前言:血液氣體分析——ICU 的語言

血液氣體分析(Blood Gas Analysis, BGA)提供了即時、精確的酸鹼平衡評估,是急重症醫學中不可或缺的診斷工具。理解 BGA 的系統化判讀流程,能幫助臨床醫師在數分鐘內判斷生命危急的代謝異常並啟動治療。

檢體採集:動脈血 vs. 靜脈血

動脈血氣(ABG, Arterial Blood Gas)

  • 採集部位:股動脈(最常用)、背側蹠動脈、耳動脈
  • 適應症:評估氧合功能(PaO₂)、計算 A-a gradient、呼吸衰竭的監測
  • 技巧:使用預先肝素化注射器、採集後立即排除氣泡、冰浴運送(30 分鐘內分析)

靜脈血氣(VBG, Venous Blood Gas)

  • 採集部位:頸靜脈(最常用)、頭靜脈
  • 適用性:pH 與 HCO₃⁻ 和動脈血差異小(pH 差約 0.02-0.05,HCO₃⁻ 差約 1-2 mEq/L),但 PvO₂ 與 PvCO₂ 無法取代動脈值
  • 臨床實務:VBG 在多數情境下足以評估酸鹼狀態,ABG 主要保留給需要評估氧合的病患

正常參考值

參數犬(動脈血)貓(動脈血)單位
pH7.35 - 7.457.34 - 7.43
PaCO₂36 - 4428 - 35mmHg
PaO₂85 - 10595 - 115mmHg
HCO₃⁻20 - 2617 - 23mEq/L
Base Excess (BE)-4 ~ +4-4 ~ +4mEq/L
Lactate< 2.5< 2.5mmol/L

注意:貓的正常 PaCO₂ 比犬低約 5-10 mmHg;使用犬的參考值判讀貓的 BGA 會誤判。

系統化判讀五步驟

Step 1:看 pH——酸血症或鹼血症?

  • pH < 7.35 → 酸血症(Acidemia)
  • pH > 7.45 → 鹼血症(Alkalemia)
  • pH 7.35-7.45 → 可能正常,但也可能有混合型酸鹼異常互相抵消

Step 2:判定原發異常——代謝性或呼吸性?

異常類型pHPaCO₂HCO₃⁻
代謝性酸中毒正常或 ↓(代償)
代謝性鹼中毒正常或 ↑(代償)
呼吸性酸中毒正常或 ↑(代償)
呼吸性鹼中毒正常或 ↓(代償)

Step 3:代償是否適當?

身體會啟動代償機制來維持 pH 穩定。代償可以是適當的(符合預期公式)或不適當的(提示混合型酸鹼異常)。

犬代償規則速算表

原發異常預期代償公式代償速度
代謝性酸中毒預期 PaCO₂ = 1.5 × [HCO₃⁻] + 8 (±2)(Winter's formula)數小時
代謝性鹼中毒預期 PaCO₂ = 0.7 × [HCO₃⁻] + 21 (±2)數小時
急性呼吸性酸中毒ΔHCO₃⁻ = 0.15 × ΔPaCO₂立即(緩衝)
慢性呼吸性酸中毒ΔHCO₃⁻ = 0.35 × ΔPaCO₂2-5 天(腎臟)
急性呼吸性鹼中毒ΔHCO₃⁻ = 0.25 × ΔPaCO₂立即(緩衝)
慢性呼吸性鹼中毒ΔHCO₃⁻ = 0.55 × ΔPaCO₂2-5 天(腎臟)

注意:代償機制永遠不會將 pH 完全校正回正常——如果 pH 完全正常但 PaCO₂ 和 HCO₃⁻ 都明顯異常,應懷疑混合型酸鹼異常。

Step 4:計算陰離子間隙(Anion Gap, AG)

公式:AG = [Na⁺] + [K⁺] - [Cl⁻] - [HCO₃⁻]

正常範圍:犬 12-24 mEq/L;貓 13-27 mEq/L

AG 升高提示體內有未測量的酸性陰離子(unmeasured anions)增加:

AG 升高型代謝性酸中毒正常 AG(高氯性)代謝性酸中毒
乳酸酸中毒(休克、低灌流)腹瀉(HCO₃⁻ 流失)
酮酸中毒(DKA)腎小管性酸中毒(RTA)
尿毒症(腎衰竭)大量生理食鹽水輸注(稀釋性)
乙二醇中毒NH₄Cl 給予

Step 5:計算 Delta-Delta(ΔAG / ΔHCO₃⁻)

當 AG 升高時,計算 Delta-Delta 可偵測是否合併第二種代謝性酸鹼異常:

  • ΔAG / ΔHCO₃⁻ = 1-2:單純 AG 升高型代謝性酸中毒
  • ΔAG / ΔHCO₃⁻ > 2:同時合併代謝性鹼中毒(HCO₃⁻ 沒有如預期般下降)
  • ΔAG / ΔHCO₃⁻ < 1:同時合併正常 AG 代謝性酸中毒(HCO₃⁻ 下降比預期多)

Strong Ion Difference(Stewart 學說)入門

傳統的 Henderson-Hasselbalch 學說以 HCO₃⁻ 為中心解釋酸鹼平衡,而 Stewart 學說提出了三個獨立變數決定 pH:

  1. SID(Strong Ion Difference):=[Na⁺] + [K⁺] + [Ca²⁺] + [Mg²⁺] - [Cl⁻] - [Lactate⁻](簡化 SID)。正常值約 38-44 mEq/L
  2. Atot(Total non-volatile weak acids):主要為白蛋白和磷酸鹽
  3. PaCO₂:呼吸性因素

Stewart 學說的臨床價值在於解釋傳統方法難以歸類的酸鹼異常,例如:

  • 低白蛋白血症造成的鹼中毒:Atot 下降 → pH 上升(傳統方法看不到)
  • 高氯性酸中毒的機制:SID 下降(Cl⁻ 相對於 Na⁺ 增加)→ pH 下降
  • 大量生理食鹽水輸注後的酸中毒:NaCl 等比例輸入,但因 SID 為 0(Na⁺ = Cl⁻ = 154),輸入後使體內 SID 下降

臨床情境解析

情境一:DKA 犬

6 歲未絕育母犬,嘔吐 2 天,嗜睡。血糖 480 mg/dL,尿酮 +++。

  • BGA:pH 7.18, PaCO₂ 22 mmHg, HCO₃⁻ 8 mEq/L, Na⁺ 148, K⁺ 4.8, Cl⁻ 112
  • Step 1:pH 7.18 → 酸血症
  • Step 2:HCO₃⁻ 8(明顯降低)→ 代謝性酸中毒
  • Step 3 代償檢查:Winter's formula 預期 PaCO₂ = 1.5 × 8 + 8 = 20 (±2) → 實際 22 在預期範圍內 → 代償適當
  • Step 4 AG:(148 + 4.8) - (112 + 8) = 32.8 → AG 升高 → AG 升高型代謝性酸中毒(酮體為未測量陰離子)
  • 結論:單純 AG 升高型代謝性酸中毒,伴適當呼吸代償。診斷:糖尿病酮酸中毒

情境二:慢性嘔吐貓

12 歲貓,慢性嘔吐 1 週(胃內容物),食慾差。

  • BGA:pH 7.52, PaCO₂ 38 mmHg, HCO₃⁻ 32 mEq/L, Na⁺ 142, K⁺ 2.8, Cl⁻ 96
  • Step 1:pH 7.52 → 鹼血症
  • Step 2:HCO₃⁻ 32(升高)→ 代謝性鹼中毒
  • Step 3 代償檢查:預期 PaCO₂ = 0.7 × 32 + 21 = 43.4 → 實際 38 略低 → 可能合併輕度呼吸性鹼中毒(或代償尚未完全)
  • 機制:嘔吐流失 HCl → H⁺ 和 Cl⁻ 同時流失 → 低氯性代謝性鹼中毒 + 低血鉀(K⁺ 2.8)
  • 結論:低氯低鉀性代謝性鹼中毒。治療重點:0.9% NaCl 補液 + 補鉀

臨床重點整理

  • VBG 在多數情境下足以評估酸鹼狀態;ABG 保留給需要評估氧合功能(PaO₂、A-a gradient)的病患
  • 貓的正常 PaCO₂ 比犬低(28-35 vs. 36-44 mmHg)——用犬的參考值判讀會誤判
  • pH 正常不等於酸鹼正常——混合型異常可以互相抵消使 pH 看似正常
  • 代償永遠不會將 pH 完全校正回正常值範圍——pH 完全正常 + PaCO₂/HCO₃⁻ 雙異常 = 混合型
  • AG 升高型代謝性酸中毒的鑑別:KULT(Ketoacids, Uremia, Lactate, Toxins)
  • 大量 0.9% NaCl 輸液可造成高氯性代謝性酸中毒——Stewart 學說提供了清楚的機制解釋
  • 急性治療不建議常規使用 NaHCO₃,除非 pH < 7.1 且有血流動力學不穩定

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