急性呼吸窘迫綜合征患者炎癥指標(biāo)與肺功能的相關(guān)性研究

高琳本 王艷青 華夏

1海陽市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，海陽 265100；2海陽市人民醫(yī)院急診科，海陽 265100

急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是由于嚴(yán)重創(chuàng)傷、感染、休克等非心源性疾病引起的毛細(xì)血管內(nèi)皮與肺泡上皮損傷，出現(xiàn)以急性低氧合呼吸或呼吸衰竭的急性肺損傷。ARDS 由于肺容積減少、死腔通氣增加、通氣順應(yīng)性下降，發(fā)病后肺功能快速下降。研究認(rèn)為，ARDS 患者炎癥因子失衡，可引起毛細(xì)血管與肺泡上皮屏障功能下降，引起或加重肺功能損傷［1-2］。而減輕ARDS 患者的炎癥程度，有助于減輕肺損傷程度，并改善預(yù)后［3-4］。目前，臨床上關(guān)于ARDS 患者炎癥指標(biāo)與肺功能的關(guān)聯(lián)研究鮮有提及，本研究分析了ARDS 患者起病后的炎癥指標(biāo)與肺功能的相關(guān)性，旨在為ARDS 患者急性期炎癥控制與減輕肺功能喪失提供指導(dǎo)。

資料與方法

1、一般資料

本研究經(jīng)海陽市人民醫(yī)院倫理學(xué)會批準(zhǔn)及認(rèn)可，患者知情知悉并同意。將海陽市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科2020年1月至2021 年6 月接收的ARDS 患者86 例作為研究對象，根據(jù)2012年“柏林標(biāo)準(zhǔn)”［5］關(guān)于病情程度分級，將ARDS患者分為輕度［200 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）＜動脈氧分壓（PaO2）/吸入氧體積分?jǐn)?shù)（FiO2）≤300 mmHg，呼氣末正壓（PEEP）或持續(xù)氣道正壓（CPAP）≥5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）］、中度（100 mmHg ＜PaO2/FiO2≤200 mmHg，PEEP ≥5 cmH2O）與重度（PaO2/FiO2≤100 mmHg，PEEP ≥5 cmH2O）。

2、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）均符合2012 年“柏林標(biāo)準(zhǔn)”［5］關(guān)于ARDS的診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）年齡≥18 周歲；（3）患者入院后可完成肺功能檢測。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴心腦血管、血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等嚴(yán)重疾??；（2）甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀腺炎、慢性潰瘍性結(jié)腸炎、萎縮性胃炎等自身免疫性疾?。唬?）妊娠及哺乳期女性；（4）臨床資料缺失。

3、方法

（1）基線資料收集。收集患者的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）、基礎(chǔ)疾病。入院后完成急慢性生理評分II（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II，APACHE II）及序貫器官衰竭評分（Sequential Organ Failure Assessment，SOFA）［6-7］。（2）肺功能檢測。入院后采用Master Screen PET 肺功能測試系統(tǒng)快速檢測患者的肺功能指標(biāo)，包含用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）、第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in 1 second，F(xiàn)EV1）、FEV1/FVC、最大通氣量（maximum ventilation volume，MVV）及肺一氧化碳彌散量（diffusing capacity for carbon monoxide，DLco）。（3）炎癥指標(biāo)：采集患者靜脈血，采用羅氏E411 全自動電化學(xué)發(fā)光分析儀及其配套試劑降鈣素原（procalcitonin，PCT）水平，采用酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme linked immune sorbent assay，ELISA）檢測C 反應(yīng)蛋白（C reactive protein，CRP）水平，試劑盒為中生北控生物科技公司產(chǎn)品；采用ELISA 法檢測腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白介素-2（interleukin-2，IL-2）、IL-6、IL-8，試劑盒為美國Rapid Lab公司產(chǎn)品。

4、數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計學(xué)軟件，計數(shù)資料采用百分率表示，采用χ2檢驗；計量資料符合正態(tài)分布，采用（±s）表示，采用單因素方差分析（One-Way ANOVA），兩兩比較采用LSD 法；炎癥指標(biāo)與肺功能指標(biāo)采用Pearson 相關(guān)性分析，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1、基線資料比較

3 組患者年齡、性別、BMI 及基礎(chǔ)疾病比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；在APACHE II、SOFA 方面差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），詳見表1。

表1 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的基線資料比較

2、3組患者的炎癥指標(biāo)比較

中度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8高于輕度組；重度組的CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 高于輕度組；重度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 高于中度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。詳見表2。

表2 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標(biāo)比較（± s）

表2 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標(biāo)比較（± s）

注：CRP為C反應(yīng)蛋白，PCT為降鈣素原，TNF為腫瘤壞死因子，IL為白介素；與輕度組比較，aP＜0.01；與中度組比較，bP＜0.01

組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)18 30 38 CRP（mg/L）21.40±5.18 32.55±6.20a 43.75±7.28ab 18.422＜0.001 PCT（μg/L）7.65±1.89 8.43±2.10 9.70±2.45a 4.960 0.010 TNF-α（ng/L）56.75±11.30 72.45±14.22a 89.80±15.60ab 12.620＜0.001 IL-2（ng/L）382.30±36.40 451.70±49.35a 524.85±56.75ab 13.180＜0.001 IL-6（ng/L）142.60±18.45 176.35±20.44a 214.35±22.74ab 14.684＜0.001 IL-8（ng/L）185.35±21.60 265.70±29.40a 368.90±41.35ab 16.802＜0.001

3、肺功能比較

中 度 組的FVC、FEV1、DLco 低 于 輕 度組；重 度 組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 及DLco 低于輕度組；重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 低于中度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。詳見表3。

表3 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的肺功能指標(biāo)比較（± s）

表3 3組急性呼吸窘迫綜合征患者的肺功能指標(biāo)比較（± s）

注：FVC為用力肺活量，F(xiàn)EV1為第1秒用力呼氣容積，MVV為最大通氣量，DLco為肺一氧化碳彌散量；與輕度組比較，aP＜0.05，bP＜0.01；與中度組比較，cP＜0.05，dP＜0.01

組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)18 30 38 FVC（L）1.98±0.31 1.74±0.27b 1.55±0.21bd 7.825＜0.001 FEV1（L）1.56±0.28 1.33±0.26b 1.12±0.19bd 9.641＜0.001 FEV1/FVC（%）78.58±5.46 75.70±5.29 71.58±4.86bd 7.360＜0.001 MVV（L）76.50±10.68 71.59±9.42 66.80±8.70bc 6.892 0.001 DLco（%）68.54±7.26 64.30±6.82a 61.25±6.35b 6.590 0.002

4、炎癥指標(biāo)與肺功能的相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)性分析顯示，CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8與FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco均呈顯著的負(fù)相關(guān)性（均P＜0.05）。詳見表4。

表4 86例急性呼吸窘迫綜合征患者的炎癥指標(biāo)與肺功能指標(biāo)的Pearson相關(guān)性分析

討 論

ARDS 的特點是肺泡上皮與肺毛細(xì)血管內(nèi)皮通透性增加引發(fā)的肺水腫，肺水腫可導(dǎo)致通氣/血流比例失衡，引起低氧血癥、肺血管痙攣，導(dǎo)致肺動脈高壓，危及生命。炎性反應(yīng)是ARDS 的早期重要特征，富含蛋白與中性粒細(xì)胞為主的多類型炎性細(xì)胞，粘附在受損血管內(nèi)皮表面，并隨中性粒細(xì)胞向肺間質(zhì)與肺泡移行，該移行過程又將引起大量的炎性介質(zhì)分泌，引發(fā)彌漫性肺損傷［8］。除中性粒細(xì)胞外，肺泡上皮與成纖維細(xì)胞亦可產(chǎn)生多種炎癥因子，加重炎性反應(yīng)。CRP 是一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的急性蛋白，在感染與創(chuàng)傷后血漿中CRP 水平將迅速上升，以激活或加強(qiáng)吞噬細(xì)胞的功能；PCT 是反應(yīng)全身炎癥反應(yīng)的活躍程度指標(biāo)，在創(chuàng)傷與感染下，PCT 含量迅速上升；TNF-α 被認(rèn)為是炎性反應(yīng)的前驅(qū)性細(xì)胞因子，可誘發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng)；IL-2、IL-6 可趨化T 淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等炎癥物質(zhì)的釋放，促進(jìn)溶酶體酶釋放，引起自由基損傷、氧化應(yīng)激損傷、血管內(nèi)皮功能障礙及細(xì)胞免疫功能損傷。研究發(fā)現(xiàn)，IL-8 除了參與炎性反應(yīng)外，還與中性粒細(xì)胞有良好的趨同性，IL-8 可引起中性粒細(xì)胞持續(xù)時間延長外，加重血管內(nèi)皮損傷，引發(fā)臟器官灌注不足，導(dǎo)致臟器官不可逆轉(zhuǎn)的功能性損傷［9-10］。本研究根據(jù)2012 年ARDS 柏林標(biāo)準(zhǔn)將ARDS 患者分為輕度、中度與重度，檢測了其炎癥指標(biāo)。結(jié)果顯示，中度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8顯著高于輕度組；重度組的CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6 及IL-8 顯著高于輕度組；重度組的CRP、TNF-α、IL-2、IL-6及IL-8顯著高于中度組。這說明隨ARDS 病情分級的上升，患者的炎性反應(yīng)越嚴(yán)重。炎癥介質(zhì)的大量分泌可介導(dǎo)ARDS 患者的炎癥瀑布樣反應(yīng)，引起血管內(nèi)皮損傷加重，進(jìn)一步降低肺通氣與換氣功能，導(dǎo)致氧合指數(shù)進(jìn)行性下降，最終引起預(yù)后不良，因此需重視ARDS 的炎癥控制，遏制炎癥介質(zhì)的全身失控性炎性反應(yīng)。

肺通氣功能下降是ARDS 的典型表現(xiàn)，除了與炎癥級聯(lián)反應(yīng)帶來的肺泡塌陷，造成肺功能直接下降有關(guān)外；還與肺水腫引起的通氣功能降低有關(guān)。FVC 是最大吸氣量，F(xiàn)EV1是第1 秒用力的吸氣量，正常人FEV1/FVC 通常＞70.0%，若＜70.0%則代表阻塞性通氣功能障礙［11］；MVV與胸部完整結(jié)構(gòu)、呼吸肌力量、呼吸道通暢及肺組織彈性有關(guān)，反應(yīng)了單位時間內(nèi)呼吸的最大氣量；DLco 反應(yīng)了氧的彌散能力，DLco ＜80%代表肺彌散功能下降［9］。本研究顯示，中度組的FVC、FEV1、DLco 顯著低于輕度組；重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 及DLco 顯著低于輕度組；重度組的FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 顯著低于中度組。這說明隨ARDS病情分級的上升，患者存在以肺彌散功能下降與阻塞性通氣功能障礙為表現(xiàn)的肺功能進(jìn)行性喪失。

張怡與徐電［12］研究發(fā)現(xiàn)，ARDS 患者的IL-6、CRP、PCT水平下降的同時，呼氣流量峰值、MMV 水平則呈現(xiàn)上升。管勝偉［13］研究發(fā)現(xiàn)，ARDS患者的PCT與呼吸指數(shù)及肺動態(tài)順應(yīng)性有顯著的相關(guān)性，r值分別為0.601、-0.541。本研究顯 示CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8 與FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco 均有顯著的負(fù)相關(guān)性，說明ARDS 患者炎性反應(yīng)越強(qiáng)烈，肺功能下降越嚴(yán)重。ARDS后肺功能損傷的病理特征是肺泡-毛細(xì)血管損傷，導(dǎo)致碎片、蛋白質(zhì)在肺泡內(nèi)蓄積，直接引起肺功能損傷；另外ARDS 引起的大量的炎癥細(xì)胞聚集、炎癥介質(zhì)釋放，可引起肺表面活性物質(zhì)的稀釋及功能性紊亂，引發(fā)肺順應(yīng)性下降，導(dǎo)致肺泡塌陷。研究發(fā)現(xiàn)TNF-α、IL-8等炎癥因子可經(jīng)活性氧、蛋白與脂類介質(zhì)、蛋白酶活性，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，引起肺功能下降［14-15］。CRP 可調(diào)控機(jī)體的B 淋巴細(xì)胞與T 淋巴細(xì)胞的吞噬與免疫功能，介導(dǎo)肺組織損傷進(jìn)程，引起肺功能下降。PCT 可引起肺透明膜通透性改變，并造成線粒體能量代謝障礙，加重肺泡上皮功能損傷，引起肺功能下降。IL-6 主要由活化的T細(xì)胞與成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子，可促使B 細(xì)胞前體產(chǎn)生抗體。研究發(fā)現(xiàn)IL-6 可誘導(dǎo)T 細(xì)胞分泌干擾素（INF-α），下調(diào)IL-10 及IL-12 等抑制炎癥因子mRNA 的表達(dá)，引起免疫失衡，造成肺功能損傷［16］；INF-α 還可引發(fā)Th1 細(xì)胞毒性，引發(fā)巨噬細(xì)胞與T 細(xì)胞表達(dá)紊亂，造成肺泡細(xì)胞免疫性損傷，導(dǎo)致肺功能下降。

綜上，隨著ARDS 病情分級的上升，患者的炎性反應(yīng)逐漸加劇，肺功能逐漸下降；ARDS患者的炎性反應(yīng)指標(biāo)CRP、PCT、TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8 與肺功能指標(biāo)FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、DLco 均有顯著的負(fù)相關(guān)，臨床上需重視ARDS 炎癥指標(biāo)的異常狀況，采取積極措施處理，緩解炎性反應(yīng)誘發(fā)的肺功能進(jìn)行性下降。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突