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    應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)膿毒癥患兒胃腸功能障礙的前瞻性研究

    2022-06-22 07:28:34姚德貞王麗杰
    中國(guó)當(dāng)代兒科雜志 2022年6期
    關(guān)鍵詞:胃腸功能病死率膿毒癥

    姚德貞 王麗杰

    (中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院兒科重癥監(jiān)護(hù)病房,遼寧沈陽(yáng) 110004)

    胃腸功能障礙可并發(fā)于各種危急重癥,發(fā)生率高,與患者預(yù)后息息相關(guān)[1],但關(guān)于胃腸道的研究偏少且進(jìn)展緩慢。膿毒癥是兒科重癥監(jiān)護(hù)病房(pediatric intensive care unit,PICU)最常見(jiàn)的危重疾病,可引起多器官功能障礙,而胃腸道是多器官功能障礙綜合征的樞紐器官。臨床研究表明,膿毒癥患者胃腸功能障礙發(fā)生率高達(dá)78.8%,病死率高達(dá)61.7%[2]。早期綜合治療可以有效改善患兒癥狀,降低病死率[3]。但直到目前,兒童胃腸功能障礙仍采用1995年診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],以臨床表現(xiàn)為主,缺少客觀的診斷指標(biāo),臨床上常由于沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)胃腸功能障礙而錯(cuò)過(guò)最佳治療時(shí)期,導(dǎo)致胃腸功能衰竭,甚至死亡。因此,尋找能夠?qū)ξ改c功能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的指標(biāo)對(duì)目前臨床工作進(jìn)展及改善患兒預(yù)后至關(guān)重要。

    近紅外光譜 (near-infrared spectroscopy,NIRS)是一種無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)局部組織灌注的技術(shù)[5]。NIRS的原理是由于氧合血紅蛋白(oxygenated hemoglobin,HbO2)和脫氧血紅蛋白(deoxyhemoglobin,HbR)吸收光譜不同,接收探頭所收集的反射光強(qiáng)度由HbO2與HbR的比值決定,通過(guò)二者在組織中的平均值計(jì)算局部組織氧飽和度(regional oxygen saturation,rSO2)=HbO2/(HbO2+HbR)[6]。組織灌注和氧合是人體生理功能的重要指標(biāo),通過(guò)NIRS監(jiān)測(cè)rSO2是近年來(lái)廣泛應(yīng)用的評(píng)估組織氧合狀態(tài)的方法,在危重患兒群體中有很大的潛力,但很少有研究將其與胃腸功能障礙相關(guān)聯(lián)。本研究將NIRS應(yīng)用于腸系膜局部組織血氧飽和度監(jiān)測(cè),通過(guò)監(jiān)測(cè)腸系膜上動(dòng)脈的缺血缺氧為兒童膿毒癥導(dǎo)致的胃腸功能障礙提供早期預(yù)警資料。

    1 資料與方法

    1.1 研究對(duì)象

    前瞻性納入2021年1~12月入住中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院PICU所有診斷為膿毒癥的患兒,同時(shí)選取兒童保健科健康體檢兒童為健康對(duì)照組,年齡范圍1月齡至14歲。排除合并先天性心臟?。ㄈ鐒?dòng)脈導(dǎo)管未閉影響患兒腸道血流)、腹壁損傷、先天性膈疝(臍下不能監(jiān)測(cè)到腸系膜血氧飽和度)的患兒。本研究已通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2021PS037K)。

    1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

    膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)采用2005年國(guó)際兒童膿毒癥診斷共識(shí)中的標(biāo)準(zhǔn)[7]。胃腸功能障礙采用1995年第四屆小兒急救醫(yī)學(xué)研討會(huì)制定的診斷標(biāo)準(zhǔn):腹脹、腸鳴音減弱或消失、嘔吐咖啡樣物[4]。

    1.3 分組

    所有納入的膿毒癥患兒,根據(jù)入院時(shí)或PICU住院期間有無(wú)胃腸功能障礙發(fā)生分為胃腸功能障礙組及無(wú)胃腸功能障礙組;根據(jù)原發(fā)感染病灶分為腸源性感染組和非腸源性感染組。

    將非腸源性感染組根據(jù)入院時(shí)或PICU住院期間有無(wú)胃腸功能障礙發(fā)生分為胃腸功能障礙亞組和無(wú)胃腸功能障礙亞組。

    1.4 胃腸道rSO2監(jiān)測(cè)方法

    本研究統(tǒng)一選取餐后1 h測(cè)量腸系膜rSO2,避免腸道蠕動(dòng)及喂養(yǎng)狀態(tài)對(duì)rSO2的影響。所有入院時(shí)或住院期間診斷膿毒癥的患兒,每天上午9~12點(diǎn),下午2~4點(diǎn)(餐后1 h),應(yīng)用NIRS儀器(RDS-7,Masimo)連續(xù)測(cè)量3~5 min的腹部rSO2,上下波動(dòng)不超過(guò)2%為腹部血氧飽和度值。傳感器2個(gè)探頭放置在腹壁左下及右下象限(臍周2 cm)。胃腸功能障礙組在診斷胃腸功能障礙后開(kāi)始監(jiān)測(cè)rSO2直至診斷后48 h。無(wú)胃腸功能障礙組監(jiān)測(cè)rSO2到出院/死亡。健康對(duì)照組在取得家長(zhǎng)知情同意后于門診當(dāng)日完成3~5 min rSO2曲線描記。取各組監(jiān)測(cè)曲線對(duì)應(yīng)的rSO2平均值進(jìn)行分析。

    1.5 觀察指標(biāo)

    對(duì)所有入組患兒記錄入院基本情況,包括月齡、性別、身高、體重、第三代小兒死亡危險(xiǎn)評(píng)分(Pediatric Risk of MortalityⅢ,PRISMⅢ)等,診斷膿毒癥24 h內(nèi)血乳酸、空腹葡萄糖、C反應(yīng)蛋白(C-reaction protein,CRP)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)、肝功能、腎功能最異常值(部分患兒在診斷膿毒癥24 h內(nèi)根據(jù)病情需要多次檢驗(yàn)),住院期間是否輸血、是否使用兒茶酚胺類藥物、血培養(yǎng)是否陽(yáng)性、感染灶、機(jī)械通氣時(shí)間、PICU住院時(shí)間、住院費(fèi)用、28 d病死率。

    1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

    數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)[M(P25,P75)]表示,兩組比較用Mann-WhitneyU檢驗(yàn),多組比較用Kruskal-WallisH檢驗(yàn),當(dāng)P<0.05后采用Bonferroni校正法進(jìn)行多重比較。計(jì)數(shù)資料用例數(shù)和百分率(%)表示,率的比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

    2 結(jié)果

    2.1 研究對(duì)象的基本資料

    研究期間共診斷膿毒癥患兒86例,7例因轉(zhuǎn)科、死亡及手術(shù)等原因造成信息不完整未能納入,納入研究共79例,見(jiàn)表1。健康對(duì)照組40例,年齡為36(8,60)個(gè)月;男23例(58%),女17例(42%);中位體重指數(shù)(body mass index,BMI)為18.0(16.2,21.0)kg/m2,胃腸功能障礙組、無(wú)胃腸功能障礙組患兒與健康對(duì)照組兒童的性別構(gòu)成(χ2=2.033,P=0.991)、年齡(H=2.370,P=0.306)、BMI(H=2.186,P=0.335)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

    表1 79例膿毒癥患兒基本資料

    2.2 胃腸功能障礙組及無(wú)胃腸功能障礙組臨床資料比較

    79例膿毒癥患兒中,胃腸功能障礙組39例,其中30例入院時(shí)即存在胃腸功能障礙,余9例胃腸功能障礙中位發(fā)生時(shí)間為入住PICU后15(5,100)h。與無(wú)胃腸功能障礙組比較,胃腸功能障礙組rSO2、白蛋白低,機(jī)械通氣時(shí)間長(zhǎng),PRISMⅢ評(píng)分、兒茶酚胺藥物使用率、輸血率、28 d病死率、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、血乳酸、PCT及IL-6高(P<0.05)。見(jiàn)表2。

    表2 胃腸功能障礙組與無(wú)胃腸功能障礙組臨床資料比較

    2.3 胃腸功能障礙組、無(wú)胃腸功能障礙組與健康對(duì)照組rSO2比較

    胃腸功能障礙組rSO2[64%(60%,67%)]、無(wú)胃腸功能障礙組rSO2[72%(70%,78%)]、健康對(duì)照組rSO2[78%(76%,84%)]比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=63.674,P<0.001)。組間兩兩比較結(jié)果顯示,胃腸功能障礙組rSO2低于無(wú)胃腸功能障礙組及健康對(duì)照組,無(wú)胃腸功能障礙組rSO2低于健康對(duì)照組(P<0.05)。

    2.4 腸源性感染組與非腸源性感染組胃腸功能障礙發(fā)生率、rSO2及病死率比較

    15例腸源性感染患兒包括腸梗阻8例,闌尾炎3例,壞死性小腸結(jié)腸炎1例,腹腔膿腫1例,胰腺炎1例,腸穿孔1例。腸源性感染組胃腸功能障礙發(fā)生率高于非腸源性感染組(P<0.05),且腸源性感染合并胃腸功能障礙患兒rSO2低于非腸源性感染合并胃腸功能障礙患兒(P<0.05)。腸源性感染組和非腸源性感染組28 d病死率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。

    表3 腸源性感染組與非腸源性感染組比較

    2.5 胃腸功能障礙亞組與無(wú)胃腸功能障礙亞組rSO2比較

    非腸源性感染患兒中,胃腸功能障礙亞組rSO2低于無(wú)胃腸功能障礙亞組[65%(61%,70%)vs 72%(70%,78%),Z=3.981,P<0.001]。

    表2(續(xù))

    3 討論

    本研究膿毒癥患兒胃腸功能障礙發(fā)生率49%,膿毒癥患兒總病死率14%(11/79),死亡患兒中高達(dá)91%合并胃腸功能障礙。胃腸功能障礙患兒病死率26%,提示危重患兒胃腸功能障礙發(fā)生率及病死率高,需引起臨床工作者重視。本研究不良預(yù)后包括機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)、28 d病死率增高。這與國(guó)外近期研究結(jié)果一致,Padar等[8]研究表明胃腸功能衰竭患者機(jī)械通氣時(shí)間更長(zhǎng),ICU住院時(shí)間更長(zhǎng),30 d和90 d病死率更高。2008年Reintam等[9]將胃腸功能衰竭評(píng)分整合到序貫器官衰竭評(píng)分系統(tǒng)后,可以更好地預(yù)測(cè)ICU病死率,并且是病死率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(OR=1.49,95%CI=1.28~1.74,P<0.001)。

    本研究發(fā)現(xiàn)胃腸功能障礙組PRISMⅢ評(píng)分、兒茶酚胺藥物使用率及輸血率更高。分析原因,膿毒癥患兒會(huì)出現(xiàn)不同程度的血流動(dòng)力學(xué)紊亂,此時(shí)優(yōu)先供應(yīng)重要器官如腦、心臟的血流,而犧牲其他器官(包括胃腸道)的血流和氧供,胃腸道往往是第一個(gè)遭受缺血缺氧損傷的器官,故合并胃腸功能障礙患兒往往病情更重,需要更多血液制品及血管活性藥物,死亡風(fēng)險(xiǎn)更大。這也佐證了前面敘述的將胃腸功能障礙納入死亡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分可以提高預(yù)測(cè)價(jià)值。

    本研究還發(fā)現(xiàn)胃腸功能障礙患兒血乳酸及PCT、IL-6、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平更高,白蛋白水平更低。從采樣時(shí)間角度,本研究納入診斷膿毒癥患兒24 h內(nèi)化驗(yàn)結(jié)果,PCT和IL-6在感染早期1~2 h即可升高,而CRP升高晚于PCT和IL-6,在24~48 h達(dá)到峰值,故CRP在兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。大量研究表明PCT對(duì)膿毒癥病情嚴(yán)重程度及預(yù)后判斷更具特異性和敏感性,因此,臨床上對(duì)高度疑似細(xì)菌感染引起的膿毒癥,不能單純應(yīng)用CRP水平判斷是否是細(xì)菌感染及病情嚴(yán)重程度,需聯(lián)合多種生物標(biāo)志物綜合判斷,或動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生物標(biāo)志物[10]。膿毒癥多種發(fā)病機(jī)制均可引起腸道功能破壞,毛細(xì)血管通透性增加,出現(xiàn)嚴(yán)重毛細(xì)血管滲漏,短時(shí)間即可出現(xiàn)低蛋白血癥[11-12]。乳酸水平升高提示組織、器官缺血缺氧、灌注不足,因此乳酸已被應(yīng)用于多種胃腸道疾病嚴(yán)重程度的評(píng)估,如壞死性小腸結(jié)腸炎、闌尾炎及急腹癥患者腸缺血等[13-15]。近期國(guó)內(nèi)外還有很多關(guān)于胃腸功能障礙標(biāo)志物的研究:血清瓜氨酸聯(lián)合乳酸、胃泌素和胃動(dòng)素、白細(xì)胞介素10和分泌性免疫球蛋白A、血清成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子19等[16-19],但目前多局限于實(shí)驗(yàn)室階段。

    NIRS適用于評(píng)估不同器官的rSO2,反映氧供及氧耗之間的平衡,反映組織灌注情況[6],最初應(yīng)用于腦部,近期也有研究將其應(yīng)用于肝臟、腎臟及肌肉、術(shù)后血運(yùn)恢復(fù)的評(píng)估[20-23],但對(duì)于胃腸道功能的研究較少[24]。而胃腸道的循環(huán)障礙通常是導(dǎo)致多器官功能衰竭的第一步,即使心率、血壓和脈搏血氧飽和度等參數(shù)在正常范圍,胃腸道組織的氧合也可能受到嚴(yán)重影響,而rSO2為能夠早期檢測(cè)的指標(biāo)[25]。本研究嘗試通過(guò)床旁rSO2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胃腸道的灌注情況,發(fā)現(xiàn)胃腸功能障礙組rSO2明顯低于無(wú)胃腸功能障礙組及健康對(duì)照組,提示rSO2的降低與胃腸道灌注不足導(dǎo)致的胃腸功能障礙相關(guān)。

    當(dāng)胃腸道黏膜屏障在各種內(nèi)因或外因(燒傷、創(chuàng)傷、大手術(shù)、感染、休克)的影響下遭到破壞后,腸道內(nèi)的細(xì)菌及內(nèi)毒素突破腸黏膜屏障侵犯到腸外組織,可引起腸源性感染[26]。本研究發(fā)現(xiàn)腸源性感染更易合并胃腸功能障礙,且合并胃腸功能障礙患兒的rSO2水平更低,表示腸源性感染造成的腸道黏膜屏障功能受損、胃腸道灌注不足更加嚴(yán)重。為確認(rèn)rSO2水平與胃腸功能障礙發(fā)生之間的關(guān)系,我們思考是否只有腸源性感染會(huì)導(dǎo)致rSO2的下降,故進(jìn)行了細(xì)化的研究。我們將所有腸源性感染患兒排除在外,數(shù)據(jù)分析顯示其他病灶引起膿毒癥的胃腸功能障礙亞組rSO2仍較無(wú)胃腸功能障礙亞組明顯降低,進(jìn)一步證實(shí)了NIRS對(duì)胃腸功能障礙的監(jiān)測(cè)意義。

    本研究嘗試將rSO2與胃腸功能障礙相關(guān)聯(lián),分析胃腸功能障礙患兒rSO2水平的差異,這一結(jié)果與之前NIRS應(yīng)用于胃腸道的研究類似。Stienstra等[27]發(fā)現(xiàn)臨床確診為腸缺血和腸無(wú)缺血患者rSO2范圍分別為15%~29%和45%~93%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Patel等[28]發(fā)現(xiàn)腸道rSO2≤56%與新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎風(fēng)險(xiǎn)顯著增加獨(dú)立相關(guān)(優(yōu)勢(shì)比14.1,P=0.01)。Kaufman等[29]將腹部rSO2聯(lián)合胃pH值監(jiān)測(cè)、全身混合靜脈血氧飽和度和血乳酸進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示腹部rSO2與全身混合靜脈血氧飽和度(r=0.89,P<0.001)、胃pH值(r=0.79,P<0.001)和血乳酸(r=0.77,P<0.001)之間存在明顯相關(guān)性,為利用腹部rSO2監(jiān)測(cè)胃腸功能提供了依據(jù)。

    本研究存在一定局限性,患兒數(shù)量較少,特別是發(fā)生胃腸功能障礙的人數(shù)少,有可能影響統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果。本研究大多數(shù)患兒入院時(shí)即存在胃腸功能障礙癥狀,但rSO2可能在此之前已經(jīng)呈下降趨勢(shì),未來(lái)連續(xù)性的大樣本研究將可能發(fā)現(xiàn)胃腸功能障礙的rSO2臨界值。NIRS監(jiān)測(cè)rSO2的特異性可能需要進(jìn)一步研究,本研究所得的rSO2數(shù)值可能無(wú)法在不同的NIRS傳感器之間通用[25]。然而,作為一項(xiàng)單中心研究,我們相信該結(jié)果為進(jìn)一步研究提供了良好的臨床依據(jù)。

    膿毒癥患兒胃腸功能障礙發(fā)生率和病死率高,影響預(yù)后,rSO2降低與胃腸功能障礙密切相關(guān)。胃腸道NIRS作為一種無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、連續(xù)、可床邊操作的工具,有希望用于對(duì)胃腸功能的多模態(tài)監(jiān)測(cè),尤其可以用于研究膿毒癥患兒胃腸道血流動(dòng)力學(xué),為兒童胃腸功能障礙提供早期預(yù)警資料。

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