ESTIMATION OF ACID‐BASE OF VENOUS AND ARTERIAL BLOOD FROM CAPILLARY SAMPLES
Authors: Howland William S. , Schweizer Olga , Murphy Terence W. 
Published: December 2008

Comparisons were made between acid‐base values obtained from arterial, ear‐lobe, finger‐pulp and venous blood. Statistical analysis of the results indicated that samples obtained from the ear lobe could be used to estimate the acid‐base parameters of arterial blood in the absence of any autonomic upset in the anesthetized patient.

Values obtained from the finger tip seem to represent venous blood. We believe that this technique for estimation of the acid‐base parameters represents a convenience in cases where the major vessels are inaccessible perhaps due to surgical draping, besides avoiding the hazards of arterial puncture.

Statistical Considerations

The fundamental observations made on each sample of blood in this instance consist of the three pH measurements made at three different PCO2 levels. Two of these are known and represent the partial pressures of carbon dioxide in the tanks used with the machine and one is the unknown (blood) carbon dioxide tension. These observations are then inserted into the nomogram. The five other values named above are then obtained from the nomogram, and we then have six quantities to define the acid‐base status of the patient. In this situation, the nomogram represents a transformation of the original data, and as such it cannot produce more independent parameters than the original number of observations. This is consistent with our understanding that only three parameters, e.g. pH, PCO2 and buffer base, are sufficient to determine the acid‐base status of a patient. Various combinations of these six parameters are used to suit the individual taste, although any three represent a valid determination of the acid‐base status, e.g., we could use standard, total, and actual bicarbonate. However, because only three parameters are necessary to define the acid‐base status, the “F” test will only be valid if it is employed on not more than three comparisons, i.e., only three comparisons can be independent or orthogonal. The “F” test used was that for the classical technique of analysis of variance (fixed effects model). The “F” test is the ratio of the between‐group mean square, which estimates the variance plus a function of the non‐centrality parameter, and the within‐group mean square, which estimates the variance.

Die Säure‐Basenwerte aus dem arteriellen, venösen, Ohrläppchen‐ und Fingerbeerenblut wurden miteinander verglichen. Eine statistische Analyse der Resultate zeigte, dass Blutproben aus dem Ohrläppchen zur Bestimmung der Säure‐Basen‐Parameter für arterielles Blut herangezogen werden konnten, falls keine vegetative Störung beim narkotisierten Patienten vorlag.

Die Werte aus der Fingerspitze schienen denen des venösen Blutes zu entsprechen. Wir glauben, dass diese Technik zur Abschätzung der Säure‐Basenwerte eine Vereinfachung in alien jenen Fällen darstellt, bei denen grosse Gefässe nicht zugänglich sind, etwa infolge der chirurgischen Verbände. Des weiteren werden auch die Gefahren der Arterienpunktion vermieden.

Statistische Erwägungen

Die Grundbeobachtungen, die bei jeder Blutprobe gemacht wurden, bestanden in drei pH‐Messungen, die bei drei verschiedenen Kohlensäurespannungen durchgeführt wurden. Zwei davon sind bekannt. Sie entsprechen den CO2‐Partialdrucken in den Zylindern des Apparates. Die dritte ist die unbekannte (Blut‐) Kohlensäurespannung. Diese Beobachtungen werden dann in das Nomogramm übertragen. Die anderen fünf oben erwähnten Werte können dann aus dem Nomogramm abgelesen werden. Wir haben dann sechs Werte zur Verfügung, um den Säure‐Basenstatus des Patienten zu definieren. Das Nomogramm stellt daher eine Übertragung der Originaldaten dar und kann als solches keine unabhängigeren Parameter als die ursprüngliche Zahl der der Beobachtungen ergeben. Dies ist in Übereinstimmung mit unserer Vorstellung, dass nur drei Parameter, z.B. pH, PCO2 und die Alkalireserve (Pufferbasen) ausreichen, um den Säure‐Basenstatus eines Patienten zu bestimmen. Man verwendet je nach der individuellen Einstellung verschiedene Kombinationen aller sechs Parameter, obzwar jeweils drei eine gültige Bestimmung des Säure‐Basenzustandes darstellen. So könnten wir z.B. auch Standard‐, Total‐ und aktuelles Bikarbonat verwenden, da jedoch nur 3 Parameter notwendig sind um den Säure‐Basenstatus zu definieren, ist der →F‐Test← nur gültig, wenn er bei nicht mehr als drei Vergleichen angewandt wird, d.h. nur drei Vergleiche können unabhängig oder orthogonal sein. Wir verwendeten den F‐Test nach der klassischen Technik der Varianzanalyse. Der F‐Test ist das Verhältnis des Quadrates des Durchschnittes der →Dazwischen‐Gruppe←, welches die Varianz bestimmt, plus einer Funktion des Nicht Zen‐tralitätsparameters einerseits und des Quadrates des Durchschnittes der →Innerhalb‐Gruppe←, welcher die Varianz bestimmt.