氧合指数在急性左心衰竭中的应用价值
2016-03-02王万灵王振华
王 灵，王万灵，王振华
作者单位：556000贵州省黔东南州人民医院ICU
·急诊急救·
氧合指数在急性左心衰竭中的应用价值
王 灵，王万灵，王振华
作者单位：556000贵州省黔东南州人民医院ICU
【摘要】目的探讨氧合指数(PaO2/FiO2)预测急性左心衰竭(ALHF)患者机械通气及预后的价值。方法选择2011年1月—2015年5月黔东南州人民医院ICU收治的ALHF患者48例，入院立即监测患者氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、氧饱和度(SaO2)、标准碱剩余(SBE)、动脉血乳酸(Lac)，入院6 h再次检测Lac，计算入院时PaO2/FiO2及6 h乳酸清除率。并予急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分。分析PaO2/FiO2与性别、年龄、是否机械通气、是否死亡、PaO2、PaCO2、SaO2、SBE、Lac、6 h乳酸清除率、APACHEⅡ评分的关系，通过绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)，分析PaO2/FiO2判断机械通气及死亡的灵敏度和特异度，并找出临界值进一步对ALHF进行危险分层。结果ALHF患者PaO2/FiO2为(196.7±51.2)，15例患者行机械通气，6例患者死亡。PaO2/FiO2与机械通气、死亡、Lac、APACHEⅡ评分呈负相关，与PaO2、SaO2呈正相关关系(P<0.05)；PaO2/FiO2与性别、年龄、住院时间、PaCO2、SBE、6 h乳酸清除率无明显相关关系(P>0.05)。ROC曲线显示，PaO2/FiO2为176.6时，预测机械通气的灵敏度为81.8%，特异度为80.0%，AUC=0.782，OR值为0.066；PaO2/FiO2为150.8时，预测死亡的灵敏度为85.7%，特异度为60.0%，AUC=0.798，OR值为0.135。<机械通气/死亡PaO2/FiO2临界值者的APACHEⅡ评分均高于>机械通气/死亡PaO2/FiO2临界值者的APACHEⅡ评分，差异有统计学意义(Z=-5.268，P<0.001；Z=-6.077，P<0.001)。结论PaO2/FiO2水平可以判断ALHF患者病情的严重程度，并可预测是否需要机械通气及预后。
心血管疾病发病率逐年增加，心力衰竭是心血管疾病主要死因[1]，急性左心衰竭(acute left heart failure，ALHF)是心血管疾病常见的急危重症，发病迅速，病死率高[2-3]。ALHF老年患者再次入院治疗及病死率呈升高趋势[4-6]，及时评价病情及判断预后有重要意义。ALHF患者由于急性心排血量骤降、肺循环充血而出现急性肺淤血，甚至出现呼吸衰竭需要机械通气，临床检测氧分压下降，随之氧合指数(PaO2/FiO2)出现下降。本研究通过监测PaO2/FiO2及其相关指标，旨在探讨PaO2/FiO2评估ALHF的病情严重程度及预后价值。
1资料与方法
1.1一般资料选择2011年1月—2015年5月黔东南州人民医院ICU收治的ALHF患者48例，其中男30例，女18例；年龄15～85岁，平均年龄(62.7±19.2)岁；缺血性心肌病33例，扩张型心肌病5例，病毒性心肌炎3例，高血压心脏病3例，甲亢型心脏病2例，围生期心肌病2例；临床表现：严重呼吸困难、发绀、咳粉红色泡沫痰、强迫坐位、大汗，听诊双肺底湿性啰音，胸片提示肺水肿。本研究获得本院伦理委员会一致通过(伦理审批号：A201101031)，并取得患者及其家属的知情同意。
1.2诊断及入选标准符合2012年欧洲心脏病协会颁布的心力衰竭诊断和治疗指南中关于急性心力衰竭诊断标准：既往心血管疾病史和表现，有诱发因素，出现急性左心衰竭临床表现，X线片提示急性肺水肿或出现心源性休克[7]。入选标准：纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级为Ⅳ级(不能从事任何体力活动，休息时亦有充血性心力衰竭或心绞痛症状，任何体力活动后加重)、心脏B超示左心室射血分数(LVEF)<45%。
1.3排除标准瓣膜病及新发心肌梗死；支气管哮喘和哮喘持续状态、急性肺栓塞、肺炎、严重的慢性阻塞性肺疾病(COPD)；其他原因所致的非心源性肺水肿〔如急性呼吸窘迫综合征(ARDS)等〕及非心源性休克等疾病，排除影响PaO2/FiO2的右向左分流的心脏病。
1.4治疗方法治疗方法按照中华医学会心血管病学分会心力衰竭专业组制定的2010年急性心力衰竭诊断和治疗指南要求治疗[1]：予患者半卧位，吸氧，以呋塞米40 mg静脉注射利尿，硝酸甘油或硝普钠扩血管，症状改善差考虑出现严重低心排血量时给予去乙酰毛花苷注射液或米力农强心治疗。如果出现呼吸衰竭，通过吸氧无法纠正，立即予以有创机械通气。机械通气指标为中华医学会重症医学分会颁布的《机械通气临床应用指南(2006)》：经过积极治疗后病情仍然继续恶化，意识障碍，呼吸形式严重异常，如呼吸频率为30～40次/min或者为6～8次/min，呼吸节律异常，自主呼吸微弱或消失，血气分析提示严重的通气异常或者氧合障碍，氧分压(PaO2)<50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)(尤其是充分氧疗后PaO2仍然<50 mm Hg)，二氧化碳分压(PaCO2)进行性升高，pH动态下降。
1.5研究方法患者入院后立即予以血气分析，采用丹麦雷度ABL800血气分析仪，动脉采血针抽取足背动脉或者桡动脉血液2 ml立即送检，采用电流测量法，监测患者入院时PaO2、PaCO2、氧饱和度(SaO2)、标准碱剩余(SBE)，入院时动脉血乳酸(Lac)及6 h Lac。计算入院时PaO2/FiO2(PaO2/FiO2=PaO2/吸氧浓度)及6 h乳酸清除率〔6 h乳酸清除率=(初始Lac-6 h Lac)/初始Lac〕，并予急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分。观察PaO2/FiO2与性别、年龄、是否行机械通气、是否死亡、PaO2、PaCO2、SaO2、SBE、Lac、6 h乳酸清除率、APACHEⅡ评分关系，通过绘制ROC曲线，分析PaO2/FiO2预测机械通气及死亡的灵敏度和特异度，并找出临界值。
2结果
2.1患者基本情况48例患者住院时间(9.0±7.6)d，机械通气15例(31.2%)，死亡6例(12.5%)，PaO2为(66±20)mm Hg，PaCO2为(32±15)mm Hg，SaO2为(84.6±10.7)%，SBE为(-11.4±5.0)mmol/L，Lac为(4.4±3.1)mmol/L，6h乳酸清除率为39.6(20.0，57.0)%，APACHEⅡ评分为(15.7±4.8)分，PaO2/FiO2为(196.7±51.2)。
2.2相关性分析ALHF患者PaO2/FiO2与机械通气、死亡、Lac、APACHEⅡ评分呈负相关，与PaO2、SaO2呈正相关关系(P<0.05)；PaO2/FiO2与性别、年龄、住院时间、PaCO2、SBE、6 h乳酸清除率无明显相关关系(P>0.05，见表1)。
2.3PaO2/FiO2预测患者机械通气及死亡的价值分别以患者是否机械通气及是否死亡为二分类变量绘制ROC曲线(见图1、2)，结果显示，PaO2/FiO2为176.6时，预测机械通气的灵敏度为81.8%，特异度为80.0%，OR值为0.066；PaO2/FiO2为150.8时，预测死亡灵敏度为85.7%，特异度为60.0%，OR值为0.135(见表2)。
2.4PaO2/FiO2对ALHF患者病情严重程度进行危险分层<机械通气PaO2/FiO2临界值者(17例)的APACHEⅡ评分为18(14，24)分，高于>机械通气PaO2/FiO2临界值者(31例)的APACHEⅡ评分〔14(6，23)分〕，差异有统计学意义(Z=-5.268，P<0.001)。<死亡PaO2/FiO2临界值者(9例)的APACHEⅡ评分为20(19，24)分，高于>死亡PaO2/FiO2临界值者(39例)的APACHEⅡ评分〔16(6，23)分〕，差异有统计学意义(Z=-6.077，P<0.001)。
表1 PaO2/FiO2与其他指标的相关性分析
注：a为rs值；PaO2=动脉血氧分压，PaCO2=动脉血二氧化碳分压，SaO2=氧饱和度，SBE=标准碱剩余，Lac=血乳酸，APACHEⅡ=急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ
图1 PaO2/FiO2预测患者机械通气的ROC曲线
Figure 1ROC curve of PaO2/FiO2predicting mechanical ventilation of ALHF patients
图2 PaO2/FiO2预测患者死亡的ROC曲线
Table 2Value of PaO2/FiO2predicting mechanical ventilation and death of ALHF patients
项目AUC(95%CI)YOUDEN指数临界值灵敏度(%)特异度(%)OR值P值机械通气0.782(0.632,0.931)0.618176.681.880.00.066<0.001死亡0.798(0.676,0.919)0.457150.885.760.00.135<0.001
3讨论
ALHF指急性发作或加重的左心功能异常所致的心肌收缩力明显降低、心脏负荷加重，造成急性心排血量骤降、肺循环压力突然升高、周围循环阻力增加，引起肺循环充血而出现急性肺淤血、肺水肿并可伴组织器官灌注不足和心源性休克的临床综合征[1]。ALHF是心脏疾病的终末阶段[8]，由于ALHF氧输送降低，出现低氧血症，PaO2降低，SaO2亦降低，PaO2/FiO2随之出现改变。1974年由Dr.Horovitz提出PaO2/FiO2，因为计算容易，且与肺内分流(Qsp/Qt)有较强的相关性，所以临床应用甚广。有研究认为，PaO2/FiO2是反映肺氧合状态的简便可靠指标，减少肺水的生成或促进肺水的吸收对改善氧合起到至关重要的作用[9],监测PaO2/FiO2对ALHF患者有重要意义。
ALHF患者由于氧输送降低出现组织无氧代谢而Lac增高。Lac水平反映病情的危重程度，并可判断预后[10-12]。APACHEⅡ评分在危重患者的评价中得到公认[12]。本研究结果显示，PaO2/FiO2与Lac及APACHEⅡ评分呈负相关，提示PaO2/FiO2能反映ALHF患者病情的危重程度，PaO2/FiO2值越低，病情越严重。本研究进一步应用截断值对病情进行危险分层：<临界值者APACHEⅡ评分高于>临界值者，进一步阐明PaO2/FiO2对病情危重程度的评估价值。
ALHF易合并呼吸衰竭[2]，造成严重的低氧血症是ALHF的主要死因之一，早期纠正低氧血症是抢救ALHF的关键，也是ALHF的治疗目标之一[1]。多项研究认为，ALHF发病后多数患者需要机械通气治疗，机械通气能迅速纠正缺氧，减少呼吸氧耗，同时能增加肺泡压，减少肺水肿的液体外渗，改善氧合，能确切有效地改善呼吸、循环功能，较快恢复患者的血流动力学[13-14]。PaO2降低是呼吸衰竭需要机械通气的必备指标，PaO2及SaO2降低提示存在低氧血症，经过积极氧疗PaO2仍然<50 mm Hg，SaO2未见上升，预警需要机械通气。本研究结果显示，PaO2/FiO2与PaO2及SaO2呈正相关关系，与机械通气呈负相关。ROC曲线结果显示，PaO2/FiO2预测ALHF患者需要机械通气的灵敏度为81.8%，特异度为80.0%，AUC=0.782，说明PaO2/FiO2是预警需要机械通气的较好指标。进一步对死亡进行预测分析，结果显示，PaO2/FiO2预测ALHF患者死亡的灵敏度为85.7%，特异度为60.0%，AUC=0.798。PaO2/FiO2对ALHF患者机械通气及预后的预测有重要的临床价值。
本研究排除了影响PaO2/FiO2的因素，如严重肺部感染及肺不张，排除先天性心脏病卵圆孔未闭右向左分流患者等，使数值尽量贴近实际。唯一不足之处未单独考虑机械通气时PEEP对PaO2/FiO2的影响。但有研究提示，尽管机械通气后的PaO2/FiO2受疾病和机械通气的双重影响，但其可以反映患者病情对治疗的反馈，反映机体代偿能力，仍然有助于判断患者病死率[15]。
综上所述，PaO2/FiO2水平可以判断ALHF患者病情的严重程度，并可预测需要机械通气及判断病死率。但本研究例数相对较少，数据难免偏差，需要进一步大规模研究证实。
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PaO2/FiO2与APACHEⅡ评分比较：目前常用的危重评分APACHEⅡ评分尽管综合了年龄、既往健康状况、生理参数综合评价患者病情，但是对辅助检查、既往史的要求较高，评分较繁琐，除入ICU首日进行评估，很难做到动态跟踪，故使其应用受到临床限制。而PaO2/FiO2计算简便，临床医师可随时随地评估患者氧合功能，是评估ALHF的较好指标，在病情危重判断方面具有优越性，临床值得推荐。
作者贡献：王灵进行试验设计与实施、资料收集整理、质量控制、撰写论文、成文并对文章负责；王万灵进行质量控制、资料收集及审校；王振华参与试验实施、资料收集。
本文无利益冲突。
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(本文编辑：贾萌萌)
【关键词】急性左心衰竭；氧合指数；预测
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Application Value of Oxygenation Index in the Treatment of Acute Left Ventricular FailureWANGLing，WANGWan-ling，WANGZhen-hua.DepartmentofIntensiveCareUnit，thePeople′sHospitalofQiandongnan，Qiandongnan556000，China
【Abstract】ObjectiveTo investigate the value of oxygenation index(PaO2/FiO2)in the prediction of mechanical ventilation and prognosis of patients with acute left ventricular failure(ALHF).MethodsFrom January 2011 to May 2015，we enrolled 48 ALHF patients who were admitted into the Department of ICU of People′s Hospital of Qiandongnan.At admission，monitored indexes included PaO2，PaCO2，SaO2，SBE，Lac and 6 h Lac，and PaO2/FiO2and 6 h lactic acid clearance were calculated at admission.Acute physiology and chronic health(APACHE Ⅱ score) were evaluated.The relation between PaO2/FiO2and gender，age，whether mechanical ventilation was conducted，whether death occurred，PaO2，PaCO2，SaO2，SBE，Lac，lactate clearance rate and APACHEⅡ score was analyzed.By making ROC curves，the sensitivity and specificity of PaO2/FiO2in the prediction of mechanical ventilation and death were analyzed，and cut-off values were found to make further risk stratification of ALHF.ResultsThe PaO2/FiO2of ALHF patients was(196.7±51.2)；15 patients were administrated with mechanical ventilation and 6 patients died.PaO2/FiO2had negative correlation with mechanical ventilation，death，Lac and APACHEⅡ score and had positive correlation with PaO2and SaO2(P<0.05)；PaO2/FiO2had no obvious correlation with gender，age，hospitalization time，PaCO2，SBE and lactate clearance rate(P>0.05).ROC curves showed that when PaO2/FiO2was 176.6，its sensitivity and specificity in the prediction of mechanical ventilation were 81.8% and 80.0% with AUC=0.782 and aORvalue of 0.066；when PaO2/FiO2was 150.8，its sensitivity and specificity in the prediction of mechanical ventilation were 85.7% and 60.0% with AUC=0.798 and aORvalue of 0.135.Patients
【Key words】Acute left heart failure；Oygenation index；Prediction
(收稿日期：2015-05-31；修回日期：2015-12-10)
【中图分类号】R 541.6
【文献标识码】A
doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.05.024
通信作者：王灵，556000贵州省黔东南州人民医院ICU；E-mail：463082910@qq.com
