肺泡灌洗液炎性因子对急性呼吸窘迫综合征患者肺复张潜能的评估价值

2023-01-24 09:18怀佳萍蒋晨琳邓鸿胜叶晓华
中国全科医学 2023年3期
关键词:白介素肺泡炎性

怀佳萍,蒋晨琳,邓鸿胜,叶晓华

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是临床上常见的一种急危重症,严重威胁患者的生命,其病死率超过40%[1]。肺复张(recruitment maneuver,RM)是ARDS患者的重要治疗策略,虽然大多数ARDS患者能得利于RM,但仍有10%~13%的患者因不恰当RM而出现气压伤或气胸等并发症[2],所以临床上需特别重视RM的耐受性。为了减少呼吸机相关性肺损伤,对RM耐受性的评估显得尤为重要[3]。目前RM潜能的评估方法主要是CT法测肺组织密度,但危重症患者频繁外出进行CT检查并不现实,还有其他检测氧合指数〔即动脉氧分压(PaO2)/吸入氧浓度(FiO2),PaO2/FiO2〕等功能性评估方法,但该法有频繁抽取动脉血等缺点,所以需积极寻找一种能评估RM潜能的安全、可靠的方法来指导临床精确实施RM策略[4]。随着病理生理学研究的深入,发现炎性因子如白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素10(IL-10)在ARDS发展过程中起到了重要作用[5-6]。本研究通过监测ARDS患者肺泡灌洗液(BALF)中IL-6、IL-8、IL-10的水平变化,探讨这些炎性因子对RM潜能的评估价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2020年3月至2022年3月浙江大学医学院附属金华医院ICU收治的需要有创机械通气的ARDS患者62例为研究对象,其中男39例,女23例;年龄44~83岁,平均(65.2±10.4)岁。本研究通过浙江大学医学院附属金华医院伦理委员会批准(批准号:2019-022-001),患者或其家属均签署知情同意书。病例纳入标准:(1)年龄>18岁且<85岁;(2)ARDS的诊断标准符合柏林定义指南的中-重度ARDS诊断标准,PaO2/FiO2≤200 mm Hg (1 mm Hg=0.133 kPa)[7];(3)行有创机械通气治疗时间超过24 h。排除标准:(1)气胸;(2)有严重心功能不全或血流动力学异常;(3)胸部创伤;(4)妊娠;(5)在RM过程中出现血氧饱和度急剧下降、恶性心律失常或严重血流动力学异常。

1.2 方法

1.2.1 RM策略 对所有ARDS患者进行标准肺保护性通气策略,潮气量设置为6 ml/kg,平台压<30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),调节呼气末正压(PEEP)和FiO2水平,维持周围毛细血管氧饱和度(peripheral capillary oxygen saturation,SpO2) 88%~95%、PaO255~80 mm Hg[8]。使患者充分镇静后进行RM,模式为压力控制模式(PCV),设置压力控制(PC)水平为20 cm H2O,PEEP为20 cm H2O,持续2 min。每隔15~20 min逐步下调PEEP水平,直至PaO2比前一次PaO2数值下降超过5%,将PEEP调回前一次数值以维持PaO2稳定。根据病情对患者进行每日1~2次RM。

1.2.2 BALF中炎性因子测定 患者于RM前及RM后第3天进行纤维支气管镜肺泡灌洗,留取BALF检测IL-6、IL-8、IL-10水平。纤维支气管镜肺泡灌洗方法如下[9]:(1)1~2 ml 的2%利多卡因经支气管镜活检孔注入灌洗肺段进行局部麻醉;(2)将100~250 ml 37 ℃灭菌的0.9%氯化钠溶液分次快速注入需灌洗的肺段开口处;(3)用50~100 mm Hg负压吸引回收灌洗液,40%~60%回收率为合格标本;(4)将回收液体立即用双层无菌纱布过滤除去黏液,并记录总量;(5)标本装入灭菌硅塑瓶中,用含有冰块的保温盒送往实验室检测。

1.2.3 检测RM前后肺部超声评分(lung ultrasound score,LUS) 记录患者RM前及RM后第3天的LUS。根据患者两侧前胸壁、侧胸壁及后胸壁的上、下部将肺分成12个肺区进行检查,超声影像定义[10]:(1)正常通气区:肺滑动征伴A线或少于2个单独的B线(N);(2)中度肺通气减少区:多发、典型B线(B1线);(3)重度肺通气减少区:多发融合的B线(B2线);(4)肺实变区:组织影像伴典型的支气管充气征(C)。每个区域以最严重的表现评分:N为0分,B1线为1分,B2线为2分,C为3分。每个区域评分的总和为LUS,其分值为0~36分,计算RM前后的评分差值定义为ΔLUS。

1.2.4 检测RM前后PaO2/FiO2值 患者于RM前及RM后第3天进行血气分析,计算PaO2/FiO2及RM前后的差值(ΔPaO2/FiO2)。

1.3 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件进行分析。正态分布的计量资料采用(±s)表示,RM前后组内均值比较采用配对t检验,不同组间比较采用独立样本t检验,计数资料比较采用χ2检验,各炎性指标间的相关性分析采用Pearson相关分析。以肺部超声评分变化ΔLUS为标准采用受试者工作特征(ROC)曲线评估BALF中IL-6、IL-8、IL-10对RM潜能的预测效能,并计算ROC曲线下面积(AUC),AUC越接近1说明预测效果越好,AUC>0.9时具有较高的预测准确性,0.7

2 结果

2.1 一般资料比较 62例患者根据RM前后ΔLUS是否大于5分分为RM有效组(RM-E组)及RM无效组(RM-N组)。RM-E组男25例、女13例,平均年龄(64.3±10.4)岁;RM-N组男14例、女10例,平均年龄(66.5±10.3)岁,两组患者的性别构成、年龄比较,差异均无统计学意义(χ2=0.350,P=0.554;t=-0.822,P=0.415)。RM前两组患者的急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分、LUS及BALF中IL-6、IL-8、IL-10水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);两组患者的潮气量(VT)、PEEP、平台压(Pplat)、FiO2及PaO2/FiO2间差异也均无统计学意义(P>0.05,表1)。

表1 两组患者一般资料比较(±s)Table 1 Comparison of general data between the two groups

表1 两组患者一般资料比较(±s)Table 1 Comparison of general data between the two groups

注:RM-E组=肺复张有效组,RM-N组=肺复张无效组,APACHE Ⅱ=急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ,LUS=肺部超声评分,VT=潮气量,PEEP=呼气末正压,Pplat=平台压,PaO2=动脉氧分压,FiO2=吸入氧浓度,白介素6=IL-6,白介素8=IL-8,白介素10=IL-10

IL-10(ng/L)RM-E 组 38 20.53±3.45 24.45±4.58 336.55±50.22 12±2 23.0±3.4 62.89±6.43 120±24 711.55±122.02507.13±102.71 27.89±9.49 RM-N 组 24 19.92±3.31 23.54±4.24 351.54±58.03 12±1 23.0±3.3 58.75±7.11 119±22 676.42±149.45524.79±81.64 29.75±9.51 t值 0.689 0.780 -1.078 -0.056 1.048 1.671 0.204 1.012 -0.712 -0.749 P值 0.584 0.502 0.396 0.671 0.713 0.546 0.366 0.971 0.247 0.766组别 例数 APACHEⅡ评分(分)LUS(分)VT(ml)PEEP(cm H2O)Pplat (cm H2O)FiO2(%)PaO2/FiO2(mm Hg)IL-6(ng/L)IL-8(ng/L)

2.2 RM前后BALF中炎性因子水平及LUS和PaO2/FiO2组内自身比较 两组患者BALF中IL-6、IL-8、IL-10水平及PaO2/FiO2RM前后自身比较,差异均有统计学意义(P<0.05,表2);RM-E组RM前后LUS比较,差异有统计学意义(P<0.05);而RM-N组RM前后LUS比较,差异无统计学意义(P>0.05,表2)。

表2 两组患者RM前后LUS、PaO2/FiO2及BALF中IL-6、IL-8、IL-10水平组内比较(±s)Table 2 Comparison of LUS,PaO2/FiO2 and the levels of IL-6,IL-8 and IL-10 in BALF before and after RM between the two groups

表2 两组患者RM前后LUS、PaO2/FiO2及BALF中IL-6、IL-8、IL-10水平组内比较(±s)Table 2 Comparison of LUS,PaO2/FiO2 and the levels of IL-6,IL-8 and IL-10 in BALF before and after RM between the two groups

注:BALF=肺泡灌洗液

组别 IL-6(ng/L) IL-8(ng/L) IL-10(ng/L) LUS(分) PaO2/FiO2(mm Hg)RM-E组(n=38)RM 前 711.55±122.02 507.13±102.71 27.89±9.49 24.45±4.58 120±24 RM 后 301.53±94.34 291.89±70.32 14.76±5.46 8.45±3.44 189±36 t配对值 16.388 10.659 7.396 17.213 -9.832 P值 0.047 0.018 <0.001 0.008 0.040 RM-N组(n=24)RM 前 676.42±149.45 524.79±81.64 29.75±9.51 23.54±4.24 119±22 RM 后 389.08±68.88 367.42±54.12 19.96±3.50 19.17±4.18 209±32 t配对值 8.554 7.871 4.734 3.600 -11.254 P值 0.026 0.008 <0.001 0.927 0.029

2.3 两组患者RM后BALF中炎性因子水平及LUS和PaO2/FiO2的变化比较 RM后两组患者的ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10、ΔLUS及ΔPaO2/FiO2比较,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 两组患者RM前后ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10、ΔLUS及ΔPaO2/FiO2的比较(±s)Table 3 Comparison of ΔIL-6,ΔIL-8,ΔIL-10,ΔLUS and ΔPaO2/FiO2 before and after RM between the two groups

表3 两组患者RM前后ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10、ΔLUS及ΔPaO2/FiO2的比较(±s)Table 3 Comparison of ΔIL-6,ΔIL-8,ΔIL-10,ΔLUS and ΔPaO2/FiO2 before and after RM between the two groups

注:RM=肺复张,ΔIL-6为RM前后白介素6水平差值,ΔIL-8为RM前后白介素8水平差值,ΔIL-10为RM前后白介素10水平差值,ΔLUS为RM前后肺部超声评分差值,ΔPaO2/FiO2为RM前后PaO2/FiO2的差值

组别 例数 ΔIL-6(ng/L) ΔIL-8(ng/L) ΔIL-10(ng/L) ΔLUS(分) ΔPaO2/FiO2(mm Hg)RM-E 组 38 410.03±76.15 215.24±87.73 13.13±5.58 16.00±6.08 69±25 RM-N 组 24 287.33±126.94 157.38±47.01 9.79±8.87 4.38±0.84 90±35 t值 4.765 2.967 1.824 9.291 -2.760 P值 0.013 0.045 0.039 <0.001 0.008

2.4 RM前后ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10与ΔLUS间的相关性分析 所有患者RM前后的ΔIL-6与ΔLUS呈正相关(r=0.553,P<0.05,图1A),而ΔIL-8、ΔIL-10与ΔLUS间无直线相关关系(r值分别为0.191、0.112,P>0.05,图1B、1C)。

图1 RM前后ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10与ΔLUS的相关性分析散点图Figure 1 The scatter plot of correlation analysis of Δ IL-6,Δ IL-8,Δ IL-10 and ΔLUS before and after RM

2.5 ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10对RM潜能的预测价值 以ΔLUS为“金标准”,ΔIL-6预测RM潜能的AUC 为 0.794〔95%CI(0.652,0.936)〕(P<0.001),灵敏度为94.7%,特异度为70.8%(图2A)。ΔIL-8预测RM潜能的AUC为0.745〔95%CI(0.623,0.867)〕(P<0.005),灵敏度为73.7%,特异度为70.8%(图2B)。ΔIL-10预测RM潜能的AUC为0.680〔95%CI(0.526,0.835)〕(P<0.05),灵敏度为92.1%,特异度为41.7%(图2C)。

图2 ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10对ARDS患者RM潜能预测的ROC曲线Figure 2 The ROC curve of ΔIL-6,ΔIL-8 and ΔIL-10 for potential of RM in ARDS patients

3 讨论

ARDS是由肺内原因和/或肺外原因引起的,以顽固性低氧血症为显著特征的临床综合征,主要的病理改变是急性弥漫性炎症性肺损伤,导致肺血管通透性增加,肺含气组织减少及严重的通气/血流(V/Q)比例失调[11]。RM作为目前ARDS患者的重要治疗方法之一,其能有效开放塌陷肺泡,扩大肺容积,改善V/Q比值[12]。RM通过较长时间的高压力来开放塌陷肺泡,可能会导致已膨胀肺泡出现过度膨胀,增加了气压伤或气胸等风险。所以临床上需要对患者肺的可复张性进行评估,根据评估结果选择合适的PEEP,使RM既能充分复张塌陷肺泡,又能避免高PEEP导致的呼吸机相关性肺损伤[13]。目前CT法被认为是评价肺可复张性的“金标准”,但其缺点也相当明显,需要移动患者到CT室,由于其辐射较多等原因不宜重复评估,使其临床应用受到了很大限制。肺部超声法可重复性强,可以进行床旁每日评估,并且其使得评估RM对肺的局部区域(如重力依赖区,非重力依赖区)的影响成为可能。所以肺部超声法已经被广泛应用于评估RM潜能,并且与CT法存在显著相关性[14]。本研究通过肺部超声法评估患者的RM效果,并根据该评分对纳入患者进行分组,虽精确度比CT法低,但是临床可操作性强。

炎性因子的平衡状态在ARDS的发病机制中起着至关重要的作用[15],IL-6和IL-8等促炎因子被认为是ARDS的启动因子[16]。而作为抑炎因子的IL-10则能抑制免疫应答,两者之间的水平变化能在一定程度上反映ARDS的损伤程度。因患者发生ARDS时肺脏最先受损,为此BEN 课题组直接检测BALF中的炎性因子,能更敏感地反映患者体内炎性因子变化。本研究通过检测患者BALF中炎性因子变化评估RM效果,发现RM后RM-E组的IL-6、IL-8和IL-10均显著低于RM-N组,而ΔIL-6、ΔIL-8、ΔIL-10均显著高于RM-N组,提示RM能下调IL-6、IL-8和IL-10的水平,进而调节炎性反应,改善肺顺应性,增加肺通气功能。本研究同时发现,两组患者在RM前后ΔIL-6与ΔLUS呈显著正相关,说明ARDS患者BALF中的IL-6与LUS存在一定联系,其均能较好地反映患者RM治疗的有效性。而ΔIL-8、ΔIL-10与ΔLUS无明显相关性,这可能和本研究的样本量偏少有关,亦或是本课题组对患者进行RM治疗的时间不够,致IL-8和IL-10变化程度未达到最大,这也进一步证明IL-6具有更高的敏感性,为本课题组后期研究提供了一个方向。在患者氧合方面,虽然两组患者的PaO2/FiO2在RM前后组内比较有所改善,但ΔPaO2/FiO2组间比较没有明显差异,说明患者的氧合受多种因素影响,如弥散能力、给氧浓度等,而RM后通气的改善仅为氧合改善的因素之一,因此氧合指数改善的程度与ΔLUS无显著相关性。

不同患者或同一患者不同时期的RM潜能有很大差异,呼吸生理参数的变化,尤其是氧合的变化对肺可复张性无预测价值[17]。因此,临床上寻找一种安全、方便、准确的指标来预测RM潜能显得尤为重要。本研究采用ROC曲线预测ΔIL-6、ΔIL-8和ΔIL-10对RM潜能的价值。本研究发现在检测的3个炎性因子中,ΔIL-6的ROC曲线下面积最大,灵敏度为94.7%,特异度为70.8%,说明ARDS患者进行RM治疗后IL-6的改变程度较大,对RM潜能的预测价值较高,能更好地反映RM效果。

本研究的不足之处:在评价RM效果时,采用肺部超声评估法对肺的可复张性进行分组,其效果可能低于CT法;纳入研究的病例数偏少,后期需要多中心大样本研究来证实BALF中IL-6、IL-8和IL-10对RM潜能的评估价值。

综上所述,检测ARDS患者BALF中炎性因子,尤其是IL-6,能在一定程度上评估RM潜能,为ARDS患者制订更精确的RM治疗策略提供有效依据。

作者贡献:怀佳萍负责文章的构思与撰写,统计学处理,结果分析与解释;蒋晨琳、邓鸿胜负责文章的质量控制及审校;叶晓华对文章整体负责、监督管理。

本文无利益冲突。

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