P（cv-a）CO2/C（a-v）O2在內科ICU感染性休克患者液體復蘇對組織氧耗量變化的預測價值

張靜 劉曉姝 解鄭良 郭璐 楊陽

四川省人民醫院呼吸與危重癥醫學科（成都610072）

液體復蘇是感染性休克患者的首要治療方案。希望能通過增加心輸出量（CO）使向外周輸送的氧量（Do2）增加，從而增加組織氧耗量（Vo2）以改善組織缺氧。但是否所有的感染性休克患者經過擴容后都能改善組織氧耗呢？臨床觀察并非如此。雖然近幾年有關這方面的研究較多，但目前尚缺乏可以預測能通過擴容增加Do2、Vo2、減少組織缺氧的可靠指標［1-2］。基于在感染性休克早期的研究［3］，“膿毒癥拯救運動”建議膿毒癥休克患者治療時應該通過ScvO2指導擴容，目標值即超過70%。然而，目前許多研究認為用低ScvO2預測Do2減少，ScvO2超過70%作為治療目標值具有潛在的誤導性，說明ScvO2增高不能反應組織缺氧得到糾正。因此，ScvO2并不能反映組織缺氧和組織缺氧是否改善，因此其可能并不是開始液體復蘇的最佳指導指標［4］。乳酸作為無氧代謝標志物，當患者存在缺氧時可能會增高。因此，這些指標可能會較ScvO2更好的指導液體復蘇。既往有研究顯示（P（v-a）CO2/C（a-v）O2可以反應正在發生無氧代謝，并且和乳酸有相關性。而（P（v-a）CO2/C（av）O2不同于乳酸，在膿毒癥期間該比值可能是單純反映無氧代謝的指標，同時這一比值較乳酸的反應優勢在于具有更快的治療反應性。本研究的目的是比較來源于中心靜脈的ScvO2、P（v-a）CO2/C（a-v）O2和乳酸來預測是否擴容能增加CO、增加Vo2而改善組織缺氧。

1 資料與方法

1.1 納入標準納入我院2015年5月至2017年7月ICU膿毒癥休克患者（診斷標準參照sepsis3.0）［5］。納入標準為：（1）存在循環衰竭，收縮壓≤90 mmHg或已知有高血壓的患者收縮壓下降超過50 mmHg。并同時具有以下至少一項特征，即認為需要進行液體復蘇（感染性休克復蘇治療參考2016年膿毒癥與膿毒癥休克處理國際指南［6］）：①尿量≤0.5 mL/（kg·min）至少2 h；②心率＞100次p/min；③皮膚花斑；④血乳酸≥2 mmol/L；⑤需要用升壓藥維持平均動脈壓（MAP ≥ 65 mmHg）。（2）患者家屬同意安置鎖骨下靜脈或頸靜脈導管到位和使用血流動力學監測（PICCO）。

共納入48例感染性休克患者，患者基礎特征見表1。37例患者進行機械通氣，且均為控制通氣模式。感染均來源于肺部，32例為膿毒癥休克。48例患者中18例ScvO2值超過70%。均為膿毒癥休克者。ScvO2低于70%為剩余30例。83.3%的患者使用血管活性藥物。

1.2 測試和研究設計在擴容前，我們測量動脈血乳酸、血流動力學和組織氧供的相關變量。血流動力學變量包括心率、血壓、通過PICCO熱稀釋法測量CI。組織氧供變量通過動脈和中心靜脈血標本測量分析。動脈血氧含量（CaO2）計算公式如下：CaO2=1.34 × SaO2× Hb+0.003 × PaO2，（SaO2是動脈血氧合，Hb血紅蛋白容積，PaO2動脈血氧分壓）。靜脈血氧含量CvO2的計算公式相同，只是采用了來自于靜脈血的HB和PvO2。Do2計算公式如下CI×CaO2×10。Vo2計算公式Vo2=10×CI×C（a-v）O2。P（v-a）CO2差值由 P（v-a）CO2=PvCO2-PaCO2計算得到。

表1 患者基線情況Tab.1 Characteristics of patient on baseline ±s

表1 患者基線情況Tab.1 Characteristics of patient on baseline ±s

注：#理想公斤體重，a接受機械通氣患者37例

指標平均年齡（歲）性別（女/男）APACHEII評分*入住ICU到擴容的平均時間（h）接受NE等血管活性藥物治療（例）NE平均劑量［μg/（kg·min）］糖尿病（例）ARDS（例）潮氣量（mL/kg）a*呼吸頻率（次/min）a*呼氣末正壓（mmHg）a*28 d病死率（%）數值64±17 4/14 21±6 5.8（1.1 ～ 11.7）40 0.28 5 8 7±2 30±4 6±3 79

經中心靜脈30 min內擴容500 mL生理鹽水。擴容后立即再次測量組織氧、二氧化碳的相關變量。為保證治療持續性和醫療安全，其他復蘇方法包括輸液、輸血、血管活性藥物（去甲腎上腺素、多巴胺等）可在擴容前后持續使用，但擴容的過程中保持血管活性藥物的劑量不變、輸血和輸液速度不變，以減少對研究結果的影響。動脈血乳酸測量時間為擴容后（3.5±0.5）h。復蘇的目標是將乳酸降至≤1.7 mmol/L和ScvO2≥70%。

1.3 統計學方法統計學軟件采用SPSS 2.0軟件。計量資料表示為均數±標準差。擴容前后的比較采用t檢驗或Wilcoxon檢驗。組間比較采用雙尾t檢驗或U檢驗。比例數據的比較采用方差檢驗。使用Spearman進行相關性分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 整體擴容反應從整體分析，擴容顯著增加CI［（20±21）%，P＜0.05］和Do2［（13±19）%，P＜0.05］，但Vo2并沒有隨之顯著改變［（9± 23）%，P=0.54］。

在擴容前乳酸值和P（v-a）Co2/C（a-v）o2有顯著相關性（r=0.49，P ＜0.05），但在擴容后即第2次測得的乳酸值和來源于O2和CO2的相關變量并沒有一致性的改變。在基線時P（v-a）Co2和CI相關（r=-0.35，P ＜ 0.05），而基線時P（v-a）CO2并不與乳酸相關（P=0.53）。輸液導致的（P（v-a）Co2改變和CI改變明顯相關（r=-0.69，P ＜0.05）。

2.2 容量有反應組和容量無反應組之間的差別在23個容量有反應的患者中CI增加超過15%（總人群的48%。在這些容量有反應性的患者中，CI增加（34± 15）%（P ＜ 0.05），Do2增加（30± 16）%（P＜0.05），Vo2增加（30±14）%（P ＜0.05）。擴容增加Vo2超過15%有12例（P＜0.05），然而另外擴容有反應的11例患者中Vo2并沒有改變（表2）。在剩余的25例容量無反應患者中，擴容過程中動脈Hb減少（9±5）%（P ＜0.05）。伴隨之，Do2減少（P ＜ 0.05），Vo2減少（4± 12）%（P ＜ 0.05）。

容量有反應和容量無反應患者在基線時ScvO2和乳酸、P（v-a）Co2/C（a-v）o2沒有差別。即當比較容量反應性和容量無反應性患者中，ScvO2和乳酸、P（v-a）Co2/C（a-v）o2，并沒有預測是否能通過擴容增加Vo2超過15%。

2.3 在容量有反應性組中分析Vo2對擴容反應性的預測價值在容量有反應組中Vo2同時也有反應者為12例。平均ScvO2在基線值為（64±15）%，擴容后并沒有顯著變化（P=0.22）。見表2。容量有反應且Vo2有增加的患者中，有7例ScvO2在基線時均大于70%，并均來自于膿毒癥休克患者。在容量有反應和Vo2有反應的患者中，（P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基線值是（2.2± 0.7）mmHg/mL，擴容后有明顯減少（36±28）%（P ＜0.05，表2）。

容量有反應而Vo2無反應的9例患者中，與容量有反應并Vo2有反應的患者比較，這些患者具有更低的基礎P（v-a）CO2/C（a-v）O2和更低的乳酸值（表2）。而ScvO2基礎值是（58±7）%，擴容后顯著增加（17 ± 2）%。（P（v-a）CO2/C（a-v）O2基礎值是（1.4± 0.5）mmHg/mL，擴容后沒有顯著增加（P=0.58，表2）。容量有反應組中，擴容導致的（P（v-a）CO2/C（a-v）O2降低（P ＜ 0.01）在Vo2無反應組中比Vo2有反應組中更明顯，但在兩亞組中擴容前后ScvO2（P=0.28）和乳酸（P=0.41）的變化并沒有差異。

容量有反應組中，ScvO2基線值不能預測Vo2增加≥15%。然而，容量有反應組ScvO2≤70%者，Vo2有反應亞組中ScvO2基線波動在40%～50%有7個。另外，所有容量有反應組中Vo2沒有反應亞組患者的ScvO2基線＞50%。因此，容量有反應組者，ScvO2值≤50%通常與擴容導致Vo2≥15%相關。

容量有反應的患者，乳酸基線值為≥2.7 mmol/L預測Vo2增加≥15%敏感性為93%，特異性為82%。P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基線是≥ 1.8 mmHg/mL可以預測Vo2增加15%敏感性為86%，特異性為91%。

2.4 基線ScvO2＞70%和≤70%患者之間的差異本研究ScvO2基礎值＞70%的患者Vo2增加≥15%，然而在基礎ScvO2≤70%的患者中并沒有改變。與ScvO2基礎值＞70%患者比較，ScvO2≤70%特征是具有更高的基礎Vo2（P＜0.05）和更低乳酸值（P ＜0.05）。

表2 容量有反應的患者中不同Vo2反應的血流動力學變量和組織氧耗變量Tab.2 Hemodynamic and tissue oxygenation variables during volume expansion in volume responders according to response of Vo2 ±s

表2 容量有反應的患者中不同Vo2反應的血流動力學變量和組織氧耗變量Tab.2 Hemodynamic and tissue oxygenation variables during volume expansion in volume responders according to response of Vo2 ±s

Vo2改變 ≥ 15%（n=12）Vo2＜ 15%（n=11）指標心率（次/min）平均動脈壓（mmHg）CI［L/（min·m2）］NE平均劑量［μg/（kg·min）］動脈血pH SaO2（%）HB（g/dL）PaCO2（mmHg）靜脈血pH ScvO2（%）PcvCO2（mmHg）Do2［mL/（min·m2）］Vo2［mL/（min·m2）］P（v-a）CO2（mmHg）C（a-v）O2（mL）P（v-a）CO2/C（a-v）O2（mmol/L）乳酸（mmol/L）擴容前92±14 65±12 2.7±0.9 0.29 7.25±0.15 95±8 10.4±33±6 7.24±0.20 64±15 35±7 348±153 97±41 8.1±2.9 3.7±1.7 2.2±0.7 5.8±3.9擴容后90±10 81±12 3.5±1.4 0.28 7.32±0.14 95±5 9.9±2.4 32±7 7.31±0.13 66±13 34±8 426±201 132±53 4.2±3.6 3.6±1.4 1.4±0.7 3.7±1.5擴容前110±11 58±11 2.7±1.2 0.22 7.34±0.08 96±5 10.5±1.7 37±8 7.33±0.09 58±7 38±10 340±167 108±50 6.0±1.6 4.0±0.9 1.4±0.5 2.6±1.8擴容后107±15 70±9 2.8±1.4 0.22 7.35±0.09 96±4 9.8±1.4 38±8 7.34±0.11 68±4 37±9 447±224 124±66 3.8±1.5 3.4±0.9 1.3±0.5 2.4±1.4

3 討論

盡管本研究中的3個研究變量并不能在所有感染性休克人群中預測是否可以通過擴容能增加Vo2，但乳酸和P（v-a）CO2/C（a-v）O2在基線值時可以很好的預測輸液后Do2增加的患者其Vo2增加。ScvO2在基礎值≤50%是認為可以預測擴容是有益的，能改善患者組織缺氧。

Vo2/Do2平衡關系被用以作為判斷組織缺氧和心輸出量降低的指標［7］。作為無氧代謝指標乳酸是增高的［8］。但本研究并沒有顯示乳酸值增高可以反映擴容后Vo2的增加。ScvO2基礎值＞70%的患者存在相對更低的Vo2和更高的Do2，這可能提示Vo2/Do2的關系在ScvO2基線值＞70%的患者中更密切。既往有研究認為Vo2/Do2模式存在于膿毒血癥中。可以解釋ScvO2更高（氧攝取障礙）和乳酸更高（可能乳酸非無氧代謝產物增加）。這些患者較低ScvO2患者而言可能有更高的氧攝取能力的改變。

休克期間，擴容根本目的是減少組織缺氧。最近有報道顯示ScvO2并不能預測輸液是否能增加CO。本研究進一步證實ScvO2不能預測通過Do2增加就能使組織Vo2增加。

僅在少數患者中，當ScvO2基線值＜50%被認為可以預測可以通過Do2增加Vo2。RIVERS等［3］研究中顯示這些患者在復蘇前具有低ScvO2值。ScvO2作為指導復蘇的指標僅僅適用于一小部分患者［9］。當ScvO2值低（＜ 50%）的時候可以預測擴容可以增加Vo2具有高敏感性。

乳酸被認為能在容量有反應性的患者中預測輸液增加Vo2。不能預測所有休克患者擴容可以增加Vo2。因為如果擴容不能增加Do2，也不能認為無氧代謝指標乳酸值可以作為預測指標是有價值的，因此擴容是否增加Vo2應分為兩步：（1）是否有容量反應性；（2）擴容是否增加Vo2。

本研究發現P（v-a）Co2/C（a-v）o2和乳酸在擴容前有顯著相關性，證實了既往研究中通過肺動脈漂浮導管測量的結果［10］。而無氧代謝時Cco2與Pco2成線性關系，因此Vco2/Do2可由P（v-a）CO2/C（a-v）O2反映。P（v-a）CO2/C（a-v）O2作為標志物的優勢是反應速度更快。容量有反應組中，一旦擴容結束P（v-a）CO2/C（a-v）O2即降低。但本研究中最大的局限性在于乳酸復測的過程中未再復測計算P（v-a）CO2/C（a-v）O2，不能評價兩者在變化過程中的關系。

心輸出指數（CI）與ScvO2無顯著相關性，與既往研究不相符。但研究納入的人群有所不同，既往的研究包括有心血管疾病患者，而本研究僅局限于感染性休克患者。在這些膿毒癥患者擴容過程中，ScvO2變化與CI之間缺乏相關性。這可能可以由Vo2/Do2平衡解釋為什么當Do2和Vo2增高時ScvO2并不改變。

容量無反應組，Do2減少歸結于擴容后血液稀釋后HB水平降低。盡管沒有減少P（v-a）CO2/C（a-v）O2，Do2也沒有明顯減少，因此非容量依賴性的患者進行擴容認為是有害的，因此液體管理中重要的一步就是感染性休克擴容前有必要進行容量反應性試驗。

本研究的局限性在于研究人群僅為感染性休克患者，這類患者疾病嚴重，結果能否應用于其他人群有待進一步研究。其次乳酸并非單純的無氧代謝標志物，本研究中非缺氧情況下乳酸增高的情況是很少見的或缺乏的。另外，來源于中心靜脈血樣分析O2和CO2相關變量，而非采用混合靜脈血，可能就會漏掉系統臟器的氧合改變造成的影響。