中心靜脈-動脈血二氧化碳分壓差的臨床應用進展

白月　邱建清

[摘要] 在危重癥患者的治療過程中，血流動力學不穩(wěn)定是臨床中常見的問題，其本質(zhì)就是組織灌注不足，細胞氧代謝障礙。組織器官的低灌注在發(fā)現(xiàn)后如不及時糾正，常會發(fā)展為多器官功能紊亂，程度嚴重者會直接影響患者的預后。因此，早期監(jiān)測組織灌注水平并給予及時糾正是臨床診療中的重要工作內(nèi)容。傳統(tǒng)的監(jiān)測指標如中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）、乳酸、中心靜脈壓（CVP）等在評價組織代謝水平上指導有限，而中心靜脈-動脈血二氧化碳分壓差（Pcv-aCO2）可以更敏感地反映組織灌注和心排血量的變化，在指導感染性或非感染性因素引起的循環(huán)衰竭的液體容量復蘇中都有著明顯的意義。通過綜述Pcv-aCO2在感染性休克、失血性休克、嚴重燒傷、顱腦外傷、手術(shù)、心血管疾病等方面的應用，分析其應用價值及意義。

[關(guān)鍵詞] 中心靜脈-動脈血二氧化碳分壓差;氧代謝;組織灌注

[中圖分類號] R4? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-0742（2019）08（a）-0195-04

[Abstract] Hemodynamic instability is a common problem in clinical treatment during critically ill patients， and its essence is tissue hypoperfusion and cellular oxygen metabolism disorders. If the hypoperfusion of tissues and organs is not corrected in time after the discovery， it will often develop into multiple organ dysfunction. The severe degree will directly affect the prognosis of patients. Therefore， early monitoring of tissue perfusion levels and timely correction are important tasks in clinical diagnosis and treatment. Traditional monitoring indicators such as central venous oxygen saturation （ScvO2）， lactic acid， central venous pressure （CVP）， etc. have limited guidance in assessing tissue metabolism levels， while central venous-arterial blood carbon dioxide partial pressure difference （Pcv-aCO2） can more sensitively reflect changes in tissue perfusion and cardiac output， there is a clear significance in the recovery of fluid volume in circulatory failure caused by infectious or non-infective factors. By reviewing the application of Pcv-aCO2 in septic shock， hemorrhagic shock， severe burns， craniocerebral trauma， surgery， cardiovascular disease， etc.， the application value and significance were analyzed.

[Key words] Central venous-arterial blood carbon dioxide partial pressure difference; Oxygen metabolism; Tissue perfusion

在危重癥患者的診療過程中，治療原則之一便是確保所有的器官和系統(tǒng)有充足的組織灌注，維持其血流動力學穩(wěn)定。由于危重癥患者的能量消耗和氧耗量較健康人群均更高，故更易發(fā)生組織灌注不足和細胞氧代謝障礙。因此，早期發(fā)現(xiàn)和糾正組織低灌注是治療的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段如心率、血壓、中心靜脈壓、平均動脈壓等不能準確地反映組織灌注的水平[1]。有研究表明，指南推薦作為組織低灌注早期液體復蘇的目標之一的中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）或混合靜脈血氧飽和度（SvO2），當上述指標達標后仍有未完全糾正組織低灌注的情況。目前，對于可作為評價組織灌注水平的最佳指標尚未達成共識。但有相關(guān)研究顯示，Pcv-aCO2是敏感的組織低灌注標志物，當存在氧代謝障礙時，有較其他傳統(tǒng)標志物更高的參考價值[2]?，F(xiàn)就Pcv-aCO2在臨床上的應用及相關(guān)研究進行綜述。

1? Pcv-aCO2的概念

血二氧化碳分壓為物理溶解于血液中的二氧化碳所產(chǎn)生的張力。Pcv-aCO2是指中心靜脈血中二氧化碳分壓與動脈血二氧化碳分壓的差值，正常范圍在2～6 mmHg。動脈血二氧化碳分壓正常值約35～45 mmHg，其主要與溶解于血漿中的二氧化碳有關(guān)，反映了肺泡通氣量的水平。靜脈血二氧化碳分壓正常約45～55 mmHg，若肺泡通氣量及組織產(chǎn)生的二氧化碳的量基本不變，則Pcv-aCO2取決于組織灌注水平。

2? Pcv-aCO2的理論基礎(chǔ)

將菲克方程應用于二氧化碳時可以發(fā)現(xiàn)，二氧化碳清除量（VCO2）為混合靜脈血二氧化碳含量與動脈血二氧化碳含量的差值（Cv-aCO2）和心輸出量（CO）的乘積。即：VCO2=Cv-aCO2*CO。由于中心靜脈與混合靜脈血氧飽和度一致性高，可替代混合靜脈，因此VCO2=Ccv-aCO2*CO。通過觀察二氧化碳解離曲線可發(fā)現(xiàn)，血液中二氧化碳的含量（CCO2）與二氧化碳分壓（PCO2）呈曲線關(guān)系，但在CCO2生理范圍內(nèi)二者近似線性相關(guān)，即PCO2=KCCO2（K為假定常數(shù)），因此Pcv-aCO2=KCcv-aCO2。根據(jù)上述兩個公式可得，VCO2= KPcv-aCO2CO。在VCO2恒定時，CO與Pcv-aCO2呈負相關(guān)，即CO降低，Pcv-aCO2升高。由于二氧化碳在血漿中的溶解能力約為氧氣的20倍，那么二氧化碳由缺氧組織向靜脈血彌散的量要大于組織低灌注中的氧氣彌散的量。因此Pcv-aCO2作為組織低灌注的隱匿的標記物可充分表示機體是否有足夠的血流來清除組織所產(chǎn)生的二氧化碳[3]。Pcv-aCO2正常范圍在2～6 mmHg，當Pcv-aCO2≥6 mmHg時，表示機體的CO不足以維持外周組織灌注，此時可通過增加CO來改善組織灌注;當Pcv-aCO2 6 mmHg時，表示機體有足夠血流來清除體內(nèi)的二氧化碳。但由于二氧化碳的溶解能力較強，當此時機體存在氧彌散障礙導致氧攝取率下降時，組織低灌注也不易被發(fā)現(xiàn)，這時不建議通過增加CO的方式來改善組織灌注，故Pcv-aCO2不能作為反映組織缺氧的標志，但它可以作為反映能去除外周組織產(chǎn)生的二氧化碳總量的靜脈血流量，即CO的敏感標志物[4]。在缺氧的條件下，比如血乳酸已經(jīng)上升，Pcv-aCO2的升高可以作為臨床醫(yī)生在治療中提高CO來減輕組織灌注不足的證據(jù);而在氧供充足時，即使此時CO在正常范圍內(nèi)，Pcv-aCO2的升高也意味著血流并不充足。這可能與氧需求量及二氧化碳生成增加有關(guān)。然而，此時在治療上是否需繼續(xù)提高CO來避免短期內(nèi)出現(xiàn)組織缺氧仍有待證實。

3? Pcv-aCO2的臨床應用

3.1? 感染性休克

Mallat[5]研究了Pcv-aCO2在指導感染性休克患者早期液體復蘇中的價值，并認為Pcv-aCO2可彌補ScvO2作為復蘇終點引起的不足，避免過早終止復蘇。研究表明Pcv-aCO2可作為新的復蘇指標，并且感染性休克患者早期Pcv-aCO2過高與患者的28 d病死率相關(guān)。

侯任昉等[6]將100例在醫(yī)院住院治療的感染性休克患者納入研究，隨機分為觀察組和對照組，各為50例。對照組以ScvO2為目標指導復蘇，觀察組以ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2為目標指導復蘇，分別對比兩組的機械通氣時間、平均動脈壓、入住ICU時間、中心靜脈壓、乳酸清除率等水平，并比較兩組預后情況。結(jié)果顯示觀察組復蘇后的平均動脈壓、中心靜脈壓、乳酸清除率及心臟指數(shù)水平均明顯高于對照組，且觀察組的肺水腫發(fā)生率、ICU病死率及28 d病死率均明顯低于對照組。因此得出結(jié)論，應用ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2指導感染性休克患者的液體復蘇，其復蘇效果及預后較單一以ScvO2為復蘇目標更佳，值得在臨床上推廣應用。

陳玉紅[7]為了觀察ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2能否更好地指導膿毒癥患者容量管理，選取了36例重癥膿毒癥和膿毒癥休克患者作為研究對象，研究對象在置入中心靜脈導管后立即開始液體復蘇治療。根據(jù)患者液體復蘇后24 hScvO2和Pcv-aCO2的變化分為4組，組1：ScvO2>70%，Pcv-aCO2<6 mmHg，組2：ScvO2>70%，Pcv-aCO2≥6 mmHg，組3：ScvO2≤70%，Pcv-aCO2<6 mmHg，組4：ScvO2≤70%，Pcv-aCO2≥6 mmHg。比較4組的生理、生化指標及血氣分析等，計算出患者24 h液體入量、機械通氣時間、乳酸清除率、入住ICU時間、ICU病死率等。得出結(jié)論，Pcv-aCO2可以作為指導重癥膿毒癥和膿毒癥休克患者液體復蘇的指標，且當采用ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2指導容量管理時，兩者均達標的患者所需液體量最多，且乳酸清除率最高，可以避免由于ScvO2假性正常化而停止液體復蘇。

吳超等[8]為了探討Pcv-aCO2在反映感染性休克患者組織灌注和氧代謝狀態(tài)的臨床價值，將82例經(jīng)早期目標導向治療（EGDT）后ScvO2≥70%的感染性休克患者納入研究，將患者分成低Pcv-aCO2（Pcv-aCO2>6 mmHg）組和高Pcv-aCO2（Pcv-aCO2≥6 mmHg）組。并記錄患者急性生理和慢性健康評分（APACHE Ⅱ）、序貫器官衰竭評估（SOFA）評分、感染指標、6 h乳酸清除率、ICU病死率及28 d病死率等，監(jiān)測患者血流動力學及氧代謝指標變化。結(jié)果顯示，Pcv-aCO2是感染性休克患者組織灌注不足的敏感指標，可以準確地反映組織灌注和氧代謝狀態(tài)，是早期識別并糾正感染性休克的重要標準，對于評價患者液體管理及預后判斷有重要的意義。

3.2? 失血性休克

周昭雄[9]在2015年以19例失血性休克患者為研究對象，通過監(jiān)測ScvO2、血乳酸和Pcv-aCO2及 PiCCO（脈搏波形指示的連續(xù)心輸出量）的數(shù)據(jù)判斷液體復蘇是否充分。結(jié)果顯示，入組時和入組后6 hPcv-aCO2預測復蘇不足的受試者工作曲線下面積分別為0.952、0.958。入組時Pcv-aCO2臨界值取4.5時，敏感度為100%，特異度為83.3%。入組后6 hPcv-aCO2臨界值取5.5時，敏感度為85.7%，特異度為91.7%。從而得出結(jié)論，Pcv-aCO2對失血性休克患者復蘇評估的預測價值要優(yōu)于ScvO2和乳酸清除率。復蘇開始時Pcv-aCO2>4.5 mmHg或復蘇后6 hPcv-aCO2>5.5 mmHg均提示復蘇不足。但由于該研究樣本量較小，且為單中心觀察性研究，具有一定的局限性。

FurqanM[18]為探討兒童心臟手術(shù)后Pcv-aCO2、ScvO2與CO的關(guān)系，收集了57例采用體外循環(huán)修復先天性心臟缺損術(shù)后的患兒，分別獲得動脈及中心靜脈血氣分析，結(jié)果顯示，Pcv-aCO2與CO有更好的相關(guān)性，尤其在ScvO2<70%時二者的相關(guān)性更加顯著，而且Pcv-aCO2可作為ScvO2降低時的輔助指標，其在用于兒童心臟手術(shù)后心輸出量降低時有指導意義。

綜上所述，在危重癥患者的治療過程中，病情變化隨時可能發(fā)生，隨著氧代謝監(jiān)測理論的發(fā)展，傳統(tǒng)的氧代謝監(jiān)測指標已不能更好地指導臨床治療。血流動力學指標能準確、實時地反映患者組織灌注及細胞氧代謝水平，因此，血流動力學監(jiān)測聯(lián)合氧代謝監(jiān)測是指導重癥患者治療及復蘇的方向。組織無氧代謝的最終產(chǎn)物是CO2，Pcv-aCO2代表血液流經(jīng)組織時細胞有氧代謝所產(chǎn)生的二氧化碳分壓，可以反映微循環(huán)內(nèi)是否有足夠的血流清除組織產(chǎn)生的二氧化碳，是反映流量的指標[19]。與傳統(tǒng)的全身氧代謝指標相比較，Pcv-aCO2的獲得具有以下幾點優(yōu)勢：①患者只需留置中心靜脈導管即可獲得數(shù)據(jù);②操作簡單，血氣分析即可獲得數(shù)據(jù);③對PiCCO及肺動脈漂浮導管存在禁忌證的患者適用。

綜上所述，Pcv-aCO2不但可以快速、實時、準確地反映機體組織灌注水平，避免因 ScvO2假性正常所掩蓋的組織灌注不足，還可以反映CO的變化，更由于其操作方便、易于獲得的優(yōu)勢，在臨床工作中有廣闊、實際的應用前景。

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（收稿日期：2019-05-11）