脓毒症病情危重,是危重症患者的常见死因之一,发病率大约是0.3%,病死率约为25%,如并发MODS患者的病死率可高达80%[2],因此对脓毒症患者发生MODS的早期预测和及时干预对于降低病死率至关重要。血乳酸是一个反映代谢的标记物,在MODS时明显升高,既往的研究发现其可有效地反映脓毒症的严重程度和预测预后[3-4]。但引起乳酸增高的原因较多,目前仍未完全明确,因此在预测价值方面存在一定的局限性。PIRO (predisposition, insult/Infection, response, organ dysfunction) 评分模型最早是在2001年华盛顿脓毒症定义会议上首次提出,后来的研究也验证了PIRO评分是反映脓毒症预后的良好指标[5]。但PIRO评分与血乳酸在评价MODS的相关性方面目前在临床上鲜有报道,因此,本研究通过选择社区获得性脓毒症患者作为对象进行回顾性对照研究,进一步探讨血乳酸联合PIRO评分对于社区获得性脓毒症患者发生MODS的预测价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性入选2015年4月至2016年7月在北京朝阳医院院急诊就诊的脓毒症患者,脓毒症符合2016年第三次国际脓毒症讨论定义的脓毒症诊断标准[6]。排除合并有慢性肝、肾功能不全、血液疾病、妊娠、恶性肿瘤和全身使用抗凝药物的患者。共计入选752例,其中男459例,女293例,年龄15岁~97岁,(68.11±14.34) 岁。
1.2 分组根据是否合并MODS,分为MODS组和非MODS组,并按入院后28 d内是否存活,分为存活组和死亡组。入院连续3 d检测乳酸、PCT水平,并计算平均值。入院后连续3 d每日计算PIRO评分分值,并算取平均值,根据PIRO评分分值分为3组, < 11分为第1组,11~15分为第2组,>15为第3组。
1.3 指标检测及方法符合脓毒症诊断标准患者确诊后24 h内留取标本。(1) 血乳酸检测:使用ABL90FLEX全自动血气分析仪(雷度, 丹麦) 直接对入选患者抽取动脉血进行分析,检测来诊时的动脉血气pH值、氧分压、二氧化碳分压、氧饱和度和乳酸值,并计算氧合指数。氧合指数=动脉血氧分压/吸氧体积分数。血乳酸的正常参考范围0.5~1.6 mmol/L;(2) PCT检测:PCT使用Roche Cobas E601全自动免疫分析仪(Thermo Scientific, Inc.伯明翰, 德国) 检测,入选即刻抽取4 mL肘静脉血,置于含促凝剂的试管中,送检专业的检验人员进行检测,正常范围为 < 0.05 ng/mL。
1.4 PIRO评分确诊脓毒症后连续3 d每日记录,根据PIRO评分标准,依据PIRO评分[易感因素(predisposition)、打击/感染(insult/infection)、反应(response)、器官功能障碍(organ dysfunction)]中各项评估值:年龄、既往史、呼吸频率、心率、尿素氮、乳酸、收缩压、血小板计数,选取当日最差值依据进行PIRO评分分值计算,取3 d平均值。
1.5 统计学方法采用SPSS 16.0软件包进行统计分析,计量数据以均数±标准差(x±s) 表示,采用秩和检验分析进行组间比较,以P<0.05表示差异具有统计学意义,并进一步分析血乳酸对于预测MODS的ROC曲线下面积(AUCs) 是否显著大于其他标记物,并拟合乳酸和PIRO评分建立新变量,计算其AUCs,然后,应用Logistic回归分析血乳酸、PIRO评分是否为MODS的独立预测因子,二者联合是否显著增加了脓毒症患者MODS及不良预后的预测准确性。
2 结果 2.1 感染部位及构成752例脓毒症患者中以肺部感染为主,共542例,患者感染部位及分布构成比见表 1。
部位 | 例数 | 构成比 |
肺部 | 542 | 72.07 |
腹腔 | 157 | 20.88 |
泌尿系统 | 36 | 4.79 |
神经系统 | 17 | 2.26 |
合计 | 752 | 100 |
752例患者基础病以糖尿病为主,共351例,分布率为46.68%,见表 2。
基础疾病 | 例数 | 构成比 |
糖尿病 | 351 | 46.68 |
慢性阻塞性肺病 | 264 | 35.11 |
充血性心衰 | 158 | 21.01 |
肾脏疾病 | 113 | 15.02 |
脑血管病 | 127 | 16.89 |
肿瘤疾病 | 83 | 11.03 |
非MODS组的PCT、血乳酸和PIRO评分数值显著低于MODS组(P < 0.01) (表 3)。
组别 | PCT (单位) | 乳酸 | PIRO |
非MODS组(n=488) | 0.27(0.06~1.46) | 1.3(0.9~2.1) | 11(8~12) |
MODS组(n=264) | 2.47(0.39~11.55) | 4.0(2.4~6.7) | 15(13~17) |
P值 | < 0.01 | < 0.01 | < 0.01 |
存活组的PCT、乳酸和PIRO评分显著低于死亡组(P < 0.01) (表 4)。
组别 | PCT | Lac | PIRO |
存活组(n=477) | 0.29(0.07~2.32) | 1.6(1.0~2.7) | 11(9~13) |
死亡组(n=275) | 1.45(0.27~9.87) | 2.6(1.3~5.9) | 13(11~16) |
P值 | < 0.01 | < 0.01 | < 0.01 |
采用Logistic回归分析结果显示,PCT、乳酸、PIRO评分均为进展为MODS的独立预测因子(表 5)。
变量 | β系数 | 标准误 | P值 | OR值 | 95.0%CI |
乳酸 | 0.529 | 0.062 | <0.01 | 1.696 | 1.503~1.915 |
PCT | 0.010 | 0.004 | 0.016 | 1.010 | 1.002~1.019 |
PIRO | 0.398 | 0.041 | <0.01 | 1.489 | 1.373~1.615 |
为MODS的AUCs均高于PCT、PIRO评分(P<.01), 乳酸与PIRO联合变量预测进展为MODS的AUCs显著高于单独乳酸和PIRO评分(P<.01),见表 6、图 1。乳酸预测MODS的特异性和阴性预测值也明显高于其他变量,乳酸与PIRO联合变量的特异性和阴性预测值也显著增高,见表 7。
变量 | AUCs | 标准误 | P值 | 95%CI |
乳酸 | 0.851 | 0.015 | < 0.01 | 0.821~0.881 |
PCT | 0.716 | 0.020 | < 0.01 | 0.678~0.775 |
PIRO | 0.840 | 0.015 | < 0.01 | 0.810~0.870 |
Lac+PIRO | 0.906 | 0.011 | < 0.01 | 0.883~0.928 |
PCT+PIRO | 0.854 | 0.014 | < 0.01 | 0.826~0.882 |
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图 1 不同变量预测MODS的ROC曲线 Figure 1 ROC curves of different variables for predicting development of MODS |
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变量 | 截断值 | 灵敏度(%) | 特异度(%) | PPV (%) | NPV (%) |
乳酸 | 2.45 | 73.9 | 83.2 | 70.1 | 85.7 |
PCT | 1.35 | 74.7 | 60.1 | 76.6 | 54.1 |
PIRO分值 | 12.5 | 77.2 | 76.2 | 63.4 | 86.2 |
Lac+PIRO | 82.1 | 84.0 | 73.2 | 89.8 | |
PCT+PIRO | 86.9 | 70.7 | 60.7 | 91.0 |
脓毒症患者PCT、乳酸水平比较:PIRO评分与PCT、乳酸明显相关,PIRO评分分值越高,PCT与乳酸水平升高越明显,且差异均具有统计学意义(P<0.001),采用Spearmann相关性分析,结果显示,PCT与PIRO评分呈显著正相关(r=0.86, P<0.01),乳酸也与PIRO评分正相关(r=0.88,P<0.01),见图 2。
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图 2 乳酸与PCT在不同PIRO评分分组中的水平比较 Figure 2 Comparisons of the median levels of PCT and Lactate based on different PIRO score group |
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乳酸是机体在组织缺氧、低灌注以及无氧酵解代谢时的产物。正常情况下,机体主要通过葡萄糖有氧氧化产生能量,乳酸产量不多,并可以通过肝脏迅速代谢。严重脓毒症和脓毒性休克患者全身组织处于低灌注状态,有效循环血量减少,微循环灌注不足引起组织严重缺氧,乳酸等代谢产物堆积,因此常出现较高水平的乳酸。大量的临床研究发现血乳酸可作为急诊室严重脓毒症患者危险分层的有价值的标记物,高乳酸水平可有效地预测严重脓毒症所致的MODS和高病死率[7-10],持续24 h的血乳酸增高病死率可高达89%[8],因此,血乳酸是一个可作为评判脓毒症病情及判断预后的重要指标,而且通过检测乳酸水平可以评估出初始治疗和疗效。有研究表明,脓毒性休克患者有较高水平的乳酸,检测血乳酸浓度能够早期发现灌注不足和休克状态,从而能够及早提高干预措施,提高复苏效果,降低脓毒性休克患者的病死率[9],乳酸的升高和脓毒症患者的病死率密切相关[10]。
经过多项研究表明,PCT已经被推荐细菌性感染性脓毒症的诊断、危险分层、治疗监测及预后评估[11-12],PCT不仅仅是一个感染相关的生物学标志物,它还可以指导抗生素的应用,进一步明确抗生素治疗的必要性和优化抗生素疗程[13],但是依据目前的研究结果,PCT在应用过程中仍然没有常规性的应用标准,并且有些研究提示PCT在脓毒症初期不能作为脓毒症的诊断指标[14-15],因此需要大样本多中心试验进一步证实及规范。
PIRO分级,全称为易感性、感染打击、反应和器官功能障碍分级,与肿瘤TNM分类相似,是对脓毒症分类的新型评价体系。一些研究发现PIRO评分可以预测脓毒症患者的病死率[16-18]。PIRO评分是评估脓毒症患者危险分级及预后的重要工具,同时它简单的计分方式也受到繁忙医务人员的青睐。Macdonald等[19]用PIRO评分、SOFA评分和MEDS评分对急诊脓毒症及脓毒性休克患者进行前瞻性研究,结果发现PIRO评分评估全面,不仅可评估患者目前的生理状况,也兼顾考虑感染灶和合并症,而且在判断患者的预后及危险性方面,较SOFA和MEDS简单易行,而且预测准确性更高。但PIRO评分对于社区获得性脓毒症患者发生MODS的预测能力鲜有报道,因此,笔者对此进行了研究。
本研究病例数较大,覆盖所有社区获得性脓毒症患者,结果发现乳酸、PCT和PIRO评分在28 d死亡组明显高于存活组,MODS组明显高于非MODS组,差异均具有统计学意义,乳酸、PCT和PIRO评分相关系数高,PIRO评分越高,乳酸、PCT升高程度越显著,提示乳酸、PCT和脓毒症的疾病严重程度密切相关,可对脓毒症患者进行诊断、危险分层和治疗监测。在MODS预测方面,乳酸、PCT和PIRO评分的ROC曲线面积(AUCs) 分别为0.851,0.716和0.840,采用Logistic回归分析结果显示,乳酸、PCT和PIRO评分均为脓毒症进展为MODS的独立预测因子,提示乳酸、PCT和PIRO评分可有效预估和判断脓毒症的预后,给治疗提供预判断,在疾病初期给治疗指导方向,及时应用抗生素,重拳出击,为治疗成功赢取机会。但脓毒症的病情复杂,目前对其发病机制的认识仍较为有限。血清PCT预测MODS的AUCs低于80%,PCT作为单独的一个因素来判断危重患者的预后还是有其局限性的,应结合多种因素综合判断。而乳酸、PIRO评分具有较高的AUCs,二者联合后对MODS预测准确度更高,AUCs达到90.6%,且敏感性和特异性均高于单独的乳酸和PIRO评分,因此,乳酸和PIRO评分单独或联合应用对于脓毒症患者发生MODS的预测价值极高,持续升高是发生MODS的预警信号,病死率增高,需引起临床医师高度重视,并积极采取处置措施。在临床工作中乳酸是血气分析中常规检查项目,简单易行,价格低廉,PIRO评分简单易行,二者联合更增加了脓毒症发生MODS的预测准确性,并可预测脓毒症的预后。
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