脓毒症预后不良,是重症监护病房内非心脏病患者死亡的主要原因。脓毒症患者多伴有不同程度的缺氧,当氧气的输送不能满足机体需要时,患者机体的氧摄取将会有一个代偿性增加。但如果氧气传输和消耗之间的平衡状态一直未予纠正,这种代偿反应最终会消耗殆尽,导致组织缺氧、无氧代谢及过量乳酸的产生[1]。尽管已有大量文献报道关于乳酸作为脓毒症患者的诊断、治疗及预后评价的指标[2, 3],乳酸作为单一评价组织低灌注的标记物,其特异性及敏感性均存在争议[4]。持续监测动脉血乳酸及清除率有可能更好地评价脓毒症患者的预后[5]。本研究观察动脉血乳酸清除率对脓毒症患者预后评估的应用价值,寻找评判脓毒症患者预后最佳截断值,为脓毒症预后评估提供新思路。
1 资料和方法 1.1 临床资料回顾性分析2011年1月至2012年12月所有收入第二军医大学长征医院急救科综合ICU的脓毒症患者临床资料。纳入标准:(1)符合2001年国际脓毒症定义会议制定的脓毒症诊断标准[6];(2)入院24 h内行急性生理和慢性健康状况评分(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)、脓毒症相关器官功能障碍评分(sepsis-related organ failure assessment score,SOFA)及降钙素原(procalcitonin,PCT)检测。排除标准:(1)年龄<14周岁;(2)非感染性急性疾病(心肌梗死、心源性休克等);(3)严重慢性疾患(慢性心力衰竭、呼吸衰竭及肝肾疾病终末期)伴器官功能不全;(4)长期服用对血乳酸水平有影响的药物(双胍类、水杨酸类等);(5)入院前曾使用过大剂量儿茶酚胺类药物(肾上腺素、去甲肾上腺素等);(6)患有对体内的酸碱平衡有影响的疾病(癫疒 间 、碱血症、哮喘持续状态等);(7)入院前使用酸、碱性药物影响动脉血乳酸水平;(8)先天性代谢病或中途放弃治疗或临床资料不完整及入院后24 h内死亡。符合以上任何一项即予以排除。
1.2 观察指标(1)一般指标:包括性别、年龄、既往慢性疾病史、吸烟史、饮酒史、感染部位,及其他进行APACHE Ⅱ及SOFA评分所需要的临床资料(体温、呼吸、心率、平均动脉压、血常规、肝肾功能等)。(2)于入院即刻及入院6 h抽取动脉血检测乳酸,于入院24 h内抽取动静脉血测定PCT,并根据24 h内最差临床指标计算APACHE Ⅱ及SOFA评分。动脉血乳酸检测采用GEMpremier3000分析仪(美国IL公司)检测;PCT检测采用德国BRAHMS全自动免疫分析法。乳酸清除率计算公式:乳酸清除率(%)=(入院时乳酸-入院6 h时乳酸)/入院时乳酸×100%。(3)患者入院后均按照脓毒症治疗指南[7]接受规范治疗,记录患者28 d死亡率及感染程度等相关数据。
1.3 研究方法将纳入脓毒症患者按预后分为存活组和死亡组,比较两组间动脉血乳酸、乳酸清除率、PCT、APACHEⅡ评分及SOFA评分间的差异。分析动脉血乳酸清除率、APACHE Ⅱ及SOFA评分判断脓毒症患者预后的受试者工作特征(ROC)曲线下面积,计算乳酸清除率预测脓毒症患者预后的灵敏度与特异度,约登指数(敏感度+特异度-1)最高者设定为最佳的乳酸清除率的截断值[8]。然后根据最佳截断值将脓毒症患者分为高乳酸清除率组(乳酸清除率≥最佳截断值)及低乳酸清除率组(乳酸清除率<最佳截断值),比较两组间动脉血乳酸、PCT、死亡率、APACHEⅡ及SOFA评分间的差异。最后选取单因素分析中对预后有影响的指标进行多因素logistic回归分析。
1.4 统计学处理
采用SPSS 18.0 软件进行统计分析。如连续性变量为正态分布,数据采用 x±s 表达,组间比较采用t检验。如变量为偏态分布,数据采用中位数(四分位数间距)表达,组间比较采用非参数检验。二分类变量的比较采用χ2检验。绘制ROC曲线,比较动脉血乳酸清除率、APACHE Ⅱ及SOFA评分对于脓毒症患者28 d预后的判断。对脓毒症患者预后有影响的危险因素进行logistic回归分析。检验水准(α)为0.05。
2 结 果
2.1 一般情况
共计纳入脓毒症患者84例,其中男性50例,女性34例,平均年龄(52.98±20.63)岁;死亡36例,存活48例。死亡组与存活组比较,在入院乳酸、乳酸清除率、PCT、APACHEⅡ评分、SOFA评分方面差异有统计学意义(P<0.01); 死亡组严重脓毒症所占比例较高(P<0.001);在疾病分类中,死亡组肺部感染所占比例较高(P=0.003),而多发伤所占比例较低(P=0.014)。详见表 1。
动脉血乳酸清除率、APACHE Ⅱ评分及SOFA评分预测脓毒症预后的ROC曲线下面积分别为87.15% (95%CI:79.16%~95.14%)、77.89% (95%CI:68.09%~87.70%)和84.84% (95%CI:76.70%~92.97%),动脉血乳酸清除率较SOFA评分能够更好地评价预后(P<0.05),与APACHE Ⅱ评分评价预后相当。动脉血乳酸清除率预测脓毒症预后的最大约登指数为0.72,对应的敏感度与特异度分别为88.89%、88.33%。遂确定对应的乳酸清除率31%为最佳截断值,划分高乳酸清除率组(≥31%)和低乳酸清除率组(<31%)。经统计分析发现,高乳酸清除率组和低乳酸清除率组的年龄、入院乳酸、PCT差异无统计学意义(P>0.05),APACHEⅡ评分、SOFA评分、严重脓毒症患者数量及死亡率间差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表 2。
根据表 1结果,选择乳酸清除率、APACHE Ⅱ评分、SOFA评分及疾病严重程度(是否为严重脓毒症)纳入回归方程,进行多因素logistic回归分析,结果显示不同乳酸清除率(OR=0.021,95% CI:0.002~0.237,P=0.002)是评价患者预后的独立风险因素(表 3)。
微循环的主要功能是向组织细胞输送氧气及营养物质,维持微循环功能正常是保证组织器官充分氧合和灌注的必要前提,微循环功能障碍是脓毒症最主要的病理生理改变[9]。脓毒症患者多伴有不同程度的缺氧,刚开始机体可以通过无氧代谢供应能量,其最终产物是乳酸。血乳酸值>4 mmol/L对于提示临床乳酸性酸中毒具有诊断意义,2~4 mmol/L为高乳酸血症[10]。 当病情持续发展,产生的大量乳酸不能被清除,会导致高乳酸血症甚至是乳酸性酸中毒,甚至死亡[11]。临床上常把动脉血乳酸的升高作为组织灌注障碍的标记物,而此时患者尚未出现低血压的表现,因此高乳酸水平可以较早地预测组织低灌注[12]。既往研究发现,动脉血乳酸水平可预测感染患者死亡[13],脓毒症患者入院时高乳酸血症预示着较高的死亡率[14, 15]。但仅监测某一时间点的血乳酸浓度存在明显的局限性,单一时刻的乳酸只能提示此刻机体乳酸产生和清除的平衡关系,而不能动态反映机体疾病的进展及对复苏治疗的反应。脓毒症患者乳酸升高也还存在其他因素:(1)存在肝功能异常,乳酸代谢能力下降。在感染程度相近的情况下,并发肝功能衰竭的脓毒症患者的乳酸水平高于肝功能正常的脓毒症患者[16]。(2)脓毒症所导致的丙酮酸脱氢酶活性的抑制[17]及通过肾上腺素上调刺激钠/钾腺苷在骨骼肌中的腺苷三磷酸酶的活性导致乳酸生成增多[18]。
基于这个原因,持续监测动脉血乳酸浓度或许能更好地评价患者预后。大量文献表明存活者血乳酸清除率明显高于死亡者[19, 20, 21]。Nguyen等[22]发现,6 h乳酸清除率不仅能反映严重感染早期的代谢紊乱和患者对治疗的反应性,而且与预后直接相关。我们的研究结果显示存活组患者的6 h动脉血乳酸清除率明显高于死亡组患者(P<0.001),低乳酸清除率组患者死亡率明显高于高乳酸清除率组(P<0.001)。这说明本研究结果与之前相关研究结果基本一致。动脉血乳酸清除率、APACHE Ⅱ评分及SOFA评分预测脓毒症预后的ROC曲线下面积为87.15%、77.89%和84.84%,通过比较曲线下面积发现,动脉血乳酸清除率较SOFA评分能够更好地评价预后,与APACHE Ⅱ评分评价预后相当,但APACHE Ⅱ评分及SOFA评分系统都需要获取大量的临床生理指标及实验室指标,这势必影响其早期、快速评价脓毒症患者预后,因此动脉血乳酸清除率与APACHE Ⅱ及SOFA相比,在评价脓毒症患者预后方面具有明显的时间优势。通过计算约登指数,我们发现乳酸清除率31%为预测脓毒症患者死亡率的最佳截断值。以此截断值划分高乳酸血症和低乳酸血症,两组间的APACHEⅡ、SOFA评分及死亡率差异具有统计学意义,并且以此划分的乳酸清除率也是评价脓毒症患者预后的一个独立危险因素,表明早期乳酸清除率可以较好地预测脓毒症患者预后。
本研究发现早期动脉血乳酸清除率在评估脓毒症患者预后中显示出一定的价值。作为一项回顾性研究,我们选择一定时期内收住我院急救科综合ICU的脓毒症患者,根据纳入和排除标准,最终总共入组了84例脓毒症患者,其中包括肺部感染36例,腹腔感染16例,多发伤26例,其他感染6例,入组的病种基本涵盖了目前临床上脓毒症的常见类型,具有一定的代表性。本研究也存在一些不足之处,作为非试验观察性研究,可能存在一些临床偏倚,比如入院时不符合脓毒症的诊断而后期符合脓毒症诊断的患者没有进入本研究,另外本研究只能检测乳酸清除率和预后之间的关联性,但无法建立因果关系。本研究也未分析原发病(感染与非感染、感染的严重程度、感染的控制正确与否)与生命器官支持力度对乳酸清除率的影响。同时,由于临床医师的倾向性,一些检查可能存在选择性偏倚,比如入院即刻与入院6 h未做动脉血乳酸检测,以及入院24 h内未行APACHE Ⅱ、SOFA评分的脓毒症患者没有进入本研究。需要在今后的研究中加大样本量,或者进行前瞻性的研究,进一步证实动脉血乳酸清除率对脓毒症预后的评估价值。
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