中华急诊医学杂志  2015, Vol. 24 Issue (8): 857-861
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龚平, 刘莎莎, 沈景桂, 周思佳, 康健. 心源性心搏骤停患者复苏后早期氧摄取率监测的意义[J]. 中华急诊医学杂志, 2015, 24(8): 857-861.
Gong Ping, Liu Shasha, Shen Jinggui, Zhou Sijia, Kang Jian. Effect of early monitoring of oxygen uptake rate in patients resuscitated from cardiogenic cardiac arrest[J]. Chin J Emerg Med, 2015, 24(8): 857-861.
心源性心搏骤停患者复苏后早期氧摄取率监测的意义
龚平, 刘莎莎, 沈景桂, 周思佳, 康健     
116011 辽宁省大连，大连医科大学附属第一医院急诊科(龚平、康健)；
大连医科大学(刘莎莎、沈景桂、周思佳)
收稿日期: 2014-12-27
通信作者: 康健， Email: kangjian2014@sina.com
摘要 目的 探讨心源性心搏骤停患者心肺复苏后早期氧摄取率与血乳酸清除率、心输出量(cardiac output, CO)的相关性，并分析其与预后的关系。 方法 回顾性分析2012年10月至2014年1月在大连医科大学附属第一医院急诊ICU住院期间出现心源性心搏骤停经心肺复苏后自主循环恢复(return of spontaneous circulation, ROSC)并且存活超过6 h的14例患者。根据ROSC后72 h是否存活为存活组(n=5)和死亡组(n=9)。在入院时(0 h)、ROSC后3、6和12 h分别取动脉血及中心静脉血，检测氧摄取率及血乳酸清除率；同时应用胸阻抗法检测所有患者的CO；进行 APACHEⅡ评分，并记录生存时间。 结果 死亡组患者均死于ROSC后12~72 h。与存活组相比，死亡组患者6h和12 h的氧摄取率，3、6 和12 h的血乳酸清除率和CO均显著降低(均P < 0.05)。ROSC后6 h和12 h患者的氧摄取率与乳酸清除率 (r=0.857，r=0.947，均P＜0.05)和CO(r=0.968，r=0.936，均P＜0.05)均呈正相关。ROSC后6 h和12 h患者的氧摄取率与APACHEⅡ评分呈负相关(r=-0.970，r=-0.973，均P＜0.05)；ROSC后3、6和12 h患者的乳酸清除率(r=-0.880，r=-0.899，r=-0.850，均P＜0.05)和CO(r=-0.876，r=-0.922，r=-0.916，均P＜0.05)均与APACHE Ⅱ呈负相关。 结论 ROSC 6 h后的氧摄取率可用于评估心源性心搏骤停患者心肺复苏后病情的严重程度及预后。
关键词： 心肺复苏     氧摄取率     乳酸清除率     心输出量     APACHEⅡ评分    
Effect of early monitoring of oxygen uptake rate in patients resuscitated from cardiogenic cardiac arrest
Gong Ping, Liu Shasha, Shen Jinggui, Zhou Sijia, Kang Jian     
Department of Emergency, the First Affiliated Hospital of Dalian Medical University,Dalian 116011, China
Corresponding author: Kang Jian, Email: kangjian2014@sina.com
Abstract: Objective To investigate the correlation of oxygen extraction rate (ERO2) with blood lactate clearance rate and cardiac output (CO) in the early stage of post-restoration of spontaneous circulation (ROSC) in patients resuscitated from cardiogenic cardiac arrest, and to analyze the relationship between the ERO2 and prognosis. Methods Fourteen patients successfully resuscitated from in-hospital cardiogenic cardiac arrest in the emergency ICU from October 2012 to January 2014 were retrospectively analyzed. These patients were assigned to survival group (n=5) or death group (n=9) as per the outcome at 72hafter ROSC. At admission (0 h), 3, 6 and 12hafter ROSC, arterial blood and venous blood were drawn to detect ERO2 and lactate clearance rate. Cardiac output (CO) was measured by thoracic impedance method, APACHE Ⅱ scores were assessed, and survival time was recorded. Results The patients in the death group died during the period of 12-72 hours after ROSC. The significantly decreased ERO2 at 6hand 12hafter ROSC, and decreased blood lactate clearance rate and decreased CO at 3 h, 6hand 12hafter ROSC were found in the death group compared with the survival group (all P < 0.05). The ERO2 at 6hand 12hafter ROSC was significantly positively related to blood lactate clearance rate (r=0.857, r=0.947, both P < 0.05) and CO (r=0.968, r=0.936, both P < 0.05) at 3 h, 6hand 12hafter ROSC. The ERO2 at 6hand 12hafter ROSC was significantly negatively related to APPACHE Ⅱscore (r=-0.970，r=-0.973, both P < 0.05); APPACHE II scores were significantly negatively correlated with blood lactate clearance rates (r=-0.880, r=-0.899, r=-0.850, all P < 0.05) and CO (r=-0.876, r=-0.922, r=-0.916, all P < 0.05) at 3 h, 6hand 12hafter ROSC. Conclusions The ERO2 at 6hafter ROSC may be used to assess the severity and prognosis of patients resuscitated from cardiogenic cardiac arrest.
Key words: Cardiopulmonary resuscitation     Oxygen uptake rate     Lactate clearance rate     Cardiac output     APACHEⅡ score    

心搏骤停是临床上最严重的急危重症。随着心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)技术的规范化普及，CPR成功率明显提高，但患者自主循环恢复(return of spontaneous circulation,ROSC)后的总体预后并未得到明显改善，常因出现“心搏骤停后综合征”，多器官功能障碍而死亡[1, 2, 3, 4, 5]。鉴于ROSC后患者病情复杂多变且进展迅速，因此需及时了解病情变化及严重程度，评估预后。

ROSC后传统监测指标有生命体征、脉搏血氧饱和度、尿量、血乳酸、中心静脉压等，但上述指标影响因素多，均不能及时、准确地判断病情的严重程度，对评估预后的价值也较低。APACHEⅡ评分是目前临床上应用最普遍的危重病评分方法[6]，但其收集的参数较多，步骤繁琐，且容易受主客观因素的影响，亦不适于ROSC后患者的快速评估。

氧摄取率(oxygen extraction rate,ERO2) 表示组织从血液中摄取氧的能力，即ERO2=(动脉氧含量-静脉氧含量)/动脉氧含量。ERO2能直接地反映ROSC后组织器官摄取氧及利用氧的能力，也在一定程度上反映组织微循环灌注状况和细胞线粒体的呼吸功能[7]。但是，患者ROSC后早期ERO2的变化与预后的关系尚未见报道。本研究将探讨ROSC后患者早期ERO2与血乳酸清除率、心输出量(cardiac output,CO)的相关性，并分析其与预后的关系。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2012年10月至2014年1月在本院急诊科住院期间发生心搏骤停的14例患者(男7例，女7例)，年龄(62.6±16.8)岁，APACHEⅡ评分(26.1±5.5)。其中，冠心病13例，12例患者的心搏骤停是由心室颤动引起，1例由无脉电活动引起，在急诊科住院期间均未进行PCI或溶栓治疗，有3例患者3 d后撤除呼吸机转到心内科行择期PCI；病毒性心肌炎1例，该患者的心搏骤停是由心室颤动引起。

纳入标准：心搏骤停经CPR后自主循环恢复并且存活超过6 h。排除标准：(1) 妊娠或年龄小于18岁；(2)窒息引起的心搏骤停；(3) 既往有COPD、慢性心功能不全、慢性肝或肾功能不全病史；(4)非心源性引起的心搏骤停(如头部损伤、药物过量、脑血管意外等)。根据患者ROSC后3 d的预后分为存活组(n=5)和死亡组(n=9)。

1.2 研究方法

两组病例均按常规进行CPR，包括电除颤(M4735A，飞利浦，荷兰)、徒手胸外心脏按压、气管插管及呼吸机(鸟牌 VELA，美国)辅助通气、静脉应用血管活性药物，以及脱水降颅压、积极治疗原发病等基本和高级生命支持治疗。住院期间所有入选病例均经锁骨下静脉留置中心静脉导管(Smiths Medical Deutschland GabH，英国)，记录每位患者的性别、年龄、体质量、心率、平均动脉压、脉搏氧饱和度、血和尿常规、肝和肾功能等。

所有患者在入院时(0 h)、ROSC后3、6和12 h分别应用胸阻抗法无创血流动力学监测仪(Cardio Dynamics，美国)动态监测患者的CO；从中心静脉导管中抽取中心静脉血，测中心静脉血氧饱和度；抽取动脉血，测动脉血氧饱和度及血乳酸值，并计算各时间点的血乳酸清除率及ERO2。

乳酸清除率=(初始动脉血乳酸水平-ROSC后某个时间点的动脉血乳酸水平) /初始动脉血乳酸水平× 100%

ERO2= VO2/ DO2× 100%= CO[(Hb×K1×SaO2+ K2× PaO2) -(Hb× K1 × SvO2+ PvO2)] / CO(Hb×K1× SaO2+ K2×PaO2) × 100%≈(SaO2-SvO2 ) / SaO2× 100%

式中VO2 为氧消耗，DO2 为氧输送，K1、K2 为常数，PaO2、PvO2 分别为动静脉血氧分压，SaO2、SvO2 分别为动、静脉血氧饱和度，初始动脉血乳酸水平为入院时(0 h)动脉血乳酸水平。

1.3 APACHE Ⅱ评分

收集患者24 h内体温、平均动脉压、心率、呼吸频率、动脉血氧分压、pH、血Na+和K+、血肌酐、血细胞比容、白细胞计数及GCS昏迷指数等共12项生理参数，包括各项生理参数和实验室检查结果的最差值，同时记录年龄及慢性健康状况评分。记录所有入选病例的生存时间。

1.4 统计学方法

各组数据结果均采用SPSS 16.0统计软件(SPSS Inc，Chicago，Illinois，USA)进行统计分析，计量资料均以(SD)表示。每个参数在各个时间点之间的比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比较采用Bonferroni；每个时间点上的组间比较采用t检验；性别比较采用Fish精确概率法；非正态分布的参数比较采用Mann-Whitney U 检验；ERO2与APACHE Ⅱ评分、CO及血乳酸清除率之间的相关性采用Spearman相关分析法。以P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 复苏前的生理学、血液动力学及复苏数据

存活组和死亡组患者的年龄、性别、入院至发生心搏骤停的时间、体温、心率、平均动脉压、动脉血PO2和乳酸、电除颤次数和CPR时间，以及APACHE Ⅱ评分[(21.2±4.1)vs.(28.8±4.1)]的差异均无统计学意义(均P＞0.05)。死亡组患者均死于ROSC后12~72 h。见表 1。

表 1 基础数据(x±s)Table 1 Baseline data(x±s)
参数 存活组( n=5) 死亡组( n=9) P值
年龄 (岁) 61.4±16.7 63.7±15.6 ＞0.05
男性(例) 3 4 ＞0.05
入院至心脏骤停的时间 (h) 3.0±1.1 3.1±1.2 ＞0.05
体温 (℃) 36.5±0.5 36.8±0.4 ＞0.05
心率 (次/min) 87±8 86±9 ＞0.05
平均动脉压 (mmHg) 94±9 90±10 ＞0.05
动脉血PO 2 (mmHg) 87.6±6.6 88.5±6.7 ＞0.05
动脉血乳酸 (mmol/L) 0.8±0.2 0.7±0.2 ＞0.05
射血分数 (%) 70.5±2.5 71.0±2.0 ＞0.05
电除颤次数 1.5±0.5 2.0±1.5 ＞0.05
CPR时间 (min) 3.6±1.3 3.8±1.4 ＞0.05
表选项
2.2 死亡组与存活组患者ERO2、血乳酸清除率及CO的比较

与存活组相比，死亡组患者6h和12 h的ERO2，3、6 和12 h的血乳酸清除率和CO均显著降低(均P < 0.05)。见表 2。

表 2 不同时间点ROSC死亡组与存活组患者ERO2、血乳酸清除率及CO的比较(x±s)Table 2 Comparison of oxygen extraction rate, blood lactate clearance rate and CO between the death group and survival group at different time points(x±s)
参数 0 h 3 h 6 h 12 h
ERO 2(%)
存活组 25.60±2.70 37.60±1.67 29.80±2.77 25.40±1.89
死亡组 24.00±2.74 35.22±2.33 18.11±1.90 a 15.11±2.67 a
血乳酸清除率(%)
存活组 — 25.28±2.22 50.64±3.09 62.97±3.83
死亡组 — 13.92±2.20 a 31.09±4.34 a 38.26±5.61 a
CO(L/min)
存活组 2.84±0.11 2.96±0.15 3.18±0.25 3.40±0.38
死亡组 2.75±0.27 2.42±0.33 a 2.46±0.24 a 2.46±0.30 a
注： a P<0.05
表选项
2.3 ROSC后患者ERO2与乳酸清除率和CO的相关性

ROSC后6 h和12 h患者ERO2与乳酸清除率 (r=0.857，r=0.947，均P＜0.05)和CO(r=0.968，r=0.936，均P＜0.05)均呈正相关。

2.4 ROSC后患者ERO2、乳酸清除率和CO与APACHE Ⅱ评分的相关性

ROSC后患者3 h的ERO2与APACHE Ⅱ呈负相关，但未达到统计学意义(r=-0.294，P＞0.05)；ROSC后6 h和12 h患者的ERO2与APACHE Ⅱ评分均显著地呈负相关(r=-0.970，r=-0.973，均P＜0.05)；ROSC后3、6和12 h患者乳酸清除率(r=-0.880，r=-0.899，r=-0.850，均P＜0.05)和CO(r=-0.876，r=-0.922，r=-0.916，均P＜0.05)均与APACHE Ⅱ呈负相关。

3 讨论

在本研究中，笔者发现72 h内死亡的心源性心搏骤停患者CPR后早期ERO2、血乳酸清除率和CO均显著降低，且ERO2降低与血乳酸清除率及CO的变化呈正相关。另外，笔者还发现ROSC 6 h后的ERO2与血乳酸清除率和CO一样均与APACHE Ⅱ评分呈负相关。

CPR后患者的出院存活率很低，在我国仅1.3%[8]。目前能及时而准确地评估ROSC后患者的病情变化及预后的指标较少。血乳酸水平及乳酸清除率可在一定程度上反映危重病患者的严重程度及预后[9, 10, 11, 12]。本实验结果显示，死亡组患者ROSC后3、6和12 h乳酸清除率明显低于存活组，且与APACHEⅡ评分呈负相关。由此提示，CPR后早期乳酸清除率的降低可在一定程度上反映病情的严重性，与患者的不良预后可能有一定的相关性，这与以前文献[11]报道的相一致。但在疾病的发展过程中，存在许多能够影响乳酸浓度的因素，如糖代谢紊乱，心、肝、肾功能障碍等，均能使乳酸清除率下降，灌注不良影响乳酸转运。因此，动态监测乳酸清除率变化来评估病情及预后存在不足。

采用胸阻抗法无创血流动力学监测CO是一种判断心功能的无创检查方法[13, 14, 15]。本实验采用该方法检测发现，死亡组患者ROSC后3、6和12 h的CO明显低于存活组，也均与APACHEⅡ评分呈负相关。但CO不能全面而准确地反映ROSC后患者组织细胞对氧的需求及消耗。

本实验数据提示心源性心搏骤停患者自主循环恢复6 h后的ERO2显著降低，且与血乳酸清除率、CO和APACHE Ⅱ评分的变化密切相关。心肌功能障碍作为“心搏骤停后综合症”中一个重要病理生理变化，对CPR后患者的预后起决定性作用[1, 16]。在ROSC后的早期，CO进行性下降，导致全身氧供随之降低，机体处于低灌注状态，由于代偿，全身氧耗在一段时间内可维持相对稳定状态，则ERO2可能会升高，此时氧摄取量尚能满足全身氧需求。在本实验中，死亡组与存活组患者ROSC后 3h的ERO2均增加，但两组患者ERO2的差异无统计学意义。然而，心搏骤停是最严重的休克状态，在心搏骤停期间组织细胞缺氧，细胞线粒体的呼吸功能受损，ROSC后细胞线粒体经受再灌注损伤，启动一系列级联反应，导致细胞功能受损，出现脏器功能障碍[17, 18, 19, 20]。此前，几项病例系列研究描述了心搏骤停患者在ROSC后经历暂时性的心功能障碍，存活出院患者的心功能在复苏后8 h降低到最低点，复苏后24 h明显改善，复苏后72 h几乎恢复到正常水平[21]。然而，对于全身组织细胞受损严重的患者，CPR时间长，细胞线粒体因受损严重而对氧的需求可能急剧减少，此时尽管全身氧供降低，但是ERO2也会降低。在本研究中，笔者发现ROSC后 6 h和12 h的ERO2均降低，然而死亡组患者的ERO2则降低得更显著，这说明了死亡组患者重要器官的细胞线粒体受损可能更严重，从而预后更差。

因此，ROSC 6 h后的ERO2可用于评估心源性心搏骤停患者CPR后病情的严重程度及预后；但由于本研究病例数偏少，尚需继续扩大样本量，进一步明确ERO2对评估心源性心搏骤停患者CPR后的病情及判断预后价值的特异性和敏感性。

参考文献
[1] Neumar RW, Nolan JP,Adrie C, et al. Post-cardiac arrest syndrome: epidemiology, pathophysiology, treatment, and prognostication: a scientific statement from the International Liaison Committee on Resuscitation; the American Heart Association Emergency Cardiovascular Care Committee; the Council on Cardiovascular Surgery and Anesthesia; the Council on Cardiopulmonary, Perioperative, and Critical Care; the Council on Clinical Cardiology; the Council on Stroke (Part Ⅱ)[J]. Int Emerg Nurs,2010,18 (1): 8-28.
[2] Xue JK, Leng QY, Gao YZ, et al. Factors influencing outcomes after cardiopulmonary resuscitation in emergency department[J]. World J Emerg Med, 2013, 4 (3):183-189.
[3] 李南,张东,王育珊,等. 心肺复苏后多器官功能障碍综合征的临床分析[J]. 中华急诊医学杂志, 2010, 19 (7): 680-683.
[4] 薛继可,冷巧云,高玉芝,等. 急诊科心搏骤停患者心肺复苏预后的影响因素[J]. 中华急诊医学杂志, 2013,22(1):28-34.
[5] 余涛,唐万春.心肺复苏50年:我们学到了什么？[J]. 中华急诊医学杂志, 2013,22(1):6-8.
[6] Knaus WA, Draper EA, Wagner DP, et al. APACHE Ⅱ: A severity of disease classification system[J]. Crit Care Med,1985,13(10):818-829.
[7] Boveris DL, Boveris A. Oxygen delivery to the tissues and mitochondrial respiration[J]. Front Biosci, 2007,12:1014-1023.
[8] Shao F, Li CS, Liang LR, et al. Outcome of out-of-hospital cardiac arrests in Beijing, China[J]. Resuscitation, 2014,85(11):1411-1417.
[9] Wang H, Wu DW, Chen XM, et al. Relationship between blood lactic level, lactic clearance, duration of lacticemia and prognosis of critically ill patients in intensive care unit[J]. Zhongguo Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue, 2009,21(6):357-360.
[10] Jansen TC,van Bommel J, Bakker J. Blood lactate monitoring in critically ill patients: A systematic health technology assessment[J]. Crit Care Med, 2009,37(10):2827-2839.
[11] 李洪祥,张东,刘忠民,等. 心肺复苏后多器官功能障碍患者早期乳酸清除率与预后的相关性探讨[J]. 中华急诊医学杂志,2013,22:842-845.
[12] 高伟波,曹宝平,朱继红. 乳酸和乳酸清除率对危重病患者预后的意义[J]. 中华急诊医学杂志,2012,21(12):1358-1362.
[13] Bayram M, Yancy CW. Transthoracic impedance cardiography: A noninvasive method of hemodynamic assessment[J]. Heart Fail Clin,2009,5(2):161-168.
[14] Sodolski T, Kutarski A. Impedance cardiography: A valuable method of evaluating haemodynamic parameters[J]. Cardiol J, 2007,14(2):115-126.
[15] 龚平,康健,冯薇,等. 胸阻抗法无创血流动力学监测指导心肺复苏后血管活性药物的应用[J]. 大连医科大学学报,2013,35(5):455-457.
[16] Tang W, Weil MH, Sun S, et al. Progressive myocardial dysfunction after cardiac resuscitation[J]. Crit Care Med, 1993,21(7):1046-1050.
[17] 李春盛,龚平.我国心肺复苏的近10年研究进展[J].中华急诊医学杂志,2012,21(1):5-8.
[18] Gong P, Li CS, Hua R, et al. Mild hypothermia attenuates mitochondrial oxidative stress by protecting respiratory enzymes and upregulating mnsod in a pig model of cardiac arrest[J]. PLoS One, 2012,7(4): e35313.
[19] Ayoub IM, Radhakrishnan J, Gazmuri RJ. Targeting mitochondria for resuscitation from cardiac arrest[J]. Crit Care Med,2008, 36(11 Suppl):S440-446.
[20] 陈寿权,何爱文. 心搏骤停后心脑损伤:线粒体相关途径[J]. 中华急诊医学杂志, 2013,22(1):8-10.
[21] Laurent I, Monchi M, Chiche JD, et al. Reversible myocardial dysfunction in survivors of out-of-hospital cardiac arrest[J]. J Am Coll Cardiol, 2002,40(12):2110-2116