高琳本 王艷青 華夏
1海陽市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科,海陽 265100;2海陽市人民醫(yī)院急診科,海陽 265100
急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是由于嚴重創(chuàng)傷、感染、休克等非心源性疾病引起的毛細血管內(nèi)皮與肺泡上皮損傷,出現(xiàn)以急性低氧合呼吸或呼吸衰竭的急性肺損傷。ARDS 由于肺容積減少、死腔通氣增加、通氣順應性下降,發(fā)病后肺功能快速下降。研究認為,ARDS 患者炎癥因子失衡,可引起毛細血管與肺泡上皮屏障功能下降,引起或加重肺功能損傷[1-2]。而減輕ARDS 患者的炎癥程度,有助于減輕肺損傷程度,并改善預后[3-4]。目前,臨床上關于ARDS 患者炎癥指標與肺功能的關聯(lián)研究鮮有提及,本研究分析了ARDS 患者起病后的炎癥指標與肺功能的相關性,旨在為ARDS 患者急性期炎癥控制與減輕肺功能喪失提供指導。
本研究經(jīng)海陽市人民醫(yī)院倫理學會批準及認可,患者知情知悉并同意。將海陽市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科2020年1月至2021 年6 月接收的ARDS 患者86 例作為研究對象,根據(jù)2012年“柏林標準”[5]關于病情程度分級,將ARDS患者分為輕度[200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)<動脈氧分壓(PaO2)/吸入氧體積分數(shù)(FiO2)≤300 mmHg,呼氣末正壓(PEEP)或持續(xù)氣道正壓(CPAP)≥5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)]、中度(100 mmHg <PaO2/FiO2≤200 mmHg,PEEP ≥5 cmH2O)與重度(PaO2/FiO2≤100 mmHg,PEEP ≥5 cmH2O)。
納入標準:(1)均符合2012 年“柏林標準”[5]關于ARDS的診斷標準;(2)年齡≥18 周歲;(3)患者入院后可完成肺功能檢測。排除標準:(1)伴心腦血管、血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等嚴重疾??;(2)甲狀腺功能亢進、甲狀腺炎、慢性潰瘍性結腸炎、萎縮性胃炎等自身免疫性疾??;(3)妊娠及哺乳期女性;(4)臨床資料缺失。
(1)基線資料收集。收集患者的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、基礎疾病。入院后完成急慢性生理評分II(Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II,APACHE II)及序貫器官衰竭評分(Sequential Organ Failure Assessment,SOFA)[6-7]。(2)肺功能檢測。入院后采用Master Screen PET 肺功能測試系統(tǒng)快速檢測患者的肺功能指標,包含用力肺活量(forced vital capacity,F(xiàn)VC)、第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in 1 second,F(xiàn)EV1)、FEV1/FVC、最大通氣量(maximum ventilation volume,MVV)及肺一氧化碳彌散量(diffusing capacity for carbon monoxide,DLco)。(3)炎癥指標:采集患者靜脈血,采用羅氏E411 全自動電化學發(fā)光分析儀及其配套試劑降鈣素原(procalcitonin,PCT)水平,采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immune sorbent assay,ELISA)檢測C 反應蛋白(C reactive protein,CRP)水平,試劑盒為中生北控生物科技公司產(chǎn)品;采用ELISA 法檢測腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-2(interleukin-2,IL-2)、IL-6、IL-8,試劑盒為美國Rapid Lab公司產(chǎn)品。
采用SPSS 22.0 統(tǒng)計學軟件,計數(shù)資料采用百分率表示,采用χ2檢驗;計量資料符合正態(tài)分布,采用(±s)表示,采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),兩兩比較采用LSD 法;炎癥指標與肺功能指標采用Pearson 相關性分析,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
3 組患者年齡、性別、BMI 及基礎疾病比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05);在APACHE II、SOFA 方面差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),詳見表1。
表1 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的基線資料比較
中度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8高于輕度組;重度組的CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 高于輕度組;重度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 高于中度組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。詳見表2。
表2 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標比較(± s)
表2 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標比較(± s)
注:CRP為C反應蛋白,PCT為降鈣素原,TNF為腫瘤壞死因子,IL為白介素;與輕度組比較,aP<0.01;與中度組比較,bP<0.01
組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)18 30 38 CRP(mg/L)21.40±5.18 32.55±6.20a 43.75±7.28ab 18.422<0.001 PCT(μg/L)7.65±1.89 8.43±2.10 9.70±2.45a 4.960 0.010 TNF-α(ng/L)56.75±11.30 72.45±14.22a 89.80±15.60ab 12.620<0.001 IL-2(ng/L)382.30±36.40 451.70±49.35a 524.85±56.75ab 13.180<0.001 IL-6(ng/L)142.60±18.45 176.35±20.44a 214.35±22.74ab 14.684<0.001 IL-8(ng/L)185.35±21.60 265.70±29.40a 368.90±41.35ab 16.802<0.001
中 度 組的FVC、FEV1、DLco 低 于 輕 度組;重 度 組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 及DLco 低于輕度組;重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 低于中度組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。詳見表3。
表3 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的肺功能指標比較(± s)
表3 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的肺功能指標比較(± s)
注:FVC為用力肺活量,F(xiàn)EV1為第1秒用力呼氣容積,MVV為最大通氣量,DLco為肺一氧化碳彌散量;與輕度組比較,aP<0.05,bP<0.01;與中度組比較,cP<0.05,dP<0.01
組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)18 30 38 FVC(L)1.98±0.31 1.74±0.27b 1.55±0.21bd 7.825<0.001 FEV1(L)1.56±0.28 1.33±0.26b 1.12±0.19bd 9.641<0.001 FEV1/FVC(%)78.58±5.46 75.70±5.29 71.58±4.86bd 7.360<0.001 MVV(L)76.50±10.68 71.59±9.42 66.80±8.70bc 6.892 0.001 DLco(%)68.54±7.26 64.30±6.82a 61.25±6.35b 6.590 0.002
Pearson 相關性分析顯示,CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8與FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco均呈顯著的負相關性(均P<0.05)。詳見表4。
表4 86例急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標與肺功能指標的Pearson相關性分析
ARDS 的特點是肺泡上皮與肺毛細血管內(nèi)皮通透性增加引發(fā)的肺水腫,肺水腫可導致通氣/血流比例失衡,引起低氧血癥、肺血管痙攣,導致肺動脈高壓,危及生命。炎性反應是ARDS 的早期重要特征,富含蛋白與中性粒細胞為主的多類型炎性細胞,粘附在受損血管內(nèi)皮表面,并隨中性粒細胞向肺間質(zhì)與肺泡移行,該移行過程又將引起大量的炎性介質(zhì)分泌,引發(fā)彌漫性肺損傷[8]。除中性粒細胞外,肺泡上皮與成纖維細胞亦可產(chǎn)生多種炎癥因子,加重炎性反應。CRP 是一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的急性蛋白,在感染與創(chuàng)傷后血漿中CRP 水平將迅速上升,以激活或加強吞噬細胞的功能;PCT 是反應全身炎癥反應的活躍程度指標,在創(chuàng)傷與感染下,PCT 含量迅速上升;TNF-α 被認為是炎性反應的前驅(qū)性細胞因子,可誘發(fā)炎癥級聯(lián)反應;IL-2、IL-6 可趨化T 淋巴細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等炎癥物質(zhì)的釋放,促進溶酶體酶釋放,引起自由基損傷、氧化應激損傷、血管內(nèi)皮功能障礙及細胞免疫功能損傷。研究發(fā)現(xiàn),IL-8 除了參與炎性反應外,還與中性粒細胞有良好的趨同性,IL-8 可引起中性粒細胞持續(xù)時間延長外,加重血管內(nèi)皮損傷,引發(fā)臟器官灌注不足,導致臟器官不可逆轉的功能性損傷[9-10]。本研究根據(jù)2012 年ARDS 柏林標準將ARDS 患者分為輕度、中度與重度,檢測了其炎癥指標。結果顯示,中度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8顯著高于輕度組;重度組的CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 顯著高于輕度組;重度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8顯著高于中度組。這說明隨ARDS 病情分級的上升,患者的炎性反應越嚴重。炎癥介質(zhì)的大量分泌可介導ARDS 患者的炎癥瀑布樣反應,引起血管內(nèi)皮損傷加重,進一步降低肺通氣與換氣功能,導致氧合指數(shù)進行性下降,最終引起預后不良,因此需重視ARDS 的炎癥控制,遏制炎癥介質(zhì)的全身失控性炎性反應。
肺通氣功能下降是ARDS 的典型表現(xiàn),除了與炎癥級聯(lián)反應帶來的肺泡塌陷,造成肺功能直接下降有關外;還與肺水腫引起的通氣功能降低有關。FVC 是最大吸氣量,F(xiàn)EV1是第1 秒用力的吸氣量,正常人FEV1/FVC 通常>70.0%,若<70.0%則代表阻塞性通氣功能障礙[11];MVV與胸部完整結構、呼吸肌力量、呼吸道通暢及肺組織彈性有關,反應了單位時間內(nèi)呼吸的最大氣量;DLco 反應了氧的彌散能力,DLco <80%代表肺彌散功能下降[9]。本研究顯示,中度組的FVC、FEV1、DLco 顯著低于輕度組;重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 及DLco 顯著低于輕度組;重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 顯著低于中度組。這說明隨ARDS病情分級的上升,患者存在以肺彌散功能下降與阻塞性通氣功能障礙為表現(xiàn)的肺功能進行性喪失。
張怡與徐電[12]研究發(fā)現(xiàn),ARDS 患者的IL-6、CRP、PCT水平下降的同時,呼氣流量峰值、MMV 水平則呈現(xiàn)上升。管勝偉[13]研究發(fā)現(xiàn),ARDS患者的PCT與呼吸指數(shù)及肺動態(tài)順應性有顯著的相關性,r值分別為0.601、-0.541。本研究顯 示CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8 與FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco 均有顯著的負相關性,說明ARDS 患者炎性反應越強烈,肺功能下降越嚴重。ARDS后肺功能損傷的病理特征是肺泡-毛細血管損傷,導致碎片、蛋白質(zhì)在肺泡內(nèi)蓄積,直接引起肺功能損傷;另外ARDS 引起的大量的炎癥細胞聚集、炎癥介質(zhì)釋放,可引起肺表面活性物質(zhì)的稀釋及功能性紊亂,引發(fā)肺順應性下降,導致肺泡塌陷。研究發(fā)現(xiàn)TNF-α、IL-8等炎癥因子可經(jīng)活性氧、蛋白與脂類介質(zhì)、蛋白酶活性,導致內(nèi)皮功能障礙,引起肺功能下降[14-15]。CRP 可調(diào)控機體的B 淋巴細胞與T 淋巴細胞的吞噬與免疫功能,介導肺組織損傷進程,引起肺功能下降。PCT 可引起肺透明膜通透性改變,并造成線粒體能量代謝障礙,加重肺泡上皮功能損傷,引起肺功能下降。IL-6 主要由活化的T細胞與成纖維細胞產(chǎn)生的淋巴因子,可促使B 細胞前體產(chǎn)生抗體。研究發(fā)現(xiàn)IL-6 可誘導T 細胞分泌干擾素(INF-α),下調(diào)IL-10 及IL-12 等抑制炎癥因子mRNA 的表達,引起免疫失衡,造成肺功能損傷[16];INF-α 還可引發(fā)Th1 細胞毒性,引發(fā)巨噬細胞與T 細胞表達紊亂,造成肺泡細胞免疫性損傷,導致肺功能下降。
綜上,隨著ARDS 病情分級的上升,患者的炎性反應逐漸加劇,肺功能逐漸下降;ARDS患者的炎性反應指標CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8 與肺功能指標FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco 均有顯著的負相關,臨床上需重視ARDS 炎癥指標的異常狀況,采取積極措施處理,緩解炎性反應誘發(fā)的肺功能進行性下降。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突