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编号:10289298
危重患者心脏手术后氧代谢监测的价值
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第5期
     作者:刘建平 梁继河 赵壁君

    单位:刘建平(第四军医大学西京医院心血管外科中心,陕西 西安 710033);梁继河(第四军医大学西京医院心血管外科中心,陕西 西安 710033);赵壁君(第四军医大学西京医院心血管外科中心,陕西 西安 710033)

    关键词:氧供需平衡;胃粘膜pH值;混合静脉血气

    第四军医大学学报000524 摘 要: 目的 探讨心脏直视术后危重患者氧供需平衡的重要性和临床价值. 指导救治, 评估疗效及预后, 预防多脏器功能衰竭(MOF)的发生, 使ICU监测水平跨跃到细胞水平. 方法 对148例心脏直视术后危重患者入ICU后,分阶段动态监测动脉,混合静脉血气,心输出量,胃粘膜pH值,对氧代谢动力学各项监测值之间相关关系进行分析. 结果 动-静脉血气及其差值的变化与循环,呼吸功能变化呈正相关关系; APACHE Ⅱ评分高,SvO2低的极重患者死亡率明显高于APACHE Ⅱ评分低,SvO2偏高的较重患者; Phi值的低、高与在ICU时间、伴发症发生率、预后呈显著相关性; A-VpH, A-V PCO2与VO2依赖DO2的发生呈显著负相关性. 结论 动态观察氧供需及分析DO2, VO2两者之间的相关关系,能真正反映机体氧合情况;维持全身氧供需平衡是氧代谢监测的关键;维持局部组织器官氧供需平衡是预防MOF的根本.
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    中图号:R654.2 文献标识码:A

    文章编号:1000-2790(2000)05-0595-03

    Values of oxygen metabolism in treatment of critical patients after open heart surgery

    LIU Jian-Ping, LIANG Ji-He, ZHAO Bi-Jun

    (Center of Cardiovascular Surgery, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)

    Abstract: AIM To investigate the clinical values of oxygen supply-demand balance in critical patients after open heart surgery, to guide the treatment, to evaluate the therapeutic effectiveness and prognosis, and to prevent the occurrence of multiple organ failure (MOF). METHODS On admission to ICU, the arterial, and mixed venous blood gas, cardiac output and pH of gastric mucosa were observed in 148 patients after open heart surgery. The indexes of oxygen metabolic dynamics were noted and their interrelationships were analyzed. RESULTS Changes of arterio-venous blood gas differences were positively correlated with those of circulatory and respiratory functions; A-VpH and A-V PCO2 were significantly correlated with VO2 dependent DO2. CONCLUSION Dynamic observation of oxygen supply-demand and analysis of interrelationship of DO2 and VO2 could reflect the practical systemic oxygenation; Oxygen metabolism monitoring was critical to the maintenance of systemic balance of oxygen supply and demand; The maintenance of oxygen supply-demand balance in regional tissues and organs was the key point for preventing the occurrence of MOF.
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    Keywords: balance of oxygen supply and demand; pH in gastric mucosa; mixed venous blood gas analysis

    0 引言

    维持氧供需平衡在危重患者救治中起着重要作用. 随着监测技术的发展,临床除常规监测全身氧供需平衡,还可监测局部组织器官的氧供需平衡,如脑氧饱和度、胃粘膜pH值等,利用他们可指导治疗、评价治疗效果以及估计预后 ,使ICU监测水平从分子水平跨跃到细胞水平. 现将我院ICU近几年来在危重患者救治中监测氧供需平衡的临床应用的重要意义,价值及必要性讨论如下.

    1 对象和方法

    1.1 对象 心脏直视术后重危患者148(男72,女76)例,年龄5~64(平均34.5)岁. 先心病54例(36.5%), 风心病79例(53.6%), 冠心病15例(10.1%). 148例均在全麻中低温体外循环下行心脏手术,阻断时间26~118(平均72)min自动复跳38例,除颤1~2次86例,>3次24例,术前心功Ⅱ级49例,Ⅲ级81例,Ⅳ级18例. 术后住ICU时间4~38(平均21)d,术后148例每例均应用多巴胺、多巴胺+多巴酚丁胺,硝普钠或硝酸甘油,剂量为多巴胺5~18 μg.kg-1.min-1,多巴酚丁胺5~10 μg.kg-1.min-1,硝普钠1~3 μg.kg-1.min-1.
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    1.2 方法 术后入ICU后,分别于2,8,12,24, 48及72 h同时取动、静脉血进行血气分析,12,24及72 h测胃粘膜pH值. 据氧动力学值计算氧输送(DO2),氧消耗(VO2),氧摄取率(O2EXt). 根据以上结果调整正性肌力药物及扩血管药物、机械呼吸机参数. 本组148例均据APACHEⅡ评分标准评分,APACHEⅡ评分≤10分43例(29.1%),<20~10分86例(58.1%),≥20分29例(19.6%).

    2 结果

    氧代谢动力学是反映组织细胞氧合状态的客观指标,PaO2,SaO2只能精确反映动脉血的氧合状态,不能代表组织细胞对氧的需求和利用,只有混合V血气结合动脉血气,Hb计算氧相关指标,使氧供需平衡达到量化评定. ①APACHE Ⅱ评分高,SvO2降低的极重患者死亡率明显高于APACHE Ⅱ评分低 ,SvO2偏高的较重患者(P<0.01), APACHE Ⅱ评分≥20,SvO2 (32±4.8)%的29例死亡12例, APACHE Ⅱ评分<20~>10,SvO2 (46±6.2)% 86例死亡5例,APACHE Ⅱ评分≤10, SvO2 (67±3.1)%的43例无1例死亡; ②Phi值的低、高与在ICU时间、并发症发生率、预后呈显著负相关系, 14/148 Phi值的低<7.29,住ICU时间15~38(平均26.5) d, 并发症78%无1例存活;106/148 Phi值>7.3,住ICU时间5~19(平均12) d,并发症14%死亡3例;28/148 Phi值>7.34,住ICU时间明显缩短4~9(平均6.5) d, 并发症3%,无1例死亡;③动-静脉血气的变化与循环,呼吸功能变化呈正相关,及其差值的变化与循环、呼吸功能变化呈负相关,分析结果表明,当SaO2下降(90.5±4.2)%,SvO2下降(49±6.3)%,心输出量下降(2.75±3.1) mL.min-1 (P<0.01);当Ca-vO2差值增大3.57~6.69 mmol.L-1,DO2明显下降,心输出量下降(2.75±3.1) mL.min-1 (P<0.05);④SvO2是组织氧利用及心脏储备功能的良好标志;SvO2>65%心功能良好,50%~60%心功能有限,35%~50%心功能不足,<35%组织氧合障碍,心功能极度下降; ⑤A-VpH, A-V PCO2突然增大,心输出量减少,肺血流量减低,导致肺CO2排出量减少,静脉系统CO2积聚,肺泡通气-血流比值增大,pH上升. 结果表明,此时VO2依赖DO2产生,临床表现CDO2值明显增大(479±82) mL.min-1.m-2,进一步导致A-VPH (0.04~0.09), A-V PCO2 (0~-1.3)差值增大与VO2依赖DO2的发生呈显著相关性.
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    3 讨论

    氧代谢监测在危重病患者的监护中起着重要的意义,因为重症监护的一个重要目的就是保证组织有合适的氧合,氧供需的平衡. 危重患者氧供需平衡出现因手术、感染等诸多因素的影响,微小血管自身调节机能下降,组织细胞对氧的摄取能力降低,加之体外循环,术后疼痛,应激反应引起高代谢对氧的需求增加显著,出现氧“供不应求”,造成VO2,DO2的依赖性出现. VO2随DO2升高而升高,氧的摄取率增加超过限度,出现组织缺氧造成无氧代谢[1]. 缺氧直接影响使交感、肾素-血管紧张素和血管加压素系统激活,产生心肌VO2增加,血管收缩,导致血管自身调节能力丧失,内脏血管收缩严重,长期缺血,最终导致组织氧摄取缺陷发生,多脏器功能的衰竭.

    动态观察氧供氧耗及分析两者之间的相关关系,才能真正反映机体氧合情况. 本组148例分析,单次氧动力学测量并不能反映组织的氧合状况及疾病的严重程度,因DO2和VO2是循环和代谢功能的最佳指标,只有根据DO2和VO2变化的关系去分析,才能了解氧的供需是否平衡. 当DO2开始下降时,组织细胞通过增加氧摄取率(O2 Ext)而使VO2不变或变化很小,此时说明组织细胞不存在缺氧. 当DO2下降超过一定限度时,即使O2 Ext成倍增加,VO2仍随DO2而变化,VO2的降低对应的DO2下降,呈现VO2对DO2的依赖关系,为组织细胞缺氧的表现[2],这就是病理性氧供依赖性,VO2下降的原因是组织的氧摄取超过了一个临界阈而代偿DO2下降,一般称为临界氧输送(CDO2),本组APACHEⅡ评分<20~10分的患者,临界氧输送(cDO2)值均为(497±82) mL.min-1.m-2 (正常330 mL.min-1.m-2).
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    动态观察有利判断疾病严重程度,估价治疗及愈后. 我们观察①动-静脉血气及其差值的变化. 它是判断组织供氧和灌注状态的重要依据[1]. 在临床上在同一条件下动脉血氧正常,混合静脉血氧明显下降,动-静脉血氧含量差值扩大,提示缺血性缺氧的特征,灌注脏器血流太小,心脏功能不良所致,同时用Fick法测心排量(CO)降低,表明组织血流量处于降低水平,组织氧供需失衡. 而混合静脉血氧含量增高,动-静脉血氧含量差值明显缩小,表明循环呼吸功能有所改善,组织氧供需平衡. ②混合静脉血氧饱和度在氧代谢监测中的意义. 经148例心脏直视术后动态监测观察SvO2,发现SvO2降低发生在MAP,HR,CO,CI,LVSWI变化之前,因此在心血管病治疗中有重要意义. Fick公式,SvO2=SaO2-[VO2÷(1.34×CO×Hb)]. 当SvO2下降表明SaO2, Hb, CO中有一个或多个因素受损下降或氧消耗增加. SvO2不仅能反映循环功能变化,也能反映呼吸功能的变化,是组织氧利用的一个良好标志. SvO2监测应用广泛:重危心脏手术及术后监测;①心包填塞、冠心病合并心肌梗死;②心衰及低心排;③呼衰治疗,特别是适用于PEEP和FiO2的正确调整[2];④指导心血管用药,选择药物和调节剂量. 对于心脏病患者SvO2不仅是估价心储备功能,用于指示早期预防和治疗心功能不全而且是判断患者预后[3] 的一个重要指标. 本组148例患者中,我们体会到SvO2是心脏直视术后低心排血量综合征可靠的监测指标. 要提高SvO2,一是提高PaO2,因SvO2,CO,SaO2和PaO2在相当大的范围内呈正相关性,所以我们采取提高吸入氧浓度,改善呼吸模式,可借助加强呼吸道管理,来提高PaO2,心输出量增加,降低后负荷和增强心肌收缩力增加心脏前负荷. 二是减少不必要的氧消耗. ③采用A-VpH,PA-VCO2差值监测组织氧合及CDO2.
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    维持合适的全身氧供需平衡是氧代谢监测的关键. ①合理的降低氧需要量和增高氧供应是维持全身氧供需平衡的必要措施. 我们首先采取了正确使用呼吸机、充分镇静,控制体温,合理调整正性肌力药物,降低氧需要量,从而使氧供应临界阈值下降. 在以上的措施下使心排指数增加. 血红蛋白(Hb)含量和SaO2增加使之氧供增加. 在调整过程中防止血球压积过高,我们体会是在35~38为最佳,>39影响微循环,影响氧供需依赖的纠正. 防止血容量过多,在扩容的同时应防止肺外水的增加,因肺外水增加影响肺的换气功能,不利于氧供应的增加. 血球压积及血容量均维持合理,心排指数仍很低,要合理调整血管活性药物(多巴胺,多巴酚丁胺,硝普钠)[4]. ②氧供依赖的纠正,氧供依赖性目前研究认为是多脏器功能衰竭的一个重要的病理生理机制[3],因此要及时纠正氧供依赖性,才能使氧供需平衡,有效地降低危重患者的病亡率[4,5]. 纠正氧供依赖性首先降低氧需要量,当循环呼吸功能不足时,但未达到常规插管标准,也应进行机械通气,合理调整呼吸模式,充分镇静,保持适当通气和换气,从而使氧供应临界阈值下降.
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    维持局部组织器官氧供需平衡是预防多脏衰竭的根本[5]. 通过临床实践,我们的体会是全身氧供需平衡情况不能代表局部组织器官氧供需平衡情况,单一增加氧供应,并不能纠正机体内血流再分布紊乱,而局部组织器官氧供需平衡是维持全身氧供需的基础,是危重患者救治的成功关键,是预防多脏器功能衰竭的根本. 在重症心脏直视术后患者,胃粘膜缺血缺氧的发生率相当高,可达(24~62)%[6],而胃肠道是人体内最大的组织器官,氧供一旦下降,首先受损的便是胃肠道粘膜,胃肠道粘膜缺血缺氧是多脏衰竭的重要发病机制之一[6],Phi又是反映胃肠道氧供需平衡的重要指标[7]. 因此Phi值的监测十分重要. 它能预测患者的成活,也可有效指导治疗,本组病例中Phi<7.29的虽经积极治疗但无1例存活[6],Phi>7.34救治成活率大大提高,Phi值低<7.3在ICU住的时间明显大于Phi值>7.3,并发症发生率也高. 因而反映了局部组织器官氧供需平衡的指标是预测患者预后的可靠指标. 对重症患者术后常规即应用①保护胃肠粘膜的药物,H2受体阻滞剂,质子泵阻滞剂3~5 d; ②恢复胃肠运动功能的药物,普瑞博思、吗丁啉、四磨汤; ③注意肠道微生态平稳的维护; ④血管活性药物的选择,多巴酚丁胺在增加心排指数和氧供的同时,也使SvO2, Phi的增加,多巴胺只有在<4~6 μg.kg-1.min-1时使Phi增加,剂量>6 μg.kg-1.min-1反而使Phi下降; ⑤胶体液的应用,危重心脏直视手术患者,输入适当胶体液可使肠粘膜低灌注的发生率明显下降,因此胶体液在维持内脏系统氧供需平衡上起着重要作用.
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    作者简介:刘建平(1953-), 女(汉族), 河南省巩义市人. 副教授, 副主任医师. Tel. (029)3375312(O); 3224802(H) Email. Zhjcai@fmmu.edu.cn

    参考文献:

    [1] Schmid CR, Frank LP, Forsythe SB. Continuous SvO2 measurement and oxygen transport patients in cardiac surgical patients [J]. Crit Care Med, 1984;12(6):523-524.

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    [4] Bowles SA, Schlichtig R, Kramer DJ et al. Arteriovenous pH and partial pressure of carbon dioxide detect critical oxygen delivery during progressive hemorrhage in dogs [J]. J Crit Care, 1992;7(2):95.

    [5] 赵 良,景炳文. 多器官衰竭患者的氧输送与氧消耗的关系[J]. 中国危重病急救医学,1995;5(7):271-273.

    [6] Silverman HJ. Gastric tonometry: An index of splanchnic tissue oxygenation [J]? Crit Care Med, 1991;19(10):1223-1224.

    [7] William C, Shoemaker MD, Fcc M et al. Hemodynamic and oxygen transport responses in survivors and nonsurvivors of high-risk surgery [J]. Crit Care Med, 1993;21(7):977-990.

    收稿日期:1999-12-30; 修回日期:2000-01-28, 百拇医药