P（v-a）CO2/C（a-v）O2在体外循环心脏术后容量管理中的价值

诸葛建成 方红龙 罗建 陈梅琴 吴华勇 张伟文

液体复苏是治疗体外循环心脏术后组织缺血缺氧的重要手段。容量反应性良好是液体复苏的基本前提，但容量反应性良好的患者并不都能从补液中获益[1-2]，进一步评估识别组织缺血缺氧并积极干预对改善患者预后意义重大。目前临床上常用血乳酸、中心静脉血氧饱和度（ScvO2）、中心静脉-动脉二氧化碳分压差[P（v-a）CO2]作为判断组织缺血缺氧的指标。但随着研究的深入，有学者认为这些指标均存在局限性[3-5]。近年研究表明，由呼吸商演绎而来的动静脉二氧化碳分压差/动静脉氧含量差[P（v-a）CO2/C（a-v）O2]值能敏感地反映组织缺氧情况，对休克液体复苏具有重要指导意义[4-7]。本研究以容量负荷试验阳性患者为研究对象，探讨P（v-a）CO2/C（a-v）O2在体外循环心脏术后容量管理中的价值，旨在为改善心脏术后患者预后提供理论依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2014年1月至2015年12月在衢州市人民医院行心脏手术患者94例，男38例，女56例，年龄34～72岁。其中行瓣膜置换78例，冠状动脉搭桥10例，心房黏液瘤6例。排除标准：（1）存在容量负荷试验禁忌证（心力衰竭、明确存在容量过负荷等）；（2）进行容量负荷试验后氧输送（DO2）增加＜10%的患者。本研究方案得到医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 容量负荷试验 容量负荷试验又称快速补液试验，是指在一定时间内快速输入一定量液体通过增加心脏前负荷来评估心输出量变化。本研究在30min内快速输入0.9%氯化钠注射液250ml，输注后DO2增加≥10%者为容量负荷试验阳性，否则为阴性。输注期间呼吸机参数、血管活性药物剂量未作调整。

1.2.2 实验分组 将容量负荷试验后DO2增加≥10%的患者根据氧消耗（VO2）增加是否≥10%分成两组：VO2有反应组（△VO2≥10%）56例；VO2无反应组（△VO2＜10%）38 例[4]。

1.2.3 指标监测 （1）在颈内静脉和锁骨下静脉分别留置中心静脉导管和Swan-Ganz导管，监测中心静脉压（CVP）、心率（HR）、平均动脉压（MAP）、肺动脉契压（PAWP）、心输出量（CO）、心指数（CI）、体循环阻力系数（SVRI）、左心室心搏作功指数（LVSWI）；（2）容量负荷试验前后分别抽取动脉血和中心静脉血行血气分析并如下公式计算 CO2和 O2变量：DO2=CaO2×CI，VO2=（CaO2-CvO2）×CI，ERO2=CaO2-CvO2）/CaO2，CaO2=（Hb×SaO2×1.34） +（PaO2×0.003），CvO2=（Hb ×SvO2×1.34）+（PvO2×0.003），P （v-a）CO2=PvCO2-PaCO2，C （a-v）O2=CaO2-CvO2；（注：CaO2和 CvO2分别是动脉和静脉氧含量，PaO2和PvO2分别动脉和静脉氧分压，CI代表心脏指数，ERO2代表氧摄取率）。

1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0统计软件，计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本t检验，容量负荷试验前后比较采用配对t检验；计数资料组间比较采用Fisher确切概率法；绘制ROC曲线，计算AUC。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较见表1。

表1 两组患者一般资料比较

由表1可见，两组患者年龄、性别构成比、术前NYHA分级、左心室射血分数、手术时间、主动脉阻断时间、术中出血量、术后APACHEⅡ评分、术后血管活性药使用、机械通气时间、住ICU时间以及28d病死率等比较均无统计学差异（均P＞0.05）。

2.2 血流动力学参数及氧代谢指标比较见表2。

表2 血流动力学参数及氧代谢指标比较

由表2可见，容量负荷试验前，VO2有反应组P（v-a）CO2、P（v-a）CO2/C（a-v）O2较 VO2无反应组升高（P＜0.05）；两组患者 HR、MAP、CVP、PAWP、CO、CI、SVRI、LVSWI、DO2、VO2、ScvO2、乳酸水平均无统计学差异（均P＞0.05）；VO2有反应组容量负荷前后MAP、CVP、CO、CI、SVRI、DO2、VO2、P（v-a）CO2、P（v-a）CO2/C（a-v）O2比较均有统计学差异（均 P＜0.05），HR、PAWP、LVSWI、ScvO2、乳酸比较均无统计学差异；VO2无反应组容量负荷前后 HR、MAP、CVP、CO、CI、SVRI、DO2比较均有统计学差异（均 P＜0.05），HR、PAWP、LVSWI、VO2、ScvO2、乳酸、P（v-a）CO2、P（v-a）CO2/C（a-v）O2比较均无统计学差异（均P＞0.05）。

2.3 乳酸、ScvO2、P（v-a）CO2和 P（v-a）CO2/C（a-v）O2判断VO2/DO2依赖ROC曲线分析见图1。

由图1可见，乳酸、ScvO2对判断VO2/DO2依赖无价值（P ＞0.05）；P（v-a）CO2≥6.42mmHg 判断 VO2/DO2依赖的AUC为0.750，其灵敏度为78.43%，特异度为72.60%（P＜0.05）;P（v-a）CO2/C（a-v）O2≧1.45mmHg/ml判断 VO2/DO2依赖的 AUC为 0.965，其灵敏度为86.70%，特异度为 100%（P＜0.05）。

3 讨论

图1 乳酸、ScvO2、P（v-a）CO2和 P（v-a）CO2/C（a-v）O2判断VO2/DO2依赖ROC曲线分析

体外循环心脏术后早期，患者血流动力学处于不稳定时期，此时易造成DO2下降，一定范围内机体可通过增加氧摄取从而保证VO2不变，当DO2降至临界点以下时VO2会随之下降，形成VO2/DO2依赖，VO2/DO2依赖是组织缺氧和无氧代谢的重要标志[4，7]。心脏术后患者当存在VO2/DO2依赖却未及时发现及干预会导致器官功能障碍等并发症的发生[7]，而当患者无组织缺氧时，通过补液增加DO2非但不能获益还可能使心功能进一步恶化导致不良预后[8]。容量负荷试验阳性的体外循环心脏术后患者存在VO2/DO2依赖，通过补液提高DO2对改善组织缺氧减少并发症的发生才有效。

ScvO2被认为是反应机体氧供需平衡的指标，近来研究发现在脓毒症休克患者中由于氧利用障碍等原因使许多ScvO2≥70%患者同样存在组织缺氧情况，ScvO2并不能反映VO2/DO2依赖[9-10]。我们研究发现两组患者间ScvO2变化无统计学差异，提示在心脏术后患者ScvO2同样不能反映VO2/DO2依赖。

乳酸作为机体无氧糖酵解的产物，是判断组织缺血缺氧的重要标志[11]。但在体外循环心脏手术患者，术中因素常是导致乳酸升高的重要原因[12－13]，术后早期高乳酸血症并不能提示组织存在缺血缺氧情况，本研究表明与VO2不变组比较，VO2增加组患者乳酸水平并无统计学差异，提示乳酸水平不能反映心脏术后VO2/DO2依赖。对于通过增加DO2而VO2不变的高乳酸患者，容量补充会造成受损的心功能进一步恶化导致不良预后[8]。

诸多研究认为P（v-a）CO2升高是判断组织存在缺血缺氧的良好指标[6，14]，但随着研究的深入学者发现无组织缺氧的患者同样存在P（v-a）CO2升高情况，其作为判断机体缺血缺氧的价值有限[5，15]。Morel等[16]研究得出心脏术后P（v-a）CO2正常组患者多器官功能衰竭的发生率反而更高，认为P（v-a）CO2对于判断心脏术后患者组织缺血缺氧无价值。但我们研究得出P（v-a）CO2对判断体外循环心脏术后组织缺血缺氧有一定临床意义。ROC曲线进一步分析得出P（v-a）CO2≥6.42mmHg预测心脏术后组织缺氧的AUC为0.750，其灵敏度及特异度较低（灵敏度78.43%，特异度72.60%）。由于机体氧合变化会影响 P（v-a）CO2值（Haldane效应），通过 O2的变化来评估CO2的变化才更有临床价值[6]。

有学者研究认为 P（v-a）CO2/C（a-v）O2可作为脓毒症休克患者评估组织缺氧、指导液体复苏及预测患者预后的敏感指标[6－7，14]，我们研究发现在容量负荷试验前VO2有反应组较 VO2无反应组 P（v-a）CO2/C（a-v）O2明显升高。VO2有反应组容量负荷试验后P（v-a）CO2/C（av）O2明显下降，而 VO2无反应组 P（v-a）CO2/C（a-v）O2无明显变化。研究结果提示 P（v-a）CO2/C（a-v）O2可以作为反映VO2/DO2依赖的良好指标。通过ROC曲线分析得出，P（v-a）CO2/C（a-v）O2评估 VO2/DO2依赖的价值明显优于P（v-a）CO2（0.965 vs 0.750），P（v-a）CO2/C（a-v）O2≥1.45mmHg/ml判断VO2/DO2依赖的 AUC为0.965，预测心脏术后组织缺氧的灵敏度为86.70%，而特异度为100%。

综上所述，体外循环心脏术后容量负荷试验阳性患者不恰当的补液同样可能使心功能进一步恶化导致不良预后，只有存在组织缺氧时通过补液提高DO2才能获益[8]。而VO2/DO2依赖是判断组织缺氧的重要标志[4，7]，寻找能反映VO2/DO2依赖的良好指标对判断心脏术后容量负荷试验阳性患者补液是否获益意义重大，在体外循环心脏术后患者，乳酸及ScvO2并不能用于反映VO2/DO2依赖；P（v-a）CO2及 P（v-a）CO2/C（a-v）O2能用于反映 VO2/DO2依赖；P（v-a）CO2/C（a-v）O2反映 VO2/DO2依赖的价值优于 P（v-a）CO2；P（v-a）CO2/C（a-v）O2≥1.45 mmHg/ml预测心脏术后容量负荷试验阳性患者组织缺氧的灵敏度为86.70%，而特异度为100%。因此P（v-a）CO2/C（a-v）O2是指导体外循环心脏术后容量负荷试验阳性患者液体治疗的良好指标。

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