脓毒症为感染引起的宿主反应失调所导致的致命性器官功能障碍,是急诊危重病患者的首要死因[1]。脓毒性休克作为脓毒症重症表现,病情进展迅速,需要及时救治,以降低死亡风险。因此,在脓毒症早期预测脓毒性休克的发生并及时干预有重要临床意义。
脓毒症病理生理机制复杂,过度的炎症反应及细胞因子风暴在脓毒症发病及病情进展中发挥重要作用[2]。经皮氧分压/经皮二氧化碳分压(TcPO2/TcPCO2)监测具有无创、操作简便及可连续等优点,已成为评估重症患者微循环灌注的常用方法[3-4]。而TcPO2、白介素(IL)-6等指标可预测脓毒症患者的预后[5-6]。本研究旨在探讨细胞因子、TcPO2/吸入氧浓度(FiO2)、危重评分、炎症标志物等对脓毒症患者入院7 d内进展为脓毒性休克及28 d生存情况的预测价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料前瞻性选择2018年7月至2018年12月就诊于复旦大学附属中山医院急诊科的117例脓毒症患者。脓毒症及脓毒性休克诊断依据2016年国际脓毒症3.0指南[7]。脓毒症即患者发生感染或疑似感染,同时序贯性器官功能衰竭评估(SOFA)评分≥2分。脓毒性休克为患者在充分扩容基础上仍需用血管活性药物来维持平均动脉压≥65 mmHg,且血清乳酸水平>2 mmol/L。
纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)符合脓毒症诊断标准;(3)住院时间>1 d;(4)患者或家属知情同意并签署知情同意书。排除标准:(1)急、慢性皮肤病或烧伤患者;(2)哺乳期或孕产妇;(3)来院时已进展为脓毒性休克的患者;(4)原发性低血压患者;(5)不同意参与本研究或临床资料不完整的患者。最终纳入96例脓毒症患者。本研究获得复旦大学附属中山医院伦理委员会审核批准(B2019-281R)。
1.2 观察指标记录临床资料及入院时首次测定的TcPO2/FiO2、细胞因子、炎症标志物、肾功能、血乳酸等血液检测指标,同时收集患者入院时的急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、SOFA评分。主要结局指标为入院7 d内进展为脓毒性休克;次要结局指标为入院28 d预后。分别根据主要结局指标及次要结局指标分为休克组(n=14)与非休克组(n=82)、生存组(n=63)与死亡组(n=33)。
1.3 检测方法采集患者外周静脉血,送检验科完成细胞因子及生化检测。采用全自动流式分析仪(Thermo Fisher, 美国)进行白细胞计数检测;采用Immulite 1000/2000分析仪通过固相、夹心及化学发光法对血清中的肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素2受体(IL-2R)、IL-6、IL-8、IL-10等细胞因子进行检测;采用罗氏720分析仪通过免疫比浊法测定C反应蛋白(CRP);采用强生4600分析仪通过干片法测定肾功能、血乳酸等血生化指标。
采用TcPO2监测仪(TCM4, 雷度公司, 丹麦)测量TcPO2。使用前调整监测仪温度为42~44 ℃,周围环境温度尽量维持在22~25℃。操作前进行标准气体校正。监测部位取前胸部肋间隙等毛细血管分布均匀区域,避开大静脉、皮肤缺损、毛发旺盛、瘢痕、骨骼、水肿等部位。使用乙醇擦拭皮肤以去除油脂等物质,粘贴专用固定环,连接TCM机器,将导联液滴至固定环内,排除空气干扰,将探头逆时针旋转90°以保证与固定环充分固定,监测约20 min,数据稳定后读取数值。
1.4 统计学处理采用SPSS 25.0进行数据处理和分析。若计量资料呈正态分布,以x±s表示,组间比较采用独立样本t检验;若计量资料呈非正态分布,以M(P25, P75)表示,组间比较采用秩和检验。计数资料以n(%)表示,组间比较采用χ2检验。采用logistic回归分析筛选脓毒症患者入院7 d内进展为脓毒性休克及28 d预后的独立危险因素。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析危险因素预测患者7 d内进展为脓毒性休克及28 d预后的效能。检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 细胞因子、TcPO2/FiO2联合危重评分对脓毒症患者进展为脓毒性休克的预测价值 2.1.1 休克组与非休克组患者一般资料比较结果(表 1)显示:96例脓毒症患者中,男性57例(59.4%)、女性39例(40.6%),入院7 d内进展为脓毒性休克14例。两组患者入院时年龄、性别、感染部位、机械通气使用率差异无统计学意义。与非休克组相比,休克组患者发病时间更短(P=0.044),细菌、真菌检出率更高(P<0.05),入院时危重评分更高(P<0.001)。
指标 | 总体(n=96) | 非休克组(n=82) | 休克组(n=14) | P值 |
年龄/岁 | 71(58, 83) | 70(55, 82) | 72(65, 86) | 0.273 |
性别n(%) | 0.147 | |||
男性 | 57(59.4) | 46(56.1) | 11(78.6) | |
女性 | 39(40.6) | 36(43.9) | 3(21.4) | |
发病时间/d | 3(1, 7) | 4(2, 7) | 2(1, 4) | 0.044 |
感染部位n(%) | ||||
肺部 | 79(82.3) | 66(80.5) | 13(92.9) | 0.452 |
腹部 | 32(33.3) | 26(31.7) | 6(42.9) | 0.413 |
泌尿系统 | 23(24.0) | 18(22.0) | 5(35.7) | 0.265 |
血流 | 8(8.3) | 5(6.1) | 3(21.4) | 0.090 |
皮肤和软组织 | 9(9.4) | 8(9.8) | 1(7.1) | 0.611 |
检出病原体n(%) | ||||
细菌 | 26(27.1) | 19(23.2) | 7(50.0) | 0.037 |
真菌 | 32(33.3) | 24(29.3) | 8(57.1) | 0.041 |
其他 | 5(5.2) | 5(6.1) | 0 | 0.766 |
危重评分 | ||||
SOFA评分 | 4(3, 7) | 4(2, 6) | 9(6, 11) | <0.001 |
APACHEⅡ评分 | 12(8, 19) | 11(8, 16) | 21(16, 24) | <0.001 |
机械通气n(%) | 14(14.6) | 10(12.2) | 4(28.6) | 0.119 |
APACHEⅡ:急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ;SOFA:序贯性器官功能衰竭评估。 |
结果(表 2)显示:休克组患者入院时血白细胞计数、细胞因子(IL-6、IL-8、IL-10)、乳酸、血肌酐水平明显高于非休克组(P<0.05);休克组患者TcPO2/FiO2明显低于非休克组(P<0.001)。
指标 | 总体(n=96) | 非休克组(n=82) | 休克组(n=14) | P值 |
白细胞计数/(×109·L-1) | 11.05(7.34, 15.44) | 10.49(7.04, 14.54) | 17.09(8.37, 20.09) | 0.016 |
CRP/(mg·L-1) | 90.0(58.2, 90.0) | 90.0(59.4, 90.0) | 90.0(21.3, 90.0) | 0.992 |
IL-2R/(pg·mL-1) | 1 092(632, 1 724) | 1 091(617, 1 631) | 1 102(755, 4 486) | 0.347 |
IL-6/(pg·mL-1) | 40(14, 105) | 35(10, 89) | 293(39, 459) | 0.002 |
IL-8/(pg·mL-1) | 23(12, 52) | 21(11, 46) | 48(22, 101) | 0.026 |
IL-10/(pg·mL-1) | 6(5, 15) | 5(5, 11) | 14(6, 39) | 0.022 |
乳酸/(mmol·L-1) | 2.1(1.4, 3.0) | 1.9(1.3, 2.9) | 2.9(1.6, 4.7) | 0.034 |
血肌酐/(μmol·L-1) | 80(65, 135) | 80(61, 124) | 151(95, 256) | 0.004 |
TcPO2/FiO2/mmHg | 196(139, 253) | 203(155, 266) | 111(50, 175) | <0.001 |
CRP:C反应蛋白;IL-2R:白介素2受体;IL-6:白介素6;IL-8:白介素8;IL-10:白介素10;TcPO2:经皮氧分压;FiO2:吸入氧浓度。 |
将上述两组间差异有统计学意义的实验室指标(白细胞计数、细胞因子(IL-6、IL-8、IL-10)、乳酸、血肌酐、TcPO2/FiO2)纳入多因素logistic回归分析,结果(表 3)显示,IL-6、TcPO2/FiO2是脓毒症患者短期内进展为脓毒性休克的独立危险因素(P<0.05)。
变量 | OR(95%CI) | P值 |
白细胞计数 | 1.603(0.907~1.246) | 0.450 |
IL-6 | 1.012(1.002~1.022) | 0.020 |
IL-8 | 1.006(0.998~1.015) | 0.124 |
IL-10 | 0.916(0.780~1.075) | 0.283 |
乳酸 | 0.877(0.237~3.244) | 0.844 |
血肌酐 | 1.005(0.989~1.021) | 0.543 |
TcPO2/FiO2 | 0.970(0.942~0.998) | 0.036 |
IL-6:白介素6;IL-8:白介素8;IL-10:白介素10;TcPO2:经皮氧分压;FiO2:吸入氧浓度。 |
结果(图 1、表 4)显示:IL-6、TcPO2/FiO2预测脓毒症患者发生脓毒性休克的AUC分别为0.760和0.813,联合SOFA或APACHEⅡ评分后的AUC增加,以IL-6+TcPO2/FiO2+SOFA评分的AUC最大(0.937)。
指标 | AUC | 95%CI | P值 |
IL-6 | 0.760 | 0.610~0.911 | 0.002 |
TcPO2/FiO2 | 0.813 | 0.681~0.944 | <0.001 |
SOFA评分 | 0.886 | 0.795~0.977 | <0.001 |
APACHE Ⅱ评分 | 0.814 | 0.707~0.921 | <0.001 |
SOFA评分+IL-6+TcPO2/FiO2 | 0.937; | 0.884~0.991; | <0.001; |
APACHEⅡ评分+IL-6+TcPO2/FiO2 | 0.880; | 0.793~0.968; | <0.001; |
IL-6:白介素6;TcPO2:经皮氧分压;FiO2:吸入氧浓度;SOFA:序贯性器官功能衰竭评估;APACHEⅡ:急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ。 |
96例患者中,入院28 d内死亡33例。结果(表 5)显示:死亡组患者细胞因子(IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10)、血肌酐高于生存组(P<0.05);死亡组患者TcPO2/FiO2低于生存组(P<0.05)。
指标 | 总体(n=96) | 生存组(n=63) | 死亡组(n=33) | P值 |
白细胞计数/(×109·L-1) | 11.05(7.34, 15.44) | 10.05(7.06, 14.07) | 13.51(8.30, 17.51) | 0.069 |
CRP/(mg·L-1) | 90.0(58.2, 90.0) | 89.6(58.8, 90.0) | 90.0(54.8, 90.0) | 0.561 |
IL-2R/(pg·mL-1) | 1 092(632, 1 724) | 867(480, 1 334) | 1 419(899, 2 799) | 0.001 |
IL-6/(pg·mL-1) | 40(14, 105) | 35(9, 92) | 58(23, 180) | 0.036 |
IL-8/(pg·mL-1) | 23(12, 52) | 18(11, 49) | 33(22, 61) | 0.002 |
IL-10/(pg·mL-1) | 6(5, 15) | 5(5, 11) | 10(5, 21) | 0.029 |
乳酸/(mmol·L-1) | 2.1(1.4, 3.0) | 2.0(1.4, 2.9) | 2.1(1.5, 3.3) | 0.463 |
血肌酐/(μmol·L-1) | 80(65, 135) | 80(61, 122) | 106(80, 215) | 0.015 |
TcPO2/FiO2/mmHg | 201±86 | 215±81 | 171±90 | 0.021 |
CRP:C反应蛋白;IL-2R:白介素2受体;IL-6:白介素6;IL-8:白介素8;IL-10:白介素10;TcPO2:经皮氧分压;FiO2:吸入氧浓度。 |
将上述两组间差异有统计学意义的实验室指标(IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10、血肌酐、TcPO2/FiO2)纳入多因素logistic回归分析,结果(表 6)显示:IL-2R水平升高是脓毒症患者入院28 d死亡的独立危险因素。
变量 | OR(95%CI) | P值 |
IL-2R | 1.000(1.000~1.001) | 0.039 |
IL-6 | 0.999(0.994~1.004) | 0.584 |
IL-8 | 1.006(0.997~1.015) | 0.180 |
IL-10 | 0.989(0.955~1.024) | 0.528 |
血肌酐 | 1.004(0.997~1.010) | 0.250 |
TcPO2/FiO2 | 0.994(0.986~1.002) | 0.165 |
IL-2R:白介素2受体;IL-6:白介素6;IL-8:白介素8;IL-10:白介素10;TcPO2:经皮氧分压;FiO2:吸入氧浓度。 |
结果(图 2、表 7)显示:IL-2R预测脓毒症患者入院28 d预后的AUC为0.705,联合SOFA评分或APACHEⅡ评分后的AUC增加,以联合APACHEⅡ评分后的AUC最大(0.729)。
指标 | AUC | 95%CI | P值 |
IL-2R | 0.705 | 0.597~0.814 | 0.001 |
SOFA评分 | 0.690 | 0.578~0.801 | 0.002 |
APACHE Ⅱ评分 | 0.715 | 0.608~0.821 | 0.001 |
SOFA评分+IL-2R | 0.702 | 0.593~0.810 | 0.001 |
APACHE Ⅱ评分+IL-2R | 0.729 | 0.626~0.833 | <0.001 |
IL-2R:白介素2受体;SOFA:序贯性器官功能衰竭评估;APACHEⅡ:急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ。 |
脓毒症患者的病理生理学基础十分复杂,包括过度的炎症反应、内皮细胞损伤、大循环失稳态、凝血异常激活等,而这些反应均会导致微循环障碍[8]。目前普遍认为机体失控性炎症反应为脓毒症发病机制的重要基础,同时可能是脓毒性休克的根本特征。脓毒症早期,机体释放的细胞因子包括促炎和抗炎细胞因子。IL-6为典型的促炎症介质,由纤维母细胞、内皮细胞、巨噬细胞等释放,可与TNF-α协同促进T淋巴细胞增殖[9]。脓毒症患者血清中IL-6明显升高,且其升高幅度与患者感染严重程度、炎症反应程度正相关,可作为脓毒症严重程度的预测指标[10-11]。本研究发现,IL-6水平升高是脓毒症患者短期内进展为脓毒性休克的独立危险因素,对脓毒性休克有一定预测价值。IL-2是T细胞生长因子,由活化的T淋巴细胞释放,与靶细胞膜上特异性、高亲和力的IL-2R结合发挥作用。IL-2R主要表达于活化的T细胞,反映淋巴细胞活化程度,与机体清除病原体能力有关[12]。本研究发现,IL-2R升高是脓毒症患者入院后28 d内死亡的独立危险因素。
TcPO2主要反映电极下8 mm2内数微米深的微动脉、毛细血管、微静脉氧分压。通过加热皮肤表面的电极,扩张局部毛细血管,增加气体弥散量,使毛细血管“动脉化”,局部氧解离曲线右移,检测结果近似动脉血气,早期用于替代有创的动脉血气分析[13]。脓毒症患者局部微循环发生障碍,为保证重要器官灌注,血液重新分布,TcPO2与动脉血氧分压(PaO2)出现差异[14]。有文献[15]提示,TcPO2/PaO2小于0.8提示心脏至皮肤局部组织间存在灌注不足。本研究为排除患者氧疗的影响,采用TcPO2/FiO2分析组织灌注情况及预测疾病进展的价值,结果显示,休克组与死亡组其比值更低,提示休克组与死亡组存在更严重的灌注不足;同时发现,该比值降低是脓毒症患者进展为脓毒性休克及死亡的独立危险因素,与细胞因子联合时的AUC增大。
综上所述,本研究发现,脓毒症患者血IL-6水平升高及TcPO2/FiO2降低提示其有进展为脓毒性休克的风险,与APACHE Ⅱ评分、SOFA评分联合可提高其对脓毒性休克的预测价值;IL-2R升高提示脓毒症患者预后不良,其与APACHE Ⅱ评分联合对于脓毒症患者的预后预测意义提高。但是,本研究属于单中心研究,纳入样本量较小,结果有待扩大样本量进一步验证。
利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。
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