血氣分析指標變化對普通型COVID-19患者病程分期的鑒別價值*

王藝婷，李雪文，徐攀洋，周 琪，孫雪娟，許建成△

1.吉林大學第一醫院檢驗科，吉林長春 130021；2.吉林大學第一醫院新生兒科，吉林長春 130021；3.長春市傳染病醫院檢驗科，吉林長春 130123

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)在全球暴發蔓延。COVID-19患者常在發病1周后出現缺氧低氧狀態，甚至發展為急性呼吸窘迫綜合征或全身缺氧，75%以上的患者需補充氧氣[1-2]。動脈血氣分析是醫學上判斷機體缺氧及缺氧程度的常用檢測手段，即測定人體血液中溶解氣體和酸堿性物質，直接反映肺通、換氣功能及酸堿平衡狀態[3]。本研究旨在評估普通型COVID-19患者病程中血氣分析指標的動態變化，以探索血氣分析指標在COVID-19分期及治療中的應用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2020年1-3月長春市傳染病醫院電子病歷系統中24例普通型COVID-19患者的臨床資料及動脈血氣分析結果。根據患者住院時間，將入院后1～3 d、入院后5～8 d、出院前1～3 d分別作為發病初期、急性期、轉陰期。長春市傳染病醫院為吉林省治療COVID-19患者的定點醫院，所納入COVID-19患者診斷均符合《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第三版)》[4]中的診斷標準。本研究經吉林大學第一醫院倫理委員會(2020-313)和長春市傳染病醫院倫理委員會(2020-001)批準。患者免除簽署知情同意書。

1.2方法 采集患者橈動脈血或股動脈血1～2 mL并抗凝，采用丹麥雷度ABL180 FLEX血氣分析儀進行血氣分析，檢測指標包括酸堿度(pH值，參考范圍：7.35～7.45)、血細胞比容(HCT，參考范圍：男40.00%～50.00%，女37.00%～45.00%)、血氧飽和度(SaO2，參考范圍：>95%)、二氧化碳總含量(TCO2，參考范圍：23.00～31.00 mmol/L)、乳酸(Lac，參考范圍：0.50～2.20 mmol/L)、實際碳酸氫鹽(HCO3-，參考范圍：21.00～25.00 mmol/L)、動脈血氧分壓(PaO2，參考范圍：80.00～100.00 mm Hg)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2，參考范圍：35.00～45.00 mm Hg)、細胞外液堿剩余(BEecf，參考范圍：男-1.50～3.00 mmol/L，女-3.00～2.00 mmol/L)、總血紅蛋白(THb，參考范圍：男120.00～160.00 g/L，女110.00～150.00 g/L)。實驗室參加并通過了吉林省臨床檢驗中心的外部質量評估。所有醫生、技術人員、護士均已接受吉林省衛生健康委員會統一培訓。檢測前儀器經過嚴格質量控制測試。

2 結 果

2.1普通型COVID-19患者的臨床特征 24例COVID-19患者中男13例，年齡40(30,48)歲，平均住院時間(19.1±4.4)d，臨床癥狀：發熱10例(76.9%)，咳嗽7例(53.8%)，鼻塞3例(23.1%)，疲乏3例(23.1%)，呼吸困難1例(7.7%)，頭痛3例(23.1%)，肌肉酸痛2例(15.4%)；女11例，年齡52(40,66)歲，平均住院時間(15.9±4.6)d，臨床癥狀：發熱9例(81.8%)，咳嗽9例(81.8%)，鼻塞1例(9.1%)，疲乏7例(63.6%)，呼吸困難4例(36.4%)，頭痛2例(18.2%)，肌肉酸痛4例(36.4%)。男、女患者的年齡、住院時間、臨床癥狀比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。

2.2不同病程分期普通型COVID-19患者血氣分析結果比較 Kolmogorov-Smirnov檢驗結果顯示，pH值、HCT、SaO2、TCO2數據呈偏態分布(Z=0.117、0.128、0.194、0.107，P=0.016、0.005、0.001、0.039)。Lac、HCO3-、TCO2水平在發病初期與急性期間差異有統計學意義(t=-5.115、t=-2.265、Z=-2.535，P=0.001、0.028、0.011)；PaO2、Lac、TCO2水平在急性期與轉陰期間差異有統計學意義(t=-2.035、t=4.055、Z=-2.595，P=0.048、0.001、0.009)；PaO2、BEecf、TCO2水平在發病初期與轉陰期間差異有統計學意義(t=-2.934、Z=-2.109、Z=-3.626，P=0.005、0.042、0.001)。見表1、圖1。

表1 不同病程分期普通型COVID-19患者血氣分析指標比較

注：連線的2個病程分期指標比較，*P<0.05。

2.3各血氣分析指標間的相關性 Spearman相關分析結果顯示，pH值與BEecf，PaCO2水平與HCO3-、BEecf、TCO2，PaO2與SaO2，HCT與THb，HCO3-與BEecf、TCO2，BEecf水平與TCO2均呈正相關(P<0.001)。見圖2。

注：表格中數據為r值；**P<0.001。

2.4血氣分析指標對普通型COVID-19患者病程分期的鑒別效能 ROC曲線分析結果顯示，Lac鑒別發病初期與急性期的AUC為0.869(95%CI：0.769～0.969，P<0.001)，靈敏度為70.83%，特異度為87.50%；TCO2鑒別發病初期與急性期的AUC為0.712(95%CI：0.551～0.873，P=0.012)，靈敏度為58.33%，特異度為91.67%；HCO3-鑒別發病初期與急性期的AUC為0.697(95%CI：0.542～0.852，P=0.019)，靈敏度為83.33%，特異度為58.33%；Lac鑒別發病初期與急性期的效能優于TCO2、HCO3-(圖3A)。Lac鑒別急性期與轉陰期的AUC為0.791(95%CI：0.665～0.916，P<0.001)，靈敏度為79.17%，特異度為66.67%；TCO2鑒別急性期與轉陰期的AUC為0.716(95%CI：0.567～0.867，P=0.010)，靈敏度為66.67%，特異度為79.17%；BEecf鑒別急性期與轉陰期的AUC為0.674(95%CI：0.521～0.827，P=0.039)，靈敏度為95.83%，特異度為33.33%；Lac鑒別急性期與轉陰期的效能高于BEecf、TCO2(圖3B)。TCO2鑒別發病初期與轉陰期的AUC為0.804(95%CI：0.674～0.934，P<0.001)，靈敏度為100.00%，特異度為58.33%；PaO2鑒別發病初期與轉陰期的AUC為0.752(95%CI：0.602～0.902，P=0.003)，靈敏度為95.83%，特異度為58.33%；BEecf鑒別發病初期與轉陰期的AUC為0.704(95%CI：0.543～0.865，P=0.015)，靈敏度為91.67%，特異度58.33%；TCO2鑒別發病初期與轉陰期的效能優于BEecf、PaO2(圖3C)。

注：A為Lac、HCO3-、TCO2鑒別發病初期與急性期的ROC曲線；B為Lac、BEecf、TCO2鑒別急性期與轉陰期的ROC曲線；C為PaO2、BEecf、TCO2鑒別發病初期與轉陰期的ROC曲線。

3 討 論

COVID-19大流行是一場全球危機，給全球醫療保健系統帶來極大挑戰，大多數COVID-19患者會出現缺氧、酸堿紊亂等情況[5-6]。本研究結果顯示，普通型COVID-19患者發病初期PaO2、BEecf、TCO2略降低，急性期Lac異常升高，大多數患者在出院時血氣分析指標恢復正常水平。研究表明，機體感染新型冠狀病毒后可出現呼吸困難和肺炎癥狀，導致PaO2降低，造成組織缺氧[7]。氧療是改善COVID-19患者缺氧的常見措施[8]，多數患者接受了氧療，故出院時PaO2恢復正常。本研究結果顯示，Lac可作為鑒別發病初期與急性期、急性期與轉陰期的標志物，TCO2可作為鑒別發病初期與轉陰期的標志物。Lac是體內糖代謝中間產物，在循環障礙或呼吸衰竭時，組織細胞缺氧引起體內Lac水平升高，臨床醫生可通過監測Lac水平評估疾病嚴重程度。多項研究表明，Lac水平升高與危重癥患者病死率增加有關，可作評估膿毒癥[9]、肝衰竭[10]、急性心肌梗死[11]等疾病預后的重要指標。劉勇進等[12]認為，COVID-19患者在發病初期未表現出組織水平上的缺氧，而隨病情發展，Lac水平異常升高，提示病情加重，這與本研究結果一致。TCO2在血漿中以各種形式存在，其中大部分以HCO3-的形式存在，本研究結果與HIRAI等[13]的研究一致，均認為二者間存在高度相關性。TCO2降低提示患者代謝性酸中毒或呼吸性堿中毒，其與膿毒癥患者病死率密切相關[14]。OUYANG等[15]報道COVID-19患者發病初期TCO2有所降低，經住院治療后恢復至正常水平，這與本研究結果一致。

本研究尚存在局限性：首先，本研究為小樣本研究，僅包含24例確診COVID-19患者，可能產生偏倚；其次，本研究未進行大樣本數據驗證，血氣分析指標判COVID-19病程分期的臨床實用性尚需進一步探索；最后，國家衛生健康委員會尚未頒布針對COVID-19的病程分期標準，本研究將入院5～8 d患者的數據作為急性期，可能存在偏差。

綜上所述，普通型COVID-19患者病程中PaO2、BEecf、TCO2、Lac水平異常有助于判斷病程分期，Lac、TCO2可能是診斷COVID-19分期的潛在標志物，血氣分析指標對COVID-19的病程分期和治療具有重要意義。