外周灌注指数的临床应用与研究进展

作者：詹丽英

单位：武汉大学人民医院急重症医学中心

1. 光学测量原理

PI通过脉搏血氧仪实现监测，仪器探头发射红外光束穿透机体组织，经光电探测器将光信号转化为电信号，光电探测器接收到的信号被分成脉动信号和非脉动信号两类。其中，脉动信号表示动脉压变化下搏动血管引起的光吸收变化，是对心动周期期间动脉容量变化的间接测量；非脉动信号是非搏动毛细血管、静脉血管、皮肤、软组织和骨骼的持续光吸收。PI的计算公式为PI=AC₉₄₀/DC₉₄₀，反映指尖等监测部位每次心跳时的血容量变化，与循环功能密切相关。PI的优势是易于获取且具有很高的敏感性，监测PI可以早期发现微循环血流问题并评估疾病的严重程度。

2. 监测部位与方法

PI常用监测部位包括手指、脚趾、前额、耳垂等，其中中指是临床研究与实践中最常用的标准监测部位，健康人群中中指PI值敏感性与稳定性最优。不同手指、不同监测部位的PI值存在差异，临床解读时需结合部位特点综合判断。

一项研究发现，29例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。不同手指的PI值也不同。在健康成人中，Swain等发现通过中指获得的PI最高，而Sapra等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。

监测时需排除干扰因素，如设备连接异常、指甲油、环境光线、运动伪影、组织水肿、手指大小差异等，避免影响信号准确性。

3. PI的决定因素

（1）大循环功能：低血容量、低心输出量、血管张力异常等大循环障碍，会导致PI值降低。

（2）微循环状态：大循环指标纠正后，若存在微循环衰竭，PI仍会处于较低水平，微循环的灌注与恢复情况也会影响PI值。

4. PI的主要影响因素

（1）外周血管疾病：动脉栓塞、血栓形成、血管继发性损伤等，会造成局部灌注下降，导致PI降低或不稳定。

（2）体温变化：体温过低或过高均会改变血管张力，干扰PI对全身循环状态的反映，进而影响PI值。

（3）疼痛与应激：疼痛和应激可激活交感神经系统，增加血管张力，导致PI下降，这一特性也为临床疼痛评估提供了客观依据。

5. PI正常参考范围

由于影响因素众多而复杂，PI的取值范围很大，报道的值在0.02%～20%之间波动。目前市面上监护仪的PI值在0.3～1之间是可接受范围；PI值低于0.3表示灌注较弱，微循环不佳，可能与低血压、低血容量、低氧、贫血或末梢动脉收缩等因素有关。不过，这一正常范围可能会因不同的监测设备、患者的年龄、身体状况等而略有差异。

PI的个体间变异性很高，在健康志愿者和危重患者中的分布呈偏态。与健康成人相比，重症患者的PI较低。PI是一个没有单位的比率，必须在相对的基础上进行评估。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；一些休克患者的PI>1.4，此外，主动脉瓣关闭不全患者因脉压差过大，PI异常升高不代表组织灌注良好，需结合病情具体分析。将PI与其他灌注参数相结合有助于对组织灌注做出更客观的判断。

1. 评估外周循环状态

（1）休克监测：①早期识别灌注不足：低血容量性休克、感染性休克等患者外周血管代偿性收缩，PI显著降低，可早期提示微循环异常；②评估治疗效果：复苏、血管活性药物应用后，PI回升提示灌注改善，可指导治疗方案调整。

（2）血管外科术后监测：适用于断肢再植、动脉溶栓、血管重建等术后，通过PI动态变化判断血管通畅性与肢体血供恢复情况，若术后PI持续偏低，提示再植肢体或手术部位循环不佳，需及时干预。

2. 血流动力学管理

（1）液体反应性评估：被动抬腿试验中，PI增幅≥9%提示患者具有液体反应性，敏感性可达91%，可指导液体复苏。

（2）低血容量评估：低PI可作为低血容量的直观指标，在急性肾损伤患者中，低基线PI能预测肾替代治疗过程中的低血压风险。

举例：一例失血性休克患者入室后，即使足够吸氧，但PI值多处于低于0.3的“弱灌注”状态，这是由于血容量不足及外周小动脉在代偿调节下收缩所致。随着输血、输液及病因的消除，暂时做出牺牲的外周动脉重新舒张，外周灌注恢复，PI值逐渐增加，可达1以上。如果仅仅是输液足够而输血不足, 贫血的状态没有解决, 即使血压可以回升, 但PI仍会较低, 此时就要考虑做血气继续拿血。而在循环相对稳定的择期手术患者中, PI通常在1～10之间。

3. 患者预后评估

（1）预测ICU住院时间：Shi等对PI在术后危重患者中的应用进行了探索，并截取入ICU时、入ICU 6小时、入ICU 12小时这3个时间点。结果发现，入ICU 6小时的PI与ICU住院时间延长显著相关，且为延长患者ICU住院时间的独立预测因子，其临界值为1.35。这一结果提示临床医生，如果患者在入ICU 6小时后，PI＜1.35，则该患者在ICU住院时间可能会超过48小时，且其预测能力优于乳酸。所以在临床实践中，如果PI呈下降趋势，医生需警惕患者可能存在组织灌注不足，且预后不良。

（2）休克患者：复苏后PI＜0.6可预测30天死亡率，PI≤0.2可预测ICU死亡率，低PI是休克患者预后不良的独立危险因素。其准确性与动脉乳酸水平相似，并显著优于中心静脉动脉二氧化碳分压差（GAP），可以作为评估整体复苏状态和结果的工具。

（3）心搏骤停患者：自主循环恢复后30分钟内，PI持续＜0.6，提示30天死亡风险与脑损伤风险升高。

4. 大循环与微循环偶联分型

北京协和医院ICU团队通过前瞻性观察202例放置了中心静脉管指导复苏的重症患者，分析研究复苏后8小时PI及中心静脉血氧饱和度（ScvO₂）与30天住院死亡率的关系，研究发现复苏后8小时PI是重症患者死亡的独立危险因素，复苏8小时后如果PI<0.6，提示预后差。

研究还进一步提出了基于ScvO₂和PI的组织灌注分型。Ⅰ型：ScvO₂＜70%+PI＜2.4，大循环与微循环均未达标，需提升大循环以改善微循环；Ⅱ型：ScvO₂＞70%+PI＜2.4，大循环达标但微循环障碍，存在大循环-微循环失偶联，需关注原发病对微循环的损伤；Ⅲ型：ScvO₂＜70%+PI＞2.4，大循环未达标但微循环已恢复，需避免过度复苏；Ⅳ型：ScvO₂＞70%+PI＞2.4，大循环与微循环均达标，可启动反向容量复苏，优化容量状态。需要指出的是，在上述的组织灌注分型中仅结合2个临床指标进行了初步的评价。为避免单一指标的局限性，未来的研究需要探讨联合大循环和微循环的多个指标来实施评价。

5. 脓毒症患者器官功能与预后评估

1. 机械通气撤机预测

自主呼吸试验中, PI增幅＞41%可预测成功撤机, 其机制为停机后胸腔内压变化增加心脏前负荷, 提升心输出量, 进而使PI升高, 可作为撤机早期无创预测指标。

2. 疼痛客观评估

疼痛可导致PI下降，对于无法自主表达的重症患者、麻醉术中患者，PI可作为神经阻滞效果、疼痛程度的客观评估依据，神经阻滞有效时交感神经被抑制，血管扩张，PI值会显著升高。

3. 儿科与产科应用

新生儿、胎儿脐血流PI值可用于评估循环状态，预警宫内缺氧风险，为围生期监护提供参考。

4. 监测准确性辅助判断

1. 临床应用挑战

（1）数据解读困难：PI受大循环、微循环、局部因素、全身状态等多重因素影响，单一指标解读难度较大。

（2）临界值差异大：PI个体差异、设备差异、病种差异显著，目前缺乏统一、公认的临界值与参考标准。

2. 未来研究方向

PI作为无创、连续、低成本的外周组织灌注监测指标，在休克监测、血流动力学管理、预后预测、器官功能评估、撤机预测、疼痛评估等多个临床场景中具有重要价值。临床应用中需重视动态监测与多指标联合评估，未来需通过标准化研究完善其临界值与应用规范，进一步释放PI的临床应用潜力，为重症患者的精准诊疗提供可靠依据。