紅細(xì)胞分布寬度對AECOPD患者機械通氣撤機結(jié)局的預(yù)測價值

吳敬醫(yī)，詹 勇，余 曄，張美君，仲昌順，袁 荊，呂小紅，張 霞

(皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 弋磯山醫(yī)院 1.ICU；2.超聲醫(yī)學(xué)科，安徽 蕪湖 241001)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD) 是以不完全可逆的氣流受限為特征的呼吸系統(tǒng)疾病，伴有氣道慢性炎癥。目前COPD是人類第四位主要死亡原因，并且WHO預(yù)計到2020年將上升至第三位[1]。機械通氣是呼吸衰竭患者重要且有效的支持治療手段，超過40%的ICU患者需要接受機械通氣治療[2]。COPD 患者由于全身炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、營養(yǎng)不良、慢性缺氧等原因，容易導(dǎo)致膈肌功能障礙[3]。研究顯示：ICU患者的機械通氣總時間的 40%用于撤機階段，而COPD患者更長達(dá) 60%[4-6]。過早或延遲撤機都會對患者造成不利影響，過早拔管導(dǎo)致的再插管使患者的院內(nèi)獲得性肺炎風(fēng)險增加8倍，死亡風(fēng)險增加6～12倍；而不必要地延長機械通氣時間可增加患者感染和其他并發(fā)癥的風(fēng)險[7]。

臨床上有很多指標(biāo)可用于評價患者撤機結(jié)局，如呼吸力學(xué)指標(biāo)(呼吸頻率、氣道閉合壓、最大吸氣負(fù)壓)、綜合脫機指數(shù)、改良綜合脫機指數(shù)、氧合指數(shù)、淺快呼吸指數(shù)、自主呼吸試驗等。自主呼吸試驗(spontaneous breathing trail,SBT)是目前預(yù)測撤機結(jié)局的最常用方式，但即使成功通過SBT后，患者撤機失敗率仍在20%左右[8-10]。因此，臨床上迫切需要一些新指標(biāo)來評估COPD機械通氣患者的脫機拔管，以提高患者撤機的成功率及生存率。

紅細(xì)胞分布寬度(red blood cell distribution width,RDW)是反映血液循環(huán)中紅細(xì)胞體積異質(zhì)性的一個參數(shù)，臨床上多用于貧血的診斷與分類。系統(tǒng)炎癥、無效造血、營養(yǎng)不良、骨髓造血障礙和紅細(xì)胞破壞增加等可引起RDW的升高[11]。研究表明[12-13]:RDW與炎癥標(biāo)志物具有顯著相關(guān)性，如C-反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞介素-6、纖維蛋白原，并且相關(guān)研究顯示 RDW 升高不僅與COPD 的嚴(yán)重程度相關(guān)，還與死亡風(fēng)險相關(guān)[14-15]。

本研究擬通過檢測外周血中RDW水平及其變化，探討其在預(yù)測COPD急性加重(acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary diseases，AECOPD)行機械通氣患者首次撤機結(jié)局的臨床價值，為臨床評估AECOPD機械通氣患者撤機提供經(jīng)驗參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2014年1月～2018年8月入住弋磯山醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科需要有創(chuàng)機械通氣支持治療的AECOPD 患者。

入選標(biāo)準(zhǔn):①符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會 COPD 學(xué)組制定的 COPD 診治指南[16]和中華醫(yī)學(xué)會重癥醫(yī)學(xué)分會制定的患者機械通氣指南[7]，因 COPD急性加重需要行有創(chuàng)機械通氣的患者；②機械通氣時間≥24 h；③年齡 ≥18歲；④經(jīng)臨床醫(yī)生評估準(zhǔn)備進(jìn)入撤機階段的患者，通過撤機篩查試驗和SBT實驗。

排除標(biāo)準(zhǔn):①血流動力學(xué)不穩(wěn)定；②無自主呼吸或呼吸驅(qū)動不穩(wěn)定；③機械通氣時間 < 24 h；④精神異常、認(rèn)知障礙者；⑤晚期腫瘤；⑥既往有貧血及其他血液系統(tǒng)疾病史、正在接受葉酸或鐵劑治療的貧血患者；⑦拒絕接受本次研究相關(guān)檢查、不愿意簽署知情同意書的患者。

1.2 研究方法 采用前瞻性研究。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)確定研究對象，所有撤機、拔除經(jīng)口氣管插管操作均依據(jù)科室診療常規(guī)和臨床醫(yī)生判斷。

1.2.1 撤機篩查試驗標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)判斷患者引起呼吸衰竭的原因已經(jīng)得到控制或逆轉(zhuǎn)，滿足以下條件：① 神志清楚(可喚醒，哥拉斯格昏迷評分≥13分，沒有連續(xù)的鎮(zhèn)靜劑輸注)；②無呼吸困難，10次/分鐘≤呼吸頻率(RR)≤35 次/分鐘；③FiO2< 0.35，PEEP≤5 cmH2O，PaO2/FiO2≥ 150 mmHg，pH > 7.30，PaCO2達(dá)緩解期水平；④ 血流動力學(xué)穩(wěn)定，沒有心肌缺血動態(tài)變化，臨床上沒有顯著的低血壓，不需要血管活性藥的治療或只需要小劑量的血管活性藥物如多巴胺<5 μg/(kg·min)或去甲腎上腺素<0.1 μg/(kg·min)；⑤沒有明顯呼吸性酸中毒；⑥血紅蛋白>80 g/L；⑦主觀臨床評估，臨床醫(yī)師認(rèn)定為可撤機，有自主呼吸，具有有效的咳嗽能力。

1.2.2 自主呼吸實驗 (spontaneous breathing trail，SBT)方法 采用壓力支持(pressure support ventilation，PSV)法，PS水平設(shè)置在5～8 cmH2O，PEEP≤ 5 cmH2O，持續(xù)30 min。

1.2.3 SBT終止標(biāo)準(zhǔn) 如果患者在SBT過程中出現(xiàn)以下情況之一：① RR>35 次/分鐘或<10次/分鐘，并持續(xù) 5 min 以上或輔助呼吸肌參與呼吸；②動脈血氧飽和度<88%，PaO2/FiO2≤ 150 mmHg，pH≤7.30；③心率>140 次/分鐘或與基礎(chǔ)心律比較，持續(xù)增快或減慢 20% 以上；④收縮壓 > 180 mmHg 或 < 90 mmHg；⑤神志改變(嗜睡、出汗等)；⑥新發(fā)的心肌缺血。

1.2.4 撤機成功標(biāo)準(zhǔn) 撤機后 48 h 內(nèi)無需再次氣管插管機械通氣即被認(rèn)為撤機成功。如患者在撤機后 48 h 以內(nèi)因呼吸衰竭或其他原因需要行氣管插管機械通氣治療，則認(rèn)為撤機失敗。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 一般資料 記錄患者姓名、性別、年齡、入科后24 h內(nèi)急性生理與慢性健康評分Ⅱ (APACHE Ⅱ)。觀察并記錄入科24 h內(nèi)的RDW、C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、降鈣素素原(procalcitonin,PCT)、血紅蛋白(hemoglobin,HGB)，分別記錄為RDW1、CRP1、PCT1、HGB1。

1.3.2 脫機拔管前指標(biāo) 觀察脫機拔管前24 h內(nèi)的血常規(guī)、血液生化等檢查，分別記錄首次脫機拔管前24 h內(nèi)的血RDW、CRP、PCT、HGB，分別記錄為RDW2、CRP2、PCT2、HGB2。記錄首次拔管前的有創(chuàng)機械通氣時間。并記錄入科時與首次拔管前各指標(biāo)間的變化。

△RDW=RDW2-RDW1；△CRP=CRP2-CRP1；△PCT=PCT2-PCT1；△HGB=HGB2-HGB1。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 按上述入選標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)共有37名患者納入研究。25例患者撤機成功，12例患者撤機失敗。兩組入選患者性別、年齡、APACHE Ⅱ評分、機械通氣時間等差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者入科時一般資料比較

組別n性別(男/女)年齡/歲APACHE Ⅱ/分機械通氣時間/h成功組2518/774.5±7.514.9±5.777(46,108)失敗組129/373.5±8.617.1±4.888(63,122)t/Z0.3621.1530.682P1.000?0.7190.2570.496

注：*Fisher確切概率法。

2.2 兩組患者入科時與脫機拔管前24 h相關(guān)生化指標(biāo)比較 結(jié)果顯示，兩組患者入科時RDW、CRP、PCT、HGB各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者脫機拔管前24 h與入科時RDW、CRP、PCT、HGB各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而治療后撤機成功組RDW呈下降趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者入科時與脫機拔管前24 h相關(guān)生化指標(biāo)比較

組別nRDW1/%RDW2/%△RDW/%CRP1/(mg/L)CRP2/(mg/L)△CRP/(mg/L)成功組2515.0±1.814.6±1.2-0.50(-0.80,0.45)48.8(19.8,72.1)28.9(13.9,56.4)-9.7 (-31.4,28.7)失敗組1214.6±1.315.0±1.00.35(-0.48,1.25)36.9(14.1,80.3)56.2(16.2,63.9)8.3 (-24.1,33.7)t/Z0.6782.3910.5520.779P0.5020.0170.5810.436

組別nPCT1/(ng/mL)PCT2/(ng/mL)△PCT/(ng/mL)HGB1/(g/L)HGB2/(g/L)△ HGB/(g/L)成功組250.71(0.11,1.62)0.41(0.27,1.27)-0.17(-0.74,0.25)124.4±25.9118.2±25.0-5.00(-13.50,-2.00)失敗組120.32(0.08,1.72)0.62(0.37,1.03)0.29(-1.19,0.61)136.3±25.3123.1±29.7-18.00(-31.50,-3.50)t/Z1.0880.6491.3161.704P0.2770.5160.1970.088

注：RDW,紅細(xì)胞分布寬度；CRP,C-反應(yīng)蛋白；PCT,降鈣素素原；HGB,血紅蛋白。以下同。

2.3 相關(guān)性比較 Pearson相關(guān)性分析顯示RDW1和入科CRP1、PCT1相關(guān)性分別為r=0.418和0.470(P<0.05)；△RDW與△CRP、△PCT相關(guān)性分別為r=0.657和0.433(P<0.05)。見表3。

表3 RDW及其變化與相關(guān)炎癥指標(biāo)的相關(guān)性比較

變量nrPRDW1與 CRP1370.4180.010RDW1與PCT1370.4700.003△RDW與△CRP370.6590.000△RDW與△PCT370.4330.007

2.4 撤機結(jié)局的預(yù)測價值分析 △RDW>0.7%預(yù)測撤機失敗的ROC曲線下面積為0.745，靈敏度50%，特異度88%，陽性預(yù)測值66.7%，陰性預(yù)測值78.6%，見圖1。

圖1 △RDW預(yù)測撤機結(jié)局的ROC曲線

3 討論

本研究結(jié)果顯示,在入科時撤機成功組和失敗組RDW、CRP、PCT、HGB差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；治療后撤機成功組RDW呈下降趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，以RDW增加>0.7%為閾值，預(yù)測撤機失敗的曲線下面積為0.745，提示有良好的預(yù)測價值。

撤機結(jié)局準(zhǔn)確有效的預(yù)測對提高COPD患者的預(yù)后有著重要的價值[7]。本次納入研究的患者共37例，通過SBT后的撤機失敗率為32%，稍高于相關(guān)報道，原因可能是：①本次納入的病例都是COPD并發(fā)急性呼吸衰竭的患者，而COPD患者容易導(dǎo)致膈肌功能障礙；②本次納入的COPD患者年齡相對偏大，病情較重、容易合并心功能不全，且老年患者胸廓順應(yīng)性的下降和呼吸肌力的減弱可能會導(dǎo)致脫機拔管后的不耐受，影響脫機拔管的預(yù)測準(zhǔn)確性。

COPD是臨床常見病、多發(fā)病，病程易反復(fù)，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。氣道炎癥反應(yīng)是影響COPD病情預(yù)后的一個明確因素[17-18]。COPD病情加重時許多炎癥標(biāo)記物明顯升高，如IL-6、IL-8、TNF-a、CRP[19-20]。既往相關(guān)研究顯示[14,21-22]，RDW與CRP、PCT等炎癥指標(biāo)相關(guān)。本次研究顯示入科RDW與CRP、PCT呈正相關(guān)(r值分別為0.418、0.470，P<0.05)經(jīng)治療后，RDW的變化與CRP、PCT的變化也呈正相關(guān)(r值分別為0.659、0.433，P<0.05)。本次研究結(jié)果和國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果一致。

COPD患者機械通氣撤機成功與否是影響預(yù)后的一個重要措施，對撤機時機的準(zhǔn)確預(yù)測一直是臨床迫切需要的。本次研究顯示，治療后撤機成功組RDW呈現(xiàn)下降趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，以治療后RDW的增加>0.7%為閾值，預(yù)測撤機失敗的曲線下面積為0.745，靈敏度50%，特異度88%，陽性預(yù)測值66.7%，陰性預(yù)測值78.6%。RDW的變化與撤機結(jié)局相關(guān)性機制目前還不甚明確，可能機制主要有以下幾點。①COPD病情加重時炎癥因子釋放明顯增加，COPD相關(guān)的炎癥因子被發(fā)現(xiàn)可以抑制紅細(xì)胞生成素誘導(dǎo)的紅細(xì)胞成熟，進(jìn)而導(dǎo)致RDW的增高[23]。因此，我們推測COPD病情加重時，炎癥水平的增加引起RDW的增高，RDW是反映炎癥水平的一個指標(biāo)。②COPD 時缺氧誘導(dǎo)促紅細(xì)胞生成素分泌增加，刺激紅細(xì)胞生成增加，新生紅細(xì)胞體積較大，導(dǎo)致RDW增加。③此外有研究顯示RDW的增高與右心功能不全、肺動脈高壓明顯相關(guān)[14,24]。其他可能導(dǎo)致COPD患者預(yù)后不良并且引起RDW增加的機制包括氧化應(yīng)激水平提高、營養(yǎng)狀況不佳等。

綜上所述，在COPD患者機械通氣的治療過程中，RDW作為一項價廉、便捷、常用的實驗室指標(biāo)，其變化應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注。但本研究尚存在一些不足，例如本研究未能將心功能、膈肌功能等影響撤機結(jié)局的因素排除。同時，本次研究的樣本量較小，有待臨床增加樣本量進(jìn)一步研究。