中心靜脈-動脈二氧化碳分壓差在休克評估中的研究進(jìn)展

張玉奇 李小悅

“休克”一詞自提出至今已有兩百多年。在這個漫長的過程中,醫(yī)學(xué)工作者們對休克的認(rèn)識不斷更新、深入,即便在醫(yī)學(xué)水平翻天覆地的今天,休克依舊是臨床工作中經(jīng)?？梢姷母唢L(fēng)險致死的疾病狀態(tài),也是重癥患者急需處理的常見問題[1]。休克實質(zhì)上是因疾病打擊導(dǎo)致有效循環(huán)血容量相對不足,器官組織低灌注,引起細(xì)胞正常代謝過程受阻、發(fā)生功能異常的病理生理過程,以組織器官氧輸送不足與氧代謝異常為特征[2]。近年來,越來越多的研究發(fā)現(xiàn),氧代謝監(jiān)測在休克患者病程中發(fā)揮著不可替代的作用。在休克患者早期應(yīng)對過程中,及時識別患者無氧代謝,早期恢復(fù)組織器官氧供,可有效低患者病死率。因此, 尋找能準(zhǔn)確評估治療效果的氧代謝指標(biāo),及時調(diào)整治療方案,是目前臨床工作者在休克治療道路上探索的重點[3]。

既往指南多次推薦的氧代謝監(jiān)測指標(biāo)如中心靜脈血氧飽和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)、血乳酸等在評價器官灌注及無氧代謝水平時的準(zhǔn)確性存在爭議。隨著氧代謝指標(biāo)研究的深入,許多研究指出中心靜脈-動脈二氧化碳分壓差(central vein-arterial carbon dioxide partial pressure difference,Pcv-aCO2)較傳統(tǒng)檢測指標(biāo)能更早、更敏感反映組織灌注[4-6],對于評價患者液體管理及預(yù)后判斷有重要的意義,并且可以在早期提供治療反饋信息。目前對于評估休克患者病情的最優(yōu)指標(biāo)尚未達(dá)成共識,筆者就近年來有較大潛在應(yīng)用價值的氧代謝指標(biāo)Pcv-aCO2研究現(xiàn)狀做一綜述,希望能幫助臨床醫(yī)師在實際工作中更好的選擇監(jiān)測工具,正確指導(dǎo)休克患者的臨床診治,提高治療水平、改善治療結(jié)果。

一、Pcv-aCO2

(一)Pcv-aCO2的概念及臨床優(yōu)勢

Pcv-aCO2是機(jī)體動脈血及中心靜脈血CO2壓力測量值之差,可以顯示有氧代謝產(chǎn)生的CO2能否能被有效清除,與心輸出量密切相關(guān)。休克狀態(tài)下機(jī)體循環(huán)血容量相對缺乏,血流速度減慢,CO2清除被延遲,導(dǎo)致CO2蓄積在體循環(huán)中;另外,當(dāng)組織缺血缺氧時,無氧代謝活躍導(dǎo)致乳酸生成增多,循環(huán)中H+濃度升高,H+與血液中的碳酸氫鹽緩沖對結(jié)合生成CO2與H2O,相應(yīng)的CO2生成增多,Pcv-aCO2也將升高[7]。機(jī)體正常代謝時,Pcv-aCO2范圍為2～5 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),Pcv-aCO2與心輸出量(cardiac output,CO)成反比,即CO充足時足以將外周組織產(chǎn)生的CO2清除,反之則CO2將不同程度蓄積于循環(huán)中[8]。因此Pcv-aCO2是反映CO是否滿足循環(huán)代謝的指標(biāo),組織灌注不足時Pcv-aCO2將高出正常范圍。

靜脈-動脈二氧化碳分壓差(vein-arterial carbon dioxide partial pressure difference,Pv-aCO2)是動脈與混合靜脈血中CO2分壓的差值。Pv-aCO2同樣反映代謝過程中是否有足夠的循環(huán)血量清除組織產(chǎn)生的CO2。研究證實,持續(xù)升高的Pv-aCO2是不良預(yù)后的獨立預(yù)測指標(biāo),同時可以預(yù)判乳酸水平的變化[9-11]。Pv-aCO2與Pcv-aCO2有明顯相關(guān)性,但檢測Pv-aCO2需要安放肺動脈漂浮導(dǎo)管取混合靜脈血標(biāo)本,創(chuàng)傷大且操作復(fù)雜,臨床應(yīng)用受限制,而測量Pcv-aCO2僅需在上腔靜脈放置中心靜脈導(dǎo)管,基層醫(yī)療單位即可開展,且對PiCCO及肺動脈漂浮導(dǎo)管存在禁忌證的患者同樣適用,應(yīng)用范圍將更加廣泛。

(二)Pcv-aCO2較傳統(tǒng)指標(biāo)的優(yōu)勢

大量研究發(fā)現(xiàn),Pcv-aCO2相較于平均動脈壓(mean arterial pressure, MAP) 、每小時尿量、中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)等傳統(tǒng)監(jiān)測項目能更早反映組織灌注,且較血乳酸、ScvO2等指標(biāo)更敏感。莫旻龍等[12]對失血性休克患者進(jìn)行回顧性研究,按液體復(fù)蘇后肺泡—動脈氧分壓差是否增加分成存在氧合障礙組及無氧合障礙組,繪制ROC曲線對比不同氧代謝指標(biāo)、APACHE II評分等對休克患者出現(xiàn)氧代謝障礙的預(yù)測價值,實驗發(fā)現(xiàn)進(jìn)行比對的氧代謝指標(biāo)中,Pcv-aCO2指標(biāo)ROC曲線下面積最大,當(dāng)Pcv-aCO2取臨界值9.5 mmHg時,敏感度為85.7%,特異度為81.5%,明顯優(yōu)于入組時血乳酸、ScvO2等指標(biāo),說明Pcv-aCO2>9.5 mmHg對判斷休克患者存在氧代謝障礙有預(yù)測價值。Robin等[13]研究發(fā)現(xiàn),在大型手術(shù)后,轉(zhuǎn)入ICU時Pcv-aCO2>6 mmHg可以預(yù)測患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生,Pcv-aCO2升高的患者器官功能衰竭發(fā)生率增加,機(jī)械通氣時間延長,住院時間延長,病死率呈上升趨勢。周昭雄等[14]對通過對低血容量休克患者進(jìn)行液體復(fù)蘇,對比各氧代謝指標(biāo)對復(fù)蘇不充分患者的提示作用,發(fā)現(xiàn)Pcv-aCO2能夠在休克液體復(fù)蘇過程中動態(tài)評估微循環(huán)狀態(tài),可以準(zhǔn)確判斷患者復(fù)蘇前機(jī)體灌注情況及液體復(fù)蘇的效果,敏感度和特異度都顯著優(yōu)于ScvO2及血乳酸清除率。

近年來許多研究發(fā)現(xiàn),通過早期液體復(fù)蘇將感染性休克患者的Pcv-aCO2降至正常范圍,能明顯改善患者的預(yù)后[15]。最近的一項研究指出[16],在指導(dǎo)感染性休克患者液體復(fù)蘇時,心臟指數(shù)與Pcv-aCO2有緊密聯(lián)系,復(fù)蘇后ScvO2>70%但Pcv-aCO2≥6 mmHg的患者液體復(fù)蘇不達(dá)標(biāo),且預(yù)后不良。Ospina-Tascón等[17]研究表明,在感染性休克復(fù)蘇前6 h內(nèi),Pcv-aCO2持續(xù)≥6 mmHg 與28 d 病死率相關(guān)。由此可見,Pcv-aCO2對于休克患者病情的判斷、預(yù)后轉(zhuǎn)歸的預(yù)測、液體復(fù)蘇的指導(dǎo)有很大價值。

(三)Pcv-aCO2和ScvO2單獨使用限制因素

在患者處于休克狀態(tài)時,有些情況下病理性的高心輸出量會一定程度上改善循環(huán)二氧化碳的潴留,此時即便存在明顯的組織低灌注,Pcv-aCO2也有可能表現(xiàn)為正常值。另外,受Haldane效應(yīng)的影響,有些患者即使不存在組織低灌注的表現(xiàn)Pcv-aCO2也會升高,這會影響我們對于機(jī)體真實灌注及氧代謝水平的判斷[18]。不僅如此,既往被廣泛建議用作反映機(jī)體灌注水平和組織氧合程度的ScvO2在某些因素干擾情況下也容易出現(xiàn)誤差。ScvO2受到氧輸送(DO2) 、氧消耗(VO2)及氧利用率的協(xié)同制約,由公式推算: 氧攝取率(ERO2)=VO2/DO2,ScvO2=血氧飽和度(SaO2)-VO2/DO2= SaO2-ERO2。由此可見,ScvO2反映的是DO2和VO2是否平衡,ScvO2正常不能說明機(jī)體有氧代謝充分,當(dāng)某些疾病狀態(tài)下患者血管收縮、微循環(huán)代謝低下時,線粒體不能利用氧進(jìn)行能量代謝,相應(yīng)的氧耗減少,此時組織器官灌注不足,ScvO2會表現(xiàn)出假陰性結(jié)果。同時,中心靜脈血匯集了整個體循環(huán)的血液,反應(yīng)的是整個循環(huán)大體上氧供是否達(dá)標(biāo),所以會出現(xiàn)低灌注組織發(fā)出的“信號”被氧供正常的組織“信號”所掩蓋的現(xiàn)象,此時雖然ScvO2無明顯異常,機(jī)體仍有可能存在低灌注[19-22]。

Pcv-aCO2是反映血流動力學(xué)狀態(tài)的流量指標(biāo),其與CO關(guān)系密切,ScvO2是反映血流動力學(xué)狀態(tài)的氧代謝指標(biāo),但同時也是反映血流動力學(xué)狀態(tài)的間接流量指標(biāo),所以Pcv-aCO2與ScvO2有良好的相關(guān)性[23]。近年來許多研究發(fā)現(xiàn),將Pcv-aCO2作為ScvO2的補(bǔ)充可以有效避免ScvO2假性正常,可以對機(jī)體組織灌注及有氧代謝水平做出更加準(zhǔn)確的判斷、更正確地指導(dǎo)早期集束化治療,從而改善患者預(yù)后。

二、ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2

近年來關(guān)于ScvO2對氧代謝狀態(tài)反映的準(zhǔn)確性上一直存在質(zhì)疑?，F(xiàn)普遍認(rèn)為,休克患者經(jīng)過液體復(fù)蘇ScvO2>70%時仍可能存在高乳酸血癥及組織低灌注[24]。為了進(jìn)一步提高敏感性和特異性,聯(lián)合流量指標(biāo)及氧代謝指標(biāo)共同指導(dǎo)治療成為研究熱點。趙璟[25]報告100例感染性休克患者,根據(jù)入ICU時Pcv-aCO2值將研究對象分為高Pcv-aCO2組(Pcv-aCO2≥6 mmHg)與低Pcv-aCO2組(Pcv-aCO2<6 mmHg),兩組性別、年齡、APACHEⅡ評分及感染原因等基線資料比較無明顯差異,入組后立即采用早期目標(biāo)導(dǎo)向治療(early goal-directed therapy,EGDT),結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使ScvO2>70%,組織仍存在低灌注情況,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)Pcv-aCO2≥6 mmHg時,其乳酸水平高,乳酸清除率低,液體復(fù)蘇不足,可以將ScvO2>70%并且Pcv-aCO2<6 mmHg作為膿血癥休克患者液體復(fù)蘇的治療目標(biāo)。Pcv-aCO2高于正常水平與高危手術(shù)患者術(shù)后并發(fā)癥的增加密切相關(guān),Pcv-aCO2可以作為ScvO2一個有力的輔助工具,聯(lián)合兩指標(biāo)可以評估液體復(fù)蘇效果,能動態(tài)反應(yīng)組織灌注水平[13,26-28]。Pan等[29]研究發(fā)現(xiàn),ScvO2聯(lián)合Pcv-aCO2作為液體復(fù)蘇目標(biāo)能有效改善組織缺氧、減少機(jī)械通氣時間、縮短ICU治療時長、降低病死率。Furtier等[30]對腹部大型手術(shù)術(shù)后患者進(jìn)行前瞻性觀察實驗,ScvO2最小值<70%為術(shù)后并發(fā)癥的獨立影響因素,經(jīng)相似量液體復(fù)蘇后,發(fā)生術(shù)后并發(fā)癥的患者術(shù)中測得的ScvO2無論是平均值和最小值都低于無并發(fā)癥患者;同時,有并發(fā)癥患者Pcv-aCO2顯著高于無并發(fā)癥患者,進(jìn)一步分析得出:Pcv-aCO2<5 mmHg可作為液體復(fù)蘇期間ScvO2的補(bǔ)充指標(biāo),以區(qū)分當(dāng)ScvO2達(dá)標(biāo)后,機(jī)體存在的隱匿灌注不足。王英等[31]報告了110例感染性休克患者,將其隨機(jī)分為人數(shù)相等的兩個組,對實驗組和對照組患者同樣行第一輪液體復(fù)蘇治療,6 h后對照組ScvO2≥70%的患者停止液體復(fù)蘇,觀察組根據(jù)Pcv-aCO2值是否高出正常范圍決定是否接受繼續(xù)復(fù)蘇治療,最終以乳酸清除率評判治療效果,研究發(fā)現(xiàn),將Pcv-aCO2<6 mmHg作為ScvO2≥70%的補(bǔ)充目標(biāo),能識別不易發(fā)現(xiàn)的組織低灌注,使液體復(fù)蘇治療更加充分,與杜微等[32]、王菊香等[33]研究者實驗結(jié)論一致。因此,Pcv-aCO2與ScvO2聯(lián)合使用可以有效避免ScvO2的假性誤區(qū),更精確地識別隱匿的器官組織低灌注,對不充分復(fù)蘇的治療有提示作用。

綜上所述,Pcv-aCO2作為反映循環(huán)清除CO2能力的流量指標(biāo),與心輸出量有良好相關(guān)性,與傳統(tǒng)監(jiān)測指標(biāo)相比具有更快速、更準(zhǔn)確、創(chuàng)傷小、能動態(tài)反應(yīng)組織灌注等優(yōu)點,可以用于評估休克患者病情;尤其在聯(lián)合ScvO2時,兩者可發(fā)揮互補(bǔ)效應(yīng),能有效地識別潛在的組織低灌注,在指導(dǎo)液體復(fù)蘇治療及預(yù)測休克患者病情變化方面有重要價值。