電極溫度對極低出生體重兒經皮二氧化碳分壓和氧分壓監測的影響

李炳輝 趙長亮 曹順利 耿紅麗 李晶晶 朱敏 牛世平

（山東省淄博市婦幼保健院新生兒科，山東淄博 255000）

隨著極低出生體重兒、超低出生體重兒的增多，新生兒重癥監護室（neonatal intensive care unit，NICU）的呼吸管理策略在近年來產生了很大的變化。防止呼吸機相關性肺損傷和低碳酸血癥成為呼吸支持治療時需要解決的首要問題。Kugelman等［1］發現在NICU中，動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）>60 mm Hg的發生率為17%，動脈血氧分壓（PaO2）<30 mm Hg的發生率為2.8%。這提示我們必須對NICU的患兒進行有效、持續的PaCO2和PaO2監測［2］。動脈血氣分析是目前公認的檢測PaCO2和PaO2的金標準［3］，但它只能提供單次、瞬時值，不能體現血氣的持續變化。另外，動脈采血是有創的，可能引起疼痛、感染、組織損傷，多次反復穿刺可能導致貧血和神經損傷［4］。

經皮監測可以提供連續的二氧化碳和氧分壓監測，具有無創、成本低的優點，減少了采血頻率和醫源性貧血。然而，經皮監測需要升高電極溫度使監測部位毛細血管床動脈化，從而測量皮膚表面擴散的氧氣和二氧化碳含量。對新生兒進行經皮監測時一般將電極溫度控制在42~43℃［5］，此時測量值最準確。

Jakubowicz等［6］比較了在早產兒中，不同電極溫度對經皮二氧化碳分壓（transcutaneous carbon dioxide partial pressure，TcPCO2）監測結果的影響，但其研究對象中有一半為晚期早產兒。Aly等［7］則僅僅評估了41℃的電極溫度下極低出生體重兒TcPCO2監測的準確性。極低出生體重兒皮膚薄，雖然這可能使經皮監測結果更準確，但是也更容易因電極溫度過高而引起局部損傷和灼傷。本研究的目的是：與新生兒經皮監測的臨床常用電極溫度（42℃）［5］相比，評估NICU中住院治療的極低出生體重兒使用較低的電極溫度（38℃、39℃、40℃、41℃） 監測TcPCO2、經皮氧分壓（transcutaneous oxygen partial pressure，TcPO2） 的可行性、準確性及安全性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究得到了淄博市婦幼保健院倫理審查委員會的批準（批準號：2018010）。收集的資料來源于2019年1~12月入住我院NICU的新生兒，試驗前已征得家屬的知情同意。

（1）納入標準：①出生體重≤1 500 g；②胎齡≤34周；③出生24 h內臍動脈置管；④日齡2 d；⑤無創監測過程中數值穩定（5 min內TcPCO2的變化≤2 mm Hg）。

（2）排除標準：①需要使用血管活性藥物維持血壓；②紅細胞壓積<35%；③先天性異常；④使用一氧化氮治療；⑤持續肺動脈高壓和青紫型心臟病；⑥存在嚴重水腫、四肢涼或毛細血管再充盈時間>3 s。

1.2 檢測儀器

血氣分析儀（GEM Premier 3000，美國）；經皮監測儀（雷度TCM4經皮氧／二氧化碳分壓監測儀，丹麥）。

1.3 Tc PO2和Tc PCO2的測定

所有納入的研究對象均使用2個經皮監測儀持續監測4 h，監測部位為胸部右上象限皮膚。監測前進行標準氣體校正，清潔局部皮膚并確保完全干燥后粘貼固定環，注入接觸液及固定電極。一個經皮監測儀設置電極溫度42℃（對照溫度；對照組）并保持不變；另一個經皮監測儀的電極溫度依次設置為38℃、39℃、40℃、41℃（試驗溫度；試驗組），每一個溫度下持續監測1 h。在改變電極溫度后，需要重新校準（通常為5~10 min）和穩定新電極溫度（通常為10~15 min）。

1.4 血氣分析

在兩個經皮監測儀穩定后，在每個溫度下收集1個動脈血氣分析標本，采集部位為臍動脈置管。每個研究對象共采集5個血氣分析標本，每個樣本采集大約0.2 mL動脈血。分析指標包括PaO2、PaCO2及其他相關值。動脈血氣采集的同時，記錄TcPCO2和TcPO2的讀數。

1.5 其他數據的采集

采集患兒出生方式、性別、體重、胎齡，以及呼吸支持方式等信息。

1.6 統計學分析

使用SPSS20.0統計軟件建立數據庫進行數據錄入和統計學分析。計量資料用均數±標準差（±s）表示。計數資料用例數和百分率（%）表示。采用卡方檢驗、配對t檢驗、Pearson相關性分析對數據進行分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

共納入45例極低出生體重兒為研究對象。平均胎齡為（29.2±2.7）周，出生體重為（1 209±285）g，入組時體重為（1 158±219）g，入組時年齡為（2±1）d，男性患兒26例（58%），剖宮產患兒31例（69%）。

在經皮監測期間，45例患兒均采取了呼吸支持，其中經鼻持續氣道正壓通氣17例（38%），經鼻間歇正壓通氣8例（18%），常頻機械通氣10例（22%），高頻機械通氣5例（11%），無呼吸支持5例（11%）。

2.2 試驗組與對照組Tc PCO2和Tc PO2的比較

各溫度（38~41℃）試驗組與同時刻對照組之間TcPCO2的比較差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。各溫度（38~41℃）試驗組TcPO2顯著低于同時刻對照組，差異有統計學意義（P<0.05），見表2。

表1 各溫度試驗組與同時刻對照組Tc PCO2的比較（±s，mm Hg）

表1 各溫度試驗組與同時刻對照組Tc PCO2的比較（±s，mm Hg）

注：［TcPCO2］經皮二氧化碳分壓。

電極溫度 對照組 試驗組t值P值(n=45)(n=45)38℃47±549±4-0.1170.907 39℃46±548±4-0.2340.816 40℃46±548±61.6500.106 41℃46±447±60.5280.600

表2 各溫度試驗組與同時刻對照組Tc PO2的比較（±s，mm Hg）

表2 各溫度試驗組與同時刻對照組Tc PO2的比較（±s，mm Hg）

注：［TcPO2］經皮氧分壓。

電極溫度 對照組 試驗組t值P值(n=45)(n=45)38℃47±1033±9-7.437<0.001 39℃47±1134±8-7.629<0.001 40℃47±1337±11-4.772<0.001 41℃47±1443±9-3.0410.004

2.3 試驗組Tc PCO2、Tc PO2與對照組Tc PCO2、Tc PO2及動脈血氣分析結果的相關性

各溫度（38~41℃）試驗組的TcPCO2與對照組TcPCO2及PaCO2均呈極強的正相關關系（P<0.05），見表3。

表3 各溫度試驗組Tc PCO 2與對照組Tc PCO2及PaCO2的相關性

各溫度（38~41℃）試驗組的TcPO2與對照組TcPO2和PaO2均呈顯著正相關（P<0.05）。見表4。

表4 各溫度試驗組Tc PO2與對照組Tc PO2及PaO2的相關性

2.4 不良反應

45例極低出生體重兒持續經皮監測4 h，在所有溫度下均未發現皮膚損傷。監測過程中未發現其他不良反應。

3 討論

研究表明，PaCO2和PaO2的極值和波動都會給新生兒帶來巨大的風險，增加早產兒的患病率和病死率，可能導致腦缺血［8］、腦室周圍白質軟化［9-10］、腦室內出血［11-13］、神經發育滯后［14］、早產兒視網膜病變［15］、支氣管肺發育不良和死亡等［16-18］。

目前，無創持續監測二氧化碳分壓可以通過呼氣末CO2（end‐tidal CO2，ETCO2） 監測和經皮監測來實現。對于極低出生體重兒來說，潮氣量相對較低，ETCO2監測會導致死腔成比例增加而影響通氣，再加上肺部疾病容易引起通氣-血流比例失調導致結果不準確。此外，ETCO2監測的結果明顯低于真實二氧化碳水平［19］。因此，ETCO2監測一般不適宜于極低出生體重兒。經皮監測是目前持續監測二氧化碳分壓的最佳選擇。文獻報道，TcPCO2和TcPO2分別與PaCO2和PaO2有相關性，尤其是TcPCO2與PaCO2之間具有極強的相關性［20］。在最近的Cochrane綜述中，Bruschettini等［21］提出需要進一步研究證明經皮監測的安全性和有效性，且需要更多的研究來評估使用經皮監測的長期預后。

目前大多數已發表的經皮監測研究都集中于在大齡兒童和足月新生兒中的應用，在極低出生體重兒中使用經皮監測的數據非常有限。本研究的觀察對象為NICU中住院的極低出生體重兒，評估了使用較低的電極溫度下（38~41℃）監測TcPCO2和TcPO2與臨床常用的42℃電極溫度下的TcPCO2和TcPO2及動脈血氣分析結果的關系。每位研究對象均提前行臍動脈置管，減少了穿刺疼痛、靜脈血氣、末梢血氣等因素的影響，使研究結果更加準確。另外，影響經皮監測的準確性及相關性的因素有皮膚的厚度、水腫、血管活性藥物的使用、組織灌注不良及酸中毒等，本研究在選擇研究對象時排除了此類患兒。對于TcPCO2，本研究結果顯示，與臨床常用的42℃電極溫度相比，38~41℃低電極溫度可以提供相似的準確評估。而且在所有電極溫度下的TcPCO2與PaCO2有極強的相關性。Aly等［7］在41℃的電極溫度下監測極低出生體重兒TcPCO2，顯示TcPCO2與PaCO2呈正相關（r=0.6）。Hirata等［22］在早產兒中比較使用電極溫度38℃、39℃、40℃進行經皮二氧化碳監測，結果提示TcPCO2準確度有限。本研究采用兩個經皮監測儀同時監測，結果更有說服力。因此，本研究提示，對極低出生體重兒進行TcPCO2監測，38~41℃的電極溫度是可行的。

本研究顯示，對于TcPO2，38~41℃低電極溫度下的監測值與臨床常用的42℃電極溫度相比差異有統計學意義，但二者呈顯著正相關。這提示較低電極溫度下的TcPO2監測結果可能不準確，因為TcPO2的監測需要一個足以使毛細血管床動脈化的電極溫度［23］，但TcPO2可能有助于了解PaO2的變化趨勢。劉玉梅等［24］評估了31例新生兒TcPO2與PaO2的相關性，認為二者具有良好的相關性。但Barter等［25］對二者進行Bland‐Altman一致性分析后則認為TcPO2不能較好地預測PaO2。因此，在極低出生體重兒中，TcPO2僅供臨床參考，尚不能認為TcPO2可真實反映PaO2，需要結合氧飽和度判斷氧合情況，必要時需要進行動脈血氣檢測。

本研究中所有電極溫度下的經皮監測均未發現皮膚并發癥。Hochwald等［23］曾經報道，由于電極溫度過高，極低出生體重兒的皮膚易發生損傷，特別是在監測TcPO2時，這可能是限制經皮監測在極低出生體重兒中廣泛使用的一個原因。S?rensen等［26］研究發現皮膚損傷與高電極溫度（>42℃）、長時間（>4 h）持續監測有關，而在低電極溫度下可以不間斷持續監測12 h。

總之，本研究顯示，較低電極溫度（38~41℃）可以準確監測極低出生體重兒的血二氧化碳分壓，可用于代替臨床常用的42℃電極溫度。對于血氧分壓，較低電極溫度經皮監測可能有助于了解其變化趨勢，但對于TcPO2值的解釋需謹慎。