王群英 綜述，劉新偉 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科 400016)

·綜 述·

PetCO2與PaCO2的相關(guān)性及在危重患者中的研究進(jìn)展*

王群英 綜述，劉新偉 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科 400016)

PetCO2；PaCO2；Pa-etCO2；相關(guān)性

呼氣末二氧化碳(PetCO2)作為一種無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，它監(jiān)測(cè)方便、快捷，已廣泛地應(yīng)用于手術(shù)麻醉的監(jiān)護(hù)中，是全身麻醉的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)手段，可以很好地反映動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)。但是，在危重患者中，二者是否也存在著良好的相關(guān)性，以及PetCO2的變化提示有哪些警示意義，是臨床密切關(guān)注的問(wèn)題，現(xiàn)就二者之間的相關(guān)性綜述如下。

1 PetCO2與PaCO2的關(guān)系概述

PetCO2作為一種無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于手術(shù)麻醉的監(jiān)護(hù)中，它是成人以及兒童患者接受全身麻醉時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)臨床監(jiān)測(cè)手段，廣泛用于ICU患者機(jī)械通氣時(shí)的監(jiān)測(cè)，也被認(rèn)為是氣管插管成功的金標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也廣泛用于院前患者的急救處理和監(jiān)測(cè)[1]。在術(shù)后，它可以用于發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)靜藥物所致的通氣不足、支氣管痙攣及呼吸暫停等情況；在體外循環(huán)心臟復(fù)跳過(guò)程中，突然增加的大于10.0～15.0 mm Hg的PetCO2常作為心臟自動(dòng)復(fù)跳的指標(biāo)。目前，它已經(jīng)被認(rèn)為是除體溫、呼吸、脈搏、血壓、動(dòng)脈血氧飽和度以外的第6個(gè)基本生命體征，美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(ASA)已規(guī)定PetCO2為麻醉期間的基本監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。許多研究已經(jīng)證明在健康人群中，PetCO2與PaCO2之間存在著良好的相關(guān)性[2]。

PetCO2的監(jiān)測(cè)原理是依據(jù)測(cè)定呼出氣二氧化碳(CO2)的濃度，在呼吸過(guò)程中，吸氣相的CO2濃度(或分壓)維持在基線水平，呼氣相的CO2水平隨呼氣迅速升高，直至呼氣末達(dá)到峰值即為PetCO2；PetCO2是呼吸周期中測(cè)定的CO2最高值，它反映所有通氣肺泡的PaCO2均值，PaCO2的監(jiān)測(cè)原理是指動(dòng)脈血漿中溶解的CO2所產(chǎn)生的壓力。正常生理情況下，PACO2和PaCO2之間存在濃度梯度(A-aDCO2)，但是由于CO2的彌散能力強(qiáng)，肺毛細(xì)血管中的CO2能迅速透過(guò)肺毛細(xì)血管膜進(jìn)入肺泡并達(dá)到平衡；因此，肺泡氣的PaCO2和PetCO2很接近，PetCO2≈PACO2≈PaCO2。因此，在正常生理情況下，PaCO2和PetCO2二者之間存在良好的相關(guān)性。故監(jiān)測(cè)PetCO2可以反映PaCO2的變化。

生理情況下PetCO2和PaCO2二者之間存在差值(Pa-etCO2)，約為0～2 mm Hg；當(dāng)患者處于仰臥位接受全身麻醉時(shí)，Pa-etCO2可增加至6.0 mm Hg。不同疾病[3]及不同的病理生理狀態(tài)對(duì)此影響亦不同。在某些特殊患者以及小兒，Pa-etCO2差值可能會(huì)增大，也可能會(huì)減小[4]。Pa-etCO2的影響因素很多，包括年齡、手術(shù)、麻醉、肺部疾病以及肺血流改變等。決定Pa-etCO2的根本原因是通氣/血流比值(V/Q)的變化，V/Q的改變形成死腔率[死腔量/潮氣量(VD/VT)]、肺內(nèi)靜脈血分流率(Qs/Qt)，二者決定了Pa-etCO2的變化，任何導(dǎo)致VD/VT、Qs/Qt變化的因素都可以影響Pa-etCO2的變化。McSwain等[5]研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，并且認(rèn)為Pa-etCO2差值隨著VD/VT增大而增大，當(dāng)VD/VT≤0.4時(shí)，PetCO2和PaCO2之間的相關(guān)性最好，其相關(guān)系數(shù)達(dá)0.95。

2 PetCO2與PaCO2在危重患者中的相關(guān)性研究

危重患者Pa-etCO2差值的增加被認(rèn)為和肺泡死腔量的增加有關(guān)，而死腔量的增加可能又和心輸出量以及肺血流的再分布從而導(dǎo)致V/Q降低有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，心輸出量降低38%可導(dǎo)致PetCO2值降低10.0 mm Hg；靜脈血摻雜也會(huì)使Pa-etCO2差值增大，甚至可以高達(dá)20.0 mm Hg；分鐘通氣量的增加雖然可以導(dǎo)致PaCO2的降低，但對(duì)Pa-etCO2的影響卻非常輕微。李愛(ài)國(guó)[6]通過(guò)對(duì)肺功能損害患者對(duì)腹腔鏡手術(shù)耐受性的研究發(fā)現(xiàn)，在肺功能中度、重度受損的患者，與氣腹前比較，Pa-etCO2差值明顯增加，并且隨著氣腹時(shí)間的延長(zhǎng)，其差值也越來(lái)越大，在重度肺功能受損的患者，其差值尤其顯著。

一些研究報(bào)道急診患者，PetCO2與PaCO2的相關(guān)性非常差[7-8]。Belpomme等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在患者現(xiàn)場(chǎng)急救轉(zhuǎn)運(yùn)至醫(yī)院期間，所有患者給予無(wú)創(chuàng)輔助呼吸，但Pa-etCO2隨著患者病情變化而變化非常大，PetCO2-PaCO2差值在剛開(kāi)始急救時(shí)從-19.7～75.0 mm Hg，在到達(dá)醫(yī)院時(shí)其差值為-11.8～98.0 mm Hg，36%的患者在剛開(kāi)始急救時(shí)刻以及27%患者在到達(dá)醫(yī)院時(shí)刻Pa-etCO2差值大于10.0 mm Hg[7]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于創(chuàng)傷后失血患者，當(dāng)患者失血量小于30%時(shí)，PetCO2與PaCO2之間有明顯相關(guān)性，術(shù)中PetCO2能很好地反映PaCO2，但當(dāng)失血量大于30%時(shí)，PetCO2與PaCO2失去了明顯的相關(guān)性，Pa-etCO2差值增大，PetCO2不能準(zhǔn)確地反映PaCO2[9]；此時(shí)，PetCO2的下降可能是由于血壓下降后肺泡血流灌注減少，肺泡CO2含量降低所致。

PaCO2監(jiān)測(cè)在顱腦外傷的患者尤其重要，具有極其特殊的意義。因?yàn)樵陲B腦外傷后4～8 h內(nèi)腦血流可能會(huì)出現(xiàn)異常降低，如果再加上機(jī)械通氣處理不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致PaCO2降低從而進(jìn)一步降低腦血流量，進(jìn)而使腦組織血流灌注嚴(yán)重不足而加重腦損傷[10]。葉正龍等[11]研究發(fā)現(xiàn)，重型顱腦損傷的患者在進(jìn)行機(jī)械通氣1 h，PEEP值分別為0、5、10、15 cm H2O時(shí)，PetCO2與PaCO2的存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.69、0.48、0.54、0.59；機(jī)械通氣12 h，PEEP值為5 cm H2O時(shí)，PetCO2與PaCO2也存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.69，其他時(shí)間二者之間無(wú)明顯相關(guān)性。Warner等[12]評(píng)估了180例單純腦外傷患者發(fā)現(xiàn)PetCO2與PaCO2的相關(guān)性非常差(相關(guān)系數(shù)為0.277)[12]。另外，也有學(xué)者在研究腦外傷患者發(fā)現(xiàn)，PetCO2與PaCO2的相關(guān)系數(shù)為0.666，PetCO2與PaCO2的一致性約為77%，患者受傷程度越嚴(yán)重、Pa-etCO2差值越大時(shí)，同時(shí)伴有動(dòng)脈收縮壓降低，動(dòng)脈血pH降低以及血清乳酸值明顯升高；若患者同時(shí)合并有嚴(yán)重胸外傷、低血壓以及代謝性酸中毒，則會(huì)加劇PetCO2與PaCO2的不一致性；在沒(méi)有合并胸外傷、低血壓及代謝性酸中毒的患者，其PetCO2與PaCO2的一致性為100%[13]。Dyer等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在創(chuàng)傷性腦外傷緊急開(kāi)顱手術(shù)的患者，其Pa-etCO2是增加的，且大于10.0 mm Hg，并且顱腦損傷越嚴(yán)重，其差值就越大。蔡明等[15]通過(guò)對(duì)50例顱腦損傷的患者研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)中維持PetCO2在30.0～40.0 mm Hg的患者，均于術(shù)后24 h內(nèi)拔除氣管導(dǎo)管，且無(wú)1例在24 h內(nèi)死亡；PetCO2低于25.0 mm Hg的患者，術(shù)后24 h內(nèi)死亡14例，術(shù)后24 h后死亡9例。該研究表明，在重癥顱腦損傷患者，PetCO2可以在一定程度上反映患者的預(yù)后。余麗珍等[16]通過(guò)研究重癥腦外傷患者術(shù)中PetCO2變化與預(yù)后的關(guān)系也得出了相似的結(jié)論，PetCO2<25.0 mm Hg的患者，術(shù)后24 h內(nèi)病死率高達(dá)50%。由于PetCO2與PaCO2存在不一致性，因此，在顱腦外傷患者單純依賴PetCO2的監(jiān)測(cè)是不夠的，須輔以血?dú)獗O(jiān)測(cè)PaCO2來(lái)提高患者預(yù)后。

在創(chuàng)傷患者，PetCO2不僅不能準(zhǔn)確地反映PaCO2的真實(shí)值，并且有研究還發(fā)現(xiàn)其二者之間的差值還可以預(yù)計(jì)患者術(shù)后的預(yù)后。在正?；颊?，死腔率小于0.05[死腔率=死腔量/潮氣量(VD/VT)=Pa-etCO2/PaCO2]，在正常個(gè)體接受全身麻醉后死腔率可以高達(dá)0.15。Tyburski等[17]研究發(fā)現(xiàn)，Pa-etCO2差值增大時(shí)患者病死率增加，術(shù)后幸存者死腔率約為0.15，而術(shù)后死亡患者死腔率約為0.27；后來(lái)，Tyburski等[17]再次研究了500例嚴(yán)重創(chuàng)傷接受手術(shù)的患者，證實(shí)Pa-etCO2可以用作患者術(shù)后病死率的預(yù)測(cè)指標(biāo)，術(shù)后幸存者中所有患者在不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)得的Pa-etCO2均值均小于10.0 mm Hg，并且認(rèn)為Pa-etCO2=10.5可能是術(shù)后預(yù)測(cè)死亡的閾值。Cooper等[18]比較了160例嚴(yán)重創(chuàng)傷患者到院時(shí)PetCO2與到院時(shí)PaCO2的差值發(fā)現(xiàn)，PetCO2并不能反映PaCO2水平，二者的相關(guān)系數(shù)為0.08，受傷程度越輕的患者，其二者差值的相關(guān)程度越高；死亡患者二者的相關(guān)系數(shù)為0.000 2，其差值可高達(dá)17.0 mm Hg；這種差異在pH<7.2的酸中毒的患者中尤其明顯，并且pH值小于7.2的患者最終都未能救活，并且，受傷程度越重的患者，其二者的差值越大。在院前急救中，并不能簡(jiǎn)單由PetCO2來(lái)推測(cè)PaCO2水平，也不能單純用PetCO2來(lái)指導(dǎo)院前急救過(guò)程中的最佳呼吸治療。當(dāng)患者有效循環(huán)血容量恢復(fù)時(shí)，組織得到充分的灌注，積聚在組織和肺組織中的CO2迅速排出，PetCO2趨向穩(wěn)定，PetCO2與PaCO2的相關(guān)性便得以恢復(fù)。不僅在危重患者，PetCO2與PaCO2之間的相關(guān)性失去準(zhǔn)確性，甚至在術(shù)中進(jìn)行控制性降壓時(shí)，當(dāng)患者M(jìn)AP降至(60.0±5.0)mm Hg時(shí)，患者的PetCO2和PaCO2值均較降壓前明顯降低，且PetCO2下降更明顯，Pa-etCO2差值明顯升高[19]，其可能也是由于血壓降低后肺循環(huán)血量減少所致。

雖然危重患者的PetCO2與PaCO2的相關(guān)性變差，但PetCO2的監(jiān)測(cè)對(duì)判斷患者病情、預(yù)測(cè)患者預(yù)后也起著至關(guān)重要的作用。有研究發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重創(chuàng)傷患者，其PetCO2與心輸出量呈正相關(guān)，當(dāng)患者發(fā)生心搏驟停的時(shí)候，PetCO2也顯著降低，甚至降為零[20-21]。Akinci等[22]通過(guò)對(duì)呼吸心搏驟停接受心肺復(fù)蘇患者的PetCO2的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在心肺復(fù)蘇的第5、10、15、20 分鐘分別監(jiān)測(cè)PetCO2，自主循環(huán)恢復(fù)組其PetCO2顯著高于自主循環(huán)未恢復(fù)組，并且在心肺復(fù)蘇的第20分鐘，其PetCO2值最高，在第5分鐘時(shí)，其PetCO2值最低；PetCO2<14.0 mm Hg的所有患者均無(wú)存活。黃進(jìn)杰[23]通過(guò)研究心跳呼吸驟停和重癥顱腦損傷患者在搶救過(guò)程中PetCO2與PaCO2的值也得出了相似的結(jié)論，PetCO2<27.0 mm Hg、PaCO2<18.0 mm Hg的患者無(wú)一存活，心肺腦復(fù)蘇失敗；而PetCO2>37 mm Hg、PaCO2<18.0 mm Hg時(shí)，患者病死率也極高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這部分患者的血壓均較低或呈進(jìn)行性降低，可能是PaCO2<18.0 mm Hg時(shí)，患者腦細(xì)胞代謝也極低下，因此，患者病死率極高，在心肺復(fù)蘇過(guò)程中，須引起高度重視[24]。

PetCO2與PaCO2在健康患者呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，在各種不同病理生理情況下，二者的相關(guān)性研究也越來(lái)越深入。但在創(chuàng)傷患者，PetCO2與PaCO2的相關(guān)性很差，尤其受傷程度越嚴(yán)重的患者，其相關(guān)性越差。因此，在嚴(yán)重創(chuàng)傷患者，單獨(dú)以PetCO2代替PaCO2可導(dǎo)致判斷失誤，應(yīng)當(dāng)予以摒棄，此時(shí)應(yīng)測(cè)定PaCO2才可靠。但在十分危急的患者，甚至來(lái)不及測(cè)血?dú)夥治龌蛘卟荒塬@得動(dòng)脈血進(jìn)行血?dú)夥治鰰r(shí)，PetCO2監(jiān)測(cè)對(duì)患者病情判斷及預(yù)后仍然有著不可替代的重要作用。在以后的研究中，作者應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步證明是否當(dāng)患者得到有效治療，患者低血容量及休克得到糾正后，Pa-etCO2差值是否也會(huì)逐漸減小，PetCO2與PaCO2之間會(huì)恢復(fù)良好的相關(guān)性，并且PetCO2與PaCO2之間相關(guān)性的恢復(fù)是否能夠預(yù)測(cè)患者良好的預(yù)后。

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10.3969/j.issn.1671-8348.2015.34.042

國(guó)家臨床重點(diǎn)?？平ㄔO(shè)基金資助項(xiàng)目(財(cái)社[2011]170號(hào))；重慶市醫(yī)學(xué)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)基金資助項(xiàng)目(渝衛(wèi)科教[2007]2號(hào))。

：王群英(1984-)，醫(yī)師，碩士，主要從事臨床心肌保護(hù)研究。

R614.2+7

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1671-8348(2015)34-4863-03

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