中心静脉氧饱和度替代混合静脉氧饱和度对先天性心脏病合并肺动脉高压术后的监护价值： 多中心前瞻性研究

胡 帅，韩志岩，王晓建，韩京军，伍德强，张 磊，林焰桂，梁建文， 魏文斌，张文林，母存富，王 义，李巅远

1阜外华中心血管病医院 河南省人民医院心脏中心 心外科，郑州 450000 中国医学科学院 北京协和医学院 阜外医院 2麻醉科 3血栓中心，北京 100037 4中山大学第八附属医院心脏中心，深圳 518033 5广元市第一人民医院心胸外科， 四川广元 628000

组织灌注不足是器官功能不全的重要原因，先天性心脏病(congenital heart disease, CHD)合并肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension, PAH)患者修补术后出现器官功能不全预后往往较差[1]，其中氧供和血流动力学不足是患者长时间滞留重症监护室的危险因素[2]。

血流动力学及血气分析等各项指标已广泛用于评价CHD患者术后组织灌注水平，其中混合静脉氧饱和度(mixed venous oxygen saturation，SvO2)在评估氧供及术后预测方面发挥重要作用，较平均动脉压和心率更能反映机体血流动力学恶化趋势[3- 4]。

SvO2和肺动脉压等参数通过植入肺动脉导管获取。由于漂浮导管费用较高、存在潜在并发症风险，故而限制其临床应用[5]，同时应用漂浮导管监测SvO2并未降低CHD患者手术死亡率[6]。而中心静脉氧饱和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)由于获取简易，在临床应用较广。由于既往研究中患者基线及统计学方法存在差异，二者的一致性尚存争议，部分研究证实ScvO2不能替代SvO2[7- 9]，另外一些研究结果却显示二者一致性良好[10- 11]。虽然在败血症等危重人群有过类似研究[10- 11]，但这些研究对象右心结构及功能正常，亦无PAH，而PAH是心脏外科非常特殊的一种病理生理状态，败血症患者的监测及研究结果并不适用于CHD-PAH患者，评估这些患者中ScvO2能否替代漂浮导管应用十分必要。

1 对象和方法

1.1 研究对象

2016年3月至2017年3月在阜外华中心血管病医院、阜外医院、中山大学第八附属医院及四川省广元市第一人民医院接受手术治疗的CHD-PAH患者，并符合下列入选和排除标准。

1.1.1 纳入标准

(1)年龄7～75岁；(2)心脏先天畸形包括房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭及以上合并畸形；(3)经右心导管检查平均肺动脉压≥25 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，肺毛细血管楔压<15 mm Hg，确诊为毛细血管前性PAH。

1.1.2 排除标准

(1)艾森曼格综合征；(2)有卒中及神经系统损伤病史、颈动脉狭窄、肾功能不全、肝功能不全；(3)左心室射血分数<40%；(4)PaO2<60 mm Hg。

1.1.3 伦理学审批

本研究获得阜外华中心血管病医院、阜外医院、中山大学第八附属医院及四川省广元市第一人民医院伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 手术操作

麻醉诱导前在桡动脉置入动脉测压管(DPT-248，深圳市益心达医学新技术有限公司，中国)。麻醉诱导后在颈内静脉分别置入中心静脉导管(SCW-CVCP- 2，深圳市益心达医学新技术有限公司，中国)和肺动脉导管(774F75， Edwards Lifescience LLC， USA)，同时建立外周动脉通路。所有患者在氧浓度0.7～1.0条件下进行通气，并使PCO2维持在35～ 45 mm Hg。术中采用补片修补或直接缝合心脏缺损，确认并矫正中心静脉与肺动脉导管位置，术后通过胸部X线平片等方式确认导管位置。

1.3 观察指标

分别于体外循环后即刻和转入重症监护室后6、12、24、48 h各时间点，同时从中心静脉、肺动脉导管及外周动脉抽取血样，迅速进行血气分析(ABL- 700 series, Radiometer, 丹麦)，每天定标校准血气分析仪。同时记录相应各时间点的ScvO2、SvO2、心率、平均动脉压、肺动脉收缩压、肺动脉舒张压、氧摄取率(O2extraction rate，O2ER)、乳酸(lactic acid，Lac)、血红蛋白(hemoglobin，Hb)。

1.4 统计学处理

连续变量以均值±标准差表示。采用线性回归分析ScvO2与SvO2的一致性，采用Bland-Altman检验分析偏倚(△ScvO2-SvO2)和一致性区间(limits of agreement, LOA)。统计分析采用SPSS 22.0软件(SPSS，美国)和MedCal软件(Release 9.2, Mariakerke，比利时)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况

43例CHD-PAH患者入选本研究，男性15例，女性28例，其中室间隔缺损18例，房间隔缺损13例，动脉导管未闭4例，室间隔缺损合并动脉导管未闭6例，房间隔缺损合并室间隔缺损2例。患者平均年龄(31.0±11.0)岁，平均体质量指数(body mass index，BMI)(19.6±3.8)kg/m2，在重症监护室平均停留(78.0±50.0)h，机械通气时间为(43.0±42.0)h，住院时间(25.0±10.0)d。

每例患者取5个监测时间点，应获取215对ScvO2及SvO2的监测数据，由于血气分析仪器故障等技术原因，最终获取并分析194对测量结果(图1)。

2.2 术中主要监测指标

术中经右心导管测定心率为(83.0±12.0)次/min，平均动脉压(83.6±10.9)mm Hg，肺动脉收缩压(104.1±20.3)mm Hg，肺动脉舒张压(50.6±14.7)mm Hg，肺动脉平均压(71.5±16.1)mm Hg。手术时间平均(186.0±39.0)min，体外循环时间为(56.0±15.0)min，主动脉阻断时间(32.3±12.4)min。

2.3 ScvO2与SvO2的一致性

5个时间点全部ScvO2与SvO2的回归相关系数R2=0.369(P<0.01)，线性回归方程为SvO2=36.1%+0.528×ScvO2。停体外循环后即刻及入监护室后6、12、24、48 h的R2值分别为0.515、0.375、0.605、0.712、0.252(P均<0.01)。Bland-Altman分析显示，全时间点偏倚为-1.3%，LOA为(-17.0%，+14.4%)(图2)。当ScvO2<70%时，ScvO2与SvO2的偏倚为-4.1%，LOA为(-19.3%，11.2%)，提示ScvO2有低估SvO2的趋势；当ScvO2≥70%时，ScvO2与SvO2的偏倚为0.2%，LOA为(-14.9%，15.4%)，提示ScvO2会高估SvO2(图3)。

图 1 CHD-PAH患者术后48 h内各监测时间点的ScvO2和SvO2 CHD:先天性心脏病；PAH:肺动脉高压； ScvO2：中心静脉氧饱和度； SvO2：混合静脉氧饱和度

图 2 Bland-Altman检验分析CHD-PAH患者术后各监测时间点ScvO2与SvO2的一致性 CHD、PAH、ScvO2、SvO2：同图1

2.4 ScvO2与SvO2偏倚的影响因素

部分生理指标可影响ScvO2与SvO2的偏倚(△ScvO2-SvO2)，其中O2ER (R2=0.030，P<0.05)、肺动脉收缩压(R2=0.030，P<0.05)、心率(R2=0.032，P<0.05)的影响较小；当ScvO2<70%时，O2ER(R2=0.203，P<0.01)、肺动脉收缩压(R2=0.110，P<0.01)、心率(R2=0.150，P<0.01)对△ScvO2-SvO2的影响较大。

图 3 回归分析CHD-PAH患者术后全时间检测点ScvO2和SvO2的一致性 CHD、PAH、ScvO2、SvO2：同图1

2.5 机械通气对ScvO2和SvO2的一致性影响

术后机械通气时ScvO2与SvO2的偏倚为-1.3%，LOA为(-16.1%，+13.5%)，△ScvO2-SvO2的影响因素为O2ER(R2=0.122，P<0.01)；停止机械通气后ScvO2与SvO2的偏倚为-1.3%，LOA为(-19.5%，+16.8%)，△ScvO2﹣SvO2的影响因素为O2ER(R2=0.320，P<0.01)和动脉氧饱和度(R2=0.320，P<0.01)。

3 讨论

本研究观察了CHD-PAH患者术后不同时间点ScvO2和SvO2的一致性，并分析影响△SvO2-ScvO2的可能生理指标。无论在术后机械通气中还是撤机后，无论灌注是否充分(即不同ScvO2界值下)，O2ER均为△SvO2-ScvO2的重要影响因素，在ScvO2<70%时影响更大；此外，肺动脉收缩压和心率也是△SvO2-ScvO2的影响因素。

ScvO2与SvO2在不同的生理病理状态下关系不同，研究显示Hb对ScvO2和SvO2的影响并不大[12]。(1)正常生理状态下，由于肾脏氧耗少但灌注量占比大，汇入下腔静脉血中的氧饱和度较高，且一般健康人血液中下腔静脉氧饱和度要高于上腔静脉氧饱和度[13]，故SvO2高于ScvO2。常规放置中心静脉留置导管时，管头往往只到达接近右心房的上腔静脉位置，因此中心静脉血气分析结果往往代表的是上腔静脉的结果。(2)在高O2ER状态下(休克状态)，肾脏等器官的灌注下降，心脏及脑的灌注相对维持正常水平，此时接受脑部等回流的上腔静脉ScvO2较高，而下腔静脉氧饱和度较低，故SvO2低于ScvO2。这与本研究结果一致：在高O2ER状态下，ScvO2会高估SvO2。(3)麻醉状态下，脑部氧耗降低，脑血管扩张灌注增加，上腔静脉保持较高氧合状态，ScvO2也会高估SvO2。(4)合并PAH时，心脏后负荷增加，组织灌注降低，影响两指标的一致性，在本研究中亦有体现。

在感染性休克复苏相关研究中，常把ScvO2≥70%作为治疗目标，但事实是即使ScvO2达到70%也不能很好反映组织氧耗状态，因为感染性休克状态下的细胞线粒体功能发生障碍，不能很好进行氧合作用，且微循环氧气交换等也发生了障碍[14]。心脏手术体外循环后，内脏灌注和肠系膜血管受损，造成下腔静脉氧饱和度降低[15]，即使术后给予氧疗及血管活性药物等措施改善机体灌注和氧耗(ScvO2较高)，仍无法弥补下腔静脉氧饱和度，此时ScvO2仍会高估SvO2。

全时间点ScvO2与SvO2的偏倚虽较小，但LOA较大，临床无法接受，故ScvO2不能代替SvO2。有研究显示ScvO2和SvO2具有很好的一致性[10]，这与本研究结果相反，可能与该研究仅在术中麻醉时进行，假设O2ER是影响ScvO2和SvO2的关键因素有关，但麻醉状态与术后状态是不同的。

研究显示在ScvO2<70%时，ScvO2有低估SvO2的趋势，ScvO2≥70%时，ScvO2会高估SvO2。因此在ScvO2≥70%时，ScvO2不能替代SvO2，且此时组织氧供并不充分。一项有关术后急性心力衰竭的研究显示，ScvO2会高估SvO2，与本研究结果不完全一致，但同时指出，ScvO2≥70%并不能排除组织缺氧，ScvO2<70%时应注意评估心肺损伤[16]。

术后给予机械通气及氧疗，通过降低氧耗、增加氧供提高静脉氧饱和度[4]，但撤机前后ScvO2和SvO2的一致性仍不得而知。本研究监测时间为体外循环结束至入重症监护室后48 h内，提示无论撤机与否，ScvO2均不能代替SvO2的评估作用，且会低估SvO2，O2ER、动脉氧饱和度是偏倚的重要影响因素。

本研究中心脏先天畸形虽经手术矫正，术后食道超声监测显示吻合口无反流，但仍存在瘘的可能，其造成的左向右分流势必影响观察结果；研究对象虽设定为简单CHD、间隔缺损及动脉导管未闭者，但其形成PAH的病理生理又不尽相同，仍存在一定局限性。

综上，在CHD-PAH患者术后监测中ScvO2不能替代SvO2。即使ScvO2≥70%，如评估患者灌注状态和氧供水平，单纯依靠ScvO2并不准确，应选择同时监测ScvO2与SvO2，排除低灌注状态。

参 考 文 献

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