70可改善患者生存率。

與SvO2相比，通過中心靜脈導管取血測得的ScvO2臨床更易獲取。ScvO2主要反映上半身氧平衡情況，而SvO2反映的是包括腹部及下肢的氧供需狀況。由于機體各部位對氧的需要不同，腹部及下肢的血氧飽和度要高于上腔靜脈。因此在健康志愿者中測得的SvO2比ScvO2的絕對值要高。而在危重患者，由于血流的重分布以及CO的改變，ScvO2比SvO2高4%～7%，提示兩者在量值上并無法等同。

然而有許多研究發(fā)現，在非休克狀態(tài)時，SvO2和ScvO2有很好的相關性，即兩者在變化上是相互平行的。既往研究顯示，有50%的感染性休克患者，即使經過復蘇，使各項指標達正常范圍，仍會出現乳酸持續(xù)升高伴ScvO2偏低，這充分說明機體處于氧供需失衡狀態(tài)，需要積極通過復蘇等各種手段糾正患者的無氧代謝狀態(tài)。

與其他指標一樣，SvO2和ScvO2均不能單獨用于指導診療，臨床上還需要觀察其他指標，如心排血指數（CI）、CVP、乳酸等的變化，再結合患者自身的情況綜合分析，才有利于正確分析評估患者病情。

3.乳酸濃度及LCR

乳酸是機體重要的代謝指標之一，可用于評估機體組織灌注和氧代謝情況。對于嚴重全身性感染和感染性休克患者，在復蘇早期動態(tài)監(jiān)測血乳酸濃度變化并計算LCR可判斷早期液體復蘇終點。已有大量研究證實，血乳酸水平與危重患者的疾病嚴重程度及預后密切相關。基于此，可將乳酸用于危重患者病情嚴重程度的分層。同時也有研究表明，高乳酸濃度與住院病死率呈正相關。以乳酸作為指導進行治療，早期監(jiān)測乳酸濃度的重癥患者病死率將明顯降低。

LCR低是重癥患者死亡發(fā)生風險的獨立預測因素。有研究表明，復蘇6小時內LCR≥10%的感染性休克患者，血管活性藥物用量明顯低于LCR≤10%的患者，并且高LCR患者的病死率也明顯下降（47.2%比72.7%，P<0.05）。

有回顧性研究比較了重癥感染和感染性休克存活者與死亡者的入院血乳酸濃度發(fā)現，監(jiān)測血乳酸濃度可較好地預測感染性休克患者的預后。綜上，血乳酸濃度是指導復蘇及判斷預后的良好指標。

然而檢測血乳酸濃度以進行指導治療的同時，需綜合考慮以下可能影響乳酸測定的因素：合并肝功能不全的重癥感染患者，血乳酸濃度明顯高于處于同等應激水平而肝功能正常的患者；血乳酸水平與不同肝功能狀態(tài)下乳酸的合成及清除速度不同、丙酮酸代謝障礙等有關；一些藥物的應用如撲熱息痛、維生素C、阿司匹林等也會影響乳酸的監(jiān)測。因此，不僅僅是監(jiān)測血乳酸濃度，動態(tài)監(jiān)測血乳酸變化并計算LCR對于治療有更重要的指導意義。

（二）器官的氧代謝監(jiān)測

器官的氧代謝監(jiān)測包括組織氧飽和度（StO2）、局部微循環(huán)監(jiān)測等。

1.StO2

休克早期，局部組織器官即出現低灌注表現，StO2是反映局部組織灌注的重要指標。監(jiān)測StO2，了解局部組織灌注情況，可指導休克復蘇。近紅外線光譜分析（NIRS）是一種無創(chuàng)的評估組織氧代謝的方法，它可無損傷地監(jiān)測腦組織、肌肉組織的氧合參數。NIRS雖不是直接監(jiān)測局部微循環(huán)的血流情況，但可通過直接監(jiān)測StO2來反映局部灌注，床旁的足底StO2監(jiān)測就可以用于評估重癥患者的早期復蘇效果。通過監(jiān)測局部組織對缺血過程的反應性，可提示局部組織的灌注情況。StO2恢復不佳的患者，往往提示預后不良。Rodriguez等研究發(fā)現，在入住ICU第一個24小時內，前臂StO2<60%的患者病死率更高。也有研究發(fā)現，StO2每降低10%，患者病死率增加2～3倍。Mesquida等發(fā)現，在早期血流動力學穩(wěn)定后的感染性休克患者，StO2和DO2有一定相關性，低StO2往往反映了較低的DO2，但是StO2正常卻不能代表DO2正常。同時也有學者發(fā)現，StO2與SvO2存在正相關，StO2一定程度上可以預測SvO2。

盡管動態(tài)監(jiān)測StO2是床旁無創(chuàng)監(jiān)測微循環(huán)及組織灌注的指標，但是作為一項新技術，有許多特異性和標準化的參考值，需要在臨床應用中進一步實踐明確。

2.局部微循環(huán)監(jiān)測

早期目標導向治療（EGDT）的復蘇目標反映了全身的血流動力學變化，無法反映微循環(huán)的功能變化。已有研究表明，按照EGDT進行復蘇后，即使達到血流動力學目標，全身的組織灌注及氧代謝變化卻與局部不一致，局部微循環(huán)功能仍存在明顯障礙。微循環(huán)是組織進行氧合、營養(yǎng)廢物交換的重要場所，微循環(huán)功能障礙將導致組織的氧供需失衡。將微循環(huán)的功能恢復作為復蘇的目標可能是休克復蘇全身血流動力學目標的有益補充，微循環(huán)的改變也是反映器官功能障礙和感染嚴重程度的重要指標之一。

近年來隨著正交光譜成像技術（OPS）和側流暗視野顯微鏡（SDF）等監(jiān)測技術的發(fā)展，也使床旁微循環(huán)監(jiān)測成為可能。由于舌下微循環(huán)的組織胚胎起源與內臟器官相同，解剖結構相似，監(jiān)測舌下微循環(huán)變化可反映內臟器官灌注。以OPS進行舌下微循環(huán)監(jiān)測對感染性休克患者的早期診斷十分敏感。Hubble等通過監(jiān)測健康志愿者舌下黏膜微循環(huán)證明，SDF監(jiān)測結果可用于指導休克復蘇。Verdant等對實驗性膽管炎豬進行了觀察性研究，發(fā)現感染動物舌下和腸道微循環(huán)之間存在明顯相關性（r2=0.92，P<0.0001），并得出監(jiān)測舌下黏膜的微循環(huán)變化可以反映內臟器官的灌注情況。OPS和SDF技術均為無創(chuàng)可視化微循環(huán)監(jiān)測技術。同時血管阻斷試驗聯合激光多普勒血流計，以及NIRS測量血管反應性如組織氧合，都將成為微循環(huán)衰竭時極為重要的評價微血管功能的指標。

盡管微循環(huán)監(jiān)測對于重癥感染和感染性休克患者的監(jiān)測及診斷具有一定的指導意義，但將微循環(huán)監(jiān)測實際應用于指導臨床診療，仍面臨諸多難點。其中對于OPS和SDF所采集圖像的解讀是難點之一。目前所采用半定量的解讀方式，使得其結果容易受觀察者主觀因素的影響，導致不同觀察者可能得到不同的結果。因此數據分析需要進一步發(fā)展為自動分析技術。而微循環(huán)監(jiān)測在實際的技術操作中也存在一定的問題，如監(jiān)測對象表面必須保證無氣泡，否則會對成像造成影響；而對于氣管插管的患者，進行舌下黏膜監(jiān)測則比較困難。

3.胃黏膜pH值（pHi）、胃黏膜二氧化碳分壓（PgCO2）、黏膜—動脈血二氧化碳分壓差值（Pr-aCO2）的監(jiān)測

pHi監(jiān)測是近年來發(fā)展起來的一種評價腸道黏膜并提示內臟血流灌注與氧合狀態(tài)的新的監(jiān)測手段，其靈敏度和可靠性均較高。通過了解PgCO2，可獲得局部組織的灌注情況，反映局部代謝情況。PgCO2主要反映的是局部組織酸堿狀況，動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）是物理溶解在血漿中的CO2張力，它的改變可直接影響血中pH值，反映了全身組織的酸堿狀況。Pr-aCO2增大說明組織CO2產生與清除不平衡，局部組織發(fā)生缺氧或低灌注。當腸道黏膜灌注受損時，CO2在腸道內蓄積，因其具有很高的擴散性，可以很快使PgCO2獲得平衡。在舌下放置傳感器就能以方便、無創(chuàng)的方式獲取PgCO2。研究表明，嚴重創(chuàng)傷的危重患者，PgCO2升高與其不良預后是顯著相關的。但若休克未得到有效復蘇時，PgCO2不能評價預后。

三、氧代謝監(jiān)測的局限及應用前景

盡管氧代謝監(jiān)測可以幫助我們了解感染性休克患者氧供需平衡的關系，作為復蘇目標指導治療的依據，但是臨床上進行氧代謝監(jiān)測存在一定的局限，如要獲得DO2、VO2，需要放置Swan-Ganz導管或PiCCO導管。少數研究認為ScvO2不能很好地反映SvO2，其代表性取決于導管放置的位置和患者所處的狀態(tài)，持續(xù)監(jiān)測更能反映患者整體發(fā)展變化的過程。目前手持OPS和SDF已經在臨床開始進行研究，其結果具有良好的可重復性，但如何把監(jiān)測結果進一步應用于指導臨床治療尚需更多的探索和經驗積累。也有少數的研究證實，腹內壓增高、機械通氣、應用血管活性藥物可能會對局部的微循環(huán)灌注產生影響。應用OPS及SDF監(jiān)測獲得的結果主要是以半定量的方式進行解讀，分析數據花費時間較多；關于OPS及SDF的設備和軟件尚未達到臨床實時監(jiān)測微循環(huán)的要求，仍有待改進。

氧代謝監(jiān)測的方法很多，但哪種方法是最好的，需要結合相應的條件設備以及人員來進行選擇。將不同層次的監(jiān)測方法進行綜合分析，將有助于指導臨床病情的判斷。聯合各項監(jiān)測方法之長，將它們用于指導臨床進行更為有效的休克復蘇，從而改善重癥感染及感染性休克患者的預后，仍需進行諸多努力。（編輯 冀青艷）