中华急诊医学杂志  2019, Vol. 29 Issue (4): 510-514   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2019.04.022
腹内压联合肠型脂肪酸结合蛋白对机械通气患者急性胃肠损伤的诊断价值
骆宁 , 路玲 , 高红梅     
天津市第一中心医院ICU 300192
摘要: 目的 探讨腹内压(intra-abdominal pressure, IAP)联合肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein, IFABP)对机械通气患者并发急性胃肠损伤(acute gastrointestinal injury, AGI)的早期诊断价值。方法 选取2015年8月至2015年12月天津市第一中心医院ICU收治的机械通气患者119例, 并发AGI患者78例, 未并发AGI患者41例。记录并比较两组患者的多项生理和实验室指标。结果 两组患者性别、年龄、APACHE Ⅱ评分、身体质量指数、乳酸及平均动脉压无差异统计学意义(P>0.05);机械通气时间、氧合指数、PEEP、血浆瓜氨酸、IFABP及IAP的OR值均大于1, 提示这些指标均是机械通气患者并发AGI的危险因素; 危险因素IAP、IFABP、机械通气时间及呼气末正压(end-expiratory positive pressure, PEEP)的曲线下面积均大于0.5, 对机械通气患者并发AGI有一定的预测诊断价值; 其中, IAP的敏感性、特异性分别为95.0%、80.0%, IFABP的敏感性、特异性分别为87.5%、50.0%;且IAP与IFABP具有相关性, 相关系数r=0.621, P=0.031。结论 机械通气时间、氧合指数、PEEP、血浆瓜氨酸、IFABP及IAP是机械通气患者并发AGI的危险因素, IAP、IFABP、机械通气时间及PEEP对机械通气患者并发AGI有一定的预测诊断价值, IAP和IFABP的诊断价值较高, 二者具有相关性, 联合应用可为临床AGI诊断提供一定的客观依据。
关键词: 机械通气     急性胃肠功能损伤     腹内压     肠型脂肪酸结合蛋白     瓜氨酸    
The early diagnostic value of IAP combined with IFABP for patients with mechanical ventilation complicated with AGI
Luo Ning , Lu Ling , Gao Hongmei     
ICU of the First Center Hospital of Tianjin, 300192, China
Abstract: Objective To investigate the early diagnostic value of intra-abdominal pressure (IAP) combined with intestinal fatty acid binding protein (IFABP) for patients with mechanical ventilation complicated with acute gastrointestinal injury (AGI). Methods From August 2015 to December 2015, 119 patients with mechanical ventilation were admitted to ICU in our hospital, with 78 cases of AGI patients and 41 cases of non- AGI patients. Multiple physiological indexes and laboratory indexes of the two groups were recorded and compared. Results There was no statistical difference in sex, age, APACHE Ⅱ score, BMI index, Lac and mean arterial pressure (MAP) between the two groups (P > 0.05); the OR values of mechanical ventilation time, oxygenation index, end-expiratory positive pressure (PEEP), CIT, IFABP and IAP were more than 1, so these indicators were all risk factors for AGI in patients with mechanical ventilation. The area under the curve of IAP, IFABP, mechanical ventilation and PEEP were more than 0.5, indicating that these indicators have a certain predictive value for AGI patients with mechanical ventilation. The sensitivity and specificity of IAP were 95% and 80% respectively, and the sensitivity and specificity of IFABP were 87.5% and 50%, respectively. IAP was correlated with IFABP (r = 0.621, P = 0.031). Conclusions Mechanical ventilation time, oxygenation index, PEEP, CIT, IFABP, and IAP are risk factors for AGI patients with mechanical ventilation. IAP, IFABP, mechanical ventilation time and PEEP have a certain predictive value for AGI patients with mechanical ventilation. The diagnostic value of IAP and IFABP is high, and the two are closely related. Combined application can provide a certain Objective basis for clinical AGI diagnosis.
Key words: Mechanical ventilation     Acute gastrointestinal injury     Intra-abdominal pressure     Intestinal fatty acid binding protein     Citrulline    

机械通气患者易并发急性胃肠功能障碍一直受到关注,2012年欧洲危重病学会针对重症患者胃肠道功能障碍,提出了急性胃肠道损伤(acute gastrointestinal injury, AGI)分级及相关治疗措施[1],有一定的临床价值,AGI分级与ICU喂养不耐受具有较强的相关性[2],现已广泛应用于指导重症患者早期肠内营养支持和肠康复治疗[3-4]。但是AGI分级主要依靠临床症状和体征,主观性强,临床应用时可能出现一定差异。与其他器官损伤相比,肠道损伤的血清学指标也较少,例如血乳酸水平[5]和凝血时间[6]等指标可作为脓毒症的观察指标,但却不具备肠道特异性。

近年来国内外多项研究显示,血清瓜氨酸(citrulline, CIT)和肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal type fatty acid binding protein, IFABP)可在一定程度上反映危重症患者的肠道功能,但CIT受患者肾功能影响较大。

故本研究试图探讨腹内压(intra-abdominal pressure, IAP)联合IFABP在机械通气患者并发AGI中早期诊断价值,为临床早期诊断和治疗AGI提供量化的客观指标。

1 资料与方法 1.1 一般资料

本试验采用前瞻性研究,选择2015年8月至2015年12月天津市第一中心医院ICU收治的有创机械通气患者。主要原发病包括重症肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性发作、肺栓塞、急性心肌梗死、病理产科、脑血管意外、大面积烧伤和严重创伤等危重症患者,纳入标准:①有创机械通气≥72 h;②无胃肠道创伤或手术史者;排除标准:机械通气前已存在AGI、膀胱术后及肾移植术后等患者及特征人群(孕妇、哺乳期妇女、年龄小于14岁、精神病患者等)。

经本院伦理委员会讨论通过(E2013004K),并征得家属知情同意后,最终纳入患者119例,其中并发AGI患者共78例(AGI组),机械通气未并发AGI患者41例(非AGI组)。记录全部患者开始机械通气时的APACHE Ⅱ评分、身高质量指数(body mass index, BMI)、动脉血乳酸(lactic acid, Lac)、平均动脉压(mean arterial pressure, MAP),并记录患者机械通气时间;记录患者机械通气期间呼气末正压(end-expiratory positive pressure, PEEP)、氧合指数、IAP(AGI组记录确诊AGI时指标,非AGI组记录开始机械通气时指标)。

1.2 CIT和IFABP

非AGI组患者随机(随机数字法)取血,AGI组为确诊AGI时采集患者静脉血2 mL,经3 000 r/min离心5 min(中国北京白洋医疗器械有限公司CDB3-32离心机),上清液液置于-80℃冰箱保存(中国青岛海尔特种电器有限公司DW-86L388立式超低温保存箱)。采用ELISA法检测静脉血液中CIT和IFABP的表达量(中国武汉华美公司ELISA酶免试剂盒)。

1.3 IAP测量

依据Bodnár等[7]使用的间接测量法:患者仰卧位,排空膀胱,采用前茂企业(中国上海)AbViser膀胱内静压监测包(ABV300),通过三通将换能器与导尿管连接,换能器与导联线连接通过模块将数字显示在监护仪上,每次测量时通过三通向膀胱内注入20 ml生理盐水将换能器置于耻骨联合水平面,测得的数据即为膀胱内压值,亦即IAP。

1.4 统计学方法

使用SPSS17.0软件进行统计分析,计量资料采用均数±标准差(Mean±SD)表示,两组患者年龄、APACHE Ⅱ、BMI、Lac、MAP采用成组t检验分析;Logistic回归分析分析AGI的危险因素;计算CIT、IFABP、机械通气时间、PEEP、氧合指数及IAP评估患者AGI的特异性和敏感性,绘制ROC曲线(受试者工作特征曲线),采用Pearson线性相关对本研究中IAP与IFABP进行相关分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 两组患者基线水平的比较

两组患者行机械通气时基线水平指标如:性别、年龄、APACHEⅡ评分、BMI指数、Lac及MAP在两组患者之间差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1

表 1 两组患者机械通气时基线水平的比较 Table 1 Comparison of baseline levels between two groups of patients during mechanical ventilation
组别 性别
(男/女)
年龄
(岁)
APACHE Ⅱ
(分)
BMI指数
(kg/m2)
Lac
(mmol/L)
MAP
(mmHg)
AGI组 45/33 58.28±12.81 24.78±6.99 25.71±5.8 5.73±2.22 60.77±11.27
非AGI组 25/16 56.44±12.99 23.61±6.30 25.15±6.85 5.83±1.98 61.09±13.07
χ2/t 0.120 0.742 0.899 0.468 0.236 0.143
P 0.729 0.460 0.371 0.640 0.814 0.887
2.2 机械通气患者并发AGI的危险因素

分析结果显示:协变量机械通气时间、氧合指数、PEEP、CIT、IFABP及IAP的OR值均大于1,提示机械通气时间、氧合指数、PEEP、CIT、IFABP及IAP均是危险因素,可增加机械通气患者并发AGI的发生率。见表 2

表 2 AGI的危险因素Logistic回归分析结果 Table 2 Risk factors of AGI logistic regression analysis Results
指标 B S.E. Wald df Sig. OR 95.0% C.I
机械通气时间 0.040 0.019 4.334 1 0.037 1.041 1.002~1.082
住ICU时间 -0.325 0.168 3.748 1 0.053 0.722 0.520~1.004
氧合指数 0.001 0.009 0.006 1 0.937 1.001 0.982~1.019
PEEP 0.040 0.279 0.021 1 0.885 1.041 0.603~1.798
CIT -0.003 0.001 3.702 1 0.054 1.997 0.994~1.010
IFABP 0.006 0.003 4.569 1 0.033 1.006 1.001~1.012
IAP 0.348 0.128 7.422 1 0.006 1.417 1.103~1.820
2.3 ROC曲线分析AGI危险因素的诊断价值

ROC曲线结果显示:危险因素IAP、IFABP、机械通气时间及PEEP的曲线下面积均大于0.5,对机械通气患者并发AGI有一定的预测诊断价值;而危险因素CIT和氧合指数的曲线下面积均小于0.5,对机械通气患者并发AGI没有预测诊断价值。其中,IAP的敏感性、特异性分别为95.0%、80.0%,IFABP的敏感性、特异性分别为87.5%、50.0%,机械通气时间和PEEP的特异性及敏感性相对较低,提示这两项指标对机械通气患者并发AGI的预测诊断价值较小。见表 3, 图 1

表 3 ROC曲线分析AGI危险因素 Table 3 ROC curve analysis AGI risk factors
指标 曲线下面积 最佳截断点 敏感性 特异性 Youden指数
CIT 0.215 1 917.750 0.600 0.033 -0.367
IFABP 0.784 252.000 0.875 0.500 0.375
机械通气时间 0.699 111.500 0.750 0.333 0.083
PEEP 0.630 6.000 0.725 0.600 0.325
氧合指数 0.171 243.50 0.275 0.233 -0.492
IAP 0.885 14.000 0.950 0.800 0.750

图 1 ROC曲线分析AGI危险因素 Fig 1 ROC curve analysis AGI risk factors
2.4 IAP与IFABP的关系

使用Pearson线性相关对其分析,发现两者具有一定的相关性,IAP与IFABP相关系数r = 0.621,P = 0.031。散点图分布见图 2

图 2 IAP与IFABP的关系 Fig 2 The relationship between IAP and IFABP
3 讨论

研究显示,危重症患者AGI发生率很高,最常见的症状是胃肠音减弱和消失[8]。接受机械通气治疗的患者AGI的发生率可达42.7%,明显高于非机械通气患者[9],突出表现为IAP升高。IAP可以作为AGI分级的重要依据,也是AGI患者院内死亡的重要因素;有研究显示,IAP和腹腔灌注压水平均与危重病患者的病情严重程度和预后密切相关[10]。本研究分析了AGI发生的诸多危险因素,结果显示,机械通气时间、氧合指数、PEEP、CIT、IFABP及IAP均是AGI发生的危险因素(OR值均大于1),均可增加机械通气患者并发AGI的风险。其中IAP、IFABP、机械通气时间及PEEP的ROC曲线下面积均大于0.5,提示这些指标对机械通气患者并发AGI有一定的预测诊断价值。

IAP是AGI的重要客观指标,随着IAP的不断升高,其对患者肾脏系统、呼吸系统、神经系统和心血管系统的影响也越严重[11]。本试验结果显示,IAP诊断AGI的敏感性、特异性分别为95.0%、80.0%,故可作为AGI早期诊断的可靠指标。IFABP仅存在于成熟的绒毛上皮细胞中,相对分子质量约为15 000,正常情况下,血清中的IFABP含量极少,但在肠上皮细胞受损、细胞通透性增加时,IFABP则通过毛细血管和毛细淋巴管释放入血[12],且IFABP较为稳定,室温中可保持24 h,因此适合作为评价肠细胞早期损伤的标志物[13-14]。朱承睿等[15]的研究表明,对于重度脓毒症患者,其血清中IFABP的浓度与APACHE Ⅱ评分、TNF-α、IL-6有一定的相关性。本试验结果显示,IFABP诊断AGI的敏感性、特异性分别为87.5%、50.0%,也可作为AGI早期诊断的较好指标。且IAP与IFABP之间具有线性相关关系,有统计学差异(P<0.05),二者联合可为临床AGI诊断提供一定的客观依据。笔者认为,二者具有相关性的可能原因在于:腹压升高,心排出量下降,下腔静脉压力显著升高,胃肠道血液灌注量减少,造成局部应激性溃疡,胃肠道黏膜淤血;肠屏障功能受损,肠道系统血液灌注锐减,肠黏膜受损,肠上皮细胞发生凋亡和坏死[16],肠绒毛内的血管襻呈U型极度弯曲,血供减少导致氧的逆向交换,肠绒毛缺氧,其中绒毛顶端损伤最重,而这正是IFABP特异性存在的部位。

同样作为肠道功能血清学指标,CIT是一种非蛋白质的α-氨基酸,以谷氨酰胺为前体,在小肠黏膜上皮细胞、吸收上皮细胞中特异性合成,当患者发生胃肠功能障碍时,小肠黏膜上皮细胞合成并释放进入血液循环中的CIT数量减少[17]。但是由于近80%的CIT经肾脏代谢,有实验证实中度肾功能不全患者(内生肌酐清除率≤50 ml/min),瓜氨酸体内浓度水平因肌酐清除率降低而升高,但数据均无统一性[18-19]

本试验显示IAP和IFABP均对AGI诊断有一定的价值,IAP的敏感性和特异性均高于IFABP,但在临床操作过程中,IAP的干扰因素较多,测量必须严格按照操作要求进行方能获得准确结果。而机械通气时间和PEEP虽然对AGI诊断的敏感性和特异性均较低,但是也提示长期带机和高PEEP支持的患者需警惕AGI的发生。另外,本试验未对不同级别的AGI患者进行分层分析,也未对不同程度肾功能不全患者的血浆CIT水平进行深入探讨,还需进一步细化研究。

机械通气患者AGI的发生率高,与患者预后密切相关。及早诊断能有效预防和治疗患者胃肠功能障碍,防止病情发展,因此,研究评价胃肠功能障碍的客观指标,具有非常重要的临床意义。

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