包義君,陶山偉,李力卓,張德威,王鵬飛,黃小龍,張文泰,趙丹,王運(yùn)杰
(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科,沈陽 110001;2.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院急診科,沈陽 110004;3.海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院急危重癥醫(yī)學(xué)部,???570102;4.河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 張家口 075000)
·論著·
急性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者圍手術(shù)期血糖變化與顱腦損傷嚴(yán)重程度的相關(guān)性
包義君1,陶山偉1,李力卓2,3,張德威1,王鵬飛4,黃小龍1,張文泰1,趙丹1,王運(yùn)杰1
(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科,沈陽 110001;2.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院急診科,沈陽 110004;3.海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院急危重癥醫(yī)學(xué)部,海口 570102;4.河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 張家口 075000)
目的探討急性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者圍手術(shù)期血糖變化與顱腦損傷程度的相關(guān)性。方法回顧性分析2012年7月至2015年6月于中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科住院治療的125例滿足研究標(biāo)準(zhǔn)的急性單發(fā)性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者的臨床資料,根據(jù)患者入院時(shí)的格拉斯哥昏迷評(píng)分(GCS)分組:對(duì)照組(GCS 15分)、輕型組(GCS 13~14分)、中型組(GCS 9~12分)、重型組(GCS 6~8分)和特重型組(GCS 3~5分),入院后即開始進(jìn)行血糖控制(包括緩解應(yīng)激因素和應(yīng)用胰島素),分別統(tǒng)計(jì)患者入院后的每日血糖,然后計(jì)算各組在不同時(shí)間段內(nèi)的血糖均數(shù)、血糖標(biāo)準(zhǔn)差及血糖變異系數(shù),分析患者血糖變異度和高血糖的持續(xù)時(shí)間與患者顱腦損傷嚴(yán)重程度的關(guān)系。結(jié)果同一時(shí)間段特重型組和重型組的血糖均數(shù)、血糖標(biāo)準(zhǔn)差及血糖變異系數(shù)均明顯高于對(duì)照組(P<0.05);同一組中,在入院時(shí)、入院48 h和入院3~7 d不同的時(shí)間段間,患者的血糖均數(shù)、血糖標(biāo)準(zhǔn)差和血糖變異系數(shù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05);特重型組和重型組患者高血糖平均持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間與對(duì)照組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。秩相關(guān)分析表明,血糖整體水平、血糖波動(dòng)度以及高血糖平均持續(xù)時(shí)間與患者顱腦損傷嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(r>1)。結(jié)論急性單發(fā)性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者血糖變化水平可以作為重型顱腦損傷病情嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
急性創(chuàng)傷性顱腦損傷;血糖變異度;高血糖持續(xù)時(shí)間
已有相關(guān)臨床研究指出,急性創(chuàng)傷性顱腦損傷(traumatic brain injury,TBI)患者高血糖與患者預(yù)后密切相關(guān)[1]。創(chuàng)傷后高血糖控制被認(rèn)為是改善患者預(yù)后的重要治療手段,而常規(guī)胰島素治療也成為血糖控制策略的重要組成部分[2]。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合本課題組的臨床數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),持續(xù)的高血糖很難全面評(píng)估急性TBI患者的病情發(fā)展過程,并且目前針對(duì)急性TBI患者如何更科學(xué)、更有效的進(jìn)行血糖調(diào)控尚未達(dá)成共識(shí)[3]。本研究發(fā)現(xiàn)血糖變異度的相關(guān)指標(biāo)(血糖的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù))和高血糖的平均持續(xù)時(shí)間與急性TBI患者損傷程度和病情發(fā)展密切相關(guān),可為血糖控制策略的完善提供相應(yīng)的臨床參考[4]。
1.1一般資料
回顧性分析2012年7月至2015年6月間中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科收治的急性TBI患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)受傷后24 h以內(nèi)來我院就診;(2)除頭部外創(chuàng)傷嚴(yán)重程度評(píng)分(3個(gè)以上部位簡明損傷定級(jí)評(píng)分最高值的平方和)<16。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)既往糖尿病、肝腎疾病、甲狀腺功能障礙病史;(2)妊娠患者;(3)傷后給予激素控制腦水腫的患者;(4)中長期接受激素治療患者;(5)受傷后7 d以內(nèi)死亡或離院;(6)相關(guān)臨床數(shù)據(jù)不完善。
滿足研究納入標(biāo)準(zhǔn)的患者125例,其中男100例,女25例;年齡7~88歲,平均43.77歲。根據(jù)格拉斯哥昏迷評(píng)分(Glasgow coma scale,GCS)對(duì)受傷嚴(yán)重程度進(jìn)行分組:特重型(GCS 3~5分)18例,重型(GCS 6~8分)43例,中型(GCS 9~12分)23例,輕型(GCS 13~14分)8例,無意識(shí)障礙(GCS 15分)35例。以無意識(shí)障礙組作為對(duì)照組,其他組則存在不同程度的意識(shí)障礙。手術(shù)治療121例,非手術(shù)治療4例。
1.2血糖控制和監(jiān)測方法
1.2.1血糖測定方法:患者急診入院時(shí)首次血糖測定為靜脈血糖,以后各次血糖為指端末梢血糖。
1.2.2血糖測定時(shí)間:將患者的血糖數(shù)據(jù)收集歸納后,將入院后的血糖監(jiān)測分為3個(gè)時(shí)間段,分別為入院時(shí)、入院48 h、入院3~7 d,并給予連續(xù)性血糖監(jiān)測,除入院時(shí)測即時(shí)血糖外,入院第1、2、3、5、7天至少每日2次測末梢血糖。
1.2.3血糖控制:患者空腹血糖>11.0 mmol/L即開始持續(xù)靜脈泵控胰島素,根據(jù)檢測的末梢血糖含量靈活調(diào)整泵控胰島素時(shí)間和速度。靜脈泵控胰島素停藥的指證為空腹血糖<7.8 mmol/L。針對(duì)急性TBI后血糖控制的時(shí)間和劑量,尚未發(fā)現(xiàn)更為有效的模式,而且國際上對(duì)此也存在爭議,只能暫以血糖的波動(dòng)水平作為靜脈泵控胰島素的參照指標(biāo)并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí),通過手術(shù)緩解患者的應(yīng)激水平也是穩(wěn)定急性TBI患者血糖的策略之一,本研究中121例手術(shù)患者均在急診入院后即開始行急診手術(shù)治療。
1.3主要觀察指標(biāo)
1.3.1血糖波動(dòng)程度:以GCS代表意識(shí)障礙和顱腦損傷的嚴(yán)重程度,對(duì)患者的病情進(jìn)行分組,然后根據(jù)不同的受傷程度,統(tǒng)計(jì)全部樣本入院時(shí)、入院48 h和入院后3~7 d三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的血糖監(jiān)測值,計(jì)算出該組樣本分別在不同時(shí)間段內(nèi)血糖的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)[5]。血糖的波動(dòng)程度主要通過入院后患者血糖的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)來反映,標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)是反映同組樣本離散程度的變量,因此血糖的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)越大,意味著患者血糖的波動(dòng)程度越大。
1.3.2高血糖平均持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間:同樣以GCS作為分組依據(jù),統(tǒng)計(jì)各組樣本在入院7 d內(nèi)高血糖平均持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間。高血糖平均持續(xù)時(shí)間即入院7 d內(nèi),從患者傷后首次出現(xiàn)高血糖(空腹血糖≥11.1 mmol/L)到患者連續(xù)2次空腹血糖<11.1 mmol/L的時(shí)間,若高血糖狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過7 d則按7 d計(jì)算。意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間即入院7 d內(nèi),根據(jù)患者入院時(shí)GCS判定出否現(xiàn)意識(shí)障礙(GCS<15分),從傷后出現(xiàn)意識(shí)障礙起到患者GCS恢復(fù)至15分為止,這段時(shí)間定義為意識(shí)障礙持續(xù)時(shí)間,若意識(shí)障礙時(shí)間超過7 d則按7 d計(jì)算[6]。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
計(jì)量資料以均數(shù)表示,方差齊性檢驗(yàn)證明方差不齊,采用非參數(shù)檢驗(yàn)方法(Kruskal Wallis檢驗(yàn))進(jìn)行不同組間的比較,采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較,采用秩相關(guān)進(jìn)行相關(guān)性分析。所有統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件完成,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表1 不同受傷程度的急性TBI患者血糖均數(shù)比較Tab.1 Com parison o f the m ean o f glucose among the different severity groups of TBI
2.1血糖總體水平與患者顱腦損傷嚴(yán)重程度的關(guān)系
在相同時(shí)間段內(nèi),特重型組和重型組血糖總體水平明顯高于對(duì)照組(P<0.05),患者的血糖水平與顱腦損傷嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(r>1),損傷越重,患者總體血糖水平越高。同時(shí),對(duì)于同一受傷程度,患者的血糖均數(shù)在入院時(shí)、入院48 h和入院3~7 d不同的時(shí)間段間存在差異(P<0.05),患者血糖總體水平隨時(shí)間變化而逐漸降低。見表1。
2.2血糖波動(dòng)與患者疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系
同一時(shí)間段內(nèi),特重型組和重型組血糖波動(dòng)程度與對(duì)照組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),患者血糖標(biāo)準(zhǔn)差和血糖變異系數(shù)分別與受傷嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(r>1),即患者入院時(shí)GCS越低,入院后血糖的波動(dòng)水平越大。對(duì)于同一組別的患者,患者的血糖變異度在入院時(shí)、入院48 h、入院3~7 d 3個(gè)時(shí)間段間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),即血糖的波動(dòng)隨時(shí)間變化而逐漸變小。見表2。
表2 不同受傷程度的急性TBI患者血糖標(biāo)準(zhǔn)差和血糖變異系數(shù)比較Tab.2 Com parison o f the standard deviation and variation coefficient o f glucose among the different severity groups of TBI
2.3高血糖平均持續(xù)時(shí)間與意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間及患者疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系
上述結(jié)果表明,急性TBI患者血糖總體水平和血糖波動(dòng)水平與顱腦損傷嚴(yán)重程度相關(guān)。在此基礎(chǔ)上,本研究進(jìn)一步分析了高血糖的平均持續(xù)時(shí)間是否與顱腦損傷嚴(yán)重程度相關(guān),結(jié)果表明入院時(shí)重型組和中型組高血糖平均持續(xù)時(shí)間與對(duì)照組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),二者呈正相關(guān)(r>1),說明顱腦損傷程度越重,高血糖的平均持續(xù)時(shí)間越長。同時(shí),重型組和中型組意識(shí)障礙的平均持續(xù)時(shí)間與輕型組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。有臨床研究[5]證明高血糖總體水平與意識(shí)障礙持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān),本研究繼續(xù)分析了高血糖平均持續(xù)時(shí)間是否與意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間相關(guān),結(jié)果表明二者無統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。見表3、圖1。
表3 不同受傷程度急性TBI患者高血糖平均持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間比較Tab.3 Comparison of the duration of hyperg lycem ia and conscious disturbance among the different severity groups o f TBI
圖1 不同受傷程度急性TBI患者高血糖平均持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間的相關(guān)性Fig.1 Correlation between the duration of hyperglycem ia and conscious disturbance am ong the different severity groups of TBI
正常情況下人體內(nèi)環(huán)境處于動(dòng)態(tài)平衡即穩(wěn)態(tài),包括血糖、離子、血壓、水代謝等的平衡。血糖作為機(jī)體內(nèi)器官、組織新陳代謝能量的直接來源,對(duì)維持整個(gè)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。血糖平衡的過程則主要?dú)w功于胰島素、胰高血糖素及糖皮質(zhì)激素之間相互作用,3種激素的分泌分別受到副交感迷走神經(jīng)、藍(lán)斑—交感—腎上腺髓質(zhì)軸、下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸的調(diào)控,共同維持著血糖的穩(wěn)態(tài)[7]。已有報(bào)道指出藍(lán)斑—交感—腎上腺髓質(zhì)軸為應(yīng)激時(shí)機(jī)體神經(jīng)—內(nèi)分泌的快速反應(yīng)系統(tǒng),而下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸在應(yīng)激3 d后的神經(jīng)—內(nèi)分泌調(diào)節(jié)中發(fā)揮更大作用[8]。急性TBI患者血糖穩(wěn)態(tài)被打破,創(chuàng)傷導(dǎo)致的應(yīng)激狀態(tài)使藍(lán)斑—交感—腎上腺髓質(zhì)軸和下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸的作用被放大,迷走神經(jīng)的作用被抑制,血糖的激素調(diào)節(jié)失衡,升糖激素如糖皮質(zhì)激素、胰高血糖素、生長激素等分泌增加,相反胰島素的分泌被抑制,從而引起糖原分解、糖異生增多及外周組織對(duì)胰島素敏感性降低、胰島素抵抗,葡萄糖利用降低,從而引起應(yīng)激性高血糖[9]。
已有相關(guān)體外實(shí)驗(yàn)證明,波動(dòng)的高濃度葡萄糖較恒定的高濃度葡萄糖更容易引起細(xì)胞線粒體電子傳遞鏈活性氧化物增多,進(jìn)而在細(xì)胞核內(nèi)部通過堿基修飾、直接斷裂及影響核酸構(gòu)象等方式造成核酸斷裂,引起多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶的過度表達(dá)[10],而多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶的過度表達(dá)又可以通過以下機(jī)制引起細(xì)胞的凋亡:(1)消耗NAD+與ATP,引起能量耗竭[11];(2)激活核因子κB,進(jìn)而在胞質(zhì)與凋亡抑制蛋白Bcl-2結(jié)合為無活性復(fù)合物,促進(jìn)凋亡因子caspase-3活性增加,引起細(xì)胞凋亡[12];(3)激活蛋白激酶C途徑,通過依賴蛋白激酶C活化從而引起氧自由基的過度生成,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[13]。同時(shí)也有相關(guān)臨床研究表明,血糖的波動(dòng)程度與患者預(yù)后相關(guān)。而從本研究結(jié)果來看,患者損傷程度越重,患者總體的血糖水平和血糖波動(dòng)程度越大,血糖波動(dòng)程度同樣也是反映顱腦損傷嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)。而對(duì)于同一組別的樣本,在入院時(shí)、入院48 h、入院3~7 d不同的時(shí)間段間血糖的總體水平和血糖的波動(dòng)程度在逐漸變小,這是因?yàn)橐环矫嬗捎陲B腦損傷應(yīng)激因素的緩解使交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)平衡恢復(fù),同時(shí)合理的胰島素應(yīng)用最大限度降低了血糖的波動(dòng)水平,從而使應(yīng)激后重新達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。重型顱腦損傷患者的總體血糖水平和血糖波動(dòng)水平比對(duì)照組明顯高,說明重型顱腦損傷患者的血糖控制應(yīng)得到足夠重視,目前國際上已有強(qiáng)化胰島素治療用于治療外科ICU患者的先例,然而對(duì)于具體胰島素的用法、時(shí)間點(diǎn)、血糖控制的水平仍存在爭議。同一組別患者,本研究結(jié)果表明血糖控制起到一定效果,但是仍需根據(jù)患者的損傷程度和血糖的變化規(guī)律制定出更科學(xué)、更實(shí)用、更個(gè)性化的血糖控制策略。
正常機(jī)體的血糖調(diào)節(jié)在胰島素和胰高血糖素等激素的調(diào)節(jié)下處于穩(wěn)態(tài),但是隨著應(yīng)激的出現(xiàn),血糖的升糖途徑和降糖途徑的穩(wěn)態(tài)開始失衡,而且隨著受傷程度的加重即應(yīng)激強(qiáng)度的加重,這種失衡就會(huì)越明顯。本研究提示,高血糖的持續(xù)時(shí)間和意識(shí)障礙的持續(xù)時(shí)間與患者顱腦損傷的嚴(yán)重程度具有相關(guān)性,患者損傷的程度越重,高血糖的持續(xù)時(shí)間越長,昏迷的時(shí)間就會(huì)越長。相關(guān)文獻(xiàn)[14]報(bào)道昏迷時(shí)間和高血糖總體水平相關(guān),本研究結(jié)果顯示高血糖平均持續(xù)時(shí)間與意識(shí)障礙平均持續(xù)時(shí)間無相關(guān)性,應(yīng)該與不同分組標(biāo)準(zhǔn)造成的偏差有關(guān)。應(yīng)激導(dǎo)致了高血糖,高血糖的持續(xù)時(shí)間和波動(dòng)水平又會(huì)反過來引起繼發(fā)性腦損傷。其相關(guān)的機(jī)制如下:血糖升高會(huì)造成腦細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損,使氧化利用糖的功能單位減少,氧化利用糖能力下降,繼發(fā)腦水腫,顱內(nèi)壓增高;高血糖能使局部乳酸聚積,加重繼發(fā)性腦損傷[15],同時(shí)高血糖會(huì)導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)興奮性谷氨酸和一氧化氮的含量增加,從而引起鈣超載和亞硝酸鹽的累積,進(jìn)一步加重神經(jīng)元的損害[16]。另外高血糖還可增加二氧化碳生成,高碳酸血癥使顱內(nèi)壓升高,高血糖還可伴有高滲綜合征,均可使昏迷加重,從而影響中樞神經(jīng)功能恢復(fù)。急性TBI后血糖控制的目的在于盡可能減少血糖失衡的強(qiáng)度和失衡的時(shí)間,縮短患者高血糖的持續(xù)時(shí)間可能會(huì)有助于患者病情恢復(fù)。
總之,急性TBI后的血糖重癥管理是糾正患者內(nèi)環(huán)境紊亂、減少患者病死率和病殘率的重要方式。合理、科學(xué)、有效的血糖控制策略是重癥管理的重要組成部分,有效控制血糖可有效降低繼發(fā)性顱腦損傷。本研究可為血糖控制策略和指南的制定,如血糖控制的時(shí)間、血糖控制的水平、重型顱腦損傷的個(gè)性化治療方案,提供量化的臨床參考,進(jìn)而最大限度緩解患者的病情,改善患者的預(yù)后。
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(編輯陳姜)
Correlation between theG lucoseVariability and theDiseaseSeverity in Patientsw ith Acute TraumaticBrain Injury
BAO Yi-jun1,TAO Shan-wei1,LI Li-zhuo2,3,ZHANG De-wei1,WANG Peng-fei4,HUANG Xiao-long1,ZHANG Wen-tai1,ZHAODan1,WANGYun-jie1
(1.Department of Neurosurgery,The First Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China;2.Emergency Department,Shengjing Hospital,China Medical University,Shenyang 110004,China;3.Department of Critical Care and Emergency Medicine,The Affiliated Hospital of Hainan Medical University,Haikou 570102,China;4.DepartmentofNeurosurgery,The FirstHospitalofHebeiNorth University,Zhangjiakou 075000,China)
ObjectiveTo explore the correlation between the glucose variability and the severity of acute isolated traumatic brain injury(TBI). M ethodAccording to the inclusion/exclusion criteria,a total of 125 cases of acute isolated TBI admitted in Department of Neurosurgery of China Medical University from July 2012 to June 2015 were included.According to Glasgow coma scale(GSC),the patients were divided into five groups including control(GCS 15),mild(GCS 13-14),moderate(GCS 9-12),severe(GCS 6-8),and extra-severe(GCS 3-5)groups.Blood glucose control(including relief of the stress and the application of insulin)were carried out immediately.The average,standard deviation,and variation coefficient of blood glucose of all groups were recorded at admission,48 hours and 3-7 days after hospitalization.The clinical records and glycemic index were compared among different groups and during different periods,so as to analyze the relationship of the variability of glucose and the duration of hyperglycemia with the severity of TBI and the effects of glycemic intensive care management.ResultsThe results of Kruskal Wallis test and Mann-Whitney U test showed that the average,standard deviation,and variation coefficient of glucose in the extra-severe group and the severe group werestatisticallyhigher than those in the controlgroup(P<0.05)during thesameperiod.Meanwhile,theaverage,standard deviation,and variationcoefficient of glucose at admission,48 hours and 3-7 days after hospitalization were also different among each group(P<0.05).The duration of hyperglycemia and conscious disturbance in both the extra-severe group and the severe group were longer than those in the control(P<0.05).The analyses using rank correlation indicated that glucose variability,the level and duration of hyperglycemia were positively correlated with the severity ofTBI(r>1).ConclusionTheglucosevariabilityinacuteisolated TBIpatientscouldbeconsideredas theindexoftheseverityofTBI.
acute isolated traumatic brain injury;glucose variability;the duration of hyperglycemia
R651.1
A
0258-4646(2016)04-0313-05
10.12007/j.issn.0258-4646.2016.04.007
教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金(教外司留[2013]1792號(hào));遼寧省自然科學(xué)基金(2015020460;2013021083);沈陽市科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金人口與健康科技攻關(guān)專項(xiàng)(F13-220-9-53)
包義君(1975-),男,副教授,博士. E-mail:baoyijun@mail.cmu.edu.cn
2015-12-03
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