即時生物電阻抗分析參數(shù)與危重癥患者預(yù)后的關(guān)系

姚佳舒 周敏林 徐 斌 李 川 陳海燕 龔德華

危重癥患者預(yù)后判斷一直是危重癥領(lǐng)域的研究熱點。目前已建立及在臨床廣泛應(yīng)用了很多危重癥評分系統(tǒng)，如急性生理學(xué)和慢性評估Ⅱ(APACHE Ⅱ)、簡化急性生理學(xué)評分Ⅱ(SAPS Ⅱ)、序貫器官衰竭評估(SOFA)等。這些評分系統(tǒng)納入患者的多項生命體征、實驗室指標(biāo)作為評分項目，并為提高其預(yù)測準(zhǔn)確性在不斷完善中[1]，但在臨床應(yīng)用存在一個共同問題，即由于納入項目多而過于復(fù)雜。生物阻抗分析(BIA)是一種無創(chuàng)的、測定在交流電頻率下機體電阻抗值的方法，具有簡便、可重復(fù)、即時性好的優(yōu)點。由于機體電阻及容抗特性與機體組成，包括肌肉、脂肪含量、含水量多少密切相關(guān)，臨床已廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定狀態(tài)下的機體成分分析及容量狀態(tài)判斷[2]。從機理上而言，BIA參數(shù)可能也與危重患者的預(yù)后密切相關(guān)。目前有關(guān)危重患者的BIA研究較少，少量研究證實相位角(PA)是反應(yīng)營養(yǎng)狀況的良好指標(biāo)[3]，阻抗比(IR)可能與患者預(yù)后相關(guān)[4]。BIA測量很好地克服了目前評分系統(tǒng)復(fù)雜、難用的缺點，可更方便地評估預(yù)后，如果能從BIA信息中尋找到能準(zhǔn)確反映預(yù)后的指標(biāo)將具有重大意義。因此本研究通過單中心前瞻性觀察性研究，對危重癥患者進(jìn)行BIA測量，分析他們的BIA參數(shù)與APACHE Ⅱ、SAPS Ⅱ、SOFA評分及預(yù)后的關(guān)系，試圖尋找簡便指標(biāo)反映病情嚴(yán)重程度。

對象和方法

研究對象選擇2017年6月至12月在南京總醫(yī)院ICU住院治療的成年(>18歲)危重癥患者，排除妊娠、燒傷、義肢、截肢、心臟起搏器或植入式除顫儀置入術(shù)后的患者。

BIA測量經(jīng)患者或其家屬知情同意后入選，采用QuadScan 4000設(shè)備進(jìn)行BIA測量：按照機器要求擺放體位，放置自粘式電極片，輸入身高、體重等指標(biāo)后開始測量。測量結(jié)果包括5 kHz、50 kHz、100 kHz及200 kHz頻率下的阻抗值，及總體水(TBW)、細(xì)胞外水(ECW)、細(xì)胞內(nèi)水(ICW)、IR和PA。

危重癥評分在對患者測量BIA時即計算其APACHE Ⅱ、SAPS Ⅱ、SOFA評分。

統(tǒng)計方法應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析。正態(tài)分布的計量資料用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示。組間比較使用兩獨立樣本t檢驗。應(yīng)用Logistic回歸方程分析住院死亡危險因素。采用DeLong方法比較ROC曲線和AUC。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

患者一般資料共入組201例患者，其中男性122例(60.7%)，女性79例(39.3%)，平均年齡48.5±17.1歲，住院期間行機械通氣者151例(75.1%)，行連續(xù)性腎臟替代治療(CRRT)155例(77.1%)；平均APACHE Ⅱ評分14.6±8.1分，中位SOFA評分8.0(4.0,12.0)分，平均SAPS Ⅱ評分31.9±17.9分，中位ICU存留時間33.0 d，90 d死亡率為35.8%。

存活組與死亡組基線特征7 d及90 d存活組與死亡組患者基本情況見表1。兩組性別等無明顯差異，90 d死亡組患者年齡更大(P<0.05)，7 d及90 d死亡組危重癥評分更高(P<0.05)。

BIA參數(shù)7 d死亡組患者ECW/體重、ECW/TBW、IR及PA與存活組有顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)；90 d死亡組患者ECW/體重、IR及PA與存活組有顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)(表1)。分析每個患者阻抗值(Z)與電流頻率(f)關(guān)系得到回歸方程Z=S×ln(f)+D，具有非常高的擬合度(平均決定系數(shù)R2=0.987)，計算每個患者回歸方程的系數(shù)S，結(jié)果顯示，7 d及90 d死亡組S值顯著高于存活組(P<0.05)(表1)。S值意義代表電流頻率自然對數(shù)值變化下的電阻抗值變化率。

表1 患者臨床基本資料及生物阻抗分析參數(shù)

CRRT:連續(xù)性腎臟替代治療；SOFA：序貫器官衰竭評分；APACHE Ⅱ：急性生理與慢性健康狀態(tài)Ⅱ；SAPS Ⅱ：簡化急性生理評分Ⅱ；TBW:總體水；ICW:細(xì)胞內(nèi)水；ECW:細(xì)胞外水；PA:相位角；S: 5 kHz、50 kHz、100 kHz、200 kHz四個頻率段的Z值與f的自然對數(shù)的線性回歸方程回歸系數(shù)(Z=S×ln(f)+D)

患者死亡危險因素分析應(yīng)用單因素邏輯回歸分析發(fā)現(xiàn)，對7 d死亡有顯著影響的因素包括SOFA、APACHEⅡ、SAPSⅡ評分、BIA參數(shù)中PA、ECW/體重、ECW/TBW、ECW/ICW、IR及S值(P<0.05)，對90 d死亡有顯著影響的因素則包括年齡、上述危重癥評分，及BIA參數(shù)中PA、 ECW/體重、TBW/體重、IR、S(P<0.05)。多因素邏輯回歸分析結(jié)果顯示，校正性別、年齡、上述危重癥評分及BIA各參數(shù)后，僅SAPS Ⅱ及S值為7 d及90 d死亡的獨立危險因素(P<0.01)(表2)。

各項指標(biāo)對患者死亡預(yù)測精確性的比較對于7d及90d死亡的預(yù)測，危重癥評分的AUC值最高的均為SAPSⅡ，而BIA參數(shù)最高的均為S值，且與SAPSⅡ無顯著性差異；另外，無論是預(yù)測7 d死亡還是90 d死亡，S值的敏感性均高于SAPS Ⅱ。上述危重癥評分、BIA參數(shù)校準(zhǔn)度都良好(P>0.05)。

進(jìn)一步選取多因素回歸分析時P<0.05的兩個參數(shù)，即SAPS Ⅱ及S值，分別劃分10組，觀察分組區(qū)間患者7 d及90 d死亡率，發(fā)現(xiàn)當(dāng)S值≤-25.5時，7 d及90 d死亡率均為0%，而S>-25.5時，死亡率隨S值增加而增加；當(dāng)SAPSⅡ評分在≤33時，死亡率變化不明顯，保持在20%左右，評分>55時則死亡率都為100%(圖1)，評分在33～55分區(qū)間時死亡率呈線性升高。

表2 患者死亡因素的邏輯回歸分析

SOFA:序貫器官衰竭評分；APACHE Ⅱ:急性生理與慢性健康狀態(tài)Ⅱ；SAPS Ⅱ:簡化急性生理評分Ⅱ；TBW:總體水；ECW:細(xì)胞外水；ICW:細(xì)胞內(nèi)水；PA:相位角； S:5 kHz、50 kHz、100 kHz、200 kHz 四個頻率段的Z值與f的自然對數(shù)的線性回歸方程Z=S×ln(f)+D的回歸系數(shù);a:多因素Logistic回歸校正因素：性別、年齡、危重癥評分(APACHE Ⅱ、SAPS Ⅱ、SOFA)，BIA參數(shù)(PA、TBW/體重、ECW/體重、ECW/TBW、ECW/ICW、S、IR)

圖1 S值、SAPS Ⅱ與7 d、90 d死亡率的關(guān)系S值:5 kHz、50 kHz、100 kHz、200 kHz 四個頻率段的Z值與f的自然對數(shù)的線性回歸方程Z=S×ln(f)+D的回歸系數(shù)；SAPS Ⅱ:簡化急性生理評分Ⅱ

討 論

目前已有不少危重癥評分系統(tǒng)用于臨床評估危重癥患者預(yù)后。常用的APACHE評分最早于1981年提出，包括34項急性生理學(xué)變量；APACHE Ⅱ?qū)⒓毙陨韺W(xué)變量減少至12項；APCHE Ⅲ的急性生理學(xué)變量又增加至17項，并增加了94項診斷類別權(quán)重項目；APACHE IV的急性生理學(xué)變量又增加至22項，診斷類別權(quán)重項目增至116項。另一項常用的評分為SAPS最早于1984年提出，變量為14項，SAPS Ⅱ變量總數(shù)增加至17項；SAPS Ⅲ變量總數(shù)進(jìn)一步增加至20項。這些危重癥評分系統(tǒng)不斷更新的目的是為了提高預(yù)測精確性，但由于不同程度增加臨床實際操作的復(fù)雜性及工作量，截至目前為止，臨床及研究中使用最廣泛的仍為APACHE Ⅱ及SAPSⅡ[5-6]。因此在預(yù)后判斷上如何兼顧精確性與簡便性是亟待解決的難題。本研究提出應(yīng)用BIA參數(shù)來評估危重患者預(yù)后，并在南京總醫(yī)院ICU人群中進(jìn)行驗證，發(fā)現(xiàn)了與上述常用評分系統(tǒng)預(yù)測精度相當(dāng)?shù)膮?shù)，即f的自然對數(shù)值變化對應(yīng)的Z值變化率S值。S值判斷7d及90d死亡的AUC值與SAPS Ⅱ相當(dāng)，且多因素回歸分析結(jié)果顯示只有S值與SAPS Ⅱ是死亡的獨立危險因素。鑒于BIA測量的簡便性、即時性、重復(fù)性好的優(yōu)點，值得在臨床推廣使用。

與SAPS Ⅱ相比，S值敏感性更高，頻數(shù)分布圖也很好地體現(xiàn)了這一點。在SAPS Ⅱ<33時，即使分值再低，死亡率仍達(dá)到20%左右，即根據(jù)SAPS Ⅱ分值無法判斷患者是否安全，這一結(jié)果也與文獻(xiàn)報道SAPS Ⅱ<30分時死亡率為5%～10%相符[12-13]。而S值則能很好地判斷患者安全，只要S值≤-25.5，患者7d及90d死亡率均為0。當(dāng)然SAPS Ⅱ的優(yōu)勢在于判斷哪些患者死亡率更高，當(dāng)SAPSⅡ>55時患者死亡率為100%。因此臨床將S值與SAPS Ⅱ結(jié)合應(yīng)用，可能更有助于判斷患者預(yù)后。

本研究的局限性在于這是一項單中心研究，樣本量較小，死亡率相對較低。本研究錄入的危重癥評分參數(shù)并未采用患者入住ICU 24h內(nèi)的生理學(xué)指標(biāo)，因此危重癥評分結(jié)果可能受治療影響。此外一些因素可能會干擾BIA測量如大量靜脈補液及外周性水腫等也可能會影響B(tài)IA測量結(jié)果。盡管如此，本研究還是證實了BIA參數(shù)對評估危重癥患者預(yù)后的價值。除了既往已有報道的參數(shù)如PA、IR外，本研究還證實了電流頻率的自然對數(shù)值變化下機體電阻抗值的變化率是更佳的反映預(yù)后的參數(shù)，具有與SAPS Ⅱ相當(dāng)?shù)木_度且其敏感性更好。鑒于BIA測量的快捷、簡便及可重復(fù)性，值得進(jìn)行大樣本研究進(jìn)一步證實其作用后在臨床推廣應(yīng)用。

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