冰輪杯第三屆氧與健網絡科普大獎賽參賽作品

經皮氧分壓測定在高壓氧學科的應用

來源 ：艾尚體育醫療發布時間 ：2021-04-17

經皮氧分壓( Transcutaneous pressure of Oximetry,tcpO2)檢測是一種對皮膚及皮下組織的微循環無創檢測的方式,能夠反映毛細血管血流供氧狀態 。自上世紀70年代開始應用於臨床,已經被越來越多的醫師所熟悉 。目前 ，tcpO2已經成為高壓氧醫學 、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標 。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. 測試的是什麽

測試的是組織內的溶解氧量 ：指以物理狀態溶解在組織毛細血管網內血液中的氧 ，以毫米汞柱來表述 。

2.經皮氧分壓測定原理

氧分壓傳感器有很多種 ，按原理分 ：光學的 ，電化學的,艾尚體育采用的是電化學測氧傳感器 ：將兩根金屬電極插入含電解質的水溶液中 ，在電極上加一適當直流電壓 ，發生如下化學反應 ：O₂+2H⁺+2e⇋H₂O₂H₂O₂+2H⁺+2e⇋2H₂O ，由於受海拔高度和水蒸氣壓影響 ，艾尚體育把北京地區空氣氧分壓定為158mmHg 。

氧進入人體後隨血流最終到達毛細血管 ，結合氧在這裏也要進行解離變為遊離氧才能被人體所利用 ，正常情況下皮膚毛細血管內的血氧釋放在到達皮膚表麵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,而且由於表皮結構的阻擋,經彌散到達皮膚表麵的氧量很難被檢測到 。但是,當皮膚被加熱至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麵被檢測到 。
檢測時將電極充滿電解液的固定環固定於檢測部位,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 、大氣壓等多種因素 ，對於環境因素,可以通過設定相對穩定的檢測場所來控製其影響 。

3.2 氧傳感器靈敏度 ：影響因素很多 ，首先區分瞬時還是長時間漂移 ，瞬時漂移主要是溫度 、電極膜 、電壓 、氧活力的變化 ，長時間的單向漂移問題比較複雜 ，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,避開骨突,選擇相對平坦或稍微突起的皮下組織相對豐厚位置,以保證固定環與皮膚緊密貼合隔絕空氣 。

3.4 操作者:實際操作經驗也對檢測結果有較大影響 。建議選擇加熱溫度為43—45℃,對於實際溫度,操作者應當根據患者具體情況加以選擇,檢測時一般成人44℃ ，兒童根據年齡適當減少 ，嬰兒37℃即可 。

3.5 tcpO2的決定性因素:可以概括為三方麵,一是毛細血管因素,包括毛細血管通暢性 、有無動靜脈瘺等 ；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係統疾病等 。簡言之,就是毛細血管彌散功能和血氧含量決定了檢測結果 。

二 、臨床意義

1. 經皮氧分壓測定與血氧飽和度的區別

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,優點是可以為臨床提供一種無創連續血氧監測 。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態 ；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態變化 ，不會受到貧血 、局部缺氧的影響 ，並且能夠真實反映包括高壓氧及常壓飽和吸氧在內的任何吸氧方式下的真實毛細血管網供氧情況 。

2. 經皮氧分壓測定與血氣分析的區別

血氣分析是一種有創的血氧檢測手段 ，需要抽取動脈血2ml並抽血後嚴加密封,不能接觸空氣,立即送檢, 缺點是不能連續監測 ，不能檢測到局部組織的供氧情況 。經皮氧分壓監測與血氣分析相比較 ，是一種無創 、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. 經皮氧分壓測定的適用範圍

經皮氧分壓應用領域越來越廣泛 ，目前已被認可應用於高壓氧療 、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值高低外 ，更重要的是觀察其動態變化 ，以便更好的指導臨床用藥 、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麵 ，一是同一部位的左右對照分析，把對側作為對照 ，能夠更好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態觀察 ，更利於判斷吸氧或某些藥物的治療作用 。

5. 經皮氧分壓測定在高壓氧學科的意義

5.1 高壓氧治療的核心是能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態下沒有實際價值 ，瞬間就可以達到100%飽和 ，隨著高壓氧治療的深入 ，無法體現出高壓氧狀態下組織氧分壓的提高 。經皮氧分壓測定則不同 ，可以實時監測到高壓氧治療過程中 ，任何時間節點組織氧分壓的準確數值 ，可以間接反映出“吸氧通路”是否通順 ？麵罩佩戴是否嚴密 ？如果吸氧過程中組織氧分壓不能達到預期值 ，可能會影響到療效 。

5.2 組織氧分壓測定作為基礎研究 ，可以幫助製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行了深入合作 ，已經得出了初步結果 。

三 、注意事項

1.測試前準備

TcpO2經皮氧分壓檢測采用的是電化學原理 ，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影響測量值 ，所以在測試前需要注意以下事項 ：

1.1 室內應是常溫（一般21-23℃） ，溫度過低不能讓毛細血管攀動脈化 ，測量數值會比正常值偏低 。

1.2 體表溫度要在體感溫度舒適時測試 ，溫度過低 ，需要較長時間才能讓毛細血管攀動脈化 ，測量時間過長 。

1.3 檢測前清潔皮膚 ，去除皮膚表麵的汗漬 、油脂 ，其會影響經皮氧分壓傳感器的電化學性能 ，需要使用酒精清洗並皮膚表麵幹燥後測試 。飲酒 、吸煙 、飲用咖啡因飲料 、服用某些藥物等之後測試會影響測量值 。

2.測試部位的選擇

經皮氧分壓傳感器內置加熱和測控溫的元件 ，一般成人加熱溫度為44℃ ，兒童根據年齡適當減少 ，嬰兒檢測加熱溫度一般為37℃ 。加熱是為了使局部血流量增加 ，動靜脈交叉的毛細血管攀動脈化 ，所以經皮氧傳感器必須避開大的動靜脈血管 ，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） 。

選擇合適的測量部位的目的 ：

a) 提供更連貫的數據

b) 允許一組患者的數據進行比較

c)使用標準參考部位（胸部）可以反映正常循環備

d)更多的部位能得到更多數據和更準確的診斷

e)單一部位測量可能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) 用來消除心肺係統對tcpO2的影響 ，簡化對tcpO2的分析 。

3.測試中的要點

經皮氧分壓檢測用傳感器的電化學特性是相對值 ，隻有在使用前進行標定後 ，才能做經皮氧分壓的定量測試 。

經皮氧分壓必須與皮膚完全接觸 ，並與空氣隔絕 ，皮膚與傳感器探頭接觸處不能有褶皺和縫隙，否則進入空氣會影響測量值 。

經皮氧傳感器貼在皮膚上之後，經皮氧分壓讀取數值一般在10-20分鍾後進入穩定狀態 ，此時的毛細血管攀動脈化後 ，釋放的氧氣趨於穩定 。

一般正常的數值變化規律是與空氣隔絕後 ，數值先下降 ，可以作為經皮氧分壓傳感器是否固定完好的判斷標準 。因為測試開始時與空氣隔絕 ，皮膚的毛細血管攀還沒有動脈化 。特殊情況下 ，如測試者脂肪偏厚 ，數值會降低到20mmHg以下 ，也是正常的 ，5-10分鍾後 ，數值會上升到80-100mmHg左右的正常值 。

經皮氧分壓雖然是一種無創 、定量 、連續測量皮膚氧分壓的方法 ，可以連續測試 ，但是由於檢測時持續對皮膚加熱 ，所以連續時間一般不要超過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 ：北京艾尚體育醫療科技有限公司 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 ：中國康複醫學會高壓氧康複專業委員會

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

執行主席 ：丁建章

評委會 ：組長 ：潘樹義 。副組長 ：丁建章 劉青樂 陸敏 邵偉波 寧榮霞 孫明莉

編 委 ：丁建章 胡慧軍 王浙 解光艾 寧榮霞 曾憲蓉

策 劃 ：丁建章