基于氧摄取率的个体化输血策略在稳定期癌症贫血患者中的生理学评估研究

《Scientific Reports》：Evaluation of alternative transfusion triggers in hemodynamically stable, non-ventilated cancer patients: a prospective observational study

本刊编辑推荐：为解决当前基于血红蛋白（Hb）的输血策略在稳定期癌症贫血患者中可能无法准确反映组织氧合状态的问题，研究人员开展了一项前瞻性观察研究，主题为评估氧摄取率（O2ER）等生理学指标作为替代输血触发因素的可行性。研究结果表明，基线O2ER > 35.4%的患者在输血后，其中心静脉氧饱和度（ScvO2）、中心静脉氧分压（PvO2）、乳酸、动静脉氧差（A-V O2diff）及静脉-动脉血二氧化碳分压差（ΔCO2）等生理学参数改善更为显著。此研究意义在于支持采用O2ER等生理学触发指标实现更个体化的输血策略，以优化患者氧输送并减少不必要的输血。

　　

在肿瘤患者的临床管理中，贫血是一个极为常见却又容易被忽视的问题。据统计，超过半数的癌症患者会受到贫血困扰，这不仅影响生活质量，更可能制约抗肿瘤治疗效果。传统上，当患者血红蛋白（Hemoglobin, Hb）水平降至一定阈值（通常是70-80 g/L）时，医生会考虑进行红细胞输注。这种基于单一血红蛋白浓度的“一刀切”式输血策略，虽然操作简便，却隐藏着一个根本性缺陷：血红蛋白浓度只是反映了血液的携氧能力，并不能准确反映氧气是否被有效输送到了组织细胞。

这就好比只关注油罐车里有多少油，却不关心发动机是否真的得到了燃油供应。人体的氧供（Oxygen Delivery, DO₂）取决于心输出量、动脉血氧饱和度和血红蛋白浓度三者的综合作用，而组织实际消耗多少氧气则反映了代谢需求。当氧供不足时，身体会通过提高氧摄取率（Oxygen Extraction Ratio, O₂ER）来代偿，即从血液中提取更多比例的氧气。因此，O₂ER成为了衡量氧供需平衡是否被打破的敏感指标。

特别是在癌症患者这一特殊群体中，情况更为复杂。他们可能因慢性疾病、化疗副作用或营养不良而贫血，但同时其心血管代偿能力可能受限。盲目输血不仅浪费宝贵的血液资源，还可能带来免疫抑制、感染风险增加甚至肿瘤复发等输血相关并发症。近年来，欧洲麻醉与重症监护学会（European Society of Anaesthesiology and Intensive Care, ESAIC）等专业机构开始强调生理学输血触发因素的重要性，但缺乏在稳定期癌症患者中的具体研究数据。

正是在这一背景下，由Ardak Arynov、Johannes Gratz、Barbara Kabon等研究人员组成的团队开展了一项创新性研究，旨在探索O₂ER等生理学指标能否比单一血红蛋白水平更精准地识别出真正需要输血的癌症患者。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为个体化输血策略提供了重要的生理学依据。

研究人员采用了严谨的科学方法开展这项研究。他们设计了前瞻性观察性研究方案，在哈萨克斯坦肿瘤与放射学研究所招募了107名血流动力学稳定、无需呼吸支持的成年癌症贫血患者。所有患者均因血红蛋白水平达到70 g/L的常规输血阈值而需要输注红细胞。研究的关键在于，团队在输血前和输血后1小时分别采集患者的动脉和中心静脉血样，通过血气分析计算一系列生理学参数，包括O₂ER、中心静脉氧饱和度（ScvO₂）、中心静脉氧分压（PvO₂）、动静脉氧差（A-V O₂diff）、乳酸水平以及静脉-动脉血二氧化碳分压差（ΔCO₂）。尤为重要的是，研究人员根据基线O₂ER的中位数（35.4%）将患者分为两组：低O₂ER组（≤35.4%）和高O₂ER组（>35.4%），从而能够比较不同氧摄取状态患者对输血的反应差异。统计分析采用R语言完成，包括参数比较、相关性分析等非参数检验方法，确保研究结果的可靠性。

患者选择与临床特征

研究最终纳入的107名患者涵盖了多种癌症类型，包括胃肠道癌、妇科癌症、骨与软组织肿瘤等。两组患者在年龄、性别、体重指数、合并症及疾病严重程度（APACHE II评分）等方面均无显著差异，保证了组间可比性。重要的是，两组患者的基线血红蛋白水平相似，且输血后血红蛋白增幅也相当，排除了血红蛋白浓度本身对结果的影响。

分组评估

研究结果显示，两组患者对输血产生了截然不同的生理学反应。尽管输血后两组患者的血红蛋白水平增加幅度相似，但只有高O₂ER组患者表现出全面的氧合参数改善。具体而言，高O₂ER组患者在输血后O₂ER显著降低，同时ScvO₂和PvO₂显著升高，乳酸水平下降，A-V O₂diff和ΔCO₂也趋于正常化。相比之下，低O₂ER组患者的这些参数变化幅度很小或无显著改变。Figure 3直观展示了O₂ER在两组中的动态变化，凸显了基线O₂ER对输血反应的分层价值。

相关性分析进一步证实了这些发现：基线O₂ER与输血后PvO₂、ScvO₂、乳酸、A-V O₂diff和ΔCO₂的变化均呈显著相关，而基线血红蛋白仅与乳酸变化有中度相关，与其他生理学参数无显著关联。这表明O₂ER比血红蛋白更能预测患者从输血中的生理学获益。

研究的讨论部分深入分析了这些发现的临床意义。高O₂ER组患者的积极反应表明，这些患者确实存在组织氧供不足，输血有效改善了他们的氧合状态。而低O₂ER组患者缺乏显著改善，提示他们可能并不急需输血，按照传统血红蛋白阈值进行的输血对这些患者可能是不必要的。这一发现与“患者血液管理”理念高度契合，强调应基于患者实际生理需求而非单一实验室值来决定输血。

研究人员还将自己的发现与既往研究进行了对比。Vallet等人较早提出ScvO₂作为生理学输血触发因素的可行性，Surve等在神经重症患者中也有类似发现。Fogagnolo等研究表明基于动静脉氧差指导输血可改善预后，Orlov等则在心脏手术患者中验证了O₂ER指导策略的安全性。本研究在稳定期癌症患者这一特定群体中补充了重要证据。

值得注意的是，研究中选用的O₂ER阈值35.4%虽基于本研究人群的中位数，但与文献中报道的临界值（30%-39%）相近，处于正常生理范围（25%-30%）之上，能够有效识别出存在氧供不足风险的患者。研究人员也坦诚讨论了ScvO₂作为O₂ER替代指标的可行性，毕竟ScvO₂监测更为便捷，但同时也指出在动脉低氧血症或低心输出量患者中，O₂ER能提供更全面的评估。

本研究结论明确支持在稳定期癌症贫血患者中采用生理学指导的输血策略。血红蛋白水平 alone 不足以保证输血决策的精准性，而氧摄取率（O₂ER）等生理学参数能有效识别出那些输血后生理学获益最大的患者。尽管本研究存在观察性设计的局限性，且未评估长期临床结局，但它为未来开展大规模随机对照试验奠定了重要基础。在精准医疗时代，将个体化生理学指标融入输血决策框架，代表着血液管理实践的重要进步，有望在确保患者安全的同时，优化医疗资源利用，最终改善癌症患者的治疗结局。