胸腔和呼出氣氧和二氧化碳分壓測定對氣胸臟層胸膜破口閉合的預測價值

賈瑋，李海娜，李月川，張冬睿，谷松濤，張永祥，馬暉

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胸腔和呼出氣氧和二氧化碳分壓測定對氣胸臟層胸膜破口閉合的預測價值

賈瑋，李海娜，李月川△，張冬睿，谷松濤，張永祥，馬暉

摘要：目的探討胸腔和呼出氣體氧分壓[p（O2）]及二氧化碳分壓[p（CO2）]對自發性特發性氣胸（PSP）患者臟層胸膜破口閉合判斷的預測價值。方法確診為PSP的患者76例，根據胸部X線片觀察肺復張情況作為判定臟層胸膜破口是否閉合的金標準進行分組，其中閉合組40例，開放組36例。利用自行研制的呼出氣采集器采集患者的呼氣末氣體，通過胸腔穿刺收集胸腔氣體，同時采集橈動脈血，分別測定呼出、動脈血及胸腔氣中的p（O2）和p（CO2），并進行相關數據分析。結果閉合組胸腔氣p（O2）低于開放組，p（CO2）高于開放組（P＜0.05）；2組呼出氣和動脈血p（O2）和p（CO2）差異均無統計學意義（P＞0.05）；閉合組的呼出氣/胸腔氣p（O2）比值高于開放組，p（CO2）比值低于開放組（P＜0.05）；二分類Logistic回歸分析顯示，呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）比值為PSP臟層胸膜破口閉合的影響因素；ROC曲線分析顯示，呼出氣/胸腔氣p（O2）的ROC曲線下面積為0.985，敏感度和特異度分別為92.5%和100%，最佳參考值為1.81；呼出氣/胸腔氣p（CO2）的ROC曲線下面積為0.867，敏感度和特異度分別為77.8%和85.0%，最佳參考值為0.97。結論測定胸腔氣體和呼出氣體p（O2）和p（CO2）對判斷PSP患者臟層胸膜破口是否閉合具有預測價值。

關鍵詞：早期診斷；敏感性與特異性；臟層胸膜；閉合；開放；氧分壓；二氧化碳分壓；自發性特發性氣胸

通常情況下，根據臟層胸膜破裂口的情況及胸膜腔內壓力的大小，自發性特發性氣胸(PSP)可分為閉合性氣胸、開放性氣胸和張力性氣胸。目前，國內外臨床上由于缺乏實用性、可靠性強的對氣胸類型的診斷方法，多以氣胸側患肺的壓縮范圍作為治療方法選擇的依據[1]。但臨床上患者肺壓縮范圍的大小與氣胸的類型往往不符，常造成治療方法選擇的隨意性，可能延誤病情，加重患者精神和經濟負擔。本研究旨在通過探討胸腔氣體和呼出氣體的氧分壓[p（O2）]及二氧化碳分壓[p（CO2）]在預測PSP臟層胸膜破口閉合中的價值，以期為治療方式的選擇提供參考。

1　對象與方法

1.1研究對象選擇2013年3月—2014年3月于我院就診的PSP患者76例，男61例，女15例。入選標準:（1）既往體健，經胸X線片、胸部CT等診斷為PSP，患側肺壓縮面積> 20%。（2）簽署知情同意書。排除標準：（1）合并肺炎、肺結核、肺部真菌感染等患者。（2）合并肺不張的患者。（3）合并胸廓畸形的患者。（4）雙側氣胸的患者。參照文獻[2]通過抽氣前后的胸X線片，觀察患肺壓縮面積的變化作為判定氣胸類型的標準，其中閉合性氣胸（閉合組）40例，男32例，女8例，平均年齡（37.52±15.97）歲；開放性氣胸（開放組）36例，男29例，女7例，平均年齡（36.11±15.79）歲。2組年齡（t=0.380）、性別（χ2=0.952）差異無統計學意義（均P > 0.05）。

1.2方法

1.2.1胸腔氣體標本及動脈血氣的獲取裝置與方法參照文獻[2]，非吸氧狀態下，以Seldering’s法經肋間置入中心靜脈導管，末端連接三通。

1.2.2呼出氣體標本的采集方法非吸氧狀態下，患者取半坐位或高枕仰臥位，使用自制的呼出氣采集器（專利號：ZL 2014 2 0646634.X），用鼻夾夾鼻，口含咬嘴，在平靜呼吸后進行深呼氣，囑患者保持平靜緩慢，延長呼氣時間＞3 s，在呼氣相3 s后開始采集約20mL呼出氣體，關閉三通，夾閉進氣管，取下采集器，立即進行呼出氣體p（O2）和p（CO2）的測定。

1.2.3操作流程及評判標準入組患者在行胸腔細管置入術前用呼出氣采集器收集呼出氣，術中局部麻醉時收集胸腔氣體，術后立即采集動脈血氣，同時送檢，收集胸腔氣體、呼出氣體及動脈血氣的p（O2）和p（CO2）。使用50mL注射器由三通開關控制抽吸并排出胸腔內氣體，每次約800mL，或直至抽吸為負壓或患者有抽吸感或無氣體抽出時，停止抽氣。關閉三通，致胸腔細管為夾閉狀態，4h后復查呼氣末胸X線片。如患肺壓縮面積較前減少或復張，證實當前狀態為閉合性氣胸；若患肺壓縮面積無變化或者較前加重，證實當前狀態為開放性氣胸[2]。

1.3統計學方法采用SPSS 19.0統計軟件處理。正態分布的計量資料用±s表示，2組間比較采用t檢驗，計數資料組間比較用χ2檢驗。Logistic回歸分析影響PSP臟層胸膜破口閉合的因素。ROC曲線評價呼出氣/胸腔氣p（O2）、呼出氣/胸腔氣p（CO2）對診斷PSP臨床類型的準確性。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.12組不同部位及來源p（O2）和p（CO2）比較2組呼出氣和動脈血p（O2）和p（CO2）差異均無統計學意義（P＞0.05）；閉合組的胸腔氣p（O2）低于開放組，p（CO2）高于開放組（P＜0.05），見表1。

Tab.1　Comparison of p（O2）and p（CO2）from different parts between two groups表1　2組不同部位及來源p（O2）和p（CO2）比較（kPa，±s）

Tab.1　Comparison of p（O2）and p（CO2）from different parts between two groups表1　2組不同部位及來源p（O2）和p（CO2）比較（kPa，±s）

＊P＜0.05

閉合組開放組t 40 36 15.57±1.37 15.85±1.18 0.974 5.31±0.49 5.20±0.41 0.988 n組別閉合組開放組t 40 36動脈血p（O2）13.17±0.75 13.35±0.56 1.162 p（CO2）5.31±0.49 5.21±0.41 0.998胸腔氣p（O2）6.51±1.58 12.97±3.28 10.742＊p（CO2）5.83±0.64 4.98±0.58 6.069＊

2.22組呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）的比值比較閉合組的呼出氣/胸腔氣p（O2）高于開放組，p（CO2）比值低于開放組（P＜0.05），見表2。

Tab.2　Comparison of the expiratory gas /the pleural cavity gas p（O2）and p（CO2）between two groups表2　2組呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）比值比較（±s）

Tab.2　Comparison of the expiratory gas /the pleural cavity gas p（O2）and p（CO2）between two groups表2　2組呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）比值比較（±s）

＊P＜0.05

閉合組開放組t 40 36 2.57±0.92 1.29±0.28 8.448＊0.91±0.08 1.06±0.12 6.178＊

2.3PSP臟層胸膜破口閉合的影響因素分析以氣胸的臨床類型（閉合性氣胸=0，開放性氣胸=1）為因變量，以呼出氣/胸腔氣p（O2）、呼出氣/胸腔氣p（CO2）、胸腔氣p（O2）、胸腔氣p（CO2）為自變量，進行二分類Logistic回歸分析。結果顯示，呼出氣/胸腔氣p（O2）和呼出氣/胸腔氣p（CO2）為PSP臟層胸膜破口閉合的影響因素，見表3。

2.4ROC曲線分析結果呼出氣/胸腔氣p（O2）的ROC曲線下面積為0.985，此時的敏感度和特異度分別為92.5%和100%，呼出氣/胸腔氣p（O2）最佳參考值為1.81；呼出氣/胸腔氣p（CO2）的ROC曲線下面積為0.867，敏感度和特異度分別為77.8%和85.0%，呼出氣/胸腔氣p（CO2）最佳參考值為0.97，見圖1。

β P指標呼出氣/胸腔氣p（O2）呼出氣/胸腔氣p（CO2）胸腔氣p（CO2）胸腔氣p（O2）2.751 2.145 0.376 1.582 Waldχ29.678 5.924 0.131 2.155 0.002 0.015 0.717 0.142 OR 15.657 8.539 1.457 4.864 OR95%CI 2.767～88.593 1.518～48.023 0.190～11.171 0.589～40.208

Fig.1　The ROC curves of the expiratory gas /the pleural cavity gas p（O2）and p（CO2）圖1　呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）預測PSP臟層胸膜破口閉合的ROC曲線

3　討論

目前，臨床上判定氣胸類型即胸膜破口是否閉合的方法主要有3種：（1）氣胸箱測定胸膜腔壓力法。該方法旨在觀察胸腔內氣體壓力的波動來判斷氣胸類型，但需配備氣胸箱且有穿刺，有致醫源性氣胸、血氣胸的可能。（2）吸入同位素示蹤劑法。該法通過測定胸膜腔內氣體中示蹤劑是否存在來判斷胸膜破口是否閉合，但同位素本身危害人體且價格昂貴，基層醫院開展困難，只適用于研究，不宜普及。（3）胸膜腔氣體分壓測定法。Light等[3]采用比較胸腔氣體分壓和動脈血的氣體分壓來探討氣胸的臨床類型的方法，但需要反復抽取胸腔氣體和動脈血，對患者損傷較大。同時考慮到動脈血氣中的氣體分壓還受到心功能及血紅蛋白濃度等因素的影響，因此本研究嘗試通過檢測呼出氣體來代替動脈血氣，進而找出胸腔氣體分壓的與臟層胸膜破口是否閉合的關系。

Takano等[4]研究證實，呼氣末p（CO2）與動脈血氣分析的結果相同。劉杰等[5]研究也證實，延長呼氣法得到的氣體與動脈血氣的氣體分壓相一致。本研究設計并制作的呼出氣采集器利用延長呼氣法所得呼出氣，排除了人體生理無效腔情況，無限接近于肺泡腔的呼出氣體。氣體分壓的測定貫穿此項研究的始終，其準確性是本研究的關鍵。首先，筆者選擇統一的引流排氣裝置。然后，統一氣體分壓測定時為不吸氧狀態。最后，完善采集氣體的操作方法，必須避免操作中胸腔內中心靜脈導管或采集氣體的注射器與外界大氣相交通。對于胸腔氣體的采集應至少送檢2次，特別對那些臨床上已經考慮是閉合性氣胸的患者，綜合分析2次以上，可有效地提高氣胸類型判斷的準確性[2]。

本研究顯示，2組呼出氣和動脈血p（O2）和p（CO2）差異均無統計學意義；閉合組胸腔氣p（O2）低于開放組，p（CO2）高于開放組，表明檢測胸腔氣體分壓可以判斷氣胸類型，但胸腔氣體和呼出氣體分壓測定受采集時間等因素影響，準確度欠佳；進一步分析顯示，閉合組的呼出氣/胸腔氣p（O2）高于開放組，p（CO2）比值低于開放組，呼出氣/胸腔氣p（O2）和呼出氣/胸腔氣p（CO2）為PSP臟層胸膜破口閉合的影響因素。因此，筆者認為，利用呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）來判斷氣胸類型可能更加準確。ROC分析顯示，呼出氣/胸腔氣p（O2）和p（CO2）的最佳參考值分別為1.81和0.97，提示當呼出氣/胸腔氣p（O2）≥1.81，且呼出氣/胸腔氣p（CO2）≤0.97時即可判斷為閉合性氣胸；當1≤呼出氣/胸腔氣p（O2）<1.81，且呼出氣/胸腔氣p（CO2）>0.97時可判斷為開放性氣胸。

目前，針對氣胸的治療方式，臨床上已經發展出一套系統的、有層次的針對病因、病理及防止復發的綜合治療措施。盡管英國胸腔學會和美國胸科醫師協會的診療指南在治療方案的選擇上尚末達成一致，但是治療原則是相同的：（1）排出氣體，促進肺復張。（2）防止復發。多數研究認為，針對閉合性氣胸，由于單純抽氣具有簡單、安全、價廉、創傷性小及并發癥少等優點，應首選單純抽氣；針對交通性和張力性氣胸，應優選胸腔閉式引流[6-8]。因此，判斷氣胸的臨床類型在治療方式的選擇上就顯得尤為重要了。

綜上所述，通過檢測臟層胸膜破口兩側的肺泡腔氣體分壓（即呼出末氣體）和胸腔氣體的氣體分壓來確定氣胸類型，這種方法簡單、有效、可行、安全、無創，對于氣胸治療方式的選擇具有指導意義。針對不同臨床類型的氣胸選擇不同的治療手段，可避免誤治，減少患者的住院時間。

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（2015-06-02收稿2015-10-27修回）

（本文編輯陸榮展）

Clinical value of gas partial pressure evaluation to the closure of visceral pleura in pneumothroax patients

JIA Wei，LIhaina，LI Yuechuan△，ZHANG Dongrui，GU Songtao，ZHANG Yongxiang，MAhui
Department of Respiratory and Critical Caremedicine, Tianjin Chesthospital，Tianjin 300222，China△Corresponding Author E-mail:liyuechuandoctor@126.com

Abstract:Objective To study the predictive value of evaluation in oxygen partial pressure[p(O2)] and carbon dioxide partial pressure[p(CO2)] of pleural cavity to the closure of visceral pleura in primary spontaneous pneumothroax (PSP) pa?tients.Methods Seventy-sixhospitalized pneumothroax patients were divided into two groups: closed pneumothroax group (n=40) and open pneumothroax group (n=36), according to the radiographic information.To collect the expiratory gas by the device which we designed and produced, to collect the gas in the pleural cavity by thoracentesis.To detect the p（O2）and p（CO2）respectively, and the blood gas analysis of radial artery was done at same time.Results There was significantly low?er value of p（O2）of the gas in the pleural cavity in patients of closed pneumothroax than that of open pneumothroax (P < 0.05).The level of p（CO2）washigher in patients of closed pneumothroax than that of open pneumothroax ( P < 0.05).There were no significant differences in values of p（O2）and p（CO2）in expiratory gas and the blood gas analysis between two groups （P＞0.05).There was significantlyhigher value of the expiratory gas /the pleural cavity gas p(O2) and a significantly lower value of p(CO2), in closed pneumothroax group than those of open pneumothroax group (P < 0.05).Logistic regression analy?sis showed that values of the expiratory gas /the pleural cavity gas p(O2) and p(CO2) were the effective factors for the closure of visceral pleura.ROC curve showed that the areas under ROC curve (AUC) for the expiratory gas/the pleural cavity gas p(O2) and p(CO2) was 0.985 and 0.867, the sensitivities were 92.5% and 77.8%, the specificities were 100% and 85.0% and the reference values were 1.81 and 0.97.ConclusionTo utilize the evaluation of gas partial pressure can predict whether the leakage of the visceral pleura is closed.

Key words:early diagnosis；sensitivity and specificity；visceral pleura; closure; open; oxygen partial pressure; crbon dioxide partial pressure; primary spontaneous pneumothorax

通訊作者△E-mail：liyuechuandoctor@126.com

作者簡介：賈瑋（1972），女，副主任醫師，碩士，主要從事胸膜腔疾病、肺血管疾病、呼吸介入治療方面研究

基金項目：天津市衛生行業重點攻關項目（13KG132）

中圖分類號：R561.4，R447

文獻標志碼：A

DOI:10.11958/59009

作者單位：天津市胸科醫院呼吸與危重癥醫學科（郵編300222）