血气分析指标变化对普通型COVID-19患者病程分期的鉴别价值*

王艺婷，李雪文，徐攀洋，周 琪，孙雪娟，许建成△

1.吉林大学第一医院检验科，吉林长春 130021；2.吉林大学第一医院新生儿科，吉林长春 130021；3.长春市传染病医院检验科，吉林长春 130123

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在全球暴发蔓延。COVID-19患者常在发病1周后出现缺氧低氧状态，甚至发展为急性呼吸窘迫综合征或全身缺氧，75%以上的患者需补充氧气[1-2]。动脉血气分析是医学上判断机体缺氧及缺氧程度的常用检测手段，即测定人体血液中溶解气体和酸碱性物质，直接反映肺通、换气功能及酸碱平衡状态[3]。本研究旨在评估普通型COVID-19患者病程中血气分析指标的动态变化，以探索血气分析指标在COVID-19分期及治疗中的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2020年1-3月长春市传染病医院电子病历系统中24例普通型COVID-19患者的临床资料及动脉血气分析结果。根据患者住院时间，将入院后1～3 d、入院后5～8 d、出院前1～3 d分别作为发病初期、急性期、转阴期。长春市传染病医院为吉林省治疗COVID-19患者的定点医院，所纳入COVID-19患者诊断均符合《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第三版)》[4]中的诊断标准。本研究经吉林大学第一医院伦理委员会(2020-313)和长春市传染病医院伦理委员会(2020-001)批准。患者免除签署知情同意书。

1.2方法 采集患者桡动脉血或股动脉血1～2 mL并抗凝，采用丹麦雷度ABL180 FLEX血气分析仪进行血气分析，检测指标包括酸碱度(pH值，参考范围：7.35～7.45)、血细胞比容(HCT，参考范围：男40.00%～50.00%，女37.00%～45.00%)、血氧饱和度(SaO2，参考范围：>95%)、二氧化碳总含量(TCO2，参考范围：23.00～31.00 mmol/L)、乳酸(Lac，参考范围：0.50～2.20 mmol/L)、实际碳酸氢盐(HCO3-，参考范围：21.00～25.00 mmol/L)、动脉血氧分压(PaO2，参考范围：80.00～100.00 mm Hg)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2，参考范围：35.00～45.00 mm Hg)、细胞外液碱剩余(BEecf，参考范围：男-1.50～3.00 mmol/L，女-3.00～2.00 mmol/L)、总血红蛋白(THb，参考范围：男120.00～160.00 g/L，女110.00～150.00 g/L)。实验室参加并通过了吉林省临床检验中心的外部质量评估。所有医生、技术人员、护士均已接受吉林省卫生健康委员会统一培训。检测前仪器经过严格质量控制测试。

2 结 果

2.1普通型COVID-19患者的临床特征 24例COVID-19患者中男13例，年龄40(30,48)岁，平均住院时间(19.1±4.4)d，临床症状：发热10例(76.9%)，咳嗽7例(53.8%)，鼻塞3例(23.1%)，疲乏3例(23.1%)，呼吸困难1例(7.7%)，头痛3例(23.1%)，肌肉酸痛2例(15.4%)；女11例，年龄52(40,66)岁，平均住院时间(15.9±4.6)d，临床症状：发热9例(81.8%)，咳嗽9例(81.8%)，鼻塞1例(9.1%)，疲乏7例(63.6%)，呼吸困难4例(36.4%)，头痛2例(18.2%)，肌肉酸痛4例(36.4%)。男、女患者的年龄、住院时间、临床症状比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.2不同病程分期普通型COVID-19患者血气分析结果比较 Kolmogorov-Smirnov检验结果显示，pH值、HCT、SaO2、TCO2数据呈偏态分布(Z=0.117、0.128、0.194、0.107，P=0.016、0.005、0.001、0.039)。Lac、HCO3-、TCO2水平在发病初期与急性期间差异有统计学意义(t=-5.115、t=-2.265、Z=-2.535，P=0.001、0.028、0.011)；PaO2、Lac、TCO2水平在急性期与转阴期间差异有统计学意义(t=-2.035、t=4.055、Z=-2.595，P=0.048、0.001、0.009)；PaO2、BEecf、TCO2水平在发病初期与转阴期间差异有统计学意义(t=-2.934、Z=-2.109、Z=-3.626，P=0.005、0.042、0.001)。见表1、图1。

表1 不同病程分期普通型COVID-19患者血气分析指标比较

注：连线的2个病程分期指标比较，*P<0.05。

2.3各血气分析指标间的相关性 Spearman相关分析结果显示，pH值与BEecf，PaCO2水平与HCO3-、BEecf、TCO2，PaO2与SaO2，HCT与THb，HCO3-与BEecf、TCO2，BEecf水平与TCO2均呈正相关(P<0.001)。见图2。

注：表格中数据为r值；**P<0.001。

2.4血气分析指标对普通型COVID-19患者病程分期的鉴别效能 ROC曲线分析结果显示，Lac鉴别发病初期与急性期的AUC为0.869(95%CI：0.769～0.969，P<0.001)，灵敏度为70.83%，特异度为87.50%；TCO2鉴别发病初期与急性期的AUC为0.712(95%CI：0.551～0.873，P=0.012)，灵敏度为58.33%，特异度为91.67%；HCO3-鉴别发病初期与急性期的AUC为0.697(95%CI：0.542～0.852，P=0.019)，灵敏度为83.33%，特异度为58.33%；Lac鉴别发病初期与急性期的效能优于TCO2、HCO3-(图3A)。Lac鉴别急性期与转阴期的AUC为0.791(95%CI：0.665～0.916，P<0.001)，灵敏度为79.17%，特异度为66.67%；TCO2鉴别急性期与转阴期的AUC为0.716(95%CI：0.567～0.867，P=0.010)，灵敏度为66.67%，特异度为79.17%；BEecf鉴别急性期与转阴期的AUC为0.674(95%CI：0.521～0.827，P=0.039)，灵敏度为95.83%，特异度为33.33%；Lac鉴别急性期与转阴期的效能高于BEecf、TCO2(图3B)。TCO2鉴别发病初期与转阴期的AUC为0.804(95%CI：0.674～0.934，P<0.001)，灵敏度为100.00%，特异度为58.33%；PaO2鉴别发病初期与转阴期的AUC为0.752(95%CI：0.602～0.902，P=0.003)，灵敏度为95.83%，特异度为58.33%；BEecf鉴别发病初期与转阴期的AUC为0.704(95%CI：0.543～0.865，P=0.015)，灵敏度为91.67%，特异度58.33%；TCO2鉴别发病初期与转阴期的效能优于BEecf、PaO2(图3C)。

注：A为Lac、HCO3-、TCO2鉴别发病初期与急性期的ROC曲线；B为Lac、BEecf、TCO2鉴别急性期与转阴期的ROC曲线；C为PaO2、BEecf、TCO2鉴别发病初期与转阴期的ROC曲线。

3 讨 论

COVID-19大流行是一场全球危机，给全球医疗保健系统带来极大挑战，大多数COVID-19患者会出现缺氧、酸碱紊乱等情况[5-6]。本研究结果显示，普通型COVID-19患者发病初期PaO2、BEecf、TCO2略降低，急性期Lac异常升高，大多数患者在出院时血气分析指标恢复正常水平。研究表明，机体感染新型冠状病毒后可出现呼吸困难和肺炎症状，导致PaO2降低，造成组织缺氧[7]。氧疗是改善COVID-19患者缺氧的常见措施[8]，多数患者接受了氧疗，故出院时PaO2恢复正常。本研究结果显示，Lac可作为鉴别发病初期与急性期、急性期与转阴期的标志物，TCO2可作为鉴别发病初期与转阴期的标志物。Lac是体内糖代谢中间产物，在循环障碍或呼吸衰竭时，组织细胞缺氧引起体内Lac水平升高，临床医生可通过监测Lac水平评估疾病严重程度。多项研究表明，Lac水平升高与危重症患者病死率增加有关，可作评估脓毒症[9]、肝衰竭[10]、急性心肌梗死[11]等疾病预后的重要指标。刘勇进等[12]认为，COVID-19患者在发病初期未表现出组织水平上的缺氧，而随病情发展，Lac水平异常升高，提示病情加重，这与本研究结果一致。TCO2在血浆中以各种形式存在，其中大部分以HCO3-的形式存在，本研究结果与HIRAI等[13]的研究一致，均认为二者间存在高度相关性。TCO2降低提示患者代谢性酸中毒或呼吸性碱中毒，其与脓毒症患者病死率密切相关[14]。OUYANG等[15]报道COVID-19患者发病初期TCO2有所降低，经住院治疗后恢复至正常水平，这与本研究结果一致。

本研究尚存在局限性：首先，本研究为小样本研究，仅包含24例确诊COVID-19患者，可能产生偏倚；其次，本研究未进行大样本数据验证，血气分析指标判COVID-19病程分期的临床实用性尚需进一步探索；最后，国家卫生健康委员会尚未颁布针对COVID-19的病程分期标准，本研究将入院5～8 d患者的数据作为急性期，可能存在偏差。

综上所述，普通型COVID-19患者病程中PaO2、BEecf、TCO2、Lac水平异常有助于判断病程分期，Lac、TCO2可能是诊断COVID-19分期的潜在标志物，血气分析指标对COVID-19的病程分期和治疗具有重要意义。