經皮氧/二氧化碳分壓監(jiān)測在老年危重癥病人中的臨床應用

許博文 秦海東

老年危重癥病人常因循環(huán)、呼吸不穩(wěn)定或組織代謝、功能異常導致機體缺氧。但PaO2往往不能完全反映出此類病人的組織缺氧程度[1-2]。因此，臨床上亟需一種可以動態(tài)監(jiān)測并能準確反映機體組織層面缺氧程度的監(jiān)測指標。經皮氧/二氧化碳分壓監(jiān)測(percutaneous oxygen/carbon dioxide partial pressure monitoring，PtcO2/PtcCO2)是通過局部電極加熱提升皮下組織溫度(42～45 ℃)，使毛細血管受熱擴張，同時增加皮膚對氣體的通透性，從而測得局部組織PtcO2和PtcCO2的一種技術[3]。PtcO2和PtcCO2能夠反映機體外周血流灌注的情況，且具有無創(chuàng)、連續(xù)、動態(tài)的特點，近年來逐漸成為呼吸、循環(huán)等領域的研究熱點[4]。研究發(fā)現，PtcO2受PaO2及局部組織血流灌注等因素影響較大，當機體組織血流灌注充足時，PtcO2與PaO2呈正相關關系，而當循環(huán)衰竭導致局部組織血流灌注不足、氧輸送減少時，PtcO2則與PaO2呈負相關關系[5]。本文就PtcO2/PtcCO2監(jiān)測技術在老年危重癥病人中的應用情況進行綜述。

1 PtcO2/PtcCO2監(jiān)測在老年呼吸衰竭病人中的應用

臨床上老年呼吸衰竭病人往往以低氧伴或不伴CO2潴留為主要臨床特征，在治療過程中需動態(tài)監(jiān)測動脈血氣變化以評估病情變化。但動脈血氣分析為有創(chuàng)操作，連續(xù)監(jiān)測存在醫(yī)源性感染的可能，還增加病人的痛苦及住院費用。因此，老年呼吸衰竭病人需要一種無創(chuàng)、高效、可替代動脈血氣分析的監(jiān)測手段。Ruiz等[6]對81例急性呼吸衰竭病人的研究表明，PtcCO2與PaCO2之間具有良好的相關性(r2=0.93，P<0.001)，但PtcCO2替代PaCO2的準確度取決于機體CO2潴留的程度。高建軍等[7]觀察了36例急性呼吸衰竭病人有創(chuàng)通氣前后PaO2、PaCO2、PtcO2、PtcCO2水平的變化，結果發(fā)現，有創(chuàng)機械通氣前后PtcO2與PaO2、PtcCO2與PaCO2之間具有良好的相關性，且PtcO2的早期變化對呼吸衰竭病人的預后具有良好的預測價值。面罩或呼吸機管路連接氧氣的通氣方式容易造成氧氣嚴重稀釋，導致病人吸氧濃度大幅下降[8]，而PtcO2/PtcCO2監(jiān)測可動態(tài)反映無創(chuàng)呼吸機輔助通氣下不同給氧方式對吸入氧濃度的影響，這為提高呼吸衰竭病人的氧療效率提供了新的監(jiān)測手段[9-10]。

2 PtcO2/PtcCO2監(jiān)測在老年膿毒癥休克病人中的應用

膿毒癥是機體對感染的反應失控，導致臟器功能障礙的一種臨床綜合征，進一步可發(fā)展為嚴重膿毒癥甚至膿毒癥休克[11]，其病死率居高不下，是目前老年危重癥病人的主要死亡原因[12]。

微循環(huán)代謝異常是發(fā)生膿毒癥休克的重要環(huán)節(jié)，因此需要動態(tài)監(jiān)測此類病人的微循環(huán)灌注情況。目前臨床上評估微循環(huán)灌注的常用指標為尿量、皮膚及神志等，但其靈敏度和特異度均較差，無法很好地反映膿毒癥休克病人的預后。乳酸及乳酸清除率雖然能夠反映機體組織的灌注情況，但乳酸監(jiān)測為有創(chuàng)操作，且易受肝、腎功能等因素的影響，具有一定的滯后性[13]。PtcO2能夠反映膿毒癥休克病人的微循環(huán)障礙程度，且臨床醫(yī)生可通過其水平的變化評估膿毒癥休克病人集束化治療后微循環(huán)的改善情況。因此，PtcO2監(jiān)測技術在膿毒癥休克病人中得到了廣泛應用。

10 min氧負荷試驗(oxgen challenge test，OCT)是PtcO2監(jiān)測技術的延伸應用，10 min OCT為吸入純氧10 min后PtcO2與基礎PtcO2的差值。根據Fick定理，微循環(huán)的PaO2水平和血流量決定了機體局部組織的氧供應程度[14]。當微循環(huán)障礙加重時，隨著吸氧濃度的提高，PtcO2增量逐漸減小，而給予局部微循環(huán)良好的病人10 min純氧后，其PtcO2水平明顯增加[15-16]。因此，10 min OCT可初步反映機體微循環(huán)障礙的嚴重程度。董亮等[17]將53例膿毒癥休克病人根據其28 d生存預后分為存活組和死亡組，分別記錄2組病人早期目標導向治療(early goal directed therapy，EGDT)后6 h的10 min OCT結果，發(fā)現治療6 h后10 min OCT預測病人28 d死亡的靈敏度為76.84%，特異度為85.03%，提示其對膿毒癥休克病人的預后具有良好的預測價值。氧負荷指數(oxgen challenge index，OCI)=10 min OCT/(吸入純氧后PaO2-基礎PaO2)，該指標進一步排除了吸氧體積分數差異的影響[18]。Mari等[19]對伴有不同程度呼吸衰竭且氧合指數下降的膿毒癥病人進行研究，發(fā)現肺功能對10 min OCT結果有較大影響，而OCI可一定程度上排除肺功能的干擾。因此，10 min OCT可反映機體微循環(huán)的缺氧程度，且對膿毒癥休克病人的預后具有良好的預測價值。

臨床上PtcCO2的測量結果一般易受到以下3個因素的影響[20]：(1)局部組織CO2的生成；(2)CO2的組織彌散能力；(3)局部組織微血管內的PaCO2水平。由于CO2相較于O2的組織彌散能力更強，這一生理特性決定了PtcCO2受皮膚角質層厚度、色素、循環(huán)及呼吸等因素的影響更小。因此，PtcCO2在微循環(huán)良好的機體組織中，可用于評估甚至替代PaCO2。然而在微循環(huán)障礙時，PtcCO2與PaCO2可出現失偶聯現象，此時PaCO2無法反映組織高碳酸血癥[21-22]，這種差值稱為二氧化碳偏移，記為P(c-a)CO2。王為群等[23]對31例膿毒癥休克病人實施EGDT，記錄PaCO2與PtcCO2，并與20例非休克的ICU病人進行比較。結果發(fā)現，病人入院時P(c-a)CO2>14 mmHg可作為區(qū)分早期膿毒癥休克與非休克病人的指標，EGDT前P(c-a)CO2>21.5 mmHg及EGDT后P(c-a)CO2>19.3 mmHg均可作為預測膿毒癥休克病人28 d死亡的指標。曹培洪等[24]進一步對35例膿毒癥休克病人進行一項前瞻性研究，記錄EGDT后PtcCO2與呼氣末二氧化碳分壓(PetCO2)并計算其差值P(c-et)CO2。結果發(fā)現，入院時P(c-et)CO2>12.6 mmHg可以作為區(qū)分膿毒癥休克與非膿毒癥休克的指標，其靈敏度為97%，特異度為83%。EGDT前P(c-et)CO2>20 mmHg、EGDT后P(c-et)CO2>16.5 mmHg可作為預測膿毒癥休克病人28 d死亡的有效指標。張文娟等[25]進一步研究發(fā)現，膿毒癥休克病人機體局部組織血流灌注減慢時，會出現PtcCO2增高伴PtcO2下降的現象，PtcO2/PtcCO2比值可作為反映膿毒癥休克病人微循環(huán)變化的有效指標。

值得注意的是，最新研究發(fā)現，通過熱刺激(heat challenge，HC)將傳感器探頭溫度從37 ℃提升至45 ℃時，PtcCO2的數值會發(fā)生變化，記為ΔPtcCO2[26]。該研究對37例膿毒癥休克病人、22例非膿毒癥休克病人以及健康志愿者進行HC，并記錄P(c-a)CO2及ΔPtcCO2。結果發(fā)現，入院時膿毒癥休克病人的ΔPtcCO2水平較非膿毒癥休克病人明顯降低，且P(c-a)CO2>17 mmHg聯合ΔPtcCO2>0預測膿毒癥休克病人死亡的靈敏度為93%，特異度為82%，提示ΔPtcCO2對膿毒癥休克病人28 d死亡具有良好的預測價值。

3 PtcO2/PtcCO2監(jiān)測在老年急性心力衰竭(acute heart failure，AHF)病人中的應用

心力衰竭(heart failure，HF)是各種心臟疾病的終末階段，其中AHF已經成為65歲以上老年人住院的主要病因。發(fā)生AHF時，病人心輸出量下降、外周血管阻力增高，導致機體組織器官灌注不足和心源性休克，3～6個月病死率極高。目前臨床上評估HF嚴重程度的常用指標有LVEF及BNP等[27-28]，但LVEF及BNP等預測AHF病人的短期預后效果并不理想。Tremper等[29]發(fā)現PtcO2隨心輸出量的改變而快速改變，當PtcO2/PaO2比值<0.7時可提示心輸出量不足。He等[30]利用脈波指示劑連續(xù)心排出量監(jiān)測(pluse indicator continuous output，PICCO)技術監(jiān)測62例膿毒癥休克病人的心輸出量，同時連續(xù)監(jiān)測PtcO2，經充分液體復蘇后記錄PtcO2、10 min OCT及OCI，發(fā)現10 min OCT與心指數(cardiac index，CI)具有良好的相關性。且當10 min OCT值為53 mmHg時，可提示病人CI<3 L/min，其靈敏度為83%，特異度為86%，故認為在膿毒癥休克病人中，10 min OCT是反映心輸出量的良好指標。

二氧化碳偏移度為PtcCO2與PaCO2的差值占PaCO2的百分比，該指標可間接反映機體微循環(huán)的代謝情況。張越等[31]收集了91例AHF病人治療前和治療后6 h的動脈血氣分析結果，同時行PtcO2監(jiān)測，并以病人28 d生存情況分為存活組與死亡組。結果發(fā)現，死亡組病人治療前及治療后的10 min OCT值均明顯低于存活組，P(c-a)CO2均明顯高于存活組，提示PtcO2/PtcCO2監(jiān)測可作為評價AHF病人預后的可靠手段。

心臟驟停(cardiac arrest，CA)是指心臟的機械活動停止，心肌收縮不足或停止收縮，是危重癥病人致死性的臨床表現。檀立端等[32]以急診科收治的85例CA病人為研究對象，入科時立即給予高質量的心肺復蘇術(cardiopulmonary resuscitation，CPR)、氣管插管接呼吸機輔助通氣，分別于CPR后10、20、30 min行PtcO2/PtcCO2監(jiān)測，根據復蘇結果將病人分為存活組與死亡組，并以復蘇10、20、30 min為研究節(jié)點。結果發(fā)現，復蘇成功組病人的PtcCO2水平均低于死亡組，且復蘇成功病人的PtcCO2隨時間呈逐漸下降趨勢。同時比較乳酸、PetCO2與PtcCO2對復蘇過程中CPR質量監(jiān)控和預后判斷的價值，結果表明，與乳酸及PetCO2相比，PtcCO2更能實時反映機體組織和微循環(huán)的灌注情況。

4 總結

PtcO2/PtcCO2監(jiān)測在老年危重癥病人中具有重要的臨床應用價值，可替代動脈血氣指標指導呼吸衰竭病人及時調整呼吸機參數，并能夠反映AHF及膿毒癥休克病人的微循環(huán)灌注情況以及組織代謝水平，從而用于評估病人預后以及指導液體管理。10 min OCT通過評價組織對提高氧濃度后的反應性反映微循環(huán)障礙的程度，為識別早期膿毒癥休克提供了組織層面的監(jiān)測工具。P(c-a)CO2則可通過反映局部組織代謝障礙與大循環(huán)之間的差異，間接反映微循環(huán)障礙的程度。

但是目前PtcO2/PtcCO2監(jiān)測技術在臨床上的使用仍受到一些因素的干擾，如病人局部皮膚的條件、機械通氣以及肺功能的情況等，如何排除這些干擾因素的影響還有待進一步的研究。