急诊气管插管（endotracheal intubation, ETI）后最常见和最严重的致命并发症之一是严重循环崩溃（cardiovascular collapse, CVC）^[1]。有研究表明急诊ETI后发生严重CVC并不少见，每1 000例急诊插管患者中即有110例发生^[2]。ETI后严重CVC是急诊ETI患者不良事件和病死率增加的主要危险因素^[3-4]。因此，在ETI后早期对严重CVC的预警并及时干预是避免其发生的关键。然而目前临床缺乏对于严重CVC的预警指标。血压和呼气末二氧化碳（end expiratory carbon dioxide，ETCO₂）是急诊科常用的监测指标，其监测方便，应用广泛^[5-6]。平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）是循环监测的主要指标之一，ETCO₂也很早就被发现和循环状态密切相关^[7]。因此，本研究希望通过分析急诊ETI后发生严重CVC患者的MAP及ETCO₂的变化特点，来探讨急诊ETI后监测MAP和ETCO₂对于严重CVC的预测价值。

2015年3月至2020年5月在北京协和医院急诊科行急诊ETI成人患者按时间顺序纳入本研究。纳入标准：⑴年龄≥18岁；⑵急诊行ETI患者。排除标准：⑴急诊ETI前即存在血流动力学不稳定的情况，如已存在休克、心搏骤停、使用血管活性药物；⑵孕妇；⑶急诊ETI后未在急诊科继续监护治疗；⑷不同意参与本项研究者。根据患者急诊ETI后是否发生严重CVC分为严重CVC组和无严重CVC组。严重CVC定义为急诊ETI后血流动力学不稳定，即尽管静脉补充晶体液500~1 000 mL和（或）在应用血管活性药物的情况下，收缩压≤65 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）至少记录一次和（或）收缩压≤90 mmHg持续≥30 min^[1]。

本研究为观察性、非干预性设计，已通过中国医学科学院北京协和医院伦理审查委员会批准（伦理审批文件编号：S-559）。所有被纳入研究患者的授权委托人均签署知情同意书。

本研究为前瞻性观察性研究。对ETI前患者的临床资料进行收集记录。ETI前的临床资料包括性别、年龄、急诊就诊原因、基础疾病、急诊ETI原因及生命体征。

若患者临床条件允许，常规采用快速诱导ETI（rapid sequence intubation, RSI）^[8]。先对患者进行预氧合，酌情给予镇痛、镇静和肌松药物后，直接或经可视喉镜暴露声门后给予ETI。如果声门不可见，按困难气道管理流程处理^[9]。ETI后根据指南推荐给予吗啡联合咪唑安定和（或）丙泊酚镇痛镇静治疗^[10]，维持目标值为行为疼痛量表（behavior pain scale, BPS） < 5分，Richmond躁动-镇静评分（Richmond agitation-sedation scale, RASS）-3~+1分。若ETI后患者出现MAP < 65 mmHg，首先给予补充晶体液500~1 000 mL；若血压仍不能恢复，给予持续静脉泵入去甲肾上腺素，滴定剂量至血压不低于65 mmHg。

采用监护仪（IntelliVue MP50，飞利浦，荷兰）监测无创血压，测量间隔时间5 min。采用配置旁流ETCO₂监测模块的监护仪（BeneView T8, 迈瑞, 深圳）在ETI后连续监测ETCO₂。观察并记录患者急诊ETI后5、10、30、60和120 min MAP和ETCO₂的数值。对两组患者ETI后5、10、30、60和120 min的MAP和ETCO₂的数值分别进行组间相同时间点和组内相邻前后时间点的分析比较，并将所有患者ETI后的MAP与ETCO₂进行相关性分析。采用ROC曲线分析ETI后5 min和10 min的MAP及ETCO₂对严重CVC的预测能力。

使用IBM SPSS 19软件包进行统计分析。计数资料采用频数和百分率表示。用卡方检验或Fisher精确检验比较组间的分类变量。所有连续性变量进行正态分布检验，符合正态分布的连续变量用均数±标准差（Mean±SD）描述，自身前后对照用配对t检验，组间比较用独立样本t检验。而不符合正态分布的连续性变量用中位数（四分位数）[M(Q_L, Q_U)]表示，自身前后对照用Wilcoxon符号秩检验，组间比较用Mann-Whitney U检验。相关分析选用双变量相关模型，数据采用Spearman相关分析。对相关参数绘制ROC曲线并对曲线下面积进行分析比较。以P < 0.05为差异有统计学意义。

共纳入研究患者116例，其中75（64.7%）例患者ETI后发生严重CVC。严重CVC组中以男性和高龄患者居多。两组在急诊就诊原因、基础疾病及ETI原因等方面差异无统计学意义（均P > 0.05），见表 1。

急诊ETI后5 min严重CVC组MAP和ETCO₂明显低于无严重CVC组[64 (57, 72) mmHg vs 80 (75.5, 89.5) mmHg；33 (30, 35) mmHg vs 41 (37, 44) mmHg, P < 0.01]，见表 2。其后两组MAP和ETCO₂随时间推移呈同步下降趋势（图 1~2），且下降幅度明显。ETI后10 min两组MAP和ETCO₂数值均较5 min时明显降低且严重CVC组明显低于无严重CVC组；ETI后30 min较插管后10 min进一步降低并达到最低值，且严重CVC组仍明显低于无严重CVC组[48 (41, 55) mmHg vs 70 (67, 79)mmHg; 26(25, 27) mmHg vs 37.5 (35, 40.75) mmHg, P < 0.01]；此后两组的MAP和ETCO₂数值呈逐渐回升趋势，插管后60 min较30 min时明显回升且严重CVC组仍明显低于无严重CVC组；ETI后120 min与60 min相比MAP及ETCO₂数值明显升高且严重CVC组仍明显低于无严重CVC组[65 (59, 76) mmHg vs 80 (72.5, 89) mmHg; 34(32, 36) mmHg vs 38.5 (37, 40) mmHg, P < 0.01]。

MAP为平均动脉压；和前一时间点相比，aP < 0.05 图 1 气管插管后严重CVC组和无严重CVC组平均动脉压变化 Fig 1 Changes of mean arterial pressure in the severe CVC group and non-severe CVC group after endotracheal intubation

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ETCO2为呼气末二氧化碳；和前一时间点相比，aP < 0.05 图 2 气管插管后严重CVC组和无严重CVC组呼气末二氧化碳变化 Fig 2 Changes of end expiratory carbon dioxide in the severe CVC group and non-severe CVC group after endotracheal intubation

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ETI后MAP和ETCO₂两者数值的变化具有相关性（r_s =0.653，P < 0.01），见图 3。ETI后5 min MAP可准确预测严重CVC（AUC=0.86，P < 0.01），最佳截断值为MAP≤72 mmHg（灵敏度为78.7%，特异度为87.8%）。ETI后5 min ETCO₂也可准确预测严重CVC（AUC=0.85，P < 0.01），最佳截断值为ETCO₂≤35 mmHg（灵敏度为77.3%，特异度为85.4%）。见图 4和表 3。ETI后10 min MAP可准确预测严重CVC（AUC=0.90，P < 0.01），最佳截断值为MAP≤67 mmHg（灵敏度为89.3%，特异度为85.4%）。ETI后10 min ETCO₂也可准确预测严重CVC（AUC=0.87，P < 0.01），最佳截断值为ETCO₂≤33 mmHg（灵敏度为81.3%，特异度为78%）。见图 5和表 3。

MAP为平均动脉压；ETCO2为呼气末二氧化碳；aP < 0.01 图 3 116例气管插管后患者平均动脉压和呼气末二氧化碳的相关性分析 Fig 3 Correlation between mean arterial pressure and end expiratory carbon dioxide in 116 patients after endotracheal intubation

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MAP为平均动脉压；ETCO2为呼气末二氧化碳 图 4 气管插管后5 min平均动脉压和呼气末二氧化碳对严重CVC预测的ROC曲线 Fig 4 ROC curve of mean arterial pressure and end expiratory carbon dioxide at 5 min after endotracheal intubation for predicting severe CVC

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MAP为平均动脉压；ETCO2为呼气末二氧化碳 图 5 气管插管后10 min平均动脉压和呼气末二氧化碳对严重CVC预测的ROC曲线 Fig 5 ROC curve of mean arterial pressure and end expiratory carbon dioxide at 10 min after tracheal intubation for predicting severe CVC

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急诊ETI后5 min和10 min的MAP和ETCO₂中任意两个指标的预测能力差异无统计学意义（P > 0.05）。

本研究通过观察急诊ETI后患者MAP和ETCO₂的变化情况，发现有64.7%急诊ETI患者出现严重CVC。出现严重CVC的患者插管后5、10、30、60、120 min MAP和ETCO₂的数值明显低于无严重CVC患者，且在ETI后30 min达最低值。两组MAP和ETCO₂在急诊ETI后5~30 min表现为同步下降，其后至ETI后120 min表现为同步回升，ETI后MAP和ETCO₂两者的变化具有正相关性。ETI后5 min和10 min的MAP和ETCO₂均可准确预测严重CVC。

本研究发现严重CVC患者急诊ETI后5、10、30、60、120 min MAP和ETCO₂的数值均明显低于无严重CVC患者。这些发现提示急诊ETI后严重CVC患者与无严重CVC患者相比低血压和低ETCO₂在插管后早期（ETI后5 min）即已出现。虽然此时的MAP可能仍然略高于或低于正常范围最低临界值，但尚达不到严重CVC的标准。可能由于缺乏对严重CVC的早期识别和充分干预，与此相关的是随时间推移，患者血压不仅没有恢复的迹象，而是呈进行性下降趋势。本研究结果显示在ETI 5 min后血压一直进行性下降，在插管后30 min达到最低值（中位数小于50 mmHg），此后虽受治疗影响缓慢逐渐回升，但在插管后120 min仍明显低于无严重CVC患者。这提示对于严重CVC患者，若不能早期识别其严重性并给予足够干预，其循环崩溃持续时间较长且不容易恢复。长时间MAP < 65 mmHg将导致重要器官的低灌注，而持续低血压状态与较高的病死率相关^[11]。当冠脉灌注压严重下降导致心脏供血供氧不足，甚至有可能发生最严重的并发症，即心搏骤停^[12]。因此为避免上述严重并发症的出现，对急诊ETI后严重CVC的早期预测显得尤为重要。本研究发现ETI后5 min和10 min的MAP能准确预测严重CVC的发生，且插管后5 min和10 min MAP的最佳截断值分别72 mmHg和67 mmHg，均在65 mmHg以上，这些发现为预防急诊ETI后严重CVC发生的早期干预提供了决策依据。

另外，本研究发现急诊ETI后监测ETCO₂对预测严重CVC具有重要意义。本研究结果显示ETCO₂与MAP在急诊ETI后呈同步变化，MAP和ETCO₂两者的变化具有相关性。ETI后5 min和10 min的ETCO₂也可准确预测严重CVC，且预测效能并不低于MAP。ETCO₂是呼出空气中二氧化碳（PCO₂）在呼气末测得的分压。二氧化碳是在灌注组织有氧代谢中产生的，它从细胞扩散到血液中，通过静脉回流到肺中，在肺中通过换气将其清除。这意味着ETCO₂的主要决定因素包括CO2的产生、心输出量（CO）、肺灌注血流量和肺泡通气量。因此，ETCO₂可以对人体的三个主要功能进行全面评估：新陈代谢、循环和通气。如果其中两个功能处于相对稳定状态，则ETCO₂的变化可反映第三个功能指标的变化^[7]。在急诊ETI机械通气一段时间后，如果体内并无二氧化碳蓄积，体内代谢和肺通气量处于相对稳定的状态，这时ETCO₂读数的变化可以反映CO的变化^[13]。而CO又是血压的一个重要影响因素，因此在其他因素相对稳定的情况下，ETCO₂与MAP应当同步变化，ETCO₂和MAP应该具有一定的相关性，本研究结果也证实了这一点。这提示在急诊ETI后CO的降低可能是血压下降的主要原因。据此，有研究报道ETCO₂可以作为对休克患者的一种无创监测手段^[14]。而本研究也发现ETI后5 min和10 min的ETCO₂也可准确预测严重CVC，且预测效能并不低于MAP。ETCO₂监测有其优点与缺点。因患者无需接受额外的有创性操作，ETCO₂相对于有创动脉血压监测具有一定优势；另外，目前我国大多数医院急诊科受条件所限并未常规开展有创血压监测，而ETCO₂监测技术已普遍开展^[15]，因此在此基础上，将ETCO₂监测技术应用于ETI后循环监测相对简单。ETCO₂相对于无创袖带血压，其优点是可以连续即时监测。但需要注意的是，当存在其他影响ETCO₂的因素时，ETCO₂的数值需谨慎解读。例如Ⅱ型呼吸衰竭的患者ETI后，因其体内有蓄积的二氧化碳而ETCO₂明显升高，此时ETCO₂的数值可能并不能真实反映体内循环情况。

本研究也存在一些不足之处。首先本研究是单中心前瞻性研究，总体样本量偏少，可能难以全面反映患者急诊ETI后循环变化的全部情况。其次，本研究为单纯观察性研究，研究中的临床干预措施，如补液及血管活性药物使用可对MAP和ETCO₂的数值造成一定影响。再次，有部分患者插管原因为肺源性呼吸衰竭，这有可能对ETCO₂的数值产生干扰。

综上所述，急诊ETI后严重CVC患者早期即有MAP和ETCO₂下降表现，但识别滞后和干预不足可能与患者循环崩溃的发生发展有关。ETI后早期MAP和ETCO₂对预测严重CVC均有较高效能。插管后5 min MAP≤72 mmHg、ETCO₂≤35 mmHg、插管后10 min MAP≤67 mmHg及ETCO₂≤33 mmHg均提示患者发生严重CVC的可能性大。

作者个人贡献声明  戴佳原、尹路、徐胜勇、付阳阳、徐军负责研究设计及数据收集；朱华栋、付阳阳负责数据计算；戴佳原负责论文书写；于学忠负责论文修改；徐军和于学忠为共同通信作者

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突