來源：南山呼吸

引 言

人類的生存離不開充足的組織氧合，組織氧合則取決于血液運氧情況。對于心肺功能不全的危重症患者，通常采用外周脈搏血氧儀（SpO2）持續測量或間歇使用PaO2評估患者的血氧水平，并通過吸氧、機械通氣和體外膜氧合等方法予以支持治療。然而，就需要氧療的危重症患者而言，目前尚未确定最佳的血氧範圍。

血氧與臨床結果之間并非線性關系。低血氧易導緻組織缺氧，最終導緻細胞死亡。高血氧可誘導重要血管床（例如腦或冠狀動脈）的血管收縮，并産生引起細胞損傷的自由基。由于高濃度吸氧在驅動高血氧的同時，也可誘發肺毒性及肺不張。因此，血氧和臨床結果之間可能存在一個U形關系，盡管目前很少有實證研究直接驗明這一觀點。

一些研究發現，ICU普遍存在高氧血症的治療措施，ICU患者出現高氧血症的約占15%甚至70%以上，但醫生糾正高氧血症的比例卻較低，原因可能是缺少明确的氧療指南可供遵循，也缺乏最佳的氧合證據。因此，還需要進行大規模、多中心研究來闡明氧飽和度的範圍值，以指導臨床實踐和引領未來研究。

目 的

本文推介研究通過使用大型數據庫，如eICU協作研究數據庫（eICU-CRD，2014 - 2015年）和重症監護醫學信息中心III數據庫（MIMIC，2001 - 2012年)，在不假設線性關系的情況下，将SpO2與住院死亡率相關聯得出最佳的氧飽和度範圍值；并将該範圍内的時間與住院死亡率相關聯，進一步評估該氧飽和度範圍；還使用eICU-CRD和MIMIC重複分析證實研究結果的可靠性。

方 法

1. 研究對象

信息采集來源于eICU-CRD和MIMIC數據庫。eICU-CRD在2014-2015年覆蓋了美國208家醫院ICU的139 367名患者。在2001-2012期間，MIMIC納入研究馬薩諸塞州波士頓的貝斯以色列女執事醫療中心的46 476名患者。

研究的主要終點是住院死亡率，次要終點是ICU死亡率。将氧療期間中位氧飽和度作為氧暴露集中趨勢的量度。在eICU-CRD和MIMIC中，SpO2通常每小時測量1次，測量結果由護士驗證後輸進圖表。

排除标準：ICU反複入住者；年齡＜16歲；ICU氧療時間＜48h者，SpO2測量次數＜24次，或沒有吸氧迹象者，如FIO2＞21%或無氧氣流速記錄者。如同SpO2，護士規律記錄FIO2數據和氧流量值以便監測患者氧療的安全性及可靠性。隻有在數據隊列中至少包含10名ICU入住者的醫院方可被納入，以提高結果統計模型的可識别性。

2. 數據分析

低/高氧血症與不良後果間的關系表明，SpO2與住院死亡率之間存在非線性關系。采用廣義相加模型（一種多變量回歸，适用于這種非線性關系）評價中位氧飽和度與住院死亡率之間的關系，同時于ICU入住第1天記錄患者年齡、BMI、性别、序貫器官衰竭評分（SOFA）以及氧療（所有的氧療方案，包括無創通氣和有創機械通氣）的持續時間。此外，對于eICU-CRD，醫院可以随機截斷捕捉來自同一醫院的病例之間的相關性，同時減少由于醫院之間差異造成的偏差，最終得出最佳的氧療範圍。然後，在此範圍内評估住院死亡率和SpO2檢測結果之間的關系。所有連續預測變量均被視為有潛在非線性關聯。

圖1 提供了附加的隊列特征，敏感性和亞組分析，ICU死亡率（次要終點），對于氧療不足48h或SpO2測量次數太少的患者予以排除。并使用G計算（一種評估SpO2與住院死亡率因果關系的方法）來确認結果。為解決氧氣暴露時間依賴性問題，敏感性分析僅考慮了氧療前24-、48-或72-h内的SpO2測量比值。由于急性生理學和慢性健康評估IV評分在eICU-CRD中很容易獲得，所以敏感性分析使用了該評分方法作為控制變量而非SOFA評分。亞組分析包括氧療類型、ICU類型、種族以及其他合并症（如心房顫動、COPD等）。

圖1 納入受試者的研究流程

結 果

1. 總結了人口統計學及臨床特征。納入患者的住院死亡率和SOFA評分均高于eICU-CRD和MIMIC總體評分，可能是由于該研究僅納入氧療超過48h的ICU患者。在eICU-CRD和MIMIC中，SpO2測量值相似（表1）。

表1 人口統計及臨床特征

2. 住院死亡率與中位氧飽和度之間呈U形關聯（eICU-CRD和MIMIC均為P<0.0001）。盡管低氧血症與住院死亡率的相關性較強，但高氧血症同樣也會增加住院患者的死亡率（圖2）。低氧血症和高氧血症對住院死亡率的影響促使SpO2範圍存在上、下限。最終，研究者确定SpO2最佳範圍為94%～98%。

圖2 住院死亡率與中位氧飽和度之間的關系

3. 研究者們還得出此範圍内住院死亡率與時間的關系，以及低于或高于臨界值時SpO2測量比值（eICU-CRD和MIMIC中的所有關聯，均為P<0.0001）。在此範圍内，80%時間與40%時間的SpO2（94%～98%）在eICU-CRD（調整OR 0.42，95%CI 0.40～0.43）和MIMIC（調整OR 0.53，95%CI 0.50～0.55）2個數據庫中均與住院死亡率降低一半有關（圖3）。進一步研究證實，SpO2>98%與住院死亡率增加相關（eICU-CRD和MIMIC均為P<0.0001），支持上限達标範圍。敏感性和亞組分析與結果一緻，但較适合樣本量更大的亞組。

圖3 住院死亡率vs SpO2在94%～98%的時間比例

結 論

在需要氧療的患者中，以SpO2介于94%～98%患者的住院死亡率為最低，該範圍應廣泛适用于不同特征及環境的患者，後續的随機試驗也可以此為參考範圍。

我的觀點

1. 研究使用MIMIC(2001-2012)和eICU-CRD(2014-2015)這2個大型數據庫，行回顧性數據分析。

2. 通過将SpO2與住院死亡率相關聯來得出最佳的氧飽和度範圍，爾後将該範圍内的時間與住院死亡率相關聯來評估該氧飽和度範圍，并對上述2個數據庫進行重複性分析，證實了研究結果的可靠性。

3. 研究得出的SpO2 94%～98%範圍值，是在具體目标氧飽和度未知的情況下，通過回顧性分析确定的。在既往的氧療臨床治療中，SpO2或PaO2治療組的臨界值基本上是任意的。該研究鑒于SpO2與死亡率之間的U形關系，為治療組内SpO2目标值的選擇提供了堅實的基礎。

4. SpO2範圍值并不适用于嚴重ARDS患者、非低氧血症、高碳酸血症、呼吸衰竭高風險患者、接受體外膜氧合、以及研究中并不包含的未接受吸入氧氣治療的受試者。

5. 不同的疾病狀态需要的氧療參數不盡相同，需要根據疾病的病理生理學特征進行相應的調整。如病毒性肺炎所緻的後續進展性纖維化性間質性肺疾病（PF-ILD）階段，過高的氧濃度會導緻進一步的肺損傷，同樣的情況也存在于結締組織病相關間質性肺病（CTD-ILD）的肺部纖維化快速進展階段，也需要對不同病因所緻的ARDS探求最佳的氧療方案。建議臨床針對不同疾病開展前瞻性研究以評估不同疾病以及不同病理生理學階段的最佳氧濃度（包括指脈氧、動脈血氧飽和度、氧合指數）。

參考文獻

Willem van den Boom, Michael Hoy, Jagadish Sankaran,et al. The Search for Optimal Oxygen Saturation Targets in Critically Ill Patients: Observational Data From Large ICU Databases. Chest 2020；157(3)：566-573 doi: 10.1016/j.chest.2019.09.015. Epub 2019 Oct 4

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