血氧传递指数与糖尿病足的相关性研究

秦月洁,刘英,吴标良

(1.右江民族医学院附属医院内分泌科,广西百色 533000;2.右江民族医学院研究生学院,广西百色 533000)

全世界患有糖尿病(diabetes mellitus,DM)的成年人数量从1980年的1.08亿增加到2019年的4.63亿,增加了四倍多[1-2]。其中90%～95%是2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)患者。此外,预计到2045年,全球糖尿病患病人数将增至7亿,因此代谢性疾病患病率的迅速增加被视为目前全球卫生紧急事件[3]。糖尿病患者一生中发生糖尿病足(diabetic foot,DF)的概率在25%左右[4]。针对中国的一项研究报告显示,糖尿病患者DF的年发病率和截肢率分别为8.1%和5.1%,DF患者的年死亡率为14.4%[5]。

伤口愈合是一个复杂的过程,涉及局部细胞、蛋白质、蛋白酶、生长因子和细胞外基质成分之间的一系列动态相互作用[6]。在这个过程中,氧气是一个关键因素,因为它对细胞ATP 的产生、胶原蛋白沉积、成纤维细胞增殖、血管生成和超氧化物的产生至关重要,从而使局部组织能够抵抗感染[7]。由于血流中断和/或局部愈合反应的氧气需求增加,伤口会变得越来越缺氧[7- 8]。事实上,即使在没有外周动脉疾病的情况下,伤口微环境中代谢活跃细胞的高需氧量也可能导致该区域缺氧[9]。因此,改善局部氧传递的干预措施有望促进慢性伤口愈合。本研究中,我们以红细胞相关参数及血液黏度为研究重点,分析血氧传递指数(oxygen delivery index,ODI)与糖尿病足的发生及严重程度的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象来源于右江民族医学院附属医院2016年5月1日至2021年12月31日住院治疗且临床资料完整的糖尿病患者及健康体检者。

1.2 研究方法

1.2.1 病例资料的收集及分组选取2016年5月1日至2021年12月31日在右江民族医学院附属医院住院的2型糖尿病患者217例进行回顾性分析。选取同期在右江民族医学院附属医院的健康体检者50例为对照组,定义为G1组。纳入研究的2型糖尿病患者中,无糖尿病足的单纯2型糖尿病患者50例,定义为G2组。并发糖尿病足患者167例,依据Wagner分级方法,将Wagner 1～2级的85例患者定义为G3组,Wagner 3～5级的82例患者定义为G4组[10]。红细胞相关参数采用希森美康XN9000型全自动模块式血液分析流水线测定,血液黏度采用赛科希德SA9000测定。分别记录四组患者的一般临床信息、红细胞相关参数[红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均血红蛋白含量(MCH)、平均血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度CV值(RDW-CV)、红细胞分布宽度SD值(RDW-SD)]、血液黏度等指标,计算出ODI值。

1.2.2 纳入和排除标准纳入标准：①2型糖尿病诊断符合1999年世界卫生组织(WHO)发布的2型糖尿病诊断标准;②糖尿病足诊断符合2016年美国创伤愈合协会(WHS)糖尿病足定义[11],Wagner分级1～5级;③健康体检者空腹血糖、糖化血红蛋白均在正常范围内,无糖尿病、心脑血管新发及陈旧病史;④年龄≥18岁;⑤临床病例资料完整。

排除标准：①1型糖尿病、特殊类型糖尿病、妊娠期糖尿病;②合并有糖尿病酮症酸中毒、高渗高血糖综合征、严重感染、休克;③恶性肿瘤;④怀孕或哺乳期妇女;⑤严重肝肾功能不全,需维持性血液透析患者;⑥患有血液系统疾病;⑦临床资料不完整,诊断不明确;⑧白细胞计数<4×109/L,或中性粒细胞计数<0.5×109/L。

1.2.3 相关定义及分类标准①糖尿病足分级采用Wagner分级方法[12],0级：有发生足溃疡的危险因素,但目前无溃疡;1级：足部表浅溃疡,无感染征象,突出表现为神经性溃疡;2级：较深溃疡,常合并软组织感染,无骨髓炎或深部脓肿;3级：深部溃疡,有脓肿或骨髓炎;4级：局限性坏疽(趾、足跟或前足背),其特征为缺血性坏疽,通常合并神经病变;5级：全足坏疽。②收缩期血液黏度的计算公式[13]：收缩期血液黏度=1.4175+5.878H-12.98H2+31.964H3;ODI的计算公式[14]：ODI=红细胞压积/收缩期血液黏度=100H/(1.4175+5.878H-12.98H2+31.964H3)。其中H是红细胞压积。

2 结 果

2.1 四组患者基本临床资料比较四组患者的性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。G2、G3、G4组的HGB、HCT、MCV、ODI均低于G1组,差异有统计学意义(P<0.05); G3、G4组的RBC、HGB、HCT、ODI均低于G2组,差异有统计学意义(P<0.05); G4组的HGB、HCT、ODI均低于G3组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 单纯2型糖尿病与糖尿病足患者比较

2.2.1 临床资料比较与单纯2型糖尿病患者相比,糖尿病足患者的性别、年龄、RDW-SD差异无统计学意义(P>0.05)。糖尿病足患者的RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC、全血黏度、ODI均低于单纯2型糖尿病患者,RDW-CV高于单纯2型糖尿病患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 四组患者基本临床资料比较

表2 单纯2型糖尿病患者与糖尿病足患者临床资料比较

2.2.2 预测单纯2型糖尿病患者发生糖尿病足的ROC曲线ROC曲线分析结果显示,预测单纯2型糖尿病患者发生糖尿病足的ODI的cut-off值为5.36,AUC为0.847,敏感度为92.0%,特异度为70.7%,95%置信区间为0.796～0.898,约登指数为0.627。见图1。

2.3 G3组和G4组患者的临床资料比较与G3组患者相比,G4组患者的性别、年龄、MCV、MCH、MCHC、RDW-SD、全血黏度差异无统计学意义(P>0.05)。G3组患者的RBC、HGB、HCT、ODI均高于G4组患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

图1 ODI预测单纯2型糖尿病患者发生糖尿病足的ROC曲线

表3 G3组和G4组患者临床资料比较

3 讨 论

在本研究中我们发现,ODI可以作为糖尿病足发生的预警因子;ODI与糖尿病足的严重程度相关,通过计算ODI,可以判断糖尿病足的预后。

已有的研究表明,当氧传递(oxygen delivery,DO2)-耗氧量(oxygen consumption,VO2)比率低于 2∶1时,耗氧量依赖于氧传递[15]。低于DO2的临界水平,VO2以接近线性的方式下降,随后出现组织缺氧,细胞变得几乎完全依赖于低效的无氧代谢。DO2增加可以使VO2瞬时增加,在不可逆的细胞死亡之前恢复DO2,可以偿还由于乳酸的过量产生而发生的氧债,乳酸性酸中毒得到清除,器官功能障碍得到逆转[15]。在本研究中,ODI在健康体检者中最高,在糖尿病足Wagner 3～5级患者中最低。这一结果表明,在2型糖尿病患者中,ODI越低的患者越容易发生糖尿病足,在已发生糖尿病足的患者中,ODI越低,预后越差。我们认为在2型糖尿病患者中,随着HCT的降低,ODI逐渐降低,考虑影响组织供氧量的因素与HCT降低有关。在已发生糖尿病足的患者中,Wagner分级越高的患者,ODI越低。这部分患者往往处于贫血状态,而且Wagner分级越高,血红蛋白降低越显著。因此,此部分患者的ODI考虑与红细胞携氧量有关。

本研究的不足之处：本项研究是单中心、小样本研究。未来需要多中心、大样本研究来精细确定相应的cut-off值;分析过程中没有考虑红细胞通量、氧在组织中的扩散距离等因素。

综上所述,局部氧传递可以通过不同血管床之间微血管数量和密度的差异将血流从相对过度灌注的组织重新分布到灌注不足的“重要”器官。针对微循环和控制细胞氧利用的药物治疗可能对糖尿病足有更好的治疗效果。ODI指标更经济,便于操作,适合中国糖尿病足患者的发病预测及预后评估。评估ODI有利于临床医生早期做出相应诊断及制订处理方案,减少糖尿病足的发生率;缩短患者住院时间,减轻患者家庭经济负担。