来源：南山呼吸
引 言
人类的生存离不开充足的组织氧合，组织氧合则取决于血液运氧情况。对于心肺功能不全的危重症患者，通常采用外周脉搏血氧仪（SpO2）持续测量或间歇使用PaO2评估患者的血氧水平，并通过吸氧、机械通气和体外膜氧合等方法予以支持治疗。然而，就需要氧疗的危重症患者而言，目前尚未确定最佳的血氧范围。
血氧与临床结果之间并非线性关系。低血氧易导致组织缺氧，最终导致细胞死亡。高血氧可诱导重要血管床（例如脑或冠状动脉）的血管收缩，并产生引起细胞损伤的自由基。由于高浓度吸氧在驱动高血氧的同时，也可诱发肺毒性及肺不张。因此，血氧和临床结果之间可能存在一个U形关系，尽管目前很少有实证研究直接验明这一观点。
一些研究发现，ICU普遍存在高氧血症的治疗措施，ICU患者出现高氧血症的约占15%甚至70%以上，但医生纠正高氧血症的比例却较低，原因可能是缺少明确的氧疗指南可供遵循，也缺乏最佳的氧合证据。因此，还需要进行大规模、多中心研究来阐明氧饱和度的范围值，以指导临床实践和引领未来研究。
目 的
本文推介研究通过使用大型数据库，如eICU协作研究数据库（eICU-CRD，2014 - 2015年）和重症监护医学信息中心III数据库（MIMIC，2001 - 2012年)，在不假设线性关系的情况下，将SpO2与住院死亡率相关联得出最佳的氧饱和度范围值；并将该范围内的时间与住院死亡率相关联，进一步评估该氧饱和度范围；还使用eICU-CRD和MIMIC重复分析证实研究结果的可靠性。
方 法
1. 研究对象
信息采集来源于eICU-CRD和MIMIC数据库。eICU-CRD在2014-2015年覆盖了美国208家医院ICU的139 367名患者。在2001-2012期间，MIMIC纳入研究马萨诸塞州波士顿的贝斯以色列女执事医疗中心的46 476名患者。
研究的主要终点是住院死亡率，次要终点是ICU死亡率。将氧疗期间中位氧饱和度作为氧暴露集中趋势的量度。在eICU-CRD和MIMIC中，SpO2通常每小时测量1次，测量结果由护士验证后输进图表。
排除标准：ICU反复入住者；年龄＜16岁；ICU氧疗时间＜48h者，SpO2测量次数＜24次，或没有吸氧迹象者，如FIO2＞21%或无氧气流速记录者。如同SpO2，护士规律记录FIO2数据和氧流量值以便监测患者氧疗的安全性及可靠性。只有在数据队列中至少包含10名ICU入住者的医院方可被纳入，以提高结果统计模型的可识别性。
2. 数据分析
低/高氧血症与不良后果间的关系表明，SpO2与住院死亡率之间存在非线性关系。采用广义相加模型（一种多变量回归，适用于这种非线性关系）评价中位氧饱和度与住院死亡率之间的关系，同时于ICU入住第1天记录患者年龄、BMI、性别、序贯器官衰竭评分（SOFA）以及氧疗（所有的氧疗方案，包括无创通气和有创机械通气）的持续时间。此外，对于eICU-CRD，医院可以随机截断捕捉来自同一医院的病例之间的相关性，同时减少由于医院之间差异造成的偏差，最终得出最佳的氧疗范围。然后，在此范围内评估住院死亡率和SpO2检测结果之间的关系。所有连续预测变量均被视为有潜在非线性关联。
图1 提供了附加的队列特征，敏感性和亚组分析，ICU死亡率（次要终点），对于氧疗不足48h或SpO2测量次数太少的患者予以排除。并使用G计算（一种评估SpO2与住院死亡率因果关系的方法）来确认结果。为解决氧气暴露时间依赖性问题，敏感性分析仅考虑了氧疗前24-、48-或72-h内的SpO2测量比值。由于急性生理学和慢性健康评估IV评分在eICU-CRD中很容易获得，所以敏感性分析使用了该评分方法作为控制变量而非SOFA评分。亚组分析包括氧疗类型、ICU类型、种族以及其他合并症（如心房颤动、COPD等）。
图1 纳入受试者的研究流程
结 果
1. 总结了人口统计学及临床特征。纳入患者的住院死亡率和SOFA评分均高于eICU-CRD和MIMIC总体评分，可能是由于该研究仅纳入氧疗超过48h的ICU患者。在eICU-CRD和MIMIC中，SpO2测量值相似（表1）。
表1 人口统计及临床特征
2. 住院死亡率与中位氧饱和度之间呈U形关联（eICU-CRD和MIMIC均为P<0.0001）。尽管低氧血症与住院死亡率的相关性较强，但高氧血症同样也会增加住院患者的死亡率（图2）。低氧血症和高氧血症对住院死亡率的影响促使SpO2范围存在上、下限。最终，研究者确定SpO2最佳范围为94%～98%。
图2 住院死亡率与中位氧饱和度之间的关系
3. 研究者们还得出此范围内住院死亡率与时间的关系，以及低于或高于临界值时SpO2测量比值（eICU-CRD和MIMIC中的所有关联，均为P<0.0001）。在此范围内，80%时间与40%时间的SpO2（94%～98%）在eICU-CRD（调整OR 0.42，95%CI 0.40～0.43）和MIMIC（调整OR 0.53，95%CI 0.50～0.55）2个数据库中均与住院死亡率降低一半有关（图3）。进一步研究证实，SpO2>98%与住院死亡率增加相关（eICU-CRD和MIMIC均为P<0.0001），支持上限达标范围。敏感性和亚组分析与结果一致，但较适合样本量更大的亚组。
图3 住院死亡率vs SpO2在94%～98%的时间比例
结 论
在需要氧疗的患者中，以SpO2介于94%～98%患者的住院死亡率为最低，该范围应广泛适用于不同特征及环境的患者，后续的随机试验也可以此为参考范围。
我的观点
1. 研究使用MIMIC(2001-2012)和eICU-CRD(2014-2015)这2个大型数据库，行回顾性数据分析。
2. 通过将SpO2与住院死亡率相关联来得出最佳的氧饱和度范围，尔后将该范围内的时间与住院死亡率相关联来评估该氧饱和度范围，并对上述2个数据库进行重复性分析，证实了研究结果的可靠性。
3. 研究得出的SpO2 94%～98%范围值，是在具体目标氧饱和度未知的情况下，通过回顾性分析确定的。在既往的氧疗临床治疗中，SpO2或PaO2治疗组的临界值基本上是任意的。该研究鉴于SpO2与死亡率之间的U形关系，为治疗组内SpO2目标值的选择提供了坚实的基础。
4. SpO2范围值并不适用于严重ARDS患者、非低氧血症、高碳酸血症、呼吸衰竭高风险患者、接受体外膜氧合、以及研究中并不包含的未接受吸入氧气治疗的受试者。
5. 不同的疾病状态需要的氧疗参数不尽相同，需要根据疾病的病理生理学特征进行相应的调整。如病毒性肺炎所致的后续进展性纤维化性间质性肺疾病（PF-ILD）阶段，过高的氧浓度会导致进一步的肺损伤，同样的情况也存在于结缔组织病相关间质性肺病（CTD-ILD）的肺部纤维化快速进展阶段，也需要对不同病因所致的ARDS探求最佳的氧疗方案。建议临床针对不同疾病开展前瞻性研究以评估不同疾病以及不同病理生理学阶段的最佳氧浓度（包括指脉氧、动脉血氧饱和度、氧合指数）。
参考文献
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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