白介素-6联合红细胞分布宽度血管外肺水指数对重症急性胰腺炎并发急性呼吸窘迫综合征的预测价值

范志伟, 谢振林, 毕正强

(东南大学附属中大医院江北院区急诊医学科, 江苏 南京 210044)

急性胰腺炎是胰蛋白酶异常激活分泌,对自身胰腺和周围器官组织产生消化作用而引起的胰腺炎症,重症急性胰腺炎(SAP)占所有急性胰腺炎的25%,尽管近年来SAP的诊治取得一定进展,但其病死率仍然高达30%～50%,其中急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是导致SAP患者死亡的重要原因之一[1]。因此,早期预测SAP并发ARDS至关重要。研究表明,SAP介导的炎症反应参与ARDS发生发展[2]。白介素-6(IL-6)是一种多效促炎细胞因子,能调节多种细胞参与机体炎症反应活动[3]。红细胞分布宽度(RDW)是反映红细胞大小异质性的指标,受炎症反应等因素影响,并能反映机体炎症状态[4]。脉搏指示连续心输出量(PICCO)监测是临床广泛使用的血流动力学监测技术,其中血管外肺水指数(ELWI)能很好的反映ARDS患者间质的含水量和肺水肿程度[5]。目前关于血清IL-6、RDW和ELWI与SAP并发ARDS的关系尚不清楚,本研究就通过检测SAP患者血清IL-6、RDW水平和监测ELWI,分析三者与其并发ARDS的关系及预测价值,以期为防治SAP并发ARDS提高参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取2017年1月至2022年7月我院收治的134例SAP患者,女47例,男87例,年龄(46.46±8.91)岁,范围27～73岁;体质指数(23.78±3.40)kg/m2,范围18.02～33.75kg/m2;病因:酒精性13例、脂源性36例、胆源性54例、特发性9例、其他22例。纳入标准:①符合《急性胰腺炎诊治指南(2014版)》[6]SAP诊断标准:与急性胰腺炎相符的腹痛;血清脂肪酶和/或淀粉酶较正常值升高≥3倍;有急性胰腺炎影像学改变;伴有持续(>48h)的器官衰竭;②年龄≥18岁。排除标准:①轻度、中重症急性胰腺炎或慢性胰腺炎或反复发作史;②先天性疾病或表面活性物质、肺腺瘤样畸形等遗传性缺陷;③合并造血、免疫、神经系统损害或恶性肿瘤;④近3个月内使用糖皮质激素、免疫抑制剂、抗生素;⑤既往肺部损伤;⑥临床资料不全;⑦妊娠或哺乳期妇女。参考2012《急性呼吸窘迫综合征:柏林新定义》[7]诊断ARDS:①1周内已有临床伤害或新发或原有呼吸系统症状加重;②胸部CT或X线显示双肺致密影、胸腔积液、肺叶/肺塌陷或结节不能完全解释;③不能完全由容量超负荷或心力衰竭解释的呼吸衰竭;④氧合指数≤300mmHg。根据是否并发ARDS将SAP患者分为ARDS组48例和非ARDS组86例。本研究患者及家属均知情研究,经医院伦理委员会批准。

1.2方 法

1.2.1临床资料:收集SAP患者人口统计学(性别、年龄、体质指数、吸烟、饮酒)、病因(酒精性、脂源性、胆源性、特发性、其他)、生命体征(体温、心率、呼吸频率、收缩压、平均动脉压)、ICU时间、氧合指数(动脉血氧分压/吸氧浓度)、尿淀粉酶、血淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶以及28d死亡比例等资料。

1.2.2血清IL-6、RDW检测:采集SAP患者入ICU后即刻静脉血3mL,3000r/min离心15min(半径8cm),采用酶联免疫吸附法(无锡市东林科技发展有限责任公司,货号:DLR-IL6-Hu)检测血清IL-6水平,采用全自动血细胞分析仪(美国贝克曼库尔特,型号:LH 750)检测RDW。

1.2.3PICCO监测:SAP患者入ICU后经锁骨下静脉或颈内静脉留置导管,股动脉放置动脉导管,连接PICCO监测仪(荷兰飞利浦,型号:M3012AC10),采用肺热稀释法[5s内自中心静脉导管注射15mL冰盐水(温度<8℃),根据股动脉导管热敏电极绘制热稀释曲线计算数值]测量EVLWI,EVLWI越高提示肺间质含水量和肺水肿程度越严重。

1.3统计学分析:选用SPSS28.0统计学软件,计数资料采用χ2检验,以n(%)表示;计量资料采用t或Z检验,以或M(P25,P75)表示;SAP并发ARDS的影响因素采用多因素Logistic回归分析;血清IL-6、RDW水平和ELWI对SAP并发ARDS的预测价值采用ROC曲线分析,曲线下面积(AUC)比较Hanley &McNeil检验;P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1两组患者血清IL-6、RDW水平和ELWI比较:ARDS组血清IL-6、RDW水平和ELWI高于非ARDS组(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者血清IL-6 RDW水平和ELWI比较

2.2两组患者临床资料比较:ARDS组心率、呼吸频率快于非ARDS组,氧合指数低于非ARDS组,28d死亡率高于非ARDS组(P<0.05),两组患者性别、年龄、体质指数、吸烟、饮酒、病因等资料比较无差异(P>0.05)。见表2。

表2 两组患者临床资料比较

2.3SAP并发ARDS的多因素Logistic回归分析:以心率、呼吸频率、氧合指数、IL-6、RDW、ELWI为自变量,是否并发ARDS(赋值:是为“1”;否为“0”)为因变量,多因素Logistic回归分析显示,呼吸频率增加和IL-6、RDW、ELWI升高为SAP并发ARDS的独立危险因素,氧合指数升高为独立保护因素(P<0.05)。见表3。

表3 SAP并发ARDS的多因素Logistic回归分析

2.4血清IL-6、RDW水平和ELWI对SAP并发ARDS的预测价值:ROC曲线分析显示,血清IL-6、RDW和ELWI预测SAP并发ARDS的AUC分别为0.755、0.743、0.766,血清IL-6、RDW联合ELWI预测SAP并发ARDS的AUC大于IL-6、RDW和ELWI单独预测(Z=3.337、3.627、3.127,P=0.001、0.000、0.002)。见表4和图1。

图1 血清IL-6、RDW水平和ELWI预测SAP并发ARDS的ROC曲线

表4 血清IL-6 RDW水平和ELWI预测SAP并发ARDS的价值

3 讨 论

ARDS是多种原因直接或间接引起肺部急性弥漫性炎症损伤,以肺不张、肺水肿和透明膜形成为主要病理表现,以进行性呼吸窘迫和难治性低氧血症为主要临床表现,发病迅速且预后极差[1]。SAP常因急性胰腺炎局部发展累及全身器官和系统所致,其炎症可累及肺部导致ARDS发生[2]。不仅会影响SAP患者呼吸系统,还可加剧患者全身炎症反应,诱发气体系统损伤,增加SAP患者死亡风险。本研究结果显示,ARDS组28d死亡率高于非ARDS组,说明并发ARDS会增加SAP患者死亡风险,因此有必要研究SAP并发ARDS的相关因素,以促进SAP并发ARDS早期预测,改善患者预后。

目前研究认为,SAP诱导的全身炎症反应综合征是并发ARDS的重要机制,SAP胰腺微循环障碍诱导的胰腺坏死可释放有害物质诱发全身炎症反应综合征,引起肺血管内皮损伤和表面活性物质降解,最终导致ARDS[2]。IL-6是活化的T细胞、B细胞、中性粒细胞、单核/巨噬细胞、内皮细胞等多种细胞分泌的一种多功能炎症细胞因子,在急性感染和慢性炎症等生理应激反应中大量表达,同时还可激活多条信号通路促进炎症发展,是参与炎症反应的关键因子[3]。宁熙等[8]研究报道,IL-6在脓毒症所致的全身炎症反应综合征中升高。Persic等[9]研究报道,下调IL-6能降低全身炎症反应综合征患者院内死亡率。同时王念等[10]实验发现,敲除IL-6基因,能显著抑制百草枯诱导的小鼠急性肺损伤。本研究结果显示,IL-6为SAP并发ARDS的独立危险因素,说明血清IL-6水平升高会增加SAP并发ARDS风险,分析原因可能是IL-6升高能结合其受体激活下游JAK2/STAT3信号通路,引发炎症级联反应,破坏肺脏导致ARDS[2]。

RDW是评估最小与最大红细胞直径差异的指标,宽度越大反映红细胞形状大小变异越大,因此被广泛用于贫血、造血异常等疾病诊断[4]。研究表明,炎症能通过影响红细胞合成原料(铁、叶酸、维生素B12等)和破坏红细胞生成素抑制红细胞成熟,导致未成熟的红细胞进入血液,增加红细胞异质性进而导致RDW升高,因此RDW升高与炎症密切相关[11]。涂贤等[12]研究报道,RDW升高与急性胰腺炎病情加重有关。本研究结果显示,RDW为SAP并发ARDS的独立危险因素,说明RDW升高会增加SAP并发ARDS风险,分析原因可能是RDW升高反映SAP患者炎症反应加重,能通过加剧肺部炎症损害增加ARDS风险。此外,作为重要的血液指标,RDW升高还反映红细胞合成不足和变形能力差,会增加血液黏度,导致凝血/纤溶紊乱[13]。研究表明,凝血/纤溶紊乱可引起广泛血栓形成,阻塞肺血管和微循环结构,导致肺血管内皮和肺泡损伤,促进ARDS发生[2]。

肺水肿是ARDS的重要病理特征之一,肺组织内炎症介质、蛋白酶、氧自由基等物质聚集,可损伤肺毛细血管内皮,增加肺内毛细血管通透性,使肺泡、肺间质和细胞内液渗漏至肺间质,引起肺水肿、肺不张和低氧血症等ARDS症状[2]。ELWI是指肺泡、肺间质、肺细胞等肺血管腔以外肺组织的含水,是研究肺水肿的定量指标,ELWI正常值为3～7mL/kg,当ELWI>7mL/kg提示肺毛细血管通透性增加和肺水肿[14]。“称重法”是测定ELWI的金标准,但仅限于动物实验和死后病例;X线片测定ELWI的受多种因素影响,仅限于估计;核磁共振/CT测定的ELWI虽然与真实ELWI具有良好的相关性,但设备庞大且操作复杂,不适用于重症患者床旁监测。PICCO是将动脉搏动曲线分析技术结合经肺热稀释技术监测血流动力学变化的新型技术,是目前测定ELWI最具特异性的技术,能量化反映肺内毛细血管的通透性[15]。目前,PICCO测定的ELWI被广泛应用于肺部急危重症诊断和预后评估。本研究结果显示,ELWI为SAP并发ARDS的独立危险因素,说明ELWI升高会增加SAP并发ARDS风险,分析原因可能是ELWI升高反映肺毛细血管通透性增加和肺水,提示SAP患者肺部损伤加重,因此ARDS风险更高。

本研究通过绘制ROC曲线发现,血清IL-6、RDW和ELWI预测SAP并发ARDS的AUC分别为0.755、0.743、0.766血清IL-6、RDW联合ELWI预测的AUC为0.889,较IL-6、RDW、ELWI预测显著增加,提示IL-6、RDW、ELWI可能成为SAP并发ARDS的辅助预测指标,且IL-6、RDW联合ELWI能提升其预测价值。本研究结果还显示,呼吸频率和氧合指数也会独立影响SAP并发ARDS,分析原因可能是呼吸频率加快反映SAP患者呼吸系统受到损伤,气体交换功能出现障碍,因此ARDS风险更高;氧合指数升高反映SAP患者组织器官灌注更好,间接反映器官组织氧气充足,肺组织发挥正常功能,因此ARDS风险更低。

综上所述,血清IL-6、RDW水平和ELWI升高是SAP并发ARDS的独立危险因素,可能成为SAP并发ARDS的辅助预测指标,血清IL-6、RDW联合ELWI预测SAP并发ARDS的价值较高。