醣時
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近期研究發現，對於特發性肺動脈高壓（IPAH）患者來說，低二氧化碳動脈張力（Pa,CO2）是一個獨立的預後指標。這項12年回顧性研究顯示，Pa,CO2低於4.25 kPa的患者，死亡率顯著較高，並與疾病進展、心臟輸出量及運動能力有關。該發現使Pa,CO2成為一個易於檢測、可重複測量的預測標誌，對臨床治療具有重要價值。
Prognostic value of blood gas analyses in patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension
特發性肺動脈高壓患者血液氣體分析的預後價值
Hoeper MM, Pletz MW, Golpon H, Welte T. Prognostic value of blood gas analyses in patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J. 2007;29(5):944-950. doi:10.1183/09031936.00134506
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17301100/
Abstract
Blood gas abnormalities in patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) may be related to disease severity and prognosis.
The present authors performed a 12-yr retrospective analysis assessing arterialised capillary blood gases, haemodynamics, exercise variables and survival in 101 patients with IPAH.
At baseline, arterial oxygen tension (Pa,O2) and carbon dioxide arterial tension (Pa,CO2) were 9.17±1.86 and 4.25±0.532 kPa, respectively. While Pa,O2 was not associated with survival, a low Pa,CO2 was a strong and independent prognostic marker. When patients were divided according to a baseline Pa,CO2 value above or below 4.25 kPa, a cut-off value determined by receiver operating characteristics analysis, survival rates were 98 and 86% at 1 yr, 82 and 69% at 2 years, 80 and 51% at 3 yrs, 77 and 41% at 5 yrs, and 65 and 12% at 8 yrs, respectively. Pa,CO2 after 3 months of medical therapy was strongly associated with survival. Hypocapnia at rest and during exercise correlated with low cardiac output, low peak oxygen uptake and reduced ventilatory efficacy. Multiple regression analysis revealed that 6-min walking distance, right atrial pressure and Pa,CO2 were independently associated with survival.
In patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension, hypocapnia (carbon dioxide arterial tension <4.25 kPa) is an independent marker of mortality.
Idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) is a disease of the pulmonary vasculature that may lead to right heart failure and death if left untreated 1. Since the initial comprehensive characterisation by the National Institutes of Health (NIH) registry of this disease, formerly referred to as primary pulmonary hypertension, it has been known that IPAH is commonly associated with abnormal blood gases 2. The typical constellation is mild-to-moderate hypoxaemia and mild-to-moderate hypocapnia. In the NIH registry the mean arterial oxygen tension (Pa,O2) was 9.31±1.72 and 9.57±1.72 kPa in male and female patients, respectively; while the mean carbon dioxide arterial tension (Pa,CO2) was 3.99±0.79 and 4.12±0.66 kPa in males and females, respectively 2. However, the pathogenesis of both hypoxaemia and hypocapnia in patients with IPAH is incompletely understood, and it has never been investigated as to whether changes in blood gases reflect the severity of the disease, whether they contribute to exercise limitation and whether they are of prognostic significance.
For these reasons, a 12-yr retrospective study was conducted in patients with IPAH in order to assess relationships between blood gases at rest and during exercise, haemodynamic parameters, variables obtained during cardiopulmonary exercise testing (CPET) and survival.
摘要
特發性肺動脈高壓（IPAH）患者的血液氣體異常可能與疾病的嚴重程度及預後相關。
本研究作者進行了一項為期12年的回溯性分析，評估了101名 IPAH 患者的動脈化微血管血液氣體、血流動力學、運動參數及存活率。
基線時，動脈氧分壓（Pa,O₂）和動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）分別為 9.17±1.86 和 4.25±0.532 kPa。雖然 Pa,O₂ 與存活率無關，但低 Pa,CO₂ 是一個強而獨立的預後標誌。根據受試者操作特徵曲線（ROC）分析，將患者依基線 Pa,CO₂ 值高於或低於 4.25 kPa 分為兩組，其1年、2年、3年、5年及8年的存活率分別為 98% 與 86%、82% 與 69%、80% 與 51%、77% 與 41%、65% 與 12%。經過3個月的藥物治療後，Pa,CO₂ 與存活率密切相關。靜息及運動時的低碳酸血症與心輸出量低、峰值攝氧量低及換氣效率下降有關。多元回歸分析顯示，6分鐘步行距離、右心房壓力及 Pa,CO₂ 與存活率獨立相關。
在特發性肺動脈高壓患者中，低碳酸血症（Pa,CO₂ ＜4.25 kPa）是死亡率的獨立標誌。
特發性肺動脈高壓（IPAH）是一種肺血管疾病，若未經治療，可能導致右心衰竭及死亡¹。自美國國家衛生研究院（NIH）登錄研究首次全面描述此疾病（先前稱為原發性肺動脈高壓）以來，人們已知 IPAH 常伴隨異常的血液氣體²。典型表現為輕至中度低氧血症及輕至中度低碳酸血症。在 NIH 登錄研究中，男性與女性患者的平均動脈氧分壓（Pa,O₂）分別為 9.31±1.72 和 9.57±1.72 kPa；而平均動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）分別為 3.99±0.79 和 4.12±0.66 kPa²。然而，IPAH 患者低氧血症和低碳酸血症的發病機制尚未完全明確，血液氣體變化是否反映疾病嚴重程度，是否影響運動能力限制，以及是否具有預後意義，迄今尚未得到全面研究。
因此，本研究進行了一項為期12年的回溯性分析，旨在評估靜息及運動時的血液氣體與血流動力學參數、心肺運動測試（CPET）所得變數及存活率之間的關聯性。
方法
回顧分析了所有於1995年1月至2005年12月期間，首次就診於德國漢諾威醫學院的特發性肺動脈高壓（IPAH）患者的病歷。存活率分析的隨訪期截至2006年4月30日。納入標準包括：1）根據現行分類標準診斷為IPAH；2）年齡介於18至75歲；3）肺功能檢查結果正常或接近正常，定義為肺活量（VC）＞70%預測值，且第一秒用力呼氣量/肺活量比值（FEV1/VC）＞50%。患有持續性卵圓孔（從超音波檢查或心肺運動測試特徵性發現中確認³）的患者，以及嚴重貧血（血紅素濃度＜10 g·dL⁻¹）的患者被排除在外。
患者在基線評估後3個月進行常規複查，之後每1至6個月或根據臨床需要進行隨訪。所有患者在初次診斷時均接受右心導管檢查，後續檢查頻率則依臨床狀況而定。心輸出量通過熱稀釋技術進行評估。混合靜脈血氣樣本取自 Swan–Ganz 導管的肺動脈遠端開口。
肺功能檢查使用標準技術進行。在每次就診時，經驗豐富的技術人員從經過充血處理的耳垂取得動脈化微血管血液氣體樣本，患者需在靜息狀態下呼吸室內空氣至少10分鐘。肺泡–動脈氧分壓差（PA–a,O₂）依以下公式估算：
PA–a,O₂ = 150 − (Pa,O₂ + Pa,CO₂ / 0.8)
自2001年起，心肺運動測試（CPET）被納入為漢諾威醫學院 IPAH 患者的標準隨訪程序。CPET 於腳踏車功率計上進行，具體操作已在其他文獻中描述⁴。簡而言之，患者經過3分鐘的靜息期後，以每分鐘60–70轉的速率踩踏，功率每分鐘增加5–15 W，直到達到最大耐受力。氣體交換測量連續進行（Oxycon Champion；Jaeger公司，德國維爾茨堡）。監測並記錄心跳頻率、脈搏血氧飽和度、12導程心電圖及血壓。動脈化微血管血液氣體樣本於靜息期及無氧閾值（AT）時取得，技術方法與先前描述相同。
每分鐘通氣量（V’E）、攝氧量（V’O₂）、二氧化碳排出量（V’CO₂）、呼氣末二氧化碳分壓（ET-PCO₂）及死腔/潮氣量比值（VD/VT）以每次呼吸為單位測量，逐秒插值，並每10秒平均一次。無氧閾值（AT）定義為呼吸交換比率達到1.0時的 V’O₂。換氣效率以靜息期 V’E/V’CO₂ 比值（V’E/V’CO₂,rest）及無氧閾值時的 V’E/V’CO₂ 比值（V’E/V’CO₂,AT）來表示。
由於本研究涵蓋長達12年的時間，不同時期患者所接受的藥物治療存在顯著差異，依據當時的臨床需求進行治療。僅有4名患者僅接受鈣離子通道阻斷劑的單一治療。其餘患者則接受各個時期可用的治療，包括吸入性伊洛前列素、貝拉前列素、皮下注射曲前列素、波生坦、西地那非或靜脈注射伊洛前列素，這些藥物可單獨使用或組合使用。近年來治療決策的標準已在其他文獻中詳細描述⁵。
本研究方案已獲得當地機構審查委員會批准。根據德國相關法規，由於本研究為回溯性研究，因此免除獲得患者的知情同意。
統計分析
所有數據以平均值±標準差（mean±sd）表示。本研究的終點事件為全因死亡或肺臟/心肺移植。在不同時間點的存活率使用Kaplan–Meier 法進行估算，並以分層對數秩檢定（stratified log-rank test） 比較組間差異。靜息與運動狀態下各變項的變化，使用Wilcoxon 符號等級檢定（Wilcoxon’s signed rank test） 進行比較。血液氣體、血流動力學、6分鐘步行距離（6MWD）及心肺運動測試（CPET）中獲得的變項之間的相關性，使用Pearson相關分析進行評估。
為了確定對存活率預測效果最佳的 Pa,CO₂ 值，繪製了存活率的受試者操作特徵曲線（ROC），以2年存活率為標準，並計算曲線下面積（AUC）。靈敏度與特異度乘積最高的臨界值，被視為預測存活率的最佳 Pa,CO₂ 值。對於其他可能具有預後意義的標誌物（如 6MWD 和某些血流動力學變項），同樣繪製了 ROC 曲線。
進行多元邏輯回歸分析（Multiple logistic regression analysis），以評估各變項與全因死亡及肺臟/心肺移植複合終點之間的關聯性。結果以勝算比（OR） 及95%信賴區間（CI） 表示。由於 CPET 在本研究的後期才被引入，因此未將 CPET 變項納入存活率分析中。
p值小於 0.05 被認為具有統計學顯著性。
結果
本研究共納入101名符合納入與排除標準的特發性肺動脈高壓（IPAH）患者。整體而言，這些患者在基線時均患有嚴重的肺動脈高壓，其6分鐘步行距離（6MWD）平均為305公尺，肺血管阻力（PVR）平均為1,157 dyn·s·cm⁻⁵，絕大多數患者屬於功能分級III或IV級。
患者的基線特徵摘要詳見表1
表 1 — 基線人口統計學、血流動力學、肺功能結果、靜息期血液氣體及心肺運動測試變項摘要
在觀察期間，共有38名患者死亡，另有3名患者接受肺臟或心肺移植，合計共41例事件。未進行移植的存活率分別為：1年93%、2年77%、3年67%、5年60%，以及8年41%。
基線靜息期血液氣體、血流動力學及 6 分鐘步行距離（6MWD）之間的相關性
基線血液氣體分析顯示，平均動脈氧分壓（Pa,O₂）為9.17±1.86 kPa，平均動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）為4.25±0.53 kPa，平均動脈氧飽和度（Sa,O₂）為93±4%。其他變項詳見表1。Pa,O₂ 和 Pa,CO₂ 均與**平均肺動脈壓（mPAP）或肺血管阻力（PVR）**沒有相關性。如表2所示，Pa,O₂ 與 6分鐘步行距離（6MWD）之間存在弱但統計學顯著的正相關性（r = 0.298，p = 0.001），與混合靜脈氧飽和度（SV,O₂）之間也存在顯著的正相關性（r = 0.277，p = 0.026）。此外，Pa,O₂ 與右心房壓力（RAP）之間存在顯著的負相關性（r = -0.269，p = 0.007）。然而，SV,O₂ 在疾病過程中的變化與 Pa,O₂ 的變化之間沒有顯著相關性（r = 0.136，p = 0.158）。
表 2 — 靜息期血液氣體、血流動力學與 6 分鐘步行距離（6MWD）之間的相關性
Pa,CO₂ 與 6MWD 或 RAP 並無相關性，但與心輸出指數（r＝0.235，p＝0.019）及混合靜脈血氧飽和度（SV,O₂）（r＝0.226，p＝0.026）呈現微弱但顯著的相關性，顯示過度換氣的程度部分與心輸出量減少有關。此外，疾病過程中 Pa,CO₂ 的變化與心輸出指數的變化顯著相關（r＝0.362，p<0.001）。
血液氣體在靜息及運動期間與 CPET 的相關性
由於 CPET 自 2001 年起納入本研究計畫，僅有 53 名患者在基線時進行運動測試。在此子群體中，運動導致 Pa,O₂ 從靜息狀態下的 9.17±1.59 kPa 下降至無氧閾值（AT）的 8.64±1.86 kPa（p＝0.004），而 Pa,CO₂ 幾乎沒有變化（表 1）。HCO₃⁻ 從靜息狀態下的 22.8±2.8 mmol·L⁻¹ 下降至 AT 的 20.8±2.9 mmol·L⁻¹（p<0.001），pH 值則從 7.46±0.03 降至 7.44±0.04（p<0.001）。ET-PCO₂ 從靜息狀態下的 3.59±0.66 kPa 下降至 AT 的 3.32±0.66 kPa（p＝0.017），而死腔容積與潮氣容積比（VD/VT）則從 16±6 上升至 18±4（p＝0.004）。在靜息或運動期間，Pa,CO₂ 或 ET-PCO₂ 與 VD/VT 比值之間皆無顯著相關性。此外，Pa,O₂ 與 Pa,CO₂ 在靜息及運動期間之間沒有相關性，但 Pa,O₂ 與 ET-PCO₂ 在靜息（r＝0.439，p<0.001）及 AT（r＝0.632，p<0.001）時呈現顯著相關性，這可能至少部分反映了通氣/灌注異常的影響。
如表 3 所示，靜息狀態下的 Pa,O₂（而非 Pa,CO₂）與峰值 V’O₂ 呈現微弱但顯著的相關性（r＝0.303，p＝0.03）。相較之下，AT 時的 Pa,O₂ 與 Pa,CO₂ 與峰值 V’O₂ 之間的相關性更強（分別為 r＝0.404，p＝0.005 和 r＝0.479，p<0.001）。此外，靜息及運動期間的峰值 V’O₂ 與換氣效率呈顯著負相關（表 3），支持換氣效率與心輸出量（即肺灌注）呈負相關的假設。
表 3— 血液氣體與心肺運動測試（CPET）變項之間的相關性
V’E/V’CO₂,AT 與靜息狀態下的 Pa,O₂ 和 Pa,CO₂ 呈顯著負相關（表 3），且與 AT 時的 Pa,O₂ 呈更強的負相關性（r＝-0.729，p<0.001）。
基線血液氣體與存活率之關聯
基線靜息狀態下的 Pa,O₂ 對存活率沒有顯著影響。將患者依據基線 Pa,O₂ 是否高於或低於中位數 67.5 mmHg 分組後，1 年存活率分別為 98% 和 84%，2 年為 79% 和 73%，3 年為 70% 和 63%，5 年為 58% 和 57%，8 年則為 58% 和 16%。兩組之間的差異未達統計顯著性（log-rank 分析，p＝0.18，見圖 1）。
當檢視 PA–a,O₂（肺泡–動脈氧分壓差）而非 Pa,O₂ 時，結果相似。PA–a,O₂ 的中位數為 5.58 kPa，PA–a,O₂ 高於或低於該數值的患者在存活率上未顯示顯著差異（p＝0.115）。
圖 1—
基線動脈氧分壓（Pa,O₂）對特發性肺動脈高壓（IPAH）患者存活率的影響。以 Kaplan–Meier 存活曲線分析 101 名 IPAH 患者，根據基線 Pa,O₂ 分為兩組：——：Pa,O₂ ≥8.97 kPa；······：Pa,O₂ <8.97 kPa。在 Pa,O₂ ≥8.97 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 51、20 個月 47、40 個月 31、60 個月 18、80 個月 14、100 個月 12、120 個月 5。在 Pa,O₂ <8.97 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 50、20 個月 38、40 個月 25、60 個月 18、80 個月 6、100 個月 2、120 個月 0。p＝0.18。
相較之下，基線靜息狀態下的 Pa,CO₂ 對存活率的影響顯著更強。ROC 分析顯示，Pa,CO₂ 以 4.25 kPa 作為預測 2 年存活率的最佳臨界值，靈敏度為 0.73，特異性為 0.66（AUC（95% CI）0.70（0.59–0.81）；p<0.001）。這個臨界值與本研究患者群體的 Pa,CO₂ 中位數相同。
當依據基線 Pa,CO₂ 是否高於或低於 4.25 kPa 分組後，兩組患者的存活率分別為：
1 年：98% 與 86%
2 年：82% 與 69%
3 年：80% 與 51%
5 年：77% 與 41%
8 年：65% 與 12%
這一差異在統計上具有高度顯著性（log-rank 分析，p<0.001，見圖 2）。
圖 2—
基線動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）對特發性肺動脈高壓（IPAH）患者存活率的影響。以 Kaplan–Meier 存活曲線分析 101 名 IPAH 患者，根據基線 Pa,CO₂ 分為兩組：——：Pa,CO₂ ≥4.25 kPa；······：Pa,CO₂ <4.25 kPa。在 Pa,CO₂ ≥4.25 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 57、20 個月 51、40 個月 35、60 個月 16、80 個月 13、100 個月 12、120 個月 5。在 Pa,CO₂ <4.25 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 44、20 個月 34、40 個月 21、60 個月 12、80 個月 4、100 個月 2、120 個月 0。p<0.001。
經過 3 個月藥物治療後獲得的血液氣體結果與基線結果相似。3 個月後的 Pa,O₂ 與存活率並無顯著相關性（見表 4）。然而，3 個月後的 Pa,CO₂ 與存活率的相關性比基線數值更為顯著。在此情況下，Pa,CO₂ 的臨界值為 4.32 kPa。Pa,CO₂ >4.32 kPa 的患者在 1、2、3、5 和 8 年的存活率分別為 95%、86%、83%、83% 和 78%。而 Pa,CO₂ <4.32 kPa 的患者在相同時間點的存活率分別為 88%、70%、57%、46% 和 15%。此差異在統計上具有高度顯著性（log-rank 分析，p<0.001，見圖 3）。
圖 3—
經 3 個月治療後的動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）對特發性肺動脈高壓（IPAH）患者存活率的影響。以 Kaplan–Meier 存活曲線分析 101 名 IPAH 患者，根據 3 個月後的 Pa,CO₂ 分為兩組：——：Pa,CO₂ ≥4.32 kPa；······：Pa,CO₂ <4.32 kPa。在 Pa,CO₂ ≥4.32 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 57、20 個月 51、40 個月 35、60 個月 16、80 個月 13、100 個月 12、120 個月 5。在 Pa,CO₂ <4.32 kPa 組中，各時間點的風險患者數分別為：基線 44、20 個月 34、40 個月 21、60 個月 12、80 個月 4、100 個月 2、120 個月 0。p<0.001。
表 4— 單變量分析中具預測存活率意義的參數
單變量邏輯回歸分析顯示，6MWD、RAP、心輸出量、肺血管阻力（PVR）、混合靜脈血氧飽和度（SV,O₂）以及基線和治療 3 個月後的 Pa,CO₂ 與存活率相關（見表 4）。然而，平均肺動脈壓（mPAP）和 Pa,O₂ 則未顯示出顯著相關性。
多變量邏輯回歸分析顯示，僅 6MWD、RAP 以及基線和 3 個月後的 Pa,CO₂ 與死亡率獨立相關（見表 5）。
多項變數作為死亡率預測指標的比較
如圖 4 所示，ROC 分析顯示基線低 Pa,CO₂ 的預後價值（AUC（95% CI）：0.70（0.59–0.81）；p<0.001）與 6MWD（0.79（0.69–0.87）；p<0.001）和 RAP（0.29（0.18–0.40）；p<0.001）相當，且優於 mPAP（0.41（0.29–0.53）；p＝0.138）或心輸出指數（0.64（0.53–0.76）；p＝0.021）。
圖 4— 多項變數對特發性肺動脈高壓（IPAH）患者存活率的預測能力。
——：右心房壓（RAP）
— – —：心輸出指數（Cardiac Index）
– – –：動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂）
······：6 分鐘步行距離（6MWD）
— – – —：平均肺動脈壓（mPAP）
—–：無判別能力線（No Discrimination Line）
討論
本研究證實，在特發性肺動脈高壓（IPAH）患者中，輕度低氧血症及輕至中度低碳酸血症在靜息與運動期間均為常見現象。低氧血症與低碳酸血症均未與肺動脈壓的高低相關。靜息狀態下的 Pa,O₂ 分別與 6 分鐘步行距離（6MWD）、右心房壓（RAP）及混合靜脈血氧飽和度（SV,O₂）呈現顯著但較弱的相關性。靜息狀態下的 Pa,CO₂ 與心輸出指數及 SV,O₂ 呈顯著相關。然而，本研究最重要的發現是基線及經過 3 個月藥物治療後的低 Pa,CO₂ 在 IPAH 患者中具有重要的預後價值。相較之下，Pa,O₂ 並未顯示出顯著的預後價值。
根據這些發現，有幾個問題值得進一步探討：
血液氣體與 IPAH 患者運動限制之間有何關聯？
慢性低碳酸血症的病理生理機制為何？換句話說，為什麼 IPAH 患者會過度換氣？
為什麼低碳酸血症即使與其他重要預後變項關聯不大，卻仍是預後不良的標誌？
血液氣體與 IPAH 患者運動限制之間的關聯
6 分鐘步行距離（6MWD）與靜息狀態下的 Pa,O₂（r＝0.3，p＝0.001）及運動期間的 Pa,O₂（r＝0.68，p<0.001）均呈現相關性。這一結果在預期之中，因為在 IPAH 患者中，限制運動的主要因素是氧供應，而氧供應取決於心輸出量和動脈血氧含量。
峰值氧耗量（Peak V’O₂）與靜息狀態下的 Pa,O₂ 呈現相關性，但與靜息狀態下的 Pa,CO₂ 無顯著相關性，這與左心衰竭患者的觀察結果一致。然而，在運動期間獲得的血液氣體顯示，Pa,O₂（r＝0.404，p＝0.005）及 Pa,CO₂（r＝0.479，p<0.001）在無氧閾值（AT）時均與峰值 V’O₂ 呈現顯著相關性。這可能表示，在運動期間較高的 Pa,O₂ 和 Pa,CO₂ 是更有效肺灌注的指標。
這一觀點也受到峰值 V’O₂ 與換氣效率（V’E/V’CO₂,AT）之間強烈負相關的支持（r＝-0.541，p<0.001）。先前的研究已在 IPAH 患者中報告過類似的相關性，同時也在充血性左心衰竭患者中觀察到，V’E/V’CO₂ 比值通常被視為肺灌注的指標。
因此，運動限制與靜息狀態下的 Pa,O₂ 僅有微弱相關性，但與運動期間的血液氣體（即 AT 時的 Pa,O₂ 和 Pa,CO₂）有更密切的相關性。由於受試患者並無明顯的換氣功能障礙，有理由相信運動期間較佳的血液氣體反映了較佳的肺血流量，例如更高的心輸出量。
為什麼特發性肺動脈高壓（IPAH）患者會過度換氣？
升高的 V’E/V’CO₂ 比值不足以完全解釋 Pa,CO₂ 偏低的現象。V’E/V’CO₂ 比值（換氣效率）描述了排出特定量二氧化碳所需的換氣量。在肺動脈高壓患者和心臟衰竭患者中，均觀察到 V’E/V’CO₂ 比值升高及 ET-PCO₂ 值降低，這可歸因於肺部灌注不足，包括其極端形式——死腔換氣。然而，這一觀點僅能解釋為何肺血管疾病患者需要增加換氣以維持生理性的 Pa,CO₂，卻無法解釋他們為何過度換氣，導致 Pa,CO₂ 下降至低於生理範圍，有時甚至低於 3.99 kPa。
多項證據顯示，過度換氣部分與低心輸出量（即肺灌注不足）有關。靜息狀態下心輸出量與 Pa,CO₂ 之間的相關性較弱，但具有顯著性（r＝0.235，p＝0.019），這與左心衰竭患者的觀察結果高度相似。此外，Pa,CO₂ 在無氧閾值（AT）時與峰值氧耗量（Peak V’O₂）之間存在更強的相關性（r＝0.479，p＝0.005），而後者部分反映運動期間的心輸出量。此外，Pa,CO₂ 在 AT 時與 V’E/V’CO₂,AT 之間存在顯著的負相關性（r＝-0.649，p<0.001），這一結果在左心衰竭患者中也有類似的觀察（r＝-0.651）。這表明隨著過度換氣的加劇，換氣效率下降。最後，疾病過程中 Pa,CO₂ 的變化與心輸出量的變化顯著相關。因此，有充分理由認為心輸出量（或氧供應）是換氣驅動的重要調節因子，無論是在靜息還是運動期間，心輸出量不足都可能成為一個強烈的換氣刺激來源，而這與基礎疾病類型無關。
為什麼低碳酸血症是肺動脈高壓患者預後不良的獨立標誌？
現有證據顯示，低碳酸血症反映了由多種機制引起的換氣驅動增加，這些機制包括低心輸出量、受損的 V’E/V’CO₂ 比值以及靜息與運動期間的氧供應不足。我們可以推測，某些調節機制可能被啟動，透過刺激換氣以優化全身的氧供應。因此，過度換氣的程度似乎反映了肺血管疾病的嚴重程度、心臟功能障礙及氧供應不足，這也直接解釋了低碳酸血症在肺動脈高壓患者中具有預後意義的原因。
研究限制
本研究存在若干限制，包括回溯性設計，以及所有數據均來自單一中心。由於研究時間跨度較長，治療策略有所不同，因此難以準確評估藥物治療對血液氣體的影響。此外，定期的追蹤心導管檢查並未納入本臨床計畫，運動血流動力學數據也無法獲取。此外，本研究依賴動脈化微血管血液氣體（arterialised capillary blood gases），而非直接測量動脈血液氣體，因此本結果正式僅適用於使用此技術獲得的血液氣體數據。然而，在採用動脈化微血管血液氣體技術之前，研究中心已進行廣泛比較，顯示該技術與動脈血液氣體之間具有高度一致性（未發表數據）。因此，若使用動脈血液氣體，預期結果應不會有顯著差異。最後，由於本研究僅納入 IPAH 患者，所得結果可能無法直接套用至其他類型的肺動脈高壓，或合併限制性或阻塞性肺部疾病、貧血等混雜因素的患者。儘管存在這些限制，本研究較大的樣本量、長期的隨訪，以及所有患者均常規進行血液氣體檢測，使研究者得以得出一些有意義且具有臨床重要性的結論。
結論
低動脈二氧化碳分壓（Pa,CO₂ <4.25 kPa）是特發性肺動脈高壓（IPAH）患者獨立的預後標誌，其預測死亡率的價值與 6 分鐘步行距離（6MWD）或右心房壓（RAP）等已建立的變數相當。動脈二氧化碳分壓易於測量且適合重複檢測，可能成為反映疾病嚴重程度的生物標誌物之一，有助於臨床評估與管理。
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