冰輪杯第三屆氧與健網絡科普大獎賽參賽作品

經(jīng)皮氧分壓測定在高壓氧學(xué)科的應用

來源：秋滿實醫療發(fā)布時間：2021-04-17

經(jīng)皮氧分壓( Transcutaneous pressure of Oximetry,tcpO2)檢測是一種(zhǒng)對(duì)皮膚及皮下組織的微循環無創檢測的方式,能(néng)夠反映毛細血管血流供氧狀态。自上世紀70年代開(kāi)始應用于臨床,已經(jīng)被(bèi)越來越多的醫師所熟悉。目前，tcpO2已經(jīng)成(chéng)爲高壓氧醫學(xué)、創傷治療評估、截肢範圍判定、外周血管疾病、重症搶救等臨床常用指标。提供實時的氧合監測， 必要時可采取實時的幹預治療。

一、工作原理

1. 測試的是什麼(me)

測試的是組織内的溶解氧量：指以物理狀态溶解在組織毛細血管網内血液中的氧，以毫米汞柱來表述。

2.經(jīng)皮氧分壓測定原理

氧分壓傳感器有很多種(zhǒng)，按原理分：光學(xué)的，電化學(xué)的,我們采用的是電化學(xué)測氧傳感器：將(jiāng)兩(liǎng)根金屬電極插入含電解質的水溶液中，在電極上加一适當直流電壓，發(fā)生如下化學(xué)反應：O₂+2H⁺+2e⇋H₂O₂H₂O₂+2H⁺+2e⇋2H₂O，由于受海拔高度和水蒸氣壓影響，我們把北京地區空氣氧分壓定爲158mmHg。

氧進(jìn)入人體後(hòu)随血流最終到達毛細血管，結合氧在這(zhè)裡(lǐ)也要進(jìn)行解離變爲遊離氧才能(néng)被(bèi)人體所利用，正常情況下皮膚毛細血管内的血氧釋放在到達皮膚表面(miàn)之前大部分彌散至周圍組織,僅一小部分參與皮膚細胞代謝,而且由于表皮結構的阻擋,經(jīng)彌散到達皮膚表面(miàn)的氧量很難被(bèi)檢測到。但是,當皮膚被(bèi)加熱至43-45°C 時,此時毛細血管達到最大程度的擴張,血流量最大,流速最快,絕大部分血氧可以彌散至皮膚表面(miàn)被(bèi)檢測到。
檢測時將(jiāng)電極充滿電解液的固定環固定于檢測部位,使電極加熱至一定溫度,電極可以連續測量電解液中氧壓力。

3.影響因素

3.1 環境因素：包括溫度、濕度、大氣壓等多種(zhǒng)因素，對(duì)于環境因素,可以通過(guò)設定相對(duì)穩定的檢測場所來控制其影響。

3.2 氧傳感器靈敏度：影響因素很多，首先區分瞬時還(hái)是長(cháng)時間漂移，瞬時漂移主要是溫度、電極膜、電壓、氧活力的變化，長(cháng)時間的單向(xiàng)漂移問題比較複雜，要從結構原理上具體分析。

3.3 自身因素：包括吸煙、體位，檢測部位的清潔度、角化層的厚度、伸展度等。建議電極固定的部位應該避開(kāi)大血管和肉眼可見的皮下表淺血管及有搏動處,檢測部位皮膚完整連續無潰瘍,避開(kāi)骨突,選擇相對(duì)平坦或稍微突起(qǐ)的皮下組織相對(duì)豐厚位置,以保證固定環與皮膚緊密貼合隔絕空氣。

3.4 操作者:實際操作經(jīng)驗也對(duì)檢測結果有較大影響。建議選擇加熱溫度爲43—45℃,對(duì)于實際溫度,操作者應當根據患者具體情況加以選擇,檢測時一般成(chéng)人44℃，兒童根據年齡适當減少，嬰兒37℃即可。

3.5 tcpO2的決定性因素:可以概括爲三方面(miàn),一是毛細血管因素,包括毛細血管通暢性、有無動靜脈瘘等；二是血液因素,包括血液粘稠度、血色素含量等；三是其他因素,如組織血流量(影響毛細血管灌注壓)、水腫、局部炎症反應及呼吸系統疾病等。簡言之,就是毛細血管彌散功能(néng)和血氧含量決定了檢測結果。

二、臨床意義

1. 經(jīng)皮氧分壓測定與血氧飽和度的區别

血氧飽和度(SO2)是血液中氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部血紅蛋白(Hb)容量的百分比,優點是可以爲臨床提供一種(zhǒng)無創連續血氧監測。缺點：首先有一定局限性，如貧血和局部缺氧時無法真實反映機體氧狀态；其次在加大吸氧力度、血氧飽和度達到100%時無法反映出機體真實的血氧分壓情況，如高壓氧、常壓飽和吸氧及呼吸機吸純氧時等。 經(jīng)皮氧分壓監測（tcpO2）則可以無創持續監測組織毛細血管網的氧動态變化，不會(huì)受到貧血、局部缺氧的影響，并且能(néng)夠真實反映包括高壓氧及常壓飽和吸氧在内的任何吸氧方式下的真實毛細血管網供氧情況。

2. 經(jīng)皮氧分壓測定與血氣分析的區别

血氣分析是一種(zhǒng)有創的血氧檢測手段，需要抽取動脈血2ml并抽血後(hòu)嚴加密封,不能(néng)接觸空氣,立即送檢, 缺點是不能(néng)連續監測，不能(néng)檢測到局部組織的供氧情況。經(jīng)皮氧分壓監測與血氣分析相比較，是一種(zhǒng)無創、連續、實時的檢測方法，既可以反映全身血氧情況，也可以檢測到身體外周局部缺氧情況，血氣分析必須采動脈血,患者很難接受。

3. 經(jīng)皮氧分壓測定的适用範圍

經(jīng)皮氧分壓應用領域越來越廣泛，目前已被(bèi)認可應用于高壓氧療、不愈合傷口、外周血管疾病/肢體缺血、截肢範圍判定、血管重建評價、燒傷、雷諾氏/振動綜合症、皮瓣監測等臨床應用領域，未來在重症搶救領域具有廣泛應用前景。

4. 經(jīng)皮氧分壓測定的臨床價值

在臨床應用中，除了監測結果的絕對(duì)值高低外，更重要的是觀察其動态變化，以便更好(hǎo)的指導臨床用藥、手術部位的界定及臨床療效的評定等。 監測數據分析時要注意二個方面(miàn)，一是同一部位的左右對(duì)照分析，把對(duì)側作爲對(duì)照，能(néng)夠更好(hǎo)的判斷患側部位的毛細血管網供氧情況，二是同一部位不同時間節點的動态觀察，更利于判斷吸氧或某些藥物的治療作用。

5. 經(jīng)皮氧分壓測定在高壓氧學(xué)科的意義

5.1 高壓氧治療的核心是能(néng)夠增加組織的氧分壓及氧含量，傳統的血氧飽和度監測在高壓氧狀态下沒(méi)有實際價值，瞬間就可以達到100%飽和，随著(zhe)高壓氧治療的深入，無法體現出高壓氧狀态下組織氧分壓的提高。經(jīng)皮氧分壓測定則不同，可以實時監測到高壓氧治療過(guò)程中，任何時間節點組織氧分壓的準确數值，可以間接反映出“吸氧通路”是否通順？面(miàn)罩佩戴是否嚴密？如果吸氧過(guò)程中組織氧分壓不能(néng)達到預期值，可能(néng)會(huì)影響到療效。

5.2 組織氧分壓測定作爲基礎研究，可以幫助制定更加合理的高壓氧治療方案，如壓力的高低、每次吸氧時間及休息時間的規劃，具體情況最近與北京海澱醫院高壓氧科進(jìn)行了深入合作，已經(jīng)得出了初步結果。

三、注意事(shì)項

1.測試前準備

TcpO2經(jīng)皮氧分壓檢測采用的是電化學(xué)原理，體表溫度、皮膚血流、代謝氧耗、其它導電或含有氧分子的液體均會(huì)影響測量值，所以在測試前需要注意以下事(shì)項：

1.1 室内應是常溫（一般21-23℃），溫度過(guò)低不能(néng)讓毛細血管攀動脈化，測量數值會(huì)比正常值偏低。

1.2 體表溫度要在體感溫度舒适時測試，溫度過(guò)低，需要較長(cháng)時間才能(néng)讓毛細血管攀動脈化，測量時間過(guò)長(cháng)。

1.3 檢測前清潔皮膚，去除皮膚表面(miàn)的汗漬、油脂，其會(huì)影響經(jīng)皮氧分壓傳感器的電化學(xué)性能(néng)，需要使用酒精清洗并皮膚表面(miàn)幹燥後(hòu)測試。飲酒、吸煙、飲用咖啡因飲料、服用某些藥物等之後(hòu)測試會(huì)影響測量值。

2.測試部位的選擇

經(jīng)皮氧分壓傳感器内置加熱和測控溫的元件，一般成(chéng)人加熱溫度爲44℃，兒童根據年齡适當減少，嬰兒檢測加熱溫度一般爲37℃。加熱是爲了使局部血流量增加，動靜脈交叉的毛細血管攀動脈化，所以經(jīng)皮氧傳感器必須避開(kāi)大的動靜脈血管，通常選在上臂肘關節彎曲處、鎖骨下和下腹部（在特殊情況下，如截肢等,可視情況選擇）。

選擇合适的測量部位的目的：

a) 提供更連貫的數據

b) 允許一組患者的數據進(jìn)行比較

c)使用标準參考部位（胸部）可以反映正常循環備

d)更多的部位能(néng)得到更多數據和更準确的診斷

e)單一部位測量可能(néng)低估或遺漏臨床重要缺血情況

f)測量 tcpO2 and Regional Perfusion Index (RPI)局部灌注指數

g) 用來消除心肺系統對(duì)tcpO2的影響，簡化對(duì)tcpO2的分析。

3.測試中的要點

經(jīng)皮氧分壓檢測用傳感器的電化學(xué)特性是相對(duì)值，隻有在使用前進(jìn)行标定後(hòu)，才能(néng)做經(jīng)皮氧分壓的定量測試。

經(jīng)皮氧分壓必須與皮膚完全接觸，并與空氣隔絕，皮膚與傳感器探頭接觸處不能(néng)有褶皺和縫隙，否則進(jìn)入空氣會(huì)影響測量值。

經(jīng)皮氧傳感器貼在皮膚上之後(hòu)，經(jīng)皮氧分壓讀取數值一般在10-20分鍾後(hòu)進(jìn)入穩定狀态，此時的毛細血管攀動脈化後(hòu)，釋放的氧氣趨于穩定。

一般正常的數值變化規律是與空氣隔絕後(hòu)，數值先下降，可以作爲經(jīng)皮氧分壓傳感器是否固定完好(hǎo)的判斷标準。因爲測試開(kāi)始時與空氣隔絕，皮膚的毛細血管攀還(hái)沒(méi)有動脈化。特殊情況下，如測試者脂肪偏厚，數值會(huì)降低到20mmHg以下，也是正常的，5-10分鍾後(hòu)，數值會(huì)上升到80-100mmHg左右的正常值。

經(jīng)皮氧分壓雖然是一種(zhǒng)無創、定量、連續測量皮膚氧分壓的方法，可以連續測試，但是由于檢測時持續對(duì)皮膚加熱，所以連續時間一般不要超過(guò)4小時，建議2小時更換位置。

氧是生命之源 氧是治病之本

作者：北京德益達世醫療科技有限公司 何瑞鋒、李青龍，畢可緒（技術指導）；北京市海澱醫院高壓氧科 高甜。

主辦：中國(guó)康複醫學(xué)會(huì)高壓氧康複專業委員會(huì)

承辦：北京市海澱醫院，解放軍總醫院第六醫學(xué)中心，山東省棗莊市立醫院，安徽省中科大附一院，内蒙古醫科大學(xué)附屬醫院，四川省人民醫院。

執行主席：丁建章

評委會(huì)：組長(cháng)：潘樹義。副組長(cháng)：丁建章 劉青樂 陸敏 邵偉波 甯榮霞 孫明莉

編 委：丁建章 胡慧軍 王浙 解光艾 甯榮霞 曾憲蓉

策 劃：丁建章