(1) 测量原理脉冲血氧探头产生超红光光束，其透射强度在穿过组织后被光电探测器转换成电流。光电探测器接收到的信号会被分成脉冲信号和非脉冲信号。脉动信号代表动脉压力变化时脉动血管对光的吸收变化。它是对心动周期中动脉容量变化的间接测量。非搏动信号是来自非搏动毛细血管、静脉血管、皮肤、软组织和骨骼的连续光吸收。PI 是脉动光吸收与非脉动光吸收的比值。 (2) 测量方法在使用 PI 指导临床治疗之前，获得准确的 PI 值对重症监护医师来说非常重要。应排除以下影响准确获取信号的因素：设备连接、指甲油、环境光线、自发运动造成的运动伪影。在测量部位方面，可从手指、脚趾、前额、耳垂等部位获取 PI。中指是临床试验中最常见的 PI 监测部位，应被视为 PI 监测的标准部位。一项研究发现，29 名接受手术的成年患者通过手指、前额和耳垂获取 PI 的趋势相似。此外，不同手指的 PI 值也不同。在健康成人中，Swain 等人发现通过中指获得的 PI 值最高，而 Sapra 等人则记录到通过右手无名指获得的 PI 值最大。需要进一步研究验证在不同测量部位获得 PI 的相关性。此外，在解释 PI 值时还应考虑组织水肿的个体差异和手指大小的差异。 (3) 测量决定因素和潜在影响因素大循环和区域微循环是影响血压指数的两个主要决定因素。大循环功能障碍，如低血容量、低心输出量（CO）和血管张力异常，可直接导致 PI 受损。此外，大循环纠正后的微循环衰竭也会导致 PI 低下。此外，外周血管疾病、体温、疼痛和压力等许多其他因素也会影响PI指数。因此，在解释 PI 时需要考虑上述主要决定因素和其他影响因素。图 1 总结了 PI 的影响因素。此外，研究表明性别、年龄、体重和体位也会影响 PI 值。 图1，PI 的决定因素和影响因素。PI 的决定因素包括心输出量、血容量、灌注压、血管张力、微循环衰竭。PI 的影响因素包括疼痛、压力、外周血管疾病和体温。 (4) 不同人群的 PI 参考范围PI 的个体间变异性很高，在健康志愿者和危重病人中的分布呈偏态。利马等人的研究表明，PI 为 1.4（0.7-3.0），但另一项研究发现，健康成人的 PI 为 3.9（2.9-6.1）。不同的测量设备和人群可能是参考范围不同的原因。与健康成人相比，重症患者的 PI 值较低。此外，患有不同疾病的重症患者的参考范围也不尽相同。休克患者的 PI 中位数为 1.3，院外心脏骤停（OHCA）后院前自主循环恢复（ROSC）患者的 PI 为 1.2。此外，在院外心脏骤停后接受治疗性低温至 33°C 的幸存者和非幸存者中，PI 分别为 0.8 和 0.7。表 1 总结了不同人群的 PI 参考范围。 如果单个 PI 值低于临界参考值，则可将其作为组织灌注不足的预警指标。但应注意的是，很难将 PI 作为绝对值进行评估。PI 是一个没有单位的比率，必须在相对的基础上进行评估。因此，在某些特殊情况下，追求较高的 PI 值并不能保证良好的组织灌注。例如，PI 值为 1 的患者通常比 PI 值为 0.1 的患者有更好的血流灌注。然而，对于主动脉瓣反流患者来说，PI 值为 10 不一定比 PI 值为 6 好。高 PI 可能是由于这种情况下脉压过高，组织灌注不一定好。Mongkolpun 等人还发现，在预测循环休克患者的预后方面，毛细血管再充盈时间（CRT）和皮肤激光多普勒比 PI 更好。作者发现一些休克患者的 PI > 1.4。因此，将 PI 与其他灌注参数相结合有助于对组织灌注做出综合判断。
血流动力学管理应用
由于大循环和微循环会影响 PI 值，因此使用 PI 来反映与大循环和微循环相关的内容。 (1) 液体反应和低血容量的评估由于 PI 可反映 CO 和区域血容量，快速输液或被动抬腿（PLR）试验后 PI 的增加可能表明存在输液反应。表 2 总结了使用 PI 预测输液反应的研究。在脓毒性休克患者中，在 30 分钟内输注 250 至 750 ml晶体液后 PI 增加 33%，或在 1 分钟内输注 200 ml晶体液后 PI 增加 5%，均可预测液体反应。此外，在休克患者中，PLR 引起的 PI 升高 > 9% 可以可靠地检测出 PLR 试验阳性。对于通气患者，利用心肺相互作用的方法可以确定液体反应者。例如，肺复张动作引起的 PI 下降≥26% 可预测每搏量下降≥30%，呼气末闭塞试验期间 PI 上升 > 2.5% 可检测出 PLR 试验阳性。PI 临界值的巨大差异（从 2.5% 到 33%）可能是由于评估液体反应的方法不同造成的。此外，PI 与心脏指数（CI）之间的相关性不佳，且不同研究之间存在差异（PI 与 CI 的 r 值从 0.39 到 0.83 不等）。要确定在不同条件下使用 PI 变化预测输液反应的临界值，还需要对更多样本进行进一步研究。 此外，低 PI 被认为是负液体平衡治疗期间低血容量的指标。在急性肾损伤患者中，低基线 PI 可预测肾替代疗法排液过程中的低血压。由于低基线 PI 反映了交感神经的高度活跃和外周血管的收缩，因此在透析引起的低血容量过程中，血管很难进一步收缩。建议重症监护医师在对基线 PI 低的患者进行肾脏替代治疗时，应减少液体清除的速度和量。 (2) 与大循环相结合，用于复苏期间的液体管理PI 对于启动/终止液体复苏和液体负平衡具有潜在意义。PI 差可能会引发液体复苏，在循环性休克的抢救和优化阶段应怀疑液体反应。当 PI 显示组织灌注满意且无液体反应时，重症监护医师应停止复苏并考虑移除多余的液体。van Genderen 等人的研究[7] 表明，使用外周灌注参数指导复苏时，脓毒性休克患者接受的液体更少。此外，外周灌注指导组比乳酸指导组的住院时间更短，器官衰竭评分更低。PI 与中心静脉血氧饱和度（ScvO2）等大循环指标的结合有助于提供个体化的血流动力学管理。根据 PI 和 ScvO2，组织灌注可分为以下四种类型：1 型（PI < 0.6，ScvO2 < 70%）、2 型（PI < 0.6，ScvO2 > 70%）、3 型（PI > 0.6，ScvO2 < 70%）、4 型（PI > 0.6，ScvO2 > 70%）。第一种类型认为，可以通过改善大循环来改善组织灌注。在第二种类型中，治疗重点应放在原发疾病（如感染控制不当）对微循环造成的损害上。在第三种类型中，由于微循环已经恢复，因此应结合其他灌注指标进行动态评估。第四种类型建议开始反向容量复苏，并考虑器官功能的进一步恢复。未来的研究可以探索将 PI 和乳酸等其他血流动力学指标结合起来进行复苏，这可能有助于解释微循环和细胞氧代谢的一致性。 (3) 评估血管张力血管张力是指血管相对于其最大扩张状态的收缩程度。血管活性药物、麻醉和疼痛都会导致血管张力发生变化。一般来说，PI 与血管张力呈负相关。在手术患者中，局部麻醉剂注射引起的 PI 值升高可能是区域神经阻滞成功的早期指标。此外，PI 值高的患者在麻醉后可能更容易因血管扩张而出现低血压。例如，产妇的全身血管阻力较低。剖腹产前，基线 PI > 3.5 的产妇外周血管张力较低，脊髓麻醉后出现低血压的风险较高。去甲肾上腺素可导致血管收缩，从而引起 PI 变化。然而，在某些情况下，血管张力与 PI 之间的关系是复杂和非线性的。Rasmy 等人发现，脓毒性休克患者在使用去甲肾上腺素维持正常血压时，PI 会下降。我们之前的研究发现，随着去甲肾上腺素输注量的增加，在去甲肾上腺素滴定过程中 MAP 会发生显著变化。然而，在不同的 MAP 水平下，持续 CO 和 PI 没有明显且一致的变化。研究表明，PI 有可能用于根据脓毒性休克患者外周组织灌注的变化优化血管加压疗法。
预测结果和器官功能指标
大量研究发现，PI 对预测危重病人的预后和器官功能具有潜在的意义。 (1) 预测预后作为外周微循环的替代物，PI 也被认为是预测危重病人病情严重程度和预后的重要指标。使用 PI 预测不同类型患者预后的研究见表 3。 休克患者 我们之前的研究发现，复苏后 PI < 0.6 可预测 30 天死亡率，复苏后 PI ≤ 0.2 可预测 ICU 死亡率。Rasmy 等人的研究也发现，PI ≤ 0.2 可预测 28 天的死亡率。此外，Pan 等人和 de Miranda 等人的研究表明，在脓毒性休克和脓毒症相关急性肾损伤患者中，较低的 PI 与较高的器官功能障碍风险和 28 天死亡率相关。在非脓毒性休克患者中，Valle ́e等人发现，在住院第二天，存活者因热挑战引起的PI升高明显高于非存活者。这反映出非幸存者的血管活性受损。总之，低 PI 已被证明是休克患者预后不佳的指标。 OHCA 患者 OHCA 患者复苏后外周血流灌注较差。Savastano 等人报道，ROSC 后 30 分钟内的 PI 平均值可独立预测 OHCA 患者 30 天的死亡率和脑损伤。van Genderen 等人的研究也表明，OHCA 患者从治疗性低温中复温后，非存活者的 PI 值明显降低。 机械通气患者 PI 是通气患者预后的早期预测指标。Su 等人发现，在入住重症监护室后的头 24 小时内，PI < 1.37 是重症监护室内死亡率的良好预测指标。Er 等人也发现，ICU 入院后 24 小时内的 PI 与 7 天内的死亡率独立相关。 手术患者 研究表明，术后第二天 PI < 1.4 可预测严重的术后并发症，与全身血流动力学无关。研究还发现，CRT 似乎从术后即刻开始发生变化，并显示出更好的性能。此外，在进入 ICU 的前 6 小时内，PI < 1.35 可以预测 ICU 的住院时间超过 48 小时，比乳酸更早、更准确。 (2) 器官功能指标PI 作为手指微循环的指标，与危重病人的器官灌注和功能有一定关系。研究发现，低 PI 与高 SOFA 评分相关。在脓毒性休克患者中，低 PI 和 ∆PPV（通过舌下微循环监测得出的灌注血管变化率）组的 SOFA 评分最高（14.5 ± 2.9）。至脓毒症患者，Guo 等人的研究表明，PI 与凝血标志物（凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间）和心肌损伤标志物（心肌肌钙蛋白 I）呈负相关，表明 PI 与器官功能之间存在潜在联系。然而，Miranda 等人 发现有急性肾损伤和无急性肾损伤的脓毒症患者的 PI 没有差异。作者将这一结果归因于不同的微循环结构以及肾脏和皮肤的局部平衡。很少有研究关注 PI 与各内脏器官微循环之间的直接关系。原因之一可能是难以评估内脏血流。多普勒超声和正交偏振光谱成像可能有助于评估内脏器官的灌注情况。需要进一步研究探讨 PI 与不同危重疾病和不同阶段各器官微循环之间的关系。
PI 的其它临床应用
PI 在临床实践中还有其他潜在应用。相关内容和文献总结如下。 (1) 预测呼吸机成功撤机临床研究表明，在自主呼吸测试中，PI 增加 41% 以上可预测成功撤机。这可能是由于自主呼吸时胸内压降低，静脉回流增加，导致 CO 增加。 (2) 疼痛评估指标 疼痛刺激可激活交感神经系统并增加血管张力，从而导致 PI 下降。因此，有人提出用 PI 来评估无法自我表达的危重病人的疼痛。Hasanin 等人发现，PI 下降 > 0.7 能够很好地预测非插管患者在疼痛刺激后行为疼痛量表评分增加 3 分。在插管患者中，Abdelhakeem 等人发现 PI 的变化与行为疼痛量表评分的变化之间存在微小但显著的负相关。因此，PI 可以作为系统评估疼痛的一个便捷指标，而疼痛已被证明与机械通气时间的缩短有关。 (3) 评估 SpO2 和血糖测量的准确性外周灌注不良可能会影响 SpO2 和毛细血管血糖 (CBG) 等测量的准确性。PI 可用于检测这些参数的测量误差。在血流灌注不良的患者中，通过脉搏血氧仪测量的 SpO2 更可能不准确。Louie 等人发现，在三种类型的脉搏血氧仪上，PI < 2 与 SpO2 和动脉血氧饱和度的偏差增加有关。对于 CBG，Desachy 等人发现，低 PI 与毛细血管葡萄糖试纸性能不佳密切相关。在低 PI 条件下，包括 SpO2 和 CBG 在内的护理点检测的准确性会受到影响。因此，更推荐对低 PI 重症患者进行动脉血气和全血葡萄糖检测。 (4) 识别 ROSC 患者 ST 段抬高心肌梗死心电图假阳性一项研究显示，ROSC 后 30 分钟内 PI 值较低与 ST 段抬高心肌梗死心电图假阳性率较高明显相关。在 ROSC 后 PI 值正常的患者中，心电图记录的 ST 段抬高可能反映了冠状动脉阻塞导致的心肌缺血。对于复苏后 PI 偏低的患者，心电图记录到的 ST 段抬高可能反映了冠状动脉血流量偏低导致的心肌缺血。在这种情况下，冠状动脉造影并未显示明显的冠状动脉狭窄。因此，建议在 PI 上升时再次进行心电图检查，以确定哪些患者可能受益于紧急冠状动脉造影术。 (5) 不同临床条件下的风险分层指标在急诊科，PI 下降 1 点，住院的可能性就会增加 29%。在肺栓塞患者中，PI 可能有助于预测死亡率和对机械通气、正性肌力治疗和溶栓治疗的需求。此外，PI < 1 和 PI < 1.17 分别是多发性创伤和上消化道系统出血患者需要输血的良好指标。
挑战和未来方向
(1) 临床应用面临的挑战PI 是一种很有前途的外周血流灌注非侵入性床旁指标，但有时会被忽视。原因是多方面的。首先，疼痛、外周血管疾病和体温等许多因素都会影响 PI 值，从而使数据解释变得困难。其次，PI 的临界值在不同条件下会发生变化，存在相对的个体间差异。如表 1 所示，PI 值在健康成人中呈偏态分布，从 0.3 到 10 不等，而在患有不同疾病的重症患者中，临界值也不尽相同。这些特征很容易被误认为是 PI 测量的准确性问题。第三，不同监测设备的 PI 算法不同，会进一步造成 PI 值的依据不同。例如，有些设备会使用自适应滤波器和辅助传感器来识别和消除运动伪影，从而减少 PI 测量的误差。第四，基于传统的临床思维，脉搏血氧仪受到更多关注。使用 SpO2 波形来区分伪影和真实信号的相关性得到了强调，低灌注被认为是脉搏血氧仪的一个限制因素。 (2) 未来方向为了探索 PI 的临床应用，未来的研究课题重点如下。 (1) PI 正常值和临界值的定义牺牲外周血流灌注是一种自我保护机制，因此外周血流灌注受损在某种程度上是可以接受的。相反，组织灌注正常化可能是液体去复苏的指标。外周血流灌注轻度受损 "可能是允许的，不需要立即进行积极的复苏。此外，有不同的机器和计算公式来监测血流灌注。因此，PI 的正常值和临界值应根据健康志愿者和不同危重症患者在不同设备上的大量样本来确定。 (2) PI 指导策略的标准PI 临床决策树值得在不同的临床条件下进行总结和验证。此外，PI 的潜在影响因素，如体温、意识水平、疼痛和其他应激刺激、内源性儿茶酚胺和血管加压剂等，都可能在未来以复杂模式解释低 PI。为了提高床旁对 PI 的理解，我们根据 PI 的潜在益处和影响因素总结出了低 PI 的处理方案（图 2）。我们选择 0.6 作为阈值，是基于本医院的经验和先前的研究结果，该研究表明 PI < 0.6 是危重病人不良预后的风险因素。这一阈值的通用性还需要进一步的实验来探讨。还需要进一步的研究来验证这一方案。 (3) PI 指导管理对结果的影响在 ANDROMEDA-Shock 研究中，与以血清乳酸水平为目标的策略相比，以 CRT 正常化（< 3 秒）为目标的复苏策略并未降低 28 天的全因死亡率。与手动测量 CRT 相比，PI 可能具有实时监测的优势。因此，应进行临床试验，以确认 PI 指导的系列治疗策略对患者预后的影响。PI 指导策略可包括液体管理（复苏和去复苏）和血管加压剂滴定。
结论
作为外周组织灌注的一种无创客观指标，血流灌注指数在重症患者的许多方面都已被证明是有用的。本综述总结了 PI 在血流动力学管理（液体复苏、去复苏和血管加压疗法）以及危重病人预后和器官功能预测中的应用。在解释低 PI 时应考虑影响 PI 的因素。进一步的研究应侧重于 PI 指导疗法对预后的影响。 来源：Sun. Peripheral perfusion index of pulse oximetry in adult patients: a narrative review. Eur J Med Res 2024;29:457.斌哥话重症 好记性不如点个赞！收藏起来以防忘记哦！小师妹和俺建立了资料分享群，邀您互相交流，微信gabstudy 点击阅读原文，进入书籍微店，用完记得收藏哦，下次更方便。