经皮无创血气监测技术是通过CLARK电极对皮肤加热，使探头所在部位的皮下毛细血管血供增加，动脉血和表皮下毛细血管产生气体交换，毛细血管动脉化，氧从毛细血管弥散到皮下组织、皮肤，进而监测到PtcO₂的技术，其具有无创、实时监测、反映组织氧及二氧化碳分布等优点。研究表明PtcO₂/PtcCO₂能够反映患者的PaO₂/PaCO₂的即时变化，在危重症的诊疗中具有应用价值。

休克的本质是组织灌注不足造成的缺氧表现，无论是在急诊或是重症监护病房中均具有较高的病死率。提高对休克的早期认识，进行早期干预，并加强对高危患者病情变化的管理与监测，是降低休克病死率的重要措施之一^[1~3]。1851年VonGerlach等人研究发现氧可以透过皮肤并进行弥散，1929年Shaw等发现影响经皮呼吸的主要因素是与皮肤接触的外界空气温度，但直到1972年Eberhard等才通过加热探头的方式使皮肤毛细血管动脉化以及微电极技术的发展，使得PtcO₂和PtcCO₂才真正应用于临床^[4]。PtcO2监测在休克的早期预警、预后评估及治疗指导中的应用与其他临床监测指标均有一定的相关性。

He等研究发现10min氧负荷值(吸入纯氧10min后PtcO₂值－基础PtcO₂值)小于53mmHg，可以预测心排血量小于3L/(min·m²)；10min氧负荷值可以精确地预测ICU休克患者的病死率^{[5, 6]}。Yu等研究休克患者氧负荷试验发现，复苏24h后的氧负荷试验最佳数值是达到25mmHg以上；而在复苏开始时及24h后的血乳酸水平及血流动力学参数与器官功能衰竭无明显统计学差异^[7]。同时，对于以PtcO₂作为休克复苏终点的重症脓毒症及脓毒性休克患者的治疗，较以氧输送(DO₂)和混合静脉血氧饱和度(SvO₂)作为复苏终点更能改善预后，提高了休克患者的生存率^[8]。

经皮无创血气监测技术可应用于麻醉的各个时期，同时可作为患者血气改变的早期警报，使通气治疗方案让病人更加获益。Healey等研究表明PtcCO₂能发现PaCO₂早期改变，当PtcCO₂升高0.667kPa，血气分析PaCO₂即能明显升高，PtcCO₂可及时评估临床患者的病情变化及减少不必要的创伤性的血气分析^[9]。公茂伟等研究也证明PtcO₂监测技术在临床麻醉中应用具有可行性，PtcO₂监测作为组织灌注与氧合的监测指标有良好的应用前景^[10]。虽然体表血氧饱和度(SpO₂)监测也是麻醉中常用的监测项目，但SpO₂和PaO₂之间并非线性关系，PaO₂大于10.7kPa (80mmHg)时，SpO₂即接近100%，PaO₂再增高对SpO₂几乎无影响，故SpO₂测定存在生理局限性。在麻醉期间提高氧流量，只要PaO₂不低于10.7kPa (80mmHg)，脉搏氧饱和度仪就不能反映PaO₂变化，故SpO₂不能及时反映氧分压的变化及不同氧流量对氧分压的影响。而PtcO₂较SpO₂敏感，能及时反映PaO₂的变化，指导调整氧浓度及相关呼吸机参数，及时发现高氧状态，避免氧中毒的发生。有研究证实后腹腔镜下泌尿外科手术中，PtcO₂比PetCO₂能更准确地估计PaCO₂，可作为一种持续无创的监测手段应用于麻醉的各个时期^[11]。

外周血管病变是糖尿病病人难治性溃疡、疼痛等并发症的常见病因，外周血管病变具有发病年龄早、进展快、病情重且复杂等特点，其早期诊断和治疗可以预防或减少糖尿病足坏疽的发生，局部皮肤微循环是反映全身微循环的监测点，PtcO₂检测可以反映局部皮肤和皮下组织微循环血液的氧分压，了解微循环的功能状态，以40mmg为分界点，PtcO₂ ≥40mmHg表示没有缺氧，PtcO₂＜40mmHg为缺氧表现, 被用来评估是否存在皮肤微循环障碍和周围动脉病变(PAD)。

糖尿病周围神经病变(DPN)是糖尿病最常见的慢性并发症之一，临床上以肢体疼痛、麻木为特征，严重影响生活质量, 给患者带来沉重的经济负担，神经传导速度(NCV)是“金标准”，然而多是神经病变发展到一定程度而非早期。徐炽天等提出PtcO₂测定可能对于DPN的早期诊断有一定临床价值^[12]。Deng等对T2DM患者测定仰卧位和坐位PtcO₂值，分析发现确诊DPN患者PtcO₂较低，PtcO₂是DPN的危险因素，进一步分析发现PtcO₂差值诊断DPN灵敏度61.1%，特异度73.8%，最佳临界点为19.5mmHg，证实检测PtcO₂对于DPN是具有潜在价值的诊断方法^[13]。王国凤等通过对糖尿病周围神经病变的研究发现，与正常PtcO₂组比较，低PtcO₂组DPN患者增加，运动和感觉神经NCV降低，Logistic回归分析显示，PtcO₂是DPN的独立危险因素^[14]。

皮瓣移植被广泛应用于组织缺损的修复重建中，在肢体功能恢复中起到了非常重要作用，但常常因移植后缺血缺氧导致移植的失败^[15~17]。Rochat等对犬的皮瓣模型监测中发现，皮瓣血管阻断后，PtcCO₂值稳定的低于6.6kPa时，预示移植皮瓣存活率高；而高于9.3kPa则预示皮瓣血管危象^[18]。钟波夫的研究结果表明，PtcO₂值在动、静脉阻断后变化明显不同，能够较好地区别动、静脉栓塞^[19]。PtcCO₂值可敏感地随着皮瓣血管的阻断和复通发生变化，准确的反映了皮瓣的供血状况，是组织灌注的可靠指标。

无创通气(NIV)是治疗神经肌肉疾病(NMD)引起的慢性呼吸衰竭(CRF)、限制性胸廓疾病(RTD)、肥胖低通气综合征(OHS)和中央低通气综合征(CHS)等疾病的有效治疗措施，但需要定期监测以评估是否有日间和夜间的残留低/高碳酸血症，并采取有效的治疗措施^{[20, 21]}。Sigurd AarrestadH等研究显示，在使用NIV治疗的病情稳定的CRF患者中，PtcCO₂可以准确预测PaCO₂的值^[22]。Oppen等在一项实验性观察性研究中，评估了PtcCO₂用于计算PH值并指导急性NIV的潜在作用，发现根据经皮参数确定的假定的临床设定有85%与真正的临床决策相符。因此，通过这项观察性的研究可证实PtcCO₂监测可以持续性的、可靠地预测PCO₂的水平，并且可以对PH值进行计算^[23]。董丹江等研究表明无创通气的AECOPD患者通过监测PtcCO₂、PtcO₂水平，可作为无创通气后血气改变的早期提示，有利于早期评估无创通气的效果，以选择最佳呼吸机治疗参数，减少不必要的创伤性血气分析检查^[24]。

需机械通气的重症早产儿常需动态监测血气分析以指导临床，更为重要的是对早产儿尤其是极低出生体质量的早产儿，PaO₂及PaCO₂的数值对此类患儿的影响较大，所以临床上更需动态监测血气分析。对早产儿这一特殊群体，采血困难，反复易导致感染、医源性失血，且反复刺激患儿不利于疾病的恢复。国外文献报道由于新生儿皮肤较薄，对气体的弥散较好，因此测定结果比成人更准确，且与PtcO₂和PaO₂的相关性相比，PtcCO₂和PaCO₂相关性更好，这可能与CO₂弥散率较高有关^[25]。杨丽研究发现，PtcCO₂和动脉血气的PaCO₂具有较好的相关性，r=0.754；PtcO₂和动脉血气的PaO₂有一定的相关性，r=0.903。其动态的变化可及时反映病情变化，可动态预测PaO₂及PaCO₂。其监测操作简单，无创操作对患儿影响小，可持续检测，同时减少护士的操作而带来的对患儿的损伤^[26]。Joseph等通过对101例心胸手术后的新生儿及儿童同时行PtcCO₂与PaCO₂测定，发现二者相差0~2mmHg占81%，3~5mmHg占18%，大于6mmHg占1%，PtcCO₂与PaCO₂相关性高达0.941。因此，PtcCO₂可以替代PaCO₂用于心胸手术后的新生儿及儿童的连续的临床监测^[27]。

经皮无创血气监测和传统血气分析相比有多优点，但也存在一定局限性，年龄、皮肤的厚度、温度、血管活性药物的使用、组织灌注不良及中毒等因素都可以影响氧气自毛细血管床向经皮测仪电极膜的扩散，这些情况存在时PtcO₂/CO₂与PaO₂/PaCO₂的相关性较差，从而影响经皮血气监测的准确性。经皮无创血气监测只能监测到PaO₂及PaCO₂，无法监测到pH值、碳酸氢离子、钠离子、钾离子等，故在临床中经皮无创血监测不能完全取代血气分析。它只能作为一种监测手段应用于临床，随着科学技术的发展，它会在临上应用更广泛。