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血气分析

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什么是血气分析
血气分析是对血液中的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)和氧分压(PO2)等相关指标进行测定,医学上常用于判断机体是否存在酸碱平衡失调以及缺氧和缺氧程度等的检验手段。
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血气分析发展历史
自五十年代末丹麦的PoulAstrup研制出第一台血气分析仪四十多年来,血气分析技术一直在急性呼吸衰竭诊疗、外科手术、抢救与监护过程中发挥着至关重要的作用。随着科学技术的迅猛发展,血气分析仪的各项性能也得到极大的提高。根据血气分析的时代特点,大致可将其分为三个发展阶段:
 
(一)50年代末-60年代这一时期血气分析仪发展和应用起步不久,处于手动时代,结构笨重(100kg),所需样品量大(约为2ml),可测定值较少,有PH、PCO2、PO2。以丹麦Radiometer公司的AME-1型为代表。
 
(二)70年代-80年代计算机和电子技术的应用导致血气分析仪进入全自动时代,由于采用了集成电路,仪器结构得到重要改进,重量降至30kg左右。传感器探头小型化使得所需样品量降至几百—几十微升,工作菜单日趋简单,操作可在提示下进行,可测量和计算的参数也不断增多。各公司生产的仪器均实现了自动定标、自动进样、自动清洗、自动检测仪器故障和电极状态,并自动报警,电极的使用寿命和稳定性不断提高,仪器的预热和测量时间也逐步缩短。丹麦Radiometer公司的ABL系列、美国IL公司的1300系列、瑞士AVL公司的AVL系列、美国CORING的16、17系列都属于该类产品。
 
(三)90年代-至今90年代以来,计算机技术进一步渗透到血气分析领域,先进的界面帮助模式、图标模式使操作更为直观,许多厂家把血气和电解质等分析结合在一起,生产出了血气电解质分析仪。软件和硬件的进步使现代血气分析仪具有超级的数据处理、维护、贮存和专家诊断功能。为满足日益增长的POCT需要,血气分析仪正朝着便携式、免维护、易操作的方向发展。

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血气分析的仪器原理
测定血气的仪器主要由专门的气敏电极分别测出O2、CO2和pH三个数据,并推算出一系列参数。其结构组成基本一致,一般包括电极(pH、PO2、PCO2)、进样室、CO2空气混合器、放大器元件、数字运算显示器和打印机等部件。
 
1.电极系统
 
(1)pH测定系统:包括pH测定电极即玻璃电极、参比电极及两种电极间的液体介质。原理是血样中的H离子与玻璃电极膜中的金属离子进行离子交换产生电位变化,此电位与H离子浓度成正比,再与不受待测溶液H离子浓度影响的参比电极进行比较测量,得出溶液的pH。
 
(2)PCO2电极:PCO2电极属于CO2气敏电极,主要由特殊玻璃电极和Ag/AgCl参比电极和电极缓冲液组成。原理与pH电极基本相同,只是pH电极外面还有一层聚四氟乙烯或硅橡胶膜,CO2自由透过,其他离子不能透过,此膜与pH电极间含有电解液,PCO2的改变可影响电解液的pH,PCO2的对数与pH呈直线关系。
 
(3)PO2电极:PO2电极是一种对O2敏感的电极,属于电位法。样本中的O2经过聚丙烯膜到达铂阴极表面时,O2不断地被还原,阳极又不断地产生Ag并与Cl结合成AgCl沉积在电极上,氧化还原反应在阴阳极之间产生电流其强度与PO2成正比。
 
2.管道系统主要由测定室、转换盘系统、气路系统、溶液系统及泵体等组成。

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标本采集运送
1.标本采集
 
(1)采血部位:血气分析的最佳标本是动脉血,能真实地反映体内的氧化代谢和酸碱平衡状态,常取部位是肱动脉、股动脉、前臂动脉等,也可用动脉化毛细血管血,只是PO2低于动脉血;静脉血也可供作血气测定,但与动脉血差别较大。
 
(2)抗凝集的选择:因需测定全血血气,所以必须抗凝,一般用肝素抗凝(最适用肝素锂,浓度为500-1000U/ml)。
 
(3)注意防止血标本与空气接触,应处于隔绝空气的状态。与空气接触后可使PO2升高,PCO2降低,并污染血标本。
 
(4)标本放置时间:宜在30分钟之内检测,否则,会因为全血中有活性的RBC代谢,不断地消耗O2,并产生CO2,而影响结果的准确性。如30分钟内不能检测,应将标本置于冰水中保存,最多不超过2小时。
 
(5)采血前应让病人在安定舒适状态,避免非静息状态造成的误差。
 
2.标本运送
 
3.样本完整性
 
样本完整性是确保检测结果准确的基础。1stAutomatic确保:
 
  • 通过前肝素化采样器降低血凝风险
  • 有效移除气泡的
  • 全自动样本混匀

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血气分析检验质量控制
目前使用的血气分析的参考试剂按基质不同分为水剂缓冲液、全血、血液基质和人造血氟碳化合物四种。目前使用最多的是水剂缓冲液,该质控物具有稳定,使用方便等优点。使用血气质控物时应注意:
 
1.室温平衡质控物,再用力振摇2~3分钟,使气相与液相重新平衡;
 
2.开启安瓿后应立即注入仪器中检测,再观察所测结果是否失控,如在质控范围内,表明该仪器处在正常运转状态,可以用于标本检测;
 
3.观察结果,如果偏离参考范围,查明原因并排除后再测;
 
4.过期的质控物不能使用,无参考范围说明书的质控物不能使用,因为每个批号的质控物的参考范围存在一定的差异。

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血气分析常用指标
酸碱度
 
参考值7.35~7.45。<7.35为失代偿性酸中毒症,>7.45为失代偿性碱中毒。但pH正常并不能完全排除无酸碱失衡。代偿性酸或碱中毒时PH均在7.35~7.45的正常范围之间。
 
二氧化碳分压
 
参考值4.65~5.98kPa(35~45mmHg)乘0.03即为H2CO3含量。超出或低于参考值称高、低碳酸血症。>50mmHg有抑制呼吸中枢危险。是判断各型酸碱中毒主要指标。
 
二氧化碳总量
 
参考值24~32mmHg,代表血中CO2和H2CO3之和,在体内受呼吸和代谢二方面影响。代谢性酸中毒时明显下降,碱中毒时明显上升。
 
氧分压
 
参考值10.64~13.3kpa(80~100mmHg)。低于60mmHg即有呼吸衰竭,<30mmHg可有生命危险。
 
氧饱和度
 
参考值91.9%~99%
 
实际碳酸氢根
 
实际碳酸氢根(AB)参考值21.4~27.3mmol/L,标准碳酸氢根(SB)参考值21.3~24.8mmol/L。AB是体内代谢性酸碱失衡重要指标,在特定条件下计算出SB也反映代谢因素。二者正常为酸碱内稳正常。二者皆低为代谢性酸中毒(未代偿),二者皆高为代谢性碱中毒(未代偿),AB>SB为呼吸性酸中毒,AB<SB为呼吸性碱中毒。
 
剩余碱
 
参考值-3~+3mmol/L,正值指示增加,负值为降低。
 
阴离子间隙
 
参考值8~16mmol/L,是早期发现混合性酸碱中毒重要指标。判断酸碱失衡应先了解临床情况,一般根据pH,PaCO2,BE(或AB)判断酸碱失衡,根据PaO2及PaCO2判断缺氧及通气情况。pH超出正常范围提示存在失衡。但pH正常仍可能有酸碱失衡。PaCO2超出正常提示呼吸性酸碱失衡,BE超出正常提示有代谢酸失衡。但血气和酸碱分析有时还要结合其他检查,结合临床动态观察,才能得到正确判断。
 

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