新生兒經皮氧分壓及經皮二氧化碳分壓與動脈血氣相關性的Meta分析

謝林娟，李軍文，侯冬勤，魯皓琳，劉 璇

1.成都中醫藥大學護理學院，四川610075；2.成都市第一人民醫院

在新生兒重癥監護室(neonatal intensive care unit,NICU)中，由于患兒器官功能發育不成熟及肺表面活性物質缺乏，其呼吸系統疾病的發生率較高[1]。有研究表明，過高流量或過長時間的氧氣吸入會導致新生兒視網膜病變(retinopathy of prematurity，ROP)，而缺氧是新生兒支氣管肺發育不良(bronchopulmonary dysplasia，BPD)、壞死性小腸結腸炎(necrotizing enterocolitis，NEC)的影響因素，高碳酸血癥則會增加新生兒發生腦損傷的概率[2-4]。因此，維持患兒正常的氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)及二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)非常重要。目前，動脈血PaO2、PaCO2仍作為檢測“金標準”。然而，多次抽血易引起局部創傷、感染、醫源性貧血等并發癥且無法連續監測，而經皮氧分壓(transcutaneous pressure of oxygen,TcPO2)及經皮二氧化碳分壓(transcutaneous pressure of carbon dioxide,TcPCO2)具有無創、便捷、實時的優點。國內外大量研究表明，TcPCO2與PaCO2的相關性較好，TcPO2與PaO2也存在一定的相關性[5-7]。然而，也有研究表明TcPCO2與PaCO2的相關性一般[8]。目前，還沒有Meta分析或系統綜述明確TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2的相關程度。在臨床護理工作中，護士進行新生兒TcPO2及TcPCO2監測數據的真實性及可靠性的評判標準暫無明確的參考依據。因此，本研究擬通過將TcPO2與PaO2、TcPCO2與PaCO2的Pearson相關系數(r)進行Meta分析，以評估新生兒TcPO2與TcPCO2監測值的準確性，為臨床醫務工作者監測新生兒TcPO2及TcPCO2提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

1.1.1 納入標準

①研究對象為NICU患兒且出生日齡≤28 d；②研究設計為同時通過兩種途徑檢測同一受試樣本的自身對照設計；③研究工具為TcPO2、TcPCO2檢測儀及血氣分析儀；④結局指標為TcPO2、TcPCO2與血氣分析的Pearson相關系數；⑤語言為中文或英文。

1.1.2 排除標準

①無法獲取原文的文獻；②重復發表的文獻；③動物及體外試驗、數據不完整及質量差的文獻。

1.2 檢索策略

通過計算機檢索中國知網數據庫(CNKI)、中國生物醫學文獻數據庫(CBM)、萬方數據庫(WanFang Datebase)、PubMed、the Cochrane Library、EMbase、Web of Science中相關的原始文獻。采用主題詞與自由詞結合的方式進行檢索，中文檢索詞為“早產兒”“新生兒”“足月兒”“嬰兒”“低出生體重兒”“經皮血氣分析”“經皮二氧化碳分壓”“經皮二氧化碳監測”“經皮氧分壓”“相關系數”“相關分析”“Pearson相關系數”“相關性”。英文檢索詞為“premature*”“preterm*”“infant*”“newborn*”“neonate*”“transcutaneous blood gas monitoring”“transcutaneous carbon dioxide””TcPCO2”“transcutaneous oxygen” “TcPO2”“correlation*” “correlation coefficient”等。檢索時限為各數據庫建庫至2020年8月14日，以PubMed為例，具體的檢索策略如下。

#1 premature*

#2 newborn*

#3 preterm*

#4 neonate*

#5 #1 OR #2 OR #3 OR #4

#6 transcutaneous blood gas monitoring

#7 transcutaneous carbon dioxide

#8 transcutaneous oxygen

#9 #6 OR #7 OR #8

#10 correlation coefficient

#11 correlation*

#12 #10 OR #11

#13 #5 AND #9 AND #12

1.3 文獻篩選與資料提取

根據制定的檢索策略進行文獻檢索，通過閱讀文題和摘要進行初篩。初篩合格后，通過閱讀全文進行復篩，進一步確定是否符合納入標準。由2名研究者根據預先制定的資料提取表格獨立摘錄納入文獻的信息，提取內容包括第一作者、發表年份、研究對象的基本資料、TcPO2、TcPCO2與動脈血氣分析的相關系數等。

1.4 文獻質量評價

通過診斷準確性研究的質量評估工具QUADAS-2量表[9]評估納入的研究，QUADAS-2量表由4個主要部分組成，分別是病例選擇、待評價試驗、金標準、病例流程和進展情況。對每部分進行偏倚風險評估，并對前3個部分進行臨床適用性評價，評級為“高”“不確定”“低”3個等級。

1.5 統計學方法

采用R 4.0.2軟件metacor程序包進行相關系數的Meta分析，首先對納入研究的相關系數進行倒方差法轉換得到Summary Fisher′Z值，再根據標準誤和Summary Fisher′Z值得到Summaryr值[10]。通過Summaryr絕對值的取值范圍來判斷變量的相關強度：0.81～1.00表示極強相關；0.61～0.80表示強相關；0.41～0.60表示中等程度相關；0.21～0.40表示弱相關；0.00～0.20表示極弱相關[11]。采用Q檢驗和I2檢驗進行異質性檢驗，當P>0.1且I2<50%時，采用固定效應模型進行Meta分析，否則采用隨機效應模型。通過森林圖展示納入研究合并后的r值及95%置信區間(CI)。

2 結果

2.1 納入文獻篩選流程及納入研究的基本特征

初步檢索共獲得相關文獻459篇，其中中文97篇，英文362篇。刪除重復發表文獻后還有327篇，經過閱讀文題和摘要，篩選出相關文獻44篇，再通過查找、閱讀全文、質量評價后，最終納入8篇文獻[12-19]。文獻篩選流程及結果見圖1，納入研究基本特征見表1。

圖1 文獻篩選流程及結果

納入研究樣本量(例)TcPO2與TcCO2測量次數 TcPO2及TcPCO2 電極放置部位電極溫度 (℃)血氣分析類型 r值 TcPO2與PaO2TcPCO2與PaCO2均為早產兒均行機械通氣高雅松[12]20193175鎖骨下 42橈動脈 0.610.87是是王婷婷等[13]20195555前胸壁或臍旁42動脈 0.76是是許景林等[14]20189292上腹部 43橈動脈 0.740.90否是蔡琳等[15]201844188 臍周或大腿根部43動脈 0.680.89否是Aly等[16]201750124上腹部 41動脈或毛細血管0.60是是Wu等[17]20042234(TcPO2/PaO2) 35(TcPCO2/PaCO2)胸部 41經橈動脈或臍動脈置管 0.630.64否否Monaco等[18]198115106胸腹部 44臍動脈置管 0.91否否Laptook等[19]198120191胸腹部或大腿44臍動脈置管 0.85否否

2.2 納入研究的方法學質量評價

納入的8項研究，資料均來自NICU。納入研究變量基本定義明確，統計方法正確，見表2。

表2 納入研究的方法學質量評價

2.3 Meta分析結果

2.3.1 TcPO2與PaO2的相關性

本研究納入的文獻中有4篇研究[12,14-15,17]報道了TcPO2與PaO2的相關系數。異質性檢驗結果顯示P=0.46，I2=0%，無明顯異質性，故采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，TcPO2與PaO2的相關性有統計學意義[r=0.68，95%CI(0.62,0.73)]，見圖2。根據經皮電極溫度做亞組分析，分為41～42 ℃組[12,17]、43～44 ℃組[14-15]。亞組分析結果顯示，41～42 ℃組TcPO2與PaO2的相關系數為0.62，43～44 ℃組TcPO2與PaO2的相關系數為0.70，均具有統計學意義，見圖3。

圖2 TcPO2與PaO2相關系數森林圖

圖3 TcPO2與PaO2電極溫度亞組分析森林圖

2.3.2 TcPCO2與PaCO2的相關性

本研究納入的所有文獻[12-19]均報道了TcPCO2與PaCO2的相關系數。異質性檢驗結果顯示各研究間存在較大的異質性(P<0.01，I2=90%)，故采用隨機效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，TcPCO2與PaCO2的相關系數有統計學意義[r=0.83，95%CI(0.75,0.89)],見圖4。采用逐一剔除納入研究的方法進行敏感性分析，結果均具有統計學意義，表明本次Meta分析結果穩定。根據經皮電極溫度做亞組分析，同樣分為41～42 ℃組[12-13,16-17]、43～44 ℃組[14-15,18-19]。亞組分析結果顯示，41～42 ℃組TcPCO2與PaCO2的相關系數為0.74，43～44 ℃組TcPCO2與PaCO2的相關系數為0.89，均有統計學意義,見圖5。

圖4 TcPCO2與PaCO2相關系數森林圖

圖5 TcPCO2與PaCO2電極溫度亞組分析森林圖

3 討論

目前新生兒呼吸衰竭或早產兒發生率越來越高[20-21]，氧氣支持對于此類患兒的預后具有重要的意義[22]。在用氧的同時，連續監測PaO2及PaCO2十分必要，臨床醫護人員需要根據患兒PaO2及PaCO2的情況及時調節呼吸機參數或更換氧療模式。對于無須氧療的患兒，經皮監測儀能及時發現患兒低氧或二氧化碳潴留的情況，有利于醫護人員采取相應措施糾正患兒的不良狀況。

本研究Meta分析結果顯示，NICU中新生兒TcPO2與PaO2的相關系數為0.68，TcPCO2與PaCO2的相關系數為0.83，表明新生兒經皮檢測儀結果與血氣分析結果相關性良好。這與Mukhopadhyay等[23]的研究結果一致，該研究表明，TcPCO2與PaCO2具有良好的相關性，同時能減少采血的頻次。Leblebici等[24]的研究表明，除正性肌力藥物使用的新生兒組外，所有組TcPCO2及TcPO2與動脈血氣分析結果的一致性均較好。本研究表明，TcPCO2與PaCO2的相關性較TcPO2與PaO2的相關性更好，可能與二氧化碳的彌散率更高有關；TcPO2值比PaO2值低，可能與氧氣從組織擴散到表皮的過程中被消耗有關，這與大部分研究[12,14,25]結果一致。

檢測TcPCO2與TcPO2的原理是將放置在皮膚表面的電極加熱，使局部血管擴張，將毛細血管血動脈化，血管中的O2和CO2經過血管壁和組織彌散進入表皮，使放置在皮膚表面的電極得以測出PaO2和PaCO2。本研究結果顯示，電極溫度為41～42 ℃時，TcPO2與PaO2及TcPCO2與PaCO2的相關性低于電極溫度為43～44 ℃時的相關性，這與大部分研究[26-28]結果一致，可能與降溫的電極探頭不足以使局部毛細血管動脈化有關。目前，國內外大部分經皮血氣監測儀使用42～44 ℃的電極溫度進行監測，在監測患兒TcPO2及TcPCO2期間，要密切關注患兒皮膚情況，每隔2 h更換監測部位。

4 小結

本研究結果顯示TcPCO2與PaCO2的研究結果異質性較大，可能存在發表偏倚，原因可能是：①本研究僅納入有Pearson相關系數結局指標的研究，其他結局指標如Bland-Altman圖、組內相關系數(ICC)等未納入研究；②本研究僅檢索了公開發表的中文、英文文獻，可能存在文獻檢索不全；③本研究納入的原始文獻樣本量及測量次數較少，可能存在一定偏倚。本研究納入文獻未做經皮血氣分析儀型號的限制，假定所有納入研究的儀器之間無誤差，可能存在一定偏倚。今后將進行多中心、大樣本的原始研究進一步驗證TcPO2、TcPCO2與PaO2、PaCO2的相關性。