可監(jiān)測(cè)pH 值的新型胃管在體外胃液pH 值監(jiān)測(cè)中的可靠性評(píng)價(jià)

桑素娟，李麗楠，劉麗萍，高 娜，程艷爽

1 解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 100853；2 解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心肝膽胰外科醫(yī)學(xué)部，北京 100853；3 解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心普通外科，北京 100853

胃液pH 值的監(jiān)測(cè)可用于預(yù)防應(yīng)激性潰瘍、評(píng)估抗酸治療的療效和預(yù)測(cè)鼻胃管位置[1-4]。臨床中用于胃液pH 值監(jiān)測(cè)的工具包括pH 試紙、手持pH 計(jì)和實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)。其中，實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)被認(rèn)為是胃液pH 值監(jiān)測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。但以上方法均需要通過胃管抽吸胃內(nèi)容物進(jìn)行胃液pH 值的測(cè)試[3,5-6]。然而，經(jīng)胃管回抽到胃液的成功率為31%～99%，在難以獲取胃液時(shí)則無(wú)法進(jìn)行pH 值的測(cè)試，且反復(fù)回抽胃液容易對(duì)操作者造成潛在的體液暴露[7-9]。目前，pH 值的持續(xù)監(jiān)測(cè)需要置入pH 電極導(dǎo)管系統(tǒng)。而該系統(tǒng)成本高且功能單一，因此臨床使用率較低[10-12]。重癥和大手術(shù)后患者常需要留置胃管用于鼻飼或胃腸減壓[13-15]，為此本課題組設(shè)計(jì)研發(fā)了一種可同時(shí)進(jìn)行pH 監(jiān)測(cè)和鼻飼/胃腸減壓功能的新型胃管(以下簡(jiǎn)稱新型胃管)。本研究通過比較新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)對(duì)胃抽吸物pH 值的測(cè)量結(jié)果并分析其相關(guān)性和一致性，以評(píng)價(jià)新型胃管測(cè)量胃液pH 值的準(zhǔn)確性和可靠性。

對(duì)象與方法

1 研究對(duì)象 2022年9月1日-10月30日收住解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心肝膽外科和普通外科病區(qū)留置胃管的腹部擇期手術(shù)患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18 歲；(2)胃管留置目的為胃腸減壓；(3)預(yù)計(jì)置管超過24 h；(4)簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)管道放置在空腸或十二指腸；(2)留置胃管的同時(shí)留置空腸營(yíng)養(yǎng)管；(3)回抽無(wú)法獲得胃液。本研究方案已由解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，倫理審批編號(hào)：S2022-213-01。

2 樣本量計(jì)算 根據(jù)樣本量的估算公式：N=及相關(guān)研究[3,16]，兩組的均值之差(μ1?μ2)為0.9，合并標(biāo)準(zhǔn)差(s)為2.1，兩種方法的相關(guān)性(ρ)為0.75，重復(fù)次數(shù)(n)為2，設(shè)定檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α)為0.05、把握度(β)為0.8，雙側(cè)檢驗(yàn)，得出每組胃液樣本量(N)為64 例，兩組共需128 例。

3 材料與設(shè)備 實(shí)驗(yàn)室 pH 計(jì)：型號(hào)為雷茲PHS-3C，上海儀電科學(xué)股份有限公司，pH 精度為0.01。新型胃管(圖1)：型號(hào)為JSGT-1，重慶金山科技集團(tuán)，pH 精度為0.1(優(yōu)于臨床常用的pH 測(cè)試工具)。新型胃管尖端封裝以銻電極為指示電極、Ag/AgCl 電極為參比電極的pH 傳感器，近端通過USB 數(shù)據(jù)線與記錄儀進(jìn)行連接，記錄儀可實(shí)時(shí)顯示被測(cè)液體的pH 值。兩種設(shè)備均在使用前以標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)?？刂茰y(cè)試環(huán)境溫度為(25±2)℃。

圖1 新型胃管(型號(hào)JSGT-1)Fig.1 New gastric tube (model JSGT-1)

4 檢測(cè)方法 經(jīng)過培訓(xùn)的注冊(cè)護(hù)士在早8：00 前向納入研究的患者解釋并取得知情同意后，使用20 mL 注射器通過胃管回抽胃液5～10 mL，收集于采樣管中，每例患者每天采集1 次胃液，直至胃管被拔除。胃液pH 值的測(cè)試在胃液收集完成后30 min 內(nèi)完成。測(cè)試時(shí)，先由1 名研究者通過新型胃管完成所有胃液pH 值的測(cè)試，再由另外1 名研究者通過實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)進(jìn)行pH 值的測(cè)試和讀取。每份胃液樣本均通過兩種方法分別測(cè)量1 次。

新型胃管測(cè)量胃液pH 方法：將新型胃管的1 cm尖端擦拭干凈后浸入胃液樣本中，記錄數(shù)據(jù)記錄儀中所顯示的數(shù)字。實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)測(cè)量胃液pH 方法：將實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)的球泡擦拭干凈后浸入胃液樣品中，記錄屏幕所顯示的數(shù)字。本研究中胃液標(biāo)本的收集、采樣管的編碼工作由臨床護(hù)士完成，pH 值的測(cè)試和讀取由兩名熟悉本研究方案并掌握兩種檢測(cè)方法的研究者完成。測(cè)試前研究者均不知曉樣本來(lái)源患者的任何信息。

5 分組及分析指標(biāo) pH=4 是判斷抑酸治療效果和胃管位置的分界點(diǎn)，pH=7 是判斷胃液酸堿狀態(tài)的分界點(diǎn)[7,17]。因此，以實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)得pH 值為標(biāo)準(zhǔn)將所有數(shù)據(jù)分為3 組：pH≤4 組、4＜pH＜7 組和pH≥7 組。比較兩種方法所測(cè)pH 值及其在各分組中的差異、相關(guān)性和一致性。

6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本研究所涉及的計(jì)量資料均符合正態(tài)分布或近似正態(tài)分布，以±s表示。分別使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)、計(jì)量資料的等效性/非劣性檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)、Bland-Altman 一致性分析，對(duì)兩種工具所測(cè)胃液pH 值的差異、相關(guān)性和一致性進(jìn)行分析。使用GraphPad Prism 9.4.1 軟件制作圖形。

結(jié) 果

1 納入研究對(duì)象的臨床資料 本研究共檢測(cè)了51 例患者的214 個(gè)胃液樣本。其中男性30 例(58.8%)，年齡(59.98±10.96)歲。胃管使用時(shí)間1～27 d，平均4.27 d。接受肝膽手術(shù)的患者15 例(29.4%)，胃食管手術(shù)13 例(25.5%)，結(jié)直腸手術(shù)5 例(9.8%)、胰十二指腸手術(shù)15 例(29.4%)。49 例(96.1%)患者使用抑酸藥，以?shī)W美拉唑?yàn)橹?43 例，84.3%)。見表1。

表1 患者的臨床資料Tab.1 Clinical data about the patients

2 兩種工具所測(cè)胃液pH 值的比較 差異檢驗(yàn)結(jié)果：按不同的pH 值區(qū)間分別進(jìn)行新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值差異比較(配對(duì)t檢驗(yàn))，結(jié)果顯示各區(qū)間的pH 值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。等效/非劣效檢驗(yàn)結(jié)果：按統(tǒng)計(jì)專家和臨床人員會(huì)商結(jié)果，取等效界值為0.1 pH(pH≤4 區(qū)間，為相對(duì)較窄的區(qū)間)或0.2 pH(其他區(qū)間或整個(gè)區(qū)間，為相對(duì)較寬的區(qū)間)，取檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α/2=0.05/2=0.025(單側(cè)檢驗(yàn))，結(jié)果顯示各個(gè)區(qū)間里，新型胃管測(cè)試結(jié)果(pH 值)均非劣或等效于實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)測(cè)試結(jié)果(P＜0.025)，見表3。

表2 新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值的比較——差異檢驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Comparison of gastric juice pH value measured by the new gastric tube and the laboratory pH meter——results of difference test

表3 新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值的比較——等效/非劣效檢驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Comparison of pH value of gastric juice measured by the new gastric tube and the laboratory pH meter——results of the equivalence/non-inferiority test

3 兩種工具所測(cè)胃液pH 值的相關(guān)性 新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值在pH≤4 組、4＜pH＜7 組、pH≥7 組中的Pearson 相關(guān)系數(shù)分別為0.901、0.874、0.564(P＜0.001)。見圖2。

圖2 新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)pH 值的相關(guān)性Fig.2 Correlation between the new gastric tube and the pH value measured by the laboratory pH meter

4 兩種工具所測(cè)胃液pH 值的一致性 新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值在pH≤4 組、4＜pH＜7 組、pH≥7 組中測(cè)量胃液pH 值的Bland-Altman 分析圖見圖3，由圖可見各分組中分別有4.76%(2/42)、2%(2/100)、2.78%(2/72)的點(diǎn)在一致限LoAs 以外，均未超出臨床容許范圍，兩種工具的一致性較好。相關(guān)參數(shù)見表4。

表4 Bland-Altman 分析參數(shù)Tab.4 Parameters of Bland-Altman analysis

圖3 兩種工具在不同分組中所測(cè)胃液pH 值的Bland-Altman 分析圖圖中的上下2 條細(xì)虛線分別表示LoA 的上下限，中間細(xì)虛線表示差值的平均數(shù)，中間粗虛線表示差值平均數(shù)為0。上下兩側(cè)的深實(shí)線分別為L(zhǎng)oAs 上限的95% CI 的上限和LoAs 下限的95% CI 的下限Fig.3 Bland-Altman analysis chart of gastric juice pH measured by two tools in different groups The two thin dashed lines above and below the graph represent the upper and lower limits of the Limits of Agreement (LoA),while the middle thin dashed line represents the average difference.The thick dashed line in the middle represents an average difference of zero.The solid lines on the upper and lower sides represent the upper 95% CI limit for the upper limit of LoAs and the lower 95% CI limit for the lower limit of LoAs

討 論

簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地測(cè)量胃液pH 值對(duì)胃腸功能的監(jiān)測(cè)和胃管位置的確認(rèn)起到非常重要的作用[18]。本研究所設(shè)計(jì)研發(fā)的新型胃管可同時(shí)進(jìn)行pH 監(jiān)測(cè)和鼻飼/胃腸減壓。其優(yōu)勢(shì)包括：(1)減少置入胃內(nèi)的導(dǎo)管數(shù)量，提高患者的舒適度；(2)能夠在不處理胃內(nèi)容物的情況下獲得測(cè)量結(jié)果，避免醫(yī)務(wù)人員發(fā)生體液暴露；(3)易于測(cè)量，能夠獲得持續(xù)動(dòng)態(tài)的pH 讀數(shù)；(4)即使在胃內(nèi)容物不足的情況下也能測(cè)量pH 值。該新型胃管經(jīng)置管完成后可直接通過數(shù)據(jù)記錄儀顯示pH 值讀數(shù)，操作簡(jiǎn)單，易于掌握。

本研究納入了51 例患者的214 個(gè)胃液樣本，評(píng)價(jià)了新型胃管測(cè)量胃液pH 值的可靠性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)量的胃液pH 值在總體上和各分組中均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，兩種設(shè)備測(cè)試結(jié)果為非劣效或等效(P＜0.025)。其原因可能為本研究所研制的新型胃管封裝的pH 傳感器以銻電極為指示電極。雖然銻電極的精度低于以玻璃電極為指示電極的pH 計(jì)[19]，但由于金屬銻電極具有很強(qiáng)的溫度效應(yīng)且沒有固定的理論公式[20]，本研究中與新型胃管通過USB 接口連接的數(shù)據(jù)記錄儀可自動(dòng)完成溫度補(bǔ)償，從而較為準(zhǔn)確地反映其真實(shí)值。但該研究結(jié)果與Eisenberg 等[21]的研究結(jié)果不一致，該研究中使用探針測(cè)量的平均pH 值顯著低于同時(shí)抽吸胃液測(cè)量的pH 值(P＜0.001)，分析其原因可能與該研究中所選擇的參照工具為pH 試紙有關(guān)，且該研究中兩種方法所測(cè)試的胃液樣本來(lái)源不一致，探針法直接測(cè)試探針尖端所在位置的pH 值，而pH 試紙法測(cè)試通過回抽法獲得的胃液樣本，而該樣本可能受到了胃管中抑酸劑(經(jīng)胃管給藥)的影響，導(dǎo)致兩種方法所測(cè)pH 值有顯著差異。而本研究所測(cè)樣本均為經(jīng)胃管回抽同一樣本，保證了兩種方法所測(cè)胃液樣本的一致性。

在Pearson 相關(guān)性分析中，兩種方法所測(cè)pH 值的相關(guān)性高(r=0.955)，但當(dāng)pH≥7 時(shí)兩種方法所測(cè)pH 值的相關(guān)系數(shù)為0.564，顯著低于其他兩個(gè)亞組的相關(guān)系數(shù)0.901 和0.874，說明新型胃管對(duì)堿性胃液pH 值測(cè)定相關(guān)性較低，可能是因?yàn)榻饘黉R電極在堿性溶液中測(cè)量誤差較大[22]。因此對(duì)酸性液體pH 值的準(zhǔn)確性優(yōu)于堿性液體。盡管如此，由于該新型胃管用于預(yù)防高?；颊甙l(fā)生應(yīng)激性潰瘍時(shí)的研究節(jié)點(diǎn)為4 或4～6[2,23]，而當(dāng)用于胃管尖端位置確認(rèn)時(shí)，通常以4 或5.5 作為胃管是否在胃內(nèi)的截?cái)帱c(diǎn)[24-25]，因此該新型胃管在堿性環(huán)境下相對(duì)較大的誤差并不影響該新型胃管在胃液pH 監(jiān)測(cè)中的臨床應(yīng)用。下一步我們將對(duì)該胃管進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試，以提高該新型胃管在不同酸堿環(huán)境中測(cè)試pH 值的準(zhǔn)確性。

由于配對(duì)檢驗(yàn)和相關(guān)性分析不能同時(shí)兼顧隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差。而Bland-Altman 分析法在考慮隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的同時(shí)還能結(jié)合專業(yè)意義進(jìn)行判斷，并且簡(jiǎn)單、直觀、易解釋，是用于評(píng)價(jià)測(cè)量方法一致性的標(biāo)準(zhǔn)方法[26-27]。因此，本研究進(jìn)一步對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行了Bland-Altman 分析。根據(jù)臨床相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及文獻(xiàn)將容許誤差設(shè)置為0.88[28]。兩種測(cè)量方法在各亞組中一致限(LoAs)的95%CI范圍均小于(差值的平均值±0.88)時(shí)，則認(rèn)為兩種測(cè)量方法的一致性良好[29-30]。本研究結(jié)果顯示新型胃管和實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)pH 值的平均差異為-0.06～0.05，差異的絕對(duì)值平均為0.04。結(jié)果略高于Tjon 等[3]的研究中手持pH 計(jì)與實(shí)驗(yàn)型pH計(jì)之間的平均差值0.03。說明新型胃管測(cè)量胃液pH 值的平均誤差略高于手持pH 計(jì)?？赡芘c手持pH 計(jì)與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)的設(shè)計(jì)原理類似有關(guān)。但3 個(gè)亞組的大部分?jǐn)?shù)據(jù)均分布在95%一致性界限范圍內(nèi)，超出LoAs 的發(fā)生率為 2%～4.76%，均在5%的可接受限度之內(nèi)，且兩種方法所測(cè)的pH 值差值在各亞組中的LoAs 的95%CI的上下限均未超出其臨床容許范圍，提示新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)有較好的一致性，是測(cè)量胃液pH 值的可靠方法。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，新型胃管與實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)所測(cè)胃液pH 值較為接近，一致性好，尤其在酸性環(huán)境中。因此，我們初步認(rèn)為本課題組研發(fā)的可監(jiān)測(cè)pH 值的新型胃管在測(cè)量胃液pH 值時(shí)有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。然而，本研究選取的均為擇期手術(shù)需要胃腸減壓的患者，可能存在選擇偏倚。下一步我們將對(duì)該胃管進(jìn)行調(diào)試后進(jìn)行進(jìn)一步的臨床應(yīng)用研究，以更好地服務(wù)于臨床。

作者貢獻(xiàn)桑素娟：設(shè)計(jì)研究，數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋，撰寫初稿；李麗楠：數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋；劉麗萍：數(shù)據(jù)采集；高娜：數(shù)據(jù)采集；程艷爽：設(shè)計(jì)研究，監(jiān)督研究的實(shí)施，修改并審閱手稿最終版本。所有作者均閱讀并修改了本手稿。

利益沖突所有作者聲明無(wú)利益沖突。

數(shù)據(jù)共享聲明本篇論文相關(guān)數(shù)據(jù)可依據(jù)合理理由從作者處獲取，Email：angle_2000_love@126.com。