李 娜,李 紅,陳巧玲,林秀霞,葉顯鳳,于榮國
體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)手術(shù)是治療先天性心臟病、冠心病、心臟瓣膜疾病等心臟疾病最重要的外科手段[1]。CPB 術(shù)后常發(fā)生血糖波動[2-4],這與患者受到手術(shù)創(chuàng)傷、非搏動性灌注引起的神經(jīng)內(nèi)分泌應(yīng)激反應(yīng)、急性胰島素抵抗等內(nèi)在生理機制因素有關(guān),也可能包含血糖監(jiān)測的方法等外在原因。不準(zhǔn)確的血糖監(jiān)測極易導(dǎo)致醫(yī)護(hù)人員對胰島素實時用量的錯誤判斷及調(diào)整而加劇患者血糖的波動[5]。CPB 術(shù)后入住重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit,ICU)的患者常用的血糖監(jiān)測方法包括基于實驗室的靜脈血糖(venous blood glucose,VBG)檢測、血糖儀末梢血糖(peripheral blood glucose,PBG)檢測和血氣分析儀動脈血糖(arterial blood glucose,ABG)檢測[6]。這3 種方法各有優(yōu)缺點。通過生化分析檢測靜脈血糖結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可作為評價其他方法結(jié)果的參考,但存在耗時長、價格昂貴、必須由訓(xùn)練有素的專業(yè)檢驗人員操作等問題,不宜在ICU 進(jìn)行常規(guī)的術(shù)后血糖監(jiān)測。PBG 監(jiān)測和ABG 監(jiān)測可用于床邊或ICU,與實驗室測量相比,具有時間短、成本低的優(yōu)勢。但這兩種監(jiān)測方法的準(zhǔn)確性不僅受到患者臨床特征的影響,還會受到樣本采集方面的干擾。在接受CPB 心臟手術(shù)的患者中,其監(jiān)測準(zhǔn)確度尚缺乏具體數(shù)據(jù)。因此,本研究對CPB 術(shù)后早期患者ABG、PBG 與VBG 的準(zhǔn)確性作比較,并分析影響CPB 患者血糖監(jiān)測準(zhǔn)確性的因素,為CPB 術(shù)后患者血糖管理提供參考依據(jù)。
1.1 對象 采用前瞻性研究方法選取2017-01 至2017-11 福建省立醫(yī)院ICU 收治的172 例CPB 術(shù)后患者。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)擇期心臟手術(shù),術(shù)后入住ICU;(2)體外循環(huán)下行心臟手術(shù);(3)年齡≥18 周歲;(4)患者本人或其家屬均已知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)緊急情況下行心臟手術(shù)的患者;(2)實驗過程中同步采集患者ABG 及PBG 的時間過長(超過5 min);(3)實驗過程中存在影響ABG 檢測準(zhǔn)確性的干擾因素,如連續(xù)性腎臟替代治療和正在進(jìn)行自體血回輸。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2 方法
1.2.1 血樣采集與血糖檢測方法 CPB 術(shù)后入住ICU,在術(shù)后1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 采用血氣分析儀(美國生產(chǎn)的BXY4-GEM3000)、末梢血糖儀(美國強生公司生產(chǎn)的穩(wěn)豪倍優(yōu)型One Touch Ultravue)和全自動生化檢測儀(美國賽默飛世爾科技公司)分別同步采集患者橈動脈處動脈血、無名指末梢血、肘靜脈處靜脈血(避免肢體遠(yuǎn)端藥物輸注)。以全自動生化檢測儀血糖檢測值為標(biāo)準(zhǔn)對照。由專人規(guī)范操作,記錄不同時間點的血糖值。
1.2.2 收集的指標(biāo) (1)人口學(xué)資料:年齡、性別、手術(shù)類型。(2)臨床指標(biāo):基礎(chǔ)疾病、病情危重程度(急性生理與慢性健康評分),末梢皮膚情況(如花斑、紫紺),生命體征(體溫、平均動脈壓),激活凝血時間、相關(guān)藥物的應(yīng)用(胰島素、用糖量、血管活性藥物)。(3)實驗指標(biāo):患者CPB 術(shù)后1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 動脈血糖值、末梢血糖值、靜脈血糖值。
1.2.3 監(jiān)測準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn) 實驗室靜脈血糖檢測方法為公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化方法,本研究以實驗室全自動生化檢測儀血糖值作為標(biāo)準(zhǔn)血糖值。根據(jù)2002 年國際臨床化學(xué)學(xué)會(International Federation of Clinical Chemistry,IFCC)發(fā)布的葡萄糖即時檢測(point of care testing,POCT)的應(yīng)用準(zhǔn)則[7]:血糖值的允許偏差范圍為:當(dāng)血糖檢測值≤75 mg/dL 時,允許偏差范圍在標(biāo)準(zhǔn)血糖值±15 mg/dL以內(nèi);當(dāng)血糖檢測值>75 mg/dL 時,允許偏差范圍在標(biāo)準(zhǔn)血糖值±20 mg/dL 以內(nèi)。若所測得的ABG/PBG 的值與標(biāo)準(zhǔn)血糖值間的差值在允許偏差范圍以內(nèi),界定為“準(zhǔn)確”;若超出允許偏差范圍,界定為“誤差”。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計數(shù)資料采用頻數(shù)與構(gòu)成比表示,等級資料的組間比較采用Wilcoxon 秩和檢驗,用配對卡方檢驗(McNemar's test)分析ABG 和PBG 的測量誤差率是否具有可比性;計量資料以表示,利用廣義估計方程(generalized estimating equation,GEE)研究影響ABG 和PBG 水平測量誤差的因素;以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 一般資料 本研究最初共納入200 例研究對象,其中,研究過程中死亡4 例,24 例未完成退出,最后共納入研究對象172 例,平均年齡(50.19±13.15)歲。患者人口學(xué)統(tǒng)計資料及臨床特點見表1。其中,女性患者占50.58%,68.02%因風(fēng)濕性心臟病需要手術(shù),術(shù)前明確診斷糖尿病的患者占16.28%。
表1 患者人口學(xué)統(tǒng)計學(xué)和臨床特征資料 [n(%)]
2.2 CPB術(shù)后不同時間監(jiān)測點上ABG、PBG與標(biāo)準(zhǔn)對照的差異比較 采用Wilcoxon 符號秩檢驗分別對ABG 與VBG、PBG 與VBG 進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)當(dāng)VBG>75 mg/dL 時,在任何時間點上,PBG 與標(biāo)準(zhǔn)對照的差值均高于VBG,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2 種測量方法的平均差異見表2。
2.3 ABG與PBG在不同時間監(jiān)測點測量誤差率 為了評估ABG 和PBG 測量的準(zhǔn)確性,筆者以VBG 為標(biāo)準(zhǔn)對照,統(tǒng)計血糖超出可接受范圍的患者數(shù)量和百分比。具體兩種方法的誤差率見表3。ABG 在所有檢測時間點的不可接受錯誤率均明顯低于PBG,除1 h 外的所有時間點,PBG 的誤差率至少是ABG 的2 倍。
表2 動脈血糖、末梢血糖與靜脈血糖的差異比較
表2 動脈血糖、末梢血糖與靜脈血糖的差異比較
注:VBG,靜脈血糖;PBG,末梢血糖;ABG,動脈血糖
項目VBG ≤75(mg/dL) VBG>75(mg/dL)時間(h) 例數(shù)(n) VBG(mg/dL) 間距 例數(shù)(n) 差值 間距 P 值A(chǔ)BG與VBG比較1 1 33.1 33.1 171 -5.40±32.30 -131.40~159.80 0.169 2 0 172 2.20±29.90 -106.00~140.80 0.205 4 1 25.4 25.4 171 -1.10±35.00 -198.50~89.60 0.206 6 0 170 1.10±33.30 -129.60~124.90 0.151 8 1 1.8 1.8 171 -0.10±33.30 -195.50~87.10 0.077 10 0 171 -0.10±30.70 -191.00~110.70 0.112 PBG與VBG比較1 1 71.7 71.7 171 11.30±36.10 -128.20~165.20 <0.001 2 0 172 16.30±41.10 -158.40~154.40 <0.001 4 1 29.0 29.0 171 18.50±44.50 -180.00~136.10 <0.001 6 0 170 20.10±44.60 -194.40~150.30 <0.001 8 1 70.2 70.2 171 19.20±39.80 -190.80~149.00 <0.001 10 0 557 171 9.90±41.20 -178.40~91.80 <0.001
表3 不同時間點動脈血糖與末梢血糖檢測誤差率比較 [n(%)]
2.4 ABG和PBG檢測的臨床影響因素分析 采用廣義估計方程分析影響ABG 和PBG 準(zhǔn)確性的臨床和人口統(tǒng)計學(xué)因素,發(fā)現(xiàn)ABG 的準(zhǔn)確性受紅細(xì)胞壓積(Red blood cell specific volume,HCT)和高血糖水平的影響。與血糖正常的患者相比,高血糖患者測量誤差的風(fēng)險更低。與HCT<40%相比,HCT>40%是測量誤差的危險因素,見表4。PBG 的單變量分析顯示,高血糖是影響錯誤率的唯一因素;與ABG 一樣,高血糖患者測量PBG 的誤差風(fēng)險也較低,見表5。
本研究結(jié)果表明,當(dāng)VBG>75 mg/dL 時,ABG 在任一監(jiān)測時間點上與VBG 比較都無統(tǒng)計學(xué)差異,而末梢血糖在任一時間監(jiān)測點上與VBG 相比都存在統(tǒng)計學(xué)差異,PBG 有高于真實血糖的趨勢,這與Inoue 等[8]和周亞敏等[9]對危重患者的研究結(jié)果一致。當(dāng)VBG<75 mg/dL 時,樣本量因太少無法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。同時,ABG 不可接受誤差率除了術(shù)后1 h 這個時間監(jiān)測點之外,其他監(jiān)測點上顯著低于末梢血糖,即ABG 更能準(zhǔn)確反映CPB 心臟術(shù)后患者的真實血糖水平。這與文獻(xiàn)[10,11]的研究結(jié)果一致。原因可能是CPB 術(shù)后的患者由于手術(shù)時間長,致體液轉(zhuǎn)移至組織間隙,導(dǎo)致外周水腫,將血液稀釋,所以PBG 標(biāo)本可能反映的不是末梢血而是組織間隙的血糖濃度[12],因此末梢血糖可能不能代表血糖的真實水平。對CPB 手術(shù)后恢復(fù)的患者單獨使用外周血糖可能導(dǎo)致血糖水平測量不準(zhǔn)確。但筆者的研究結(jié)果與Karon 等[13]的研究結(jié)果不同,其研究表明用血糖儀監(jiān)測外周毛細(xì)血管血液更為準(zhǔn)確。可能是與筆者所使用的設(shè)備不完全一致有關(guān),另外一種可能是胰島素用法不同。有研究顯示,胰島素治療與血糖儀的錯誤率增加有關(guān)[8]。CPB 術(shù)后可以采用ABG、PBG 與VBG 3 種監(jiān)測方法,VBG 測定較其他方法準(zhǔn)確,被作為國際認(rèn)可診斷糖尿病的唯一監(jiān)測方法[14],但不適宜頻繁監(jiān)測[15],因此不適合作為術(shù)后血糖監(jiān)測的方法。PBG 測定方法使用方便、操作時間短且所需血量少,但誤差較大,建議護(hù)理人員可以考慮將血氣分析的血糖值作為CPB 常規(guī)監(jiān)測指標(biāo),在患者術(shù)后2 h 血糖開始上升時,應(yīng)縮短血糖監(jiān)測間隔時間,必要時抽靜脈血進(jìn)行急診生化的檢測[16]。
表4 動脈血糖檢測誤差率的臨床影響因素
表5 PBG 檢測誤差率的臨床影響因素
筆者對CPB 術(shù)后可能影響ABG 和PBG 誤差的各項理化因素應(yīng)用單變量進(jìn)行分析,結(jié)果提示,HCT 是影響其誤差率的主要影響因素。相比于患者HCT<40%組,當(dāng)患者HCT>40%時,ABG 誤差風(fēng)險升高。這與Shigeaki 等[17]和Stadlbauer 等[18]的研究結(jié)果一致。HCT的改變能引起血液粘度變化,血液標(biāo)本中紅細(xì)胞數(shù)目的增加會影響到血漿的有效擴散量,進(jìn)而影響血糖檢測值,或血標(biāo)本中紅細(xì)胞含量越高,相同時間內(nèi),由于紅細(xì)胞酵解的葡萄糖多,使標(biāo)本血糖濃度降低快[19,20]。另外,與正常血糖組相比,當(dāng)患者處于高血糖水平組時,ABG 誤差風(fēng)險升高,這可能與體外循環(huán)心臟術(shù)后患者的手術(shù)創(chuàng)傷較其他手術(shù)更劇烈和CPB 過程中的溫度變化、非生理性血液灌注、機械材料對血液成分的破壞、高血糖導(dǎo)致胰島素的大量使用有關(guān)[21],具體機制仍值得進(jìn)一步研究。而氧分壓、二氧化碳分壓、乳酸水平、性別,以及血管活性藥物的使用等,對于ABG 的準(zhǔn)確性沒有影響。但放置時間對ABG 測定有較大影響。血液標(biāo)本采集后,紅細(xì)胞繼續(xù)消耗葡萄糖,血液標(biāo)本放置的時間越長,ABG 濃度下降的越明顯,因此要盡早檢測血液標(biāo)本,保證血糖檢測結(jié)果的可靠性。CPB 術(shù)后入住ICU 患者的病情復(fù)雜、多變,影響血糖準(zhǔn)確性的各因素作用機制尚不清楚。因此,對于ICU 的臨床工作者而言,掌握主要影響各種血糖檢測準(zhǔn)確性的因素及學(xué)會綜合評估其他混雜因素是更為重要的做法。此外,在實施圍手術(shù)期血糖控制時,需要考慮患者的獨特臨床特征。
筆者發(fā)現(xiàn)CPB 術(shù)后血糖呈現(xiàn)應(yīng)激性高血糖狀態(tài), 與金標(biāo)準(zhǔn)對比,ABG 與VBG 的一致性高于PBG,PBG有高估真實血糖的趨勢。當(dāng)CPB 患者處于低血糖狀態(tài)和HCT>40%時,ABG 監(jiān)測誤差的風(fēng)險增加。由于對目標(biāo)血糖控制的治療措施,使得低血糖組所獲得的數(shù)據(jù)相對較少,因此患者血糖可靠性影響因素的確定及有關(guān)機制的探究,還需要擴大樣本數(shù)量,進(jìn)一步深入比較、分析和探討。