早期監(jiān)測腦氧飽和度及腦血流參數(shù)在膿毒性休克患兒預(yù)后中的意義

高劉炯 李小磊 寧文慧 蘇 軍 金志鵬

鄭州大學附屬兒童醫(yī)院 河南省兒童醫(yī)院 鄭州兒童醫(yī)院PICU（河南鄭州 450018）

兒童膿毒癥是由感染引起的全身炎癥反應(yīng)，膿毒性休克是膿毒癥進展至最嚴重的階段，也是兒科危重癥死亡的主要原因之一。膿毒性休克的基本病理特征為持續(xù)性低血壓、伴隨低灌注或器官功能障礙等[1-2]，因此動態(tài)監(jiān)測血流動力及氧代謝指標，選擇評價組織灌注、缺氧情況及循環(huán)狀態(tài)的合理指標，對于指導膿毒性休克的液體復蘇、治療及預(yù)后判斷具有重要意義。近紅外光譜（near infrared reflectance spectroscopy，NIRS）技術(shù)以其無創(chuàng)、便捷等優(yōu)點直觀、實時地連續(xù)性監(jiān)測腦組織氧飽和度及腦血流狀況，廣泛應(yīng)用于膿毒癥、兒童心肺復蘇等多種疾病[3-5]。但國內(nèi)外關(guān)于膿毒性休克患兒腦組織氧合情況與預(yù)后的相關(guān)研究較少，本研究旨在通過NIRS 技術(shù)監(jiān)測膿毒性休克患兒腦血氧參數(shù)變化以評估其腦氧合和血流狀況，通過分析腦氧合參數(shù)與血流動力學等指標的關(guān)系，初步分析其在膿毒性休克患兒預(yù)后評估中的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以2017 年10 月—2019 年10 月鄭州兒童醫(yī)院PICU 收治的膿毒性休克患兒作為研究對象。納入標準：①年齡3個月～10歲；②符合《兒童膿毒性休克（感染性休克）診治專家共識（2015版）》中關(guān)于膿毒性休克的診斷標準[6]；③患兒監(jiān)護人同意納入研究并簽署知情同意書。排除標準：①有自身免疫性疾病者；②嚴重肝腎功能不全者；③有遺傳代謝性疾病者；④有惡性腫瘤等重大疾病者。本研究獲鄭州大學附屬兒童醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（No.2017-0701）。

入選研究對象根據(jù)入住PICU 后28 天預(yù)后情況分為生存組和死亡組。其中死亡組患兒均因膿毒癥休克治療失敗或膿毒癥休克導致多器官功能障礙或功能不全而死亡，平均死亡時間為（23.8±6.3）天。比較兩組臨床資料、血流動力學參數(shù)、血乳酸及腦血氧參數(shù)的差異，以分析其對預(yù)后的評估價值。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 收集患兒的一般資料，包括性別、年齡、基礎(chǔ)疾病等情況；入院即刻血常規(guī)、血氣分析等實驗室檢查結(jié)果。

1.2.2 急性生理與慢性健康評分 入住ICU 即刻采用急性生理功能和慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ（APACHE Ⅱ）分別從急性生理學、年齡、慢性健康狀況3 個方面對所有患兒進行評分，分值越高提示病情越嚴重。

1.2.3 全身性感染器官功能衰竭評分（SOFA）入住ICU即刻采用SOFA評分量表對所有患兒進行評分，評分越高，預(yù)后越差。

1.2.4 血流動力學參數(shù)監(jiān)測 分別于入住即刻和初始復蘇治療6 小時后，行橈動脈放置導管監(jiān)測平均動脈血壓（MAP）；頸內(nèi)靜脈放置雙腔導管泵入血管活性藥物并持續(xù)監(jiān)測中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）和中心靜脈壓（CVP）。

1.2.5 血乳酸水平監(jiān)測 分別于入住ICU 即刻和6小時采集靜脈血5 mL，采用GEM premier 4000全自動血氣分析儀檢測血乳酸水平。

1.2.6 腦血氧參數(shù)監(jiān)測 應(yīng)用TSAH-100型近紅外組織血氧無創(chuàng)檢測儀（合肥安恒光電有限公司）檢測腦氧合飽和度（rScO2）、腦血流狀況指標：氧合血紅蛋白濃度變化（ΔO2Hb）和還原血紅蛋白濃度變化（ΔHHb）以及血紅蛋白濃度指數(shù)（THI）。連續(xù)監(jiān)測6小時（初始復蘇治療開始，監(jiān)測6 小時），分別記錄每小時末的監(jiān)測數(shù)值。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t 檢驗；非正態(tài)分布計量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)范圍），組間比較采用Wilcoxon 秩和檢驗。多次（≥3 次）測量的數(shù)據(jù)組間比較采用重復測量的方差分析。計數(shù)資料以例數(shù)（百分比）表示，組間比較采用χ2檢驗。兩變量間相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)性檢驗。采用受試者工作特征曲線（ROC）曲線下面積（AUC）、靈敏度和特異度檢測各腦血氧參數(shù)對膿毒性休克患兒預(yù)后的預(yù)測價值。以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

共納入50 例患兒，男31 例、女19 例，年齡范圍1～11歲，中位年齡為4歲。入PICU 28天后，20例患兒因膿毒癥休克相關(guān)因素死亡，30例患兒存活。死亡組患兒APACHE Ⅱ評分及SOFA 評分顯著高于生存組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2 血流動力學參數(shù)及血清指標比較

入住ICU 即刻，生存組與死亡組的MAP、CVP，ScvO2及血乳酸水平差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。初始復蘇治療6 小時后，與生存組相比，死亡組MAP、CVP 和ScvO2均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），而血乳酸水平組間差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表2。

2.3 腦血氧參數(shù)的動態(tài)變化

生存組及死亡組患兒腦血氧參數(shù)rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 隨治療時間變化的差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），均呈上升趨勢。初始復蘇治療后，生存組患兒rScO2和THI 隨時間上升較快，顯著高于死亡組（P<0.05），而兩組間ΔO2Hb、ΔHHb差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表3。

2.4 腦血氧參數(shù)與血流動力學及血清指標相關(guān)性分析

rScO2、ΔO2Hb 與ScvO2均呈顯著正相關(guān)（r=0.433、0.290，P=0.002、0.041），與MAP、CVP、血乳酸水平無相關(guān)性（r=-0.192～0.256，P>0.05）；THI與血乳酸水平呈顯著負相關(guān)（r=-0.446，P=0.001），與MAP、CVP、ScvO2無相關(guān)性（r=0.190～0.244，P>0.05）；ΔHHb與MAP、CVP、ScvO2、血乳酸均無相關(guān)性（r=-0.132～0.072，P＞0.05）。

表1 兩組患兒一般資料比較

表2 兩組患兒血流動力學參數(shù)及血清學指標比較()

表2 兩組患兒血流動力學參數(shù)及血清學指標比較()

表3 NIRS監(jiān)測腦組織血氧參數(shù)的動態(tài)變化()

表3 NIRS監(jiān)測腦組織血氧參數(shù)的動態(tài)變化()

注：1) F時間=74.23，P<0.001，F(xiàn)時間×組間=5.45，P<0.001；2) F時間=112.33，P<0.001，F(xiàn)時間×組間=1.97，P=0.167；3) F時間=80.55，P<0.001，F(xiàn)時間×組間=1.44，P=0.236；4) F時間=58.57，P<0.001；F時間×組間=3.96，P=0.048

2.5 ROC曲線分析

采用ROC 曲線分析初始復蘇治療6 小時rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 對膿毒性休克患兒預(yù)后的診斷價值，結(jié)果顯示，rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb和THI診斷膿毒性休克患兒預(yù)后的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.765、0.642、0.608和0.718。見圖1、表4。

圖1 ROC 曲線分析腦血氧參數(shù)對膿毒癥休克兒童預(yù)后診斷價值

表4 ROC曲線分析結(jié)果

3 討論

膿毒性休克往往伴隨有重要臟器灌注不全，搶救不及時常會造成患兒多器官功能受損甚至危及生命，其中膿毒癥相關(guān)性腦病是最常見的并發(fā)癥之一，其原因可能是腦循環(huán)改變所致的腦灌注壓不足及腦缺氧[7-8]。因此監(jiān)測腦組織的氧代謝及血流動力學的變化對膿毒性休克患兒的治療及預(yù)后至關(guān)重要。近年來，臨床上常采用穩(wěn)態(tài)的NIRS技術(shù)，無創(chuàng)、實時連續(xù)的監(jiān)測腦血氧參數(shù)rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb和THI等，評估患者腦氧供需求平衡和腦血流動力學的變化，指導臨床救治。研究表明，NIRS技術(shù)監(jiān)測rScO2在顱腦外傷、腦血管疾病、認知障礙、膿毒癥相關(guān)性腦病等疾病的臨床診治過程中廣泛引用，取得了非常重要的臨床價值[5]。相關(guān)研究指出，rScO2檢測可早期識別部分繼發(fā)性損傷，判斷疾病的嚴重程度并預(yù)測結(jié)局[9]。心血管手術(shù)過程中監(jiān)測并維持rScO2，能夠減少術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生[10]。NIRS監(jiān)測腦氧合指標rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、ΔcHb 和THI 可較準確地預(yù)測心肺轉(zhuǎn)流術(shù)心臟瓣膜置換術(shù)患者缺血性腦損傷的發(fā)生[11]。而且NIRS 監(jiān)測rScO2對休克患者的預(yù)后具有一定的預(yù)測價值[12]?，F(xiàn)有研究大多數(shù)集中在NIRS監(jiān)測rScO2在臨床疾病中的應(yīng)用，目前國內(nèi)外關(guān)于NIRS技術(shù)監(jiān)測腦組織血氧變化與膿毒性休克患兒預(yù)后關(guān)系的臨床研究較少。

在NIRS 的檢測指標中，rScO2主要反映局部組織混合靜脈的血氧飽和度，主要反映腦氧消耗代謝情況[13-14]；ΔO2Hb和ΔHHb是血液中氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白的變化量，主要反映腦血流狀況[15]，而THI 可間接反映組織總血紅蛋白的濃度[16]。相關(guān)研究指出rScO2與ScvO2顯著相關(guān)，可通過連續(xù)性檢測rScO2評估ScvO2，有利于膿毒性休克患者的預(yù)后判斷[17]。也有研究發(fā)現(xiàn)膿毒性休克患兒rScO2低于非休克患兒，死亡患兒rScO2低于存活患兒，NIRS 監(jiān)測rScO2有助于輔助判斷預(yù)后[18]。但有研究指出在膿毒性休克48 小時內(nèi)，rScO2與血壓、心率、血紅蛋白濃度、血乳酸水平及ScvO2無明顯相關(guān)性，而48～144小時，rScO2與ScvO2呈正相關(guān)[18]。本研究Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)初始復蘇治療6 小時，rScO2、ΔO2Hb 僅與ScvO2呈正相關(guān)，與MAP、CVP、血乳酸水平無明顯相關(guān)性；THI 僅與血乳酸水平呈負相關(guān)，其余各指標之間無明顯相關(guān)性。這一結(jié)論與現(xiàn)有研究結(jié)果不完全相同，可能是因為rScO2受多種因素的影響，個體間差異較大，也可能是不同研究中監(jiān)測時間點的不同所致。有研究提示腦血流動力學指標中動態(tài)腦血管自動調(diào)節(jié)功能受損及腦rScO2<60%是感染性休克患者28天死亡的獨立預(yù)測因素[19]，提示感染性休克患兒復蘇過程中腦氧供與氧耗間的總體不均衡和預(yù)后較差相關(guān)，因此可作為感染性休克除血壓、心率、氧飽和度之外的常規(guī)檢測指標。但腦部循環(huán)狀態(tài)的改變不僅包括腦血氧飽和度的變化，同時也包括了腦缺血及腦血流狀況的變化等，且rScO2的變化與血紅蛋白濃度變化、血流狀況等有關(guān)。因此本研究在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上進一步探討了rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 等指標在膿毒癥休克患兒預(yù)后中的價值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)初始復蘇治療6小時后，死亡組患兒rScO2、和THI顯著低于生存組，ΔO2Hb、ΔHHb在兩組間無顯著差異。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI 診斷膿毒性休克患兒預(yù)后的AUC分別為0.765、0.642、0.608、0.718，rScO2、THI 的診斷靈敏度均低于ΔO2Hb、ΔHHb，但特異度較高。結(jié)果提示rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI 對膿毒性休克患兒的預(yù)后均具有一定的判斷價值。但單一指標具有一定的局限性，后續(xù)研究中應(yīng)納入NIRS 監(jiān)測的多個指標及其他臨床指標進行綜合評價，以提高膿毒癥休克患兒預(yù)后的判斷準確性。

綜上所述，NIRS 監(jiān)測早期腦血氧參數(shù)rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI對膿毒性休克患兒的預(yù)后判斷具有一定的價值。本研究僅評估了初始復蘇治療6 h的腦血氧參數(shù)rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI的變化對預(yù)后的判斷，未進行多時間點的動態(tài)復查；同時本研究樣本量較小，需要大樣本隨機對照臨床試驗進一步分析驗證NIRS技術(shù)判斷膿毒癥休克患兒預(yù)后的準確性。