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1、动脉血气的临床应用,09/10/2023,主要内容,动脉血气的误差分析 动脉血气的病理生理学特征,为什么观注误差分析？,检测样本的特殊性在送往实验室的样本中，动脉血样标本是最敏感的样本之一精准结果对临床诊治的意义血气分析结果对病人的治疗产生的直接影响，远比其他实验室的检测结果明显,NCCLS“Blood gas and pH analysis has more immediacy and potential impact on the patient care than any other laboratory determination.In blood gas analysis,an in
2、correct result can often be worse for the patient than no result at all.”NCCLS Document C27-A,Approved Guideline,April 1993.,美国国家临床检验委员会,“血气分析中，一个不准确的结果对于病人比没有结果更糟糕！”,NCCLS“Collection of a blood specimen,as well as its handling and transport,are key factors in the accuracy of clinical laboratory ana
3、lysis and ultimately in delivering quality patient care.”NCCLS Document C27-A,Approved Guideline,April 1993.,美国国家临床检验委员会,“血样的采集、处理和运送，是临床实验室分析准确度并最终给予患者正确处理的关键因素”！,完整填写化验单选择采样器病人呼吸状况动脉留置管准备,分析前阶段,准备,采样,储存运输,上机,上机前准备输入必要信息,部位选择如何采样,储存条件注意事项,完整填写化验单-,注明体温,患者体温对测定值的影响仪器的“温度校正”功能，可将测量值校正到患者的实际温度（测量室的稳定为
4、37度）,吸氧对PaO2有直接的影响 采血前，如患者情况允许，应停止吸氧30分钟 或者采血时记录给氧浓度 当改变吸氧浓度时，要经过15分钟以上的稳定时间再采血 机械通气病人，取血前30分钟呼吸机设置应保持不变,摘自杨小丽.血气分析有关问题探讨.心血管康复医学杂志，1999，8（1）:57-59.,注明吸氧浓度,完整填写化验单-,含脂肪乳剂的血标本会严重干扰血气电解质测定，还会影响仪器的性能尽量在输注乳剂之前取血，或在输注完脂肪乳剂12h后（血浆中已不存在乳糜）才能送检血气申请单上必须注明病人使用脂肪乳剂及输注结束时间碱性药物大剂量青霉素钠盐氨苄青霉素,完整填写化验单-,注明使用的特殊药物,采血
5、应尽量在病人用药前进行,采样器选择-稀释,如使用液体肝素作为抗凝剂，样本会发生稀释这可能对测量值产生重大影响,稀释 整个血样本,液体肝素 0.05 mL,血细胞 0.45 mL,血浆 0.55 mL,1.0 mL,1.05 mL,稀释 5%,例如：pCO2,同时出现在血浆和血细胞中，稀释程度和整个样本相同,稀释 血浆,液体肝素 0.05 mL,血细胞 0.45 mL,血浆 0.55 mL,0.60 mL,稀释10%,血浆电解质只存在于血浆中，将被稀释10%离子选择性电极只测量血浆内电解质,电解质 10%,稀释,这些例子是最好的情况如果样本量更小，或遗留于注射器内的液体肝素更多，稀释作用就会更大
6、稀释作用还取决于血细胞压积值,pCO2 5%,稀释,实际上，稀释程度各不相同操作者每次遗留肝素的数量不完全相同操作者每次抽取的样本体积不完全相同因此，稀释误差不固定，不可能被校正在这种情况下，同一患者的前后样本的比较可能误导临床,采样器选择-电解质结合,导致测量结果偏低对Ca2+影响较大,一般肝素是阴性的，会结合血中所有阳离子，如Ca2+,K+和 Na+,离子选择性电极.无法检测与肝素结合的电解质,Toffaletti J,Ernst P,Hunt P,Abrams B.Dry electrolyte-balanced heparinized syringes evaluated for de
7、termining ionized calcium and other electrolytes in whole blood;Clin Chem 1991;37,10:1730-33.,举例-钙结合,样本正确的cCa2+应为1.15mmol/L如使用50 I.U.的未经离子平衡的固体肝素时，测得的浓度是1.08 mmol/L 降低 0.07 mmol/L，相当于 cCa2+参考范围(1.15-1.29 mmol/L)的50%,1.15,1.08,正常值参考范围,1.15,1.29,Example,肝素浓度,国际临床化学委员会推荐的动脉血气检测肝素浓度为：50IU/mlNCCLS 的检验指南中
8、提到：“10IU/ml的肝素不能阻止凝血。”高浓度肝素,理想肝素,电解质平衡肝素 部分平衡：中和了部分负电荷，呈弱阴性 全平衡：中和所有负电荷，呈电中性,血气针对比,要获悉病人呼吸的真实情况，病人最好处于稳定的通气状态 至少休息5分钟 通气设置保持20-30分钟不变穿刺所致的疼痛和焦虑可能会影响呼吸的稳定，采血时应注意尽量减轻疼痛,病人呼吸状态准备,动脉留置管准备,动脉导管中使用的液体必须完全排除，以避免血样的稀释推荐排出量相当于导管死腔体积3-6倍,Example,采样-动静脉血混合,即使只混合了少量的静脉血，也会使结果发生明显误差，尤其是pO2和sO2可能发生于，如，在定位到动脉之前穿到了
9、静脉,静脉,动脉,pO2=40 mmHg,sO2=76%,pO2=100 mmHg,sO2=98%,pO2=100 mmHg,sO2=98%,气泡,甚至很小气泡可能严重影响样本pO2 一个相对注射器内血量0.5-1.0%的气泡可能造成显著误差抽取样本后，气泡应尽早排除 在和肝素混匀之前 在样本冷藏之前,Biswas CK,Ramos JM,Agroyannis B,Kerr DNS.Blood gas analysis:effect of air bubbles in syringe and delay estimation.Br Med J 1982;284:923-27.Mueller R
10、G,Lang GE,Beam JM.Bubbles in samples for blood gas determinations-a potential source of error.Am J Clin Pathol 1976;65:242-49.,气泡,气泡的影响，取决于：气泡相对样本体积的大小样本原先氧状态空气氧分压150mmHg储存情况,Example,样本采集-混匀,充分混合血样-让血样与抗凝剂充分混合,垂直方向颠倒至少5 次 手掌滚动至少5秒,样本储存,由于气体的不稳定性和血液新陈代谢，储存时间应尽量减少-室温下少于10分钟如需储存超过10分钟，应冷却(0-4 C)来降低新陈代谢
11、-在冰水中冷却样本，不要直接放在冰中估计高pO2值的样本应立即分析,样本储存 新陈代谢继续,pO2 因为氧仍被消耗pCO2 因为继续有CO2生成pH 起先由于pCO2的改变和糖酵解cCa2+因为pH的改变会影响Ca2+和蛋白质的结合cGlu 因为葡萄糖被代谢掉cLac 由于糖酵解,上机,输入患者信息,姓名和编号体温（默认37 C）吸氧状况（可设置默认值）,使用固体的电解质平衡肝素 采样前尽可能保持病人呼吸状况一段时间 穿刺时注意不要意外地将静脉血混到动脉血；排除动脉插管中死腔体积3-6倍的溶液 采样后立即排除任何气泡 采样后立即充分混合血样和肝素 如储存不可避免，在室温下不超过10分钟，0-4
12、 C 不超过30分钟。如预计样本的pO2 值较高，应立即分析样本上机前充分混合 排出注射器顶端的数滴血，再送入分析仪输入患者相关信息,注意事项小结,动脉血气的病理生理学特征,Case,女性21岁，憋气、呼吸困难6小时急诊就诊；既往有哮喘住院病史，自感严重憋气，吸入舒喘灵后无缓解。查体：呼吸频率30次/分，辅助呼吸肌呼吸，努力能说全整句话。胸部听诊:广泛的喘鸣音。P 115次/分，Bp 120/80mmHg,气体交换如何？酸碱状态如何？患者病情如何？如何处理？,动脉血气检测的目的,评估肺泡通气评估动脉氧供评估酸碱平衡,pCO2 和肺泡通气量,实例：老年女性，三天前因与心肺无关的疾病入院。病人焦虑
13、，陈述气短。听诊肺野清晰，轻度心动过速，呼吸频率30/分。护士说病人每晚都这样。医生诊断为过度通气和焦虑，给与抗焦虑药物治疗。30分钟后病人呼吸大幅减慢，紫绀，被送入ICU。病人为什么会出现这样的变化？,pCO2 和肺泡通气量,二氧化碳分压方程式,每分钟肺泡通气量=分钟通气量 分钟死腔气量 分钟死腔气量=呼吸率 x 生理死腔气量分钟通气量=呼吸频率 x 潮气量,每分钟产生的二氧化碳(ml/min)o.863二氧化碳分压=-每分钟肺泡通气量(L/min),pCO2 和肺泡通气量,判断人体通气状态的唯一指标是PaCO2通气不足和通气过度分别反映为高和低的paCO2正常的二氧化碳分压说明，在测量当时
14、肺泡通气量与二氧化碳的产生是相匹配的。,pCO2 和肺泡通气量,通气不足导致高pCO2 的原因:肺泡通气量不足 见于中枢神经系统抑制、呼吸肌无力或麻痹或其它限制呼吸频率和深度的疾病(严重肺纤维化、肥胖等)。死腔增加 常见于严重慢性阻塞性肺病，表浅呼吸、严重限制性损害(如肺纤维化)。上述情况同时存在。通气过度导致低pCO2 的原因:呼吸兴奋性增高：多见于焦虑、躁动等呼吸机潮气量过大,动脉氧合状态,氧摄取-pO2(a),pO2(a)是评估肺中氧摄取的关键参数当动脉氧分压变低时,将危及对细胞的氧供,pO2 与肺泡气方程,肺泡气方程式平均肺泡氧分压=吸入气氧分压(二氧化碳氧分压/呼吸商）其中 吸入气氧
15、分压=氧浓度(大气压 47),0.8(FIO2 60%)呼吸商 RQ=1.0(FIO2 60%)水蒸气压=47mmHg,P(A-a)O2,肺泡-动脉PO2差：P(A-a)O2能充分反映氧气从肺进入到血液的情况 P(A-a)O2:5-15mmHg 青年到中年人，FiO2=0.21 15-25mmHg 老年人，FiO2=0.21 10-110mmHg 呼吸100%氧气的个体,理想肺状态PAO2=PaO2PAO2决定了PaO2的上限,P(A-a)O2,影响P(A-a)O2的生理原因：通气-灌注比（V/Q）：指每分钟进入肺泡的气体量与肺泡的毛细血管灌注量之比。在临床低氧血症中扮演重要角色。弥散障碍动静
16、脉混合,P(A-a)O2,案例 27岁女性急诊室主诉胸痛，胸片和体格检查均正常，动脉血气结果如下：初步判断：病毒性胸膜炎可能治疗：止痛治疗，回家休息计算P(A-a)O2=27mmHg,说明氧运输缺陷，原因不明第二天患者因相同主诉返回，肺扫描提示肺栓塞高度可能。,病例,结论：肺泡-动脉氧分压差异常提示氧摄取障碍肺泡-动脉氧分压差异常提示肺实质性病变肺泡-动脉氧分压差可以作为肺栓塞的早期诊断线索如果没有大气压、氧浓度、二氧化碳分压、和肺泡-动脉氧分压差的信息无法正确评估动脉氧分压,氧摄取-pO2(a),综上，PaO2 值受以下因素的影响：大气压吸氧浓度动脉二氧化碳分压肺泡动脉氧分压差,氧运输,动脉
17、血的氧运输取决于,血红蛋白类型,HHb 还原血红蛋白O2Hb 氧合血红蛋白,HbO2,HbO2,O2,O2,O2,O2,MetHb,COHb,COHb 碳氧血红蛋白MetHb 高铁血红蛋白SHb 硫化血红蛋白,氧饱和度检测,氧饱和度氧合的血红蛋白分数,ctO2 氧运输的关键参数,氧含量是评估氧运输能力的关键参数当ctO2低时,会危及氧运输到组织细胞,氧含量ctO2,氧含量是与血红蛋白结合的氧与物理溶解的氧的总和 98%的氧由血红蛋白运输 剩下的 2%以气体形式溶解在血液中,可用氧电极检测，即氧分压,ctO2=1.34 sO2 ctHb(1 FCOHb FMetHb)+aO2 pO2,ctO2
18、正常范围 16-22 mL/dL,ctO2 影响因素,ctHb 血红蛋白的浓度 FO2Hb 氧合血红蛋白分数 sO2 动脉氧饱和度 FCOHb&FMetHb 碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白,氧释放,在毛细血管中,氧释放取决于毛细血管与组织细胞间氧压差,即压差是氧释放的主要力量约束力是血红蛋白-氧的结合力,p50 和 ODC,P50是氧饱和度50%时的氧分压,反映血红蛋白和氧的结合力不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置P50是氧释放的关键参数正常范围:25-29 mmHg,氧的释放与 ODC,不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置,P50减小,P50增大,酸碱平衡,HCO3-、PaCO2任
19、何一个变量的原发变化均可引起另一个变量的同向代偿性变化。原发失衡变化必大于代偿变化酸碱失衡的代偿性变化有一定限度,代偿规律,原发失衡决定了pH值是偏酸抑或偏碱HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合型酸碱失衡存在PaCO2和HCO3明显异常同时伴有pH正常，应考虑混合型酸碱失衡存在,结 论,病例,男性32岁，长期酗酒，恶心、呕吐、腹痛3天入院。神清，查体无特殊异常，入院前因腹痛进食。,是酸中毒还是碱中毒？原发失衡是什么？代偿情况如何？如果有代谢性酸中毒，是正常AG代酸还是高AG代酸？对于高AG代酸，是否存在其他酸碱失衡？如何解释酸碱失衡？,Bun 14mmol/l 血酒精浓度106，尿常规：
20、蛋白（-），酮体（-），有尿结晶,Step 2,是酸中毒还是碱中毒？pH 7.45 碱中毒pH 7.35 酸中毒pH=7.25 7.35 酸中毒,Step 3,原发变化是什么？原发变化大于代偿变化 原发变化决定了pH的变化方向 pH=7.25 酸中毒 PCO2=10 mmHg pH 偏碱 HCO3=4 mmol/l pH 偏酸 原发变化是代谢性酸中毒,Step 4,代偿情况如何？,Step 4,代偿情况如何？,PaCO2=1.5 4+8 2=14 2患者paco2 为 10mmHg，超出预计代偿范围，所以，患者存在呼吸性碱中毒,Step 5-AG,阴离子间隙（AG）：未测定阴离子（UA）与未测
21、定阳离子（UC）之差根据电中和定律：阴阳离子电荷总数相等。Na+UC=CL-+HCO3-+UAAG=UA-UC=Na+-(CL-+HCO3-)正常范围：8-16mmol/l AG=132 82 4=46高AG代谢性酸中毒,Na,Cl,HCO3,AG,Step 6-AG,碳酸氢盐间隙=AG-HCO3-=(AG 12)(27-HCO3-)=Na Cl 39 正常值：-6-+6大于6，提示代谢性碱中毒小于-6，提示高氯性酸中毒碳酸氢盐间隙=AG-HCO3-=132 82 39=11,Na,Cl,HCO3,AG,Step 7 临床解释,诊断：代谢性酸中毒 呼吸性碱中毒 代谢性碱中毒临床原因：乙二醇中毒导致代谢性酸中毒，呕吐导致代谢性碱中毒，呼吸过度代偿。,电解质意义,电解质异常往往是酸碱平衡紊乱最先出现的实验室迹象；用来计算阴离子间隙的电解质如钠离子、氯离子、碳酸氢根离子对于每个检测血气或有酸碱平衡紊乱的病人均应检测；没有电解质的资料不要解释任何血气数值；精确和准确的电解质检测分析在重症监护病人中的治疗是很关键的.要求血气检测时同步检测电解质对很多病人来说，要每3-6个小时，密切监测电解质值的相关变化。,动脉血气分析-快速解读Lawrence Martin,Thank you for your attention,
