CCM--氧合指数（PaO2/FiO2）评价肺功能完全靠谱吗？

氧合指数（PaO₂/FiO₂）在临床上常用来诊断ARDS等肺损伤情况，也用来评估肺部疾病的进程和治疗效果以及评估肺移植供体。氧合指数作为一种评估工具，需要相对独立，即：充分反映肺内分流情况，而不受吸氧浓度以及心输出量、血红蛋白浓度、动静脉氧含量差、碱剩余、大气压等肺外因素影响。既往针对氧合指数的数学分析研究都存在着不足，尤其是没有分析肺外因素的影响。

来自美国加利福尼亚大学麻醉与围手术期科的Feiner和Weiskopf采用数学和图形的方法分析了氧合指数与氧浓度的关系变化（在正常以及肺内分流（Qs/Qt）持续增加条件下）、评估肺内和肺外因素对氧合指数的影响。该研究结果在线发表在2017年1月的Critical Care Medicine杂志上。

作者采用了分流方程（shunt equation）来计算氧分压。在模拟运算时，将大气压设为760mmHg，呼吸商定为0.8，水汽压定为47mmHg（37摄氏度），二氧化碳分压设定为40mmHg。采用计算机迭代模拟的方法进行计算。

图1 在吸入氧浓度为空气浓度至纯氧区间内（0.21-1），模拟持续肺内分流（0.01-0.05） 不同情况的氧合指数变化曲线。此时血红蛋白为10g／dL,动静脉氧含量差为3.5mLO2/dL。

图2 A-F 0.01；0.1；0.2；0.3；0.4；0.5的分流比例。不同的血红蛋白浓度时不同氧浓度区间内的曲线情况。动静脉氧含量差为3.5mL O2/dL，无心血管补偿。

 

图3 A-F 0.01；0.1；0.2；0.3；0.4；0.5的分流比例。不同的血红蛋白浓度时不同氧浓度区间内的曲线情况。动静脉氧含量差为3.5mL O2/dL，存在心血管补偿。

图4 A-F 0.01；0.1；0.2；0.3；0.4；0.5的分流比例。血红蛋白浓度确定为10g/dL。不同动静脉氧含量差时氧浓度区间内的曲线情况。

图5 呼吸商（A）、二氧化碳分压（B）、BE（C）、大气压（D）在不同的分流比例时的氧合指数曲线情况。

结果表明：

1. 在所有的分流情况下，氧合指数与吸氧浓度的关系都变化很大；尤其是分流比率在0.1-0.3之间，吸氧浓度大于0.4时这个关系变化最大。

2. 当分流率比较大时，吸氧浓度大于0.4时对氧合指数影响较小。

3. 血红蛋白浓度及动静脉氧分压差对氧合指数的结果解释产生很大的混杂。

4. 大气压、二氧化碳分压、碱剩余、呼吸商都会对吸氧浓度和氧合指数的关系产生影响

结论：当肺内分流比率超过0.4时，氧合指数不太受吸氧浓度的影响。但是，当肺内分流比率为0.1-0.3时，氧合指数随着吸氧浓度升高而升高。血红蛋白浓度及动静脉氧分压差等肺外因素也会对这个关系产生干扰。因此在临床和科研中采用氧合指数时，需要谨慎解释其意义，尤其是评估贫血与输血对肺功能影响时候需要谨慎。

Take home message

氧合指数在多数情况下是一个很好的肺功能评估工具，但应注意应用它的临床条件，其并不足以用于所有肺功能评估研究。