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。
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值 | 0.120 | 0.742 | 0.899 | 0.468 | 0.236 | 0.143 |
P值 | 0.729 | 0.460 | 0.371 | 0.640 | 0.814 | 0.887 |
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。
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 |
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。
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 |
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。
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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