儿童在全身麻醉期间，医护人员需要持续判断其呼吸是否正常。其中一项关键指标，是血液中的二氧化碳水平。
要获得最准确的结果，通常需要在动脉内置入细管并抽血检测。但新生儿和婴儿血管细小，置管难度较大；反复采血也可能增加血管损伤或贫血风险。
韩国研究团队尝试利用手术中采集的多种生命体征信号，在不额外采血的情况下评估儿童呼吸状态。天主教大学首尔圣玛丽医院圣尼古拉斯儿童医院金贤浩儿科教授团队21日介绍，他们开发出一款可估算血液二氧化碳水平的人工智能（AI）模型。论文第一作者为首尔峨山医院麻醉疼痛医学科住院医师朴柱贤，以及高丽大学医学院学生赵彩恩。
儿童手术中仅测呼气末二氧化碳，与真实血液数值存在差异
目前也有无需抽血即可监测呼吸状态的方法，即测量患者呼气末端排出的二氧化碳——“呼气末二氧化碳”检查。
但这一数值并不总与血液中的二氧化碳一致。当进入肺部的空气与血流灌注不匹配，或心肺功能存在问题时，两者差异可能增大。
为降低误差，研究团队在呼气末二氧化碳之外，进一步纳入体温、呼吸机设定值、年龄、疾病信息等变量，共使用10项信息训练AI。
分析3586名儿童，平均误差减少23%
研究团队分析了公开手术室生命体征数据库“VitalDB”中登记的3586名儿童患者数据，共计8853对测量值。
在VitalDB数据中，AI估算值与实际血液检测值的平均差为2.73mmHg；仅使用呼气末二氧化碳时，平均误差为3.56mmHg。综合多项生命体征信息后，误差减少0.83mmHg，约降低23%。
研究团队还用未参与AI开发的独立患者数据进行验证。在忠南大学医院50名儿童患者的92次测量中，平均误差为3.65mmHg；在首尔大学医院于2024年1月至2025年6月新收集的499名儿童患者的2138次测量中，平均误差为3.67mmHg。
在独立数据中，误差较VitalDB评估时约增加0.9mmHg，即应用于新患者时准确度有所下降。不过，尽管医院不同、数据采集时间也不同，两组验证人群的误差几乎一致。
能否减少血检仍需进一步确认
用AI估算儿童血液二氧化碳的尝试并非首次。首尔大学儿童医院研究团队曾于2024年基于32名使用呼吸机的儿童患者数据发表过类似模型。
本次研究的不同之处在于，研究使用了3586名接受手术的儿童数据，并在另外两组独立患者人群中再次测试。
不过，目前仍难以断言这项技术可以减少血液检查。本研究分析的是既往积累的诊疗记录，并未验证在真实手术室使用AI后，采血或动脉导管置入能减少多少。
此外，术前如血红蛋白等通过血液检查获得的信息也被纳入AI计算。与其说这是“完全不抽血”的技术，不如说更接近一种辅助工具，用于判断术中需要多频繁进行血液检查。
金贤浩教授表示：“虽然无法完全替代动脉血气分析，但在动脉置管困难或难以频繁检查的情况下，可能成为有用的辅助工具。”他补充说：“若要用于实际诊疗，还需要进一步研究，在患者身上直接应用并验证效果。”
研究结果发表在国际学术期刊《麻醉学（Anesthesiology）》上。
