經(jīng)皮二氧化碳分壓在早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療中的應(yīng)用

韋婷艷 周結(jié)兒 張燕飛 吳齊愛 劉付俊業(yè) 鄧?guó)P英

目前，我國(guó)早產(chǎn)兒發(fā)生率呈上升趨勢(shì)，由于早產(chǎn)兒解剖生理特點(diǎn)，并發(fā)癥發(fā)生率及病死率較高，對(duì)患兒及其家庭造成極大影響[1]。目前，國(guó)內(nèi)新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房(NICU)多采用動(dòng)脈血?dú)夥治鲎鳛闊o創(chuàng)通氣機(jī)治療期間氧分壓及二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)手段[2]。但在早產(chǎn)兒中，重復(fù)應(yīng)激性采血可能導(dǎo)致顱內(nèi)出血、感染、貧血等不良后果，尤其對(duì)呼吸障礙、極低出生體質(zhì)量及凝血功能異常患兒的治療產(chǎn)生不利影響[3]。經(jīng)皮氧和二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)屬于無創(chuàng)檢測(cè)手段，目前在國(guó)外NICU中已得到廣泛應(yīng)用，且證實(shí)經(jīng)皮氧分壓(transcutaneous partial pressure of oxygen，TcPO2)、經(jīng)皮二氧化碳分壓(transcutaneous partial pressure of carbon dioxide，TcPCO2)與動(dòng)脈氧分壓(arterial partial pressure of oxygen，PaO2)及動(dòng)脈二氧化碳分壓(arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)有一定相符性，對(duì)判斷肺通氣及血流變化有一定參考價(jià)值[4-5]。但國(guó)內(nèi)關(guān)于經(jīng)皮氧和二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療的研究較少，缺乏一致性研究，尤其缺乏用于治療期間低氧血癥、高碳酸血癥及低碳酸血癥診斷的研究。為此，本研究旨在對(duì)比早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2水平相關(guān)性，并探討TcPO2、TcPCO2對(duì)治療期間低氧血癥、高碳酸血癥及低碳酸血癥的診斷價(jià)值。

資料與方法

一、一般資料

選取2018年3月～2019年2月收治的80例新生兒重癥監(jiān)護(hù)室(neonatal intensive care unit，NICU)早產(chǎn)兒，其中男43例，女37例；胎齡30～34+6周，平均(33.02±1.45)周；出生體質(zhì)量1.30～4.07 kg，平均(2.35±0.54)kg。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)胎齡<37周早產(chǎn)兒；(2)入住NICU且接受無創(chuàng)呼吸機(jī)治療時(shí)間≥24 h者；(3)家屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)嚴(yán)重感染、貧血、顱內(nèi)出血及肺出血者；(2)合并先天性呼吸道器質(zhì)性病變者；(3)合并其他嚴(yán)重先天畸形、遺傳代謝系統(tǒng)疾病者。根據(jù)呼吸功能：安靜狀態(tài)下呼吸頻率>60次/min且三凹征(+)，或臨床診斷為呼吸衰竭者納入呼吸障礙組(A組62例)，其中呼吸窘迫綜合征23例，肺炎26例，短暫性呼吸增快13例，其他患兒納入非呼吸障礙組(B組18例)；根據(jù)出生體質(zhì)量分為極低出生體質(zhì)量組(C組29例，出生體質(zhì)量<1.5 kg)和非極低出生體質(zhì)量組(D組51例，出生體質(zhì)量≥1.5 kg)。

二、方法

1 無創(chuàng)呼吸機(jī)治療 所有患兒均采用經(jīng)鼻無創(chuàng)呼吸機(jī)(科曼NV8)治療，根據(jù)患兒鼻孔大小、頭圍選擇合適的鼻塞、頭套，參數(shù)：壓力5 cmH2O，氧流量8～10 L/min，吸氧濃度21%～40%，并根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。

2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集 (1)采用經(jīng)皮氧和二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TCM Combi M 4.0 Pct O2/Pct-CO2監(jiān)測(cè)儀(丹麥雷度公司提供)于無創(chuàng)呼吸機(jī)治療期間進(jìn)行血?dú)獗O(jiān)測(cè)，室溫控制22 ℃～25 ℃，檢測(cè)前調(diào)整O2/CO2,聯(lián)合探測(cè)器溫度為42 ℃～44 ℃，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)氣體校正，檢測(cè)部位為患兒臍周皮膚或大腿根部皮膚，乙醇清潔皮膚，安裝固定環(huán)，注入接觸液后連接電極與固定環(huán)，穩(wěn)定10～15 min后讀取2 h和24 h的TcPO2、TcPCO2。(2)立即抽取橈動(dòng)脈血，采用i-stat300便攜式雅培血?dú)夥治鰞x(美國(guó)雅培公司)進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)夥治觯涗汸aO2及PaCO2。

三、觀察指標(biāo)

① A組與B組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2比較；②C組與D組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2比較；③TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2相關(guān)性分析；④治療期間低氧血癥、高碳酸血癥及低碳酸血癥發(fā)生情況；⑤TcPO2對(duì)治療期間低氧血癥診斷效能分析；⑥TcPCO2對(duì)治療期間高碳酸血癥及低碳酸血癥診斷效能分析。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、A組與B組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2水平比較

A組與B組無創(chuàng)通氣治療2 h、24 h時(shí)TcPO2低于PaO2，TcPCO2高于PaCO2，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見表1)。

二、C組與D組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2水平比較

C組與D組無創(chuàng)通氣治療2 h、24 h時(shí)TcPO2低于PaO2，TcPCO2高于PaCO2，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見表2)。

表1 A組與B組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2水平比較

表2 C組與D組治療期間TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2水平比較

三、TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2的相關(guān)性分析

經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，無創(chuàng)通氣治療2 h、24 h時(shí)TcPO2與PaO2均呈正相關(guān)(r=0.654、0.733，P<0.001)；無創(chuàng)通氣治療2 h、24 h時(shí)TcPCO2與PaCO2均呈正相關(guān)(r=0.814、0.902，P<0.001)(見表3)。

四、治療期間低氧血癥、高碳酸血癥及低碳酸血癥發(fā)生情況

表3 TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2的相關(guān)性分析

表4 TcPO2對(duì)治療期間低氧血癥診斷效能分析

表5 TcPCO2對(duì)治療期間高碳酸血癥及低碳酸血癥診斷效能分析

以PaO2/吸入氧濃度(FiO2)<300 mmHg為低氧血癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，通氣2 h低氧血癥發(fā)生率為68.75%(55/80)，通氣24 h為11.25%(9/80)；以PCO2>45 mmHg、PCO2<35 mmHg分別為高碳酸血癥及低碳酸血癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，通氣2 h高碳酸血癥發(fā)生率為48.75%(39/80)，無低碳酸血癥患兒；通氣24 h高碳酸血癥發(fā)生率為12.50%(10/80)，低碳酸血癥發(fā)生率為3.75%(3/80)。

五、TcPO2對(duì)治療期間低氧血癥診斷效能分析

以動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果診斷低氧血癥為金標(biāo)準(zhǔn)，TcPO2對(duì)無創(chuàng)通氣治療2 h時(shí)，診斷低氧血癥的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度及AUC分別為94.55%、98.00%、92.50%、0.901；無創(chuàng)通氣治療24 h時(shí)診斷的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度及AUC分別為88.89%、98.59%、97.50%、0.937(見表4，圖1)。

圖1 TcPO2診斷治療期間低氧血癥ROC曲線

六、TcPCO2對(duì)治療期間高碳酸血癥及低碳酸血癥診斷效能分析

以動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果診斷高碳酸血癥及低碳酸血癥為金標(biāo)準(zhǔn)，TcPCO2對(duì)無創(chuàng)通氣治療2 h時(shí)診斷高碳酸血癥的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度及AUC分別為97.87%、95.12%、95.00%、0.922；無創(chuàng)通氣治療24 h時(shí)診斷高碳酸血癥的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度及AUC分別為100.00%、97.14%、97.50%、0.950，低碳酸血癥分別為100.00%、98.70%、98.75%、0.971(見表5，圖2)。

圖2 TcPCO2診斷治療期間高碳酸血癥及低碳酸血癥ROC曲線

討 論

早產(chǎn)兒是目前圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)研究的核心內(nèi)容，隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境等多種因素的變化，其發(fā)生率及病死率仍處于較高水平[6]。早產(chǎn)兒由于機(jī)體各器官發(fā)育不完整或孕期因素影響，呼吸障礙、極低出生體質(zhì)量患兒占比較高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，NICU病房中呼吸衰竭及極低出生體質(zhì)量患兒約占NICU新生兒總數(shù)的45%和13%，且仍呈升高趨勢(shì)[7]。目前，無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣是治療早產(chǎn)兒呼吸障礙有效手段，動(dòng)態(tài)檢測(cè)患兒血?dú)庵笜?biāo)，對(duì)指導(dǎo)呼吸機(jī)參數(shù)調(diào)整有重要價(jià)值[8]。由于早產(chǎn)兒，尤其是呼吸障礙患兒及極低出生體質(zhì)量患兒生理、病理特點(diǎn)，不宜連續(xù)、重復(fù)采血，需要尋找更高效、無創(chuàng)的可替代動(dòng)脈血?dú)夥治鍪侄危瑢?duì)改善早產(chǎn)呼吸障礙患兒及極低出生體質(zhì)量患兒預(yù)后有重要意義。

血O2分壓、血CO2分壓是目前評(píng)估肺通氣、換氣功能的重要指標(biāo)[9]，多采用動(dòng)脈血?dú)夥治觯捎谄淝忠u性操作可能對(duì)NICU患兒產(chǎn)生不良損害，因而限制其應(yīng)用。經(jīng)皮氧和二氧化碳分壓檢測(cè)原理為通過加熱固定于皮膚表面的電極，增加毛細(xì)血管氣體O2和CO2經(jīng)組織向外彌散，從而檢測(cè)到TcPO2和TcPCO2[10-11]。有報(bào)道稱，新生兒加熱電極保持溫度為43℃時(shí)，可獲得靈敏度和特異度較高的測(cè)量值，且不會(huì)損害皮膚[12]。一系列研究顯示，同步經(jīng)皮氧和二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)、動(dòng)脈血?dú)獗O(jiān)測(cè)，TcPO2與PaO2、TcPCO2與PaCO2在機(jī)械通氣、手術(shù)麻醉、重癥監(jiān)護(hù)等過程中表現(xiàn)出良好的相關(guān)性[13-14]。本研究將監(jiān)測(cè)電極穩(wěn)定為43℃，同步監(jiān)測(cè)無創(chuàng)呼吸機(jī)通氣2 h、24 h時(shí)TcPO2、TcPCO2及PaO2、PaCO2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸障礙患兒與非呼吸障礙患兒，極低出生體質(zhì)量患兒與非極低出生體質(zhì)量患兒經(jīng)皮血?dú)馀c動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)TcPO2低于PaO2，TcPCO2高于PaCO2，且經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，TcPO2與PaO2、TcPCO2與PaCO2均呈正相關(guān)，提示TcPO2、TcPCO2監(jiān)測(cè)可準(zhǔn)確評(píng)估早產(chǎn)兒PaO2、PaCO2。

血O2分壓、血CO2分壓除可以評(píng)估肺功能外，同時(shí)是反映組織缺氧程度、機(jī)體酸堿平衡的重要指標(biāo)。當(dāng)肺通氣、換氣功能發(fā)生障礙時(shí)，血液中含氧量下降，若低于正常下限，機(jī)體則表現(xiàn)為低氧血癥，尤其是腦細(xì)胞對(duì)氧極其敏感，持續(xù)低氧血癥可對(duì)腦組織造成不可逆損傷[15-16]。目前臨床多以PaO2作為診斷低氧血癥的金標(biāo)準(zhǔn)，本研究中以PaO2診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)TcPO2對(duì)通氣2 h、24 h時(shí)診斷低氧血癥的準(zhǔn)確度為92.50%、97.50%，AUC為0.901、0.937，提示TcPO2與PaO2診斷結(jié)果一致性較好，TcPO2用于診斷早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療期間低氧血癥有較高應(yīng)用價(jià)值。血CO2是調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡的重要指標(biāo)，其水平不當(dāng)升高或降低可引起高碳酸血癥及低碳酸血癥，繼而對(duì)機(jī)體各組織或器官造成不良影響，尤其是對(duì)于新生兒，異常水平的PaCO2可增加腦損傷風(fēng)險(xiǎn)[17]。本研究以PaCO2診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)TcPCO2對(duì)通氣2 h、24 h時(shí)診斷高碳酸血癥的準(zhǔn)確度分別為95.00%、97.50%，AUC為0.922、0.950；通氣24 h時(shí)診斷低碳酸血癥的準(zhǔn)確度及AUC為98.75%、0.971，說明TcPCO2對(duì)早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療期間高碳酸血癥及低碳酸血癥有較高診斷價(jià)值。

綜上所述，TcPO2、TcPCO2監(jiān)測(cè)可準(zhǔn)確評(píng)估早產(chǎn)兒PaO2、PaCO2，對(duì)早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療期間低氧血癥、高碳酸血癥及低碳酸血癥有較高診斷價(jià)值，且由于經(jīng)皮血?dú)夥治鰴z測(cè)的無創(chuàng)性、可連續(xù)性等優(yōu)勢(shì)，可作為動(dòng)脈血?dú)夥治龅目煽刻娲桨笐?yīng)用于早產(chǎn)兒無創(chuàng)呼吸機(jī)治療中。