温占兵
摘 要:目的 探讨血管生成素-1动态变化预测脓毒症急性肺损伤形成的价值。方法 选取2016年6月~2017年6月收入我院ICU行PICCO监测的脓毒症患者43例,按照血管外肺水指数分为损伤组16例和非损伤组27例,选择健康体检者20例为对照组。所有患者入院时及入院后第1、2、3天早晨抽取静脉血离心后取血清,采用酶联免疫吸附法检测Ang-1血清水平,同时测量对应的EVLWI值。比较两组间Ang-1水平的差异,运用接收者工作特征曲线下面积检测Ang-1水平变化差值的预测效力。结果 与对照组比较,脓毒症患者发病后血清Ang-1水平升高,差异具有统计学意义(P<0.05);损伤组与非损伤组比较,第3天与入院时血清Ang-1水平的差值升高,差异具有统计学意义(P<0.05),第1、2天与入院时血清Ang-1水平差值两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);第3天与入院时血清Ang-1水平差值预测肺损伤的曲线下面积为0.759(P<0.01,95%CI:0.565~0.905),最佳截断点为6.5 ng/ml。结论 发病后第3天明显升高的Ang-1对判断脓毒症肺损伤的形成有一定的临床价值。
关键词:血管生成素-1;血管外肺水指数;脓毒症;急性肺损伤
中图分类号:R459.7 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2018.13.027
文章编号:1006-1959(2018)13-0095-04
Abstract:Objective To investigate the value of angiopoietin-1 dynamic changes in predicting the formation of acute lung injury in sepsis.Methods From June 2016 to June 2017,43 patients with sepsis who were monitored by PICCO in our hospital ICU were enrolled.According to the extravascular lung water index,16 patients were included in the injury group and 27 patients were in the non-injury group.20 healthy subjects were selected as the control group.All patients were enrolled in the venous blood at the time of admission and on the morning of the first,second,and third days after admission.The serum level of Ang-1 was detected by enzyme-linked immunosorbent assay,and the corresponding EVLWI value was measured.The difference in Ang-1 levels between the two groups was compared,and the predictive power of the difference in Ang-1 levels was measured using the area under the receiver operating characteristic curve.Results Compared with the control group,the serum Ang-1 level increased after the onset of sepsis,the difference was statistically significant(P<0.05);The difference of the serum Ang-1 level between the third days and the admission was higher in the injury group than in the non injury group,and the difference was statistically significant(P<0.05).The difference between the first,second days and the level of serum Ang-1 level between the two groups was not statistically significant(P>0.05),the difference in serum Ang-1 levels on day 3 and admission was predicted to be 0.759 (P<0.01,95%CI:0.565 to 0.905)and the best cut-off point was 6.5 ng/ml.Conclusion Ang-1,which is significantly elevated on the third day after onset,has certain clinical value in judging the formation of lung injury in sepsis.
Key words:Angiopoietin-1;Extravascular lung water index;Sepsis;Acute lung injury
膿毒症发病率高是重症医学领域研究的热点问题,也是患者死亡的重要原因,其相应的炎症反应导致器官血管内皮损伤,通透性增加,从而引起脏器损害。脓毒症相关急性肺损伤的发生率为18%~40%,表现为损伤性肺水肿[1],损伤严重时患者需进行机械通气维持生命。脉搏指数连续心排量监测(pulse indicator continuous cardiac output,PiCCO)广泛用于危重患者血流动力学检测,其血管外肺水指数(EVLWI)作为肺水肿的定量检测指标能够客观准确地反映肺损伤的程度,当患者EVLWI>7 ml/kg时常常提示有肺损伤形成[2]。PICCO监测费用高,同时增加导管相关血流感染机会。血管生成素-1(angiopoietin-1,Ang-1)表达于不同细胞,如平滑肌细胞、巨核细胞、血小板等,作用于血管内皮细胞Ang/Tie-2信号通路,与家族中的Ang-2起相互拮抗作用来调节血管通透性[3]。动物及临床实验证实明显增高的Ang-1与ALI/ARDS相关[4]。本研究动态观察脓毒症患者血清Ang-1水平及EVLWI值的变化,探讨血清Ang-1动态变化预测脓毒症患者急性肺损伤形成的价值。
1资料与方法
1.1一般资料
1.1.1病例来源 选取2016年6月~2017年6月收入天津市人民医院ICU行PICCO监测的脓毒症患者43例,健康门诊体检者20例。脓毒症诊断标准符合2001年危重病医学会的脓毒症诊断及分类标准[5]。排除标准:①重症肺炎引起的脓毒症患者;②既往恶性肿瘤、慢性肾功能不全、自身免疫性疾病、慢性病终末期;③入院3 d内死亡患者。所有患者按照《2008国际严重脓毒症及感染性休克治疗指南》推荐的治疗方案治疗。本研究符合医学伦理学标准,并获得患者或其直系家属知情同意。
1.1.2分组 入选的脓毒症患者为脓毒症组(n=43),健康体检者为对照组(n=20);以EVLWI值7 ml/kg为临界值,将脓毒症患者分为≥7 ml/kg的损伤组(n=16)和<7 ml/kg的非损伤组(n=27)。
1.1.3标本采集和数据记录 脓毒症组入院时、入院后第1、2、3天抽取靜脉血5 ml,静置1 h后以3000 r/min离心10 min,取血清于-80 ℃冰箱保存。记录患者每天的EVLWI(测3次取平均值);对照组只进行一次采血,用同样方法处理。
1.2方法
1.2.1 PiCCO检测方法 ①导管放置:经股动脉放置PiCCO动脉导管,经颈内静脉放置深静脉导管,连接带PICCO模块的监护仪(德国Philips公司);②采用冰生理盐水15 ml作为注射用水;③患者取平卧位,连续读取3次测量值取平均值。
1.2.2血清Ang-1测定 人Ang-1 ELISA试剂盒购自南京森贝伽生物科技有限公司,按照产品说明书步骤操作;使用酶标仪(BIO-RAD,Model 680)进行测定。
1.3统计学方法 运用SPSS19.0软件进行统计学分析,计量资料以(x±s)表示,两组间比较应用两独立样本t检验,计数资料以(n)表示,采用?字2检验,绘制Ang-1差值预测急性肺损伤的接收者工作特征曲线(ROC曲线),比较曲线下面积,找出最佳截断点。以双侧P<0.05为差异具有统计学意义。
2结果
2.1入选病例临床特征 43例脓毒症患者中,腹腔感染19例,泌尿感染18例,肠道感染3例,血流感染3例。两组间年龄、性别、体温、降钙素原(PCT)、白细胞计数(WBC)、平均动脉压(MAP)、脓毒症相关器官功能衰竭评分(SOFA)等指标比较,组间差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.2 Ang-1水平的组间比较 对照组Ang-1水平为(6.38±3.25)ng/ml,与对照组相比,脓毒症患者入院时Ang-1水平升高,为(14.85±6.24)ng/ml,差异具有统计学意义(P<0.05)。损伤组与非损伤组比较,入院时Ang-1水平差异无统计学意义(P>0.05)。脓毒症患者入院前3 d Ang-1与入院时的差值进行组间比较,只有第3天损伤组高于非损伤组,差异具有统计学意义(P<0.05),第1、2天与入院时Ang-2水平差值损伤组和非损伤组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
2.3第2、3天Ang-1与入院时差值对肺损伤的预测作用及比较 ROC曲线分析结果:第2、3天Ang-1差值预测肺损伤的曲线下面积分别为:0.759(P=0.007,95%CI:0.565~0.905)和0.391(P=0.094,95%CI:0.321~0.564),第3天差值的最佳截断点为6.5 ng/ml,此时灵敏度为78.8%,特异度66.7%;第2天差值最佳截断点为1.4 ng/ml,此时灵敏度为63.7%,特异度57.3%,见图1。
3讨论
脓毒症是机体对感染失控后所产生的全身炎症反应,涉及全身各个系统,严重者表现为多脏器功能不全,其中肺脏最容易受累。白细胞黏附、穿出,毛细血管受损,肺组织水肿进而出现低氧血症是脓毒症所致急性肺损伤的病理生理机制[6]。临床上有多种炎症因子来评价炎症的有无及严重程度,而缺乏灵敏度和特异度较高的生物标记物来预测急性肺损伤的形成。血管生成素家族主要由4个成员组成,包括Ang-1、Ang-2、Ang-3和Ang-4,目前国内外实验研究较多的是Ang-1和Ang-2,机体内的多种细胞均可分泌Ang-1,目前实验证实其通过旁分泌作用于血管内皮细胞的Tie2受体,产生激动作用,维持血管内皮细胞的稳定性。而Ang-2被证实主要由血管内皮细胞所分泌,表达后作用于内皮细胞特异性受体Tie2,抑制Ang-1和Tie2结合,Ang-1和Ang-2的相互竞争作用调节肺血管壁的通透性及肺损伤的程度[3]。
感染可诱导体内多种促炎因子及炎性介质的释放,其通过正、负反馈的形式调节机体的应答,并导致脓毒症的发生及转归,其中早期的促炎因子主要有IL-1、TNF-α、IL-6。Philipp等[1]证实了脓毒症的病程中机体另一个病理生理过程--全身炎症反应综合征,促使机体的免疫状态和炎症反应处于相对的平衡状态,Ang-1的释放与这些早期介质之平行升高,同时促使微血管内皮通透性增大。这些炎性介质共同促使中性粒细胞向组织移行,释放各种蛋白酶,导致内皮损伤,毛细血管通透性增加,组织水肿、损伤。本研究脓毒症患者入院时血清Ang-1浓度较对照组升高,表明脓毒症发生时机体细胞释放的Ang-1参与疾病的发生与发展。
血管外肺水指数(EVLWI)是PICCO监测的重要指标,能够定量地反映肺水肿及肺损伤程度[2,8],本研究在入院后前3 d对损伤组与非损伤组血清Ang-1水平与入院时的差值进行比较,结果第3天差值损伤组高于非损伤组,提示脓毒症患者发病2 d后明显升高的Ang-1与急性肺损伤的形成有关,而Parikh等[4]发现Ang-1在急性肺水肿的脓毒症大鼠体内升高,与本研究结果相似。但在Heijden等[9]的研究中,虽然证实血液Ang-1与肺损伤指数显著正相关,但并没有动态监测它们之间的相关性。本研究显示,入院第1、2天损伤组与非损伤组Ang-1差值比较,差异无统计学意义(P>0.05),而第3天差值两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05),表明Ang-1在脓毒症发展过程中随着肺损伤的持续存在需要作用一定时间才会明显升高。Ang-1静息状态下可被多种细胞分泌并在体内保持一定浓度,当内皮细胞受刺激后伴随Ang-2被快速释放入血,Ang-1会相应明显增加。随着脓毒症的发展,治疗的干预及个体间差异,使第1、2天差值两组间差异不明显。绘制ROC曲线显示:入院第3天升高的Ang-1在预测脓毒症相关肺损伤具有一定的敏感性及特异性,其预测脓毒症急性肺损伤的最佳截断点为6.5 ng/ml。
综上所述,发病后第3天血清Ang-1明显升高且升高值超过6.5 ng/ml可以作为脓毒症患者急性肺损伤形成的预测指标,为早期防治提供一定依据。
参考文献:
[1]Redwan B,Ziegeler S,Freermann S,et al.Single-site low-flow veno-venous xtracorporeal lung support does not influence hemodynamic monitoring by transpulmonary thermodilution[J].ASAIO J,2016,62(4):454-457.
[2]朱金伟.脓毒症患者出现肺损伤与微量白蛋白尿的相关性研究[J].临床肺科杂志,2017,22(4):699-701.
[3]Mitra A,Yadav A,Mehta N,et al.Complicated perianal sepsis[J].Indian J Surg,2015,77(3):769-773.
[4]Parikh SM,Mammoto T,Schultz A,et al.Excess circulating angiopoietin-2 may contribute to pulmonary vascular leak in sepsis in humans[J].PLOS Med,2006,17(5):1207-1214.
[5]Levy MM,Fink MP,Marshall JC,et al.2001 SCCM ESICM ACCP ATS SIS International Sepsis Definitions Conference[J].Intensive Care Med,2014,29(4):530-536.
[6]盧海源,史国辉,佟苏东,等.脓毒症致全身各系统发病机制及治疗的研究[J].医学信息,2013,26(5):646-647.
[7]Philipp K,Matijs M,Sascha D,et al.Time course of angiopoietin-2 release during experimental human endotoxemia and sepsis[J].Critical Care,2009,13(3):1-5.
[8]邓宁,常为民,王春全,等.急性呼吸窘迫综合征患者血管外肺水的动态变化与预后的关系[J].中国呼吸与危重监护杂志,2012,11(6):528-535.
[9]Heijden VD,Amerongen VN,Koolwijk P,et al.Angiopoietin-2,permeability oedema,occurrence and severity of ALIARDS in septic and non-septic critically ill patients[J].Thorax,2008,63(10):903-910.
收稿日期:2018-3-21;修回日期:2018-3-30
编辑/成森