早期胸腔穿刺引流对重症急性胰腺炎急性肺损伤的影响

王旭阳 王张鹏 吴俊 景光旭 黄竹 孙红玉 汤礼军

摘要：

目的 探讨重症急性胰腺炎（SAP）伴发的少、中量胸腔积液早期穿刺引流对SAP患者急性肺损伤的影响。方法 回顾性分析中国人民解放军西部战区总医院 2015 年 1 月—2021 年 12月收治的107例 SAP 患者临床资料，根据入院后前3天是否进行胸腔穿刺置管引流，分为胸腔穿刺置管引流组（TPD组，51例）和非胸腔穿刺置管引流组（N-TPD组，56例）。分别比较入院后第5天、第10天两组相应时间节点实验室指标及临床结局。正态分布或近似正态分布的计量资料两组间比较采用成组t检验，非正态分布的计量资料两组间比较采用 Mann-Whitney U检验，计数资料两组间比较采用χ2检验。结果 TPD组重症监护病房住院时间、总住院时间、住院费用明显少于N-TPD组（P值均＜0.05）；而 TPD组与N-TPD组患者病死率（9.8% vs 14.3%， χ2=0.502，P=0.478）、脓毒症发生率（29.4% vs 44.6%， χ2=2.645，P=0.104）比較差异无统计学意义。TPD组急性呼吸窘迫综合征（ARDS）发生率明显降低（χ2=6.038，P=0.043），且中度ARDS发生率显著低于N-TPD组，差异有统计学意义（7.8% vs 21.4%， χ2=3.874，P=0.049）。TPD组患者机械通气使用率明显低于N-TPD组 （35.3% vs 57.2%，χ2=6.735，P=0.034），且有创机械通气患者，TPD组明显低于N-TPD组（9.8% vs 26.8%，χ2=5.065，P=0.024）。 TPD组肺部感染发生率显著低于N-TPD组（23.5% vs 42.9%，χ2=4.466， P=0.035），TPD组全身炎症反应综合征持续时间缩短［（11.2±5.0）d vs （16.8±4.7）d， t=5.949，P＜0.001］。在入院后第5、10天，TPD组患者实验室指标（超敏C反应蛋白、IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α、动脉血气氧分压、氧饱和度、氧合指数）、呼吸衰竭发生率均显著优于N-TPD组（P值均＜0.05）。入院后第10天，TPD组APACHE Ⅱ评分、改良Mashall评分均显著优于N-TPD组（P值均＜0.05）。 结论 对于SAP伴发少、中量胸腔积液患者，早期进行胸腔穿刺引流，可有效改善患者的急性肺损伤，减轻全身炎症反应，缩短住院时间，减少住院费用。

关键词：

胰腺炎； 胸腔积液； 引流术； 急性肺损伤； 全身炎症反应综合征

基金项目：国家自然科学基金（81772001）； 国家临床重点专科项目（41732113）

Effect of early thoracic paracentesis drainage on acute lung injury in severe acute pancreatitis

WANG Xuyang1，2， WANG Zhangpeng2，3， WU Jun2，4， JING Guangxu2，3， HUANG Zhu2，5， SUN Hongyu2，5， TANG Lijun1，2. （1. College of Medicine， Chongqing Medical University， Chongqing 400016， China; 2. PLA Center of General Surgery， The General Hospital of Western Theater Command， Chengdu 610083， China; 3. College of Medicine， Southwest Medical University， Luzhou， Sichuan 646000， China; 4. College of Medicine， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610063， China; 5. Basic Medical Laboratory， The General Hospital of Western Theater Command， Chengdu 610083， China）

Corresponding author：

TANG Lijun， tanglj2016@163.com （ORCID： 0000-0001-6000-9515）; SUN Hongyu， shongyu2008@163.com （ORCID：0000-0002-8587-0499）

Abstract：

Objective To investigate the effect of early thoracic paracentesis drainage for pleural effusion with a small or moderate volume on acute lung injury in patients with severe acute pancreatitis （SAP）. Methods A retrospective analysis was performed for the clinical data of 107 patients with SAP who were admitted to The General Hospital of Western Theater Command from January 2015 to December 2021， and according to whether thoracic paracentesis drainage was performed within the first three days after admission， the patients were divided into thoracic paracentesis drainage group （TPD group with 51 patients） and non-thoracic paracentesis drainage group （N-TPD group with 56 patients）. The two groups were compared in terms of laboratory markers and clinical outcome on days 5 and 10 after admission.  The independent-samples t test was used for comparison of normally distributed continuous data between two groups， and the Mann-Whitney U test was used for comparison of non-normally distributed continuous data between two groups; the chi-square test was used for comparison of categorical data between two groups. Results Compared with the N-TPD group， the TPD group had a significantly shorter length of stay in the intensive care unit， a significantly shorter length of hospital stay， and significantly lower hospital costs （all P＜0.05）， while there were no significant differences between the TPD group and the N-TPD group in mortality rate （9.8% vs 14.3%， χ2=0.502， P=0.478） and the incidence rate of sepsis （29.4% vs 44.6%， χ2=2.645， P=0.104）. The TPD group had a significant reduction in the incidence rate of acute respiratory distress syndrome （ARDS） （χ2=6.038， P=0.043）， as well as a significantly lower incidence rate of moderate ARDS than the N-TPD group （7.8% vs 21.4%， χ2=3.874， P=0.049）. Compared with the N-TPD group， the TPD group had a significantly lower rate of use of mechanical ventilation （35.3% vs 57.2%， χ2=6.735， P=0.034） and a significantly lower proportion of patients receiving invasive mechanical ventilation （9.8% vs 26.8%， χ2=5.065， P=0.024）. Compared with the N-TPD group， the TPD group had a significantly lower incidence rate of pulmonary infection （23.5%  vs 42.9%， χ2=4.466， P=0.035） and a significantly shorter duration of systemic inflammatory response syndrome （11.2±5.0 days vs 16.8±4.7 days， t= 5.949， P＜0.001）. Compared with the N-TPD group， the TPD group had significantly better laboratory markers （high-sensitivity C-reactive protein， interleukin-1， interleukin-6， interleukin-8， tumor necrosis factor-α， arterial partial pressure of oxygen， oxygen saturation， and oxygenation index） and incidence rate of respiratory failure on days 5 and 10 after admission （all P＜0.05）. On day 10 after admission， the TPD group had significantly better APACHE Ⅱ score and modified Mashall score than the N-TPD group （both P＜0.05）. Conclusion For SAP patients with a small or moderate volume of pleural effusion， early thoracic paracentesis drainage can effectively improve acute lung injury， alleviate systemic inflammatory response， shorten the length of hospital stay， and reduce hospital costs.

Key words：

Pancreatitis; Pleural Effusion; Drainage; Acute Lung Injury； Systemic Inflammatory Response Syndrome

Research funding：

National Natural Science Foundation of China （81772001）; National Clinical Key Subject of China （41732113）

急性胰腺炎（acute pancreatitis， AP）是消化系統常见的危重疾病，其发病率逐年升高，总体病死率约为5%，多数表现为轻症胰腺炎，约20%患者进展为重症急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP），其病死率高达15%～20%［1-2］。SAP起病的1～2周，由于局部炎症反应诱发“炎症风暴”导致器官功能衰竭，是患者死亡的第一个高峰，其中以呼吸衰竭最常见［3-4］。SAP相关急性肺损伤的病理生理机制复杂，异常激活的胰酶、炎症因子、高迁移率族蛋白B１、核因子κB等介导机体氧化应激失衡、毛细血管通透性增加、炎性细胞趋化、补体系统和凝血系统异常等共同参与早期急性肺损伤［5-6］。

胸腔作为胰腺外最早累及的部位，其胸肺部并发症的表现形式多样，如无影像学异常的低氧血症、胸腔积液（pleural effusion，PE）、肺部炎性浸润、肺不张、急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）等［7］。而PE是SAP起病早期常见的临床征象，多呈少、中量，大量PE少见。最近研究［8-10］表明，早期PE的发生对评估AP病情严重程度及预后具有重要指导意义，并与较高的病死率相关。而对于少、中量胸水既往多建议保守治疗以减少胸腔穿刺置管潜在风险（如出血、感染、气胸、脏器损伤等）［11］。但SAP早期呼吸功能不全发生率较高；除PE早期的增加引起肺组织的“物理压迫”外，其内蓄积的胰酶、炎性因子等毒性物质的浸润、重吸收所产生的 “炎性损伤”等因素，共同参与早期急性肺损伤；超声引导下胸腔穿刺置管安全性显著提高等多种因素促使研究者进一步评估积极进行胸腔穿刺引流（thoracic paracentesis drainage，TPD）的利弊［4，12-13］。

因此本研究旨在通过回顾性队列研究，探讨对伴发少、中量PE的SAP患者，早期引流对急性肺损伤（acute lung injury， ALI）的影响，为临床治疗提供新的方向与支持。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析中国人民解放军西部战区总医院 2015年1月—2021年12月收治的SAP患者的临床资料。纳入标准：（1）年龄18～70岁；（2） 于发病72 h内入院，本院为首诊单位；（3）符合SAP诊断，其诊断参考2012年亚特兰大修订版关于胰腺炎疾病诊断及分类标准的国际共识［3，14］；（4）入院后3 天内超声检查提示少、中量PE，有安全穿刺路径，胸腔内无明显纤维分割；（5）APACHE Ⅱ评分≥8分。排除标准：（1）AP继发于外科手术或内镜逆行胰胆管造影（ERCP）；入院后行剖腹探查术，术中诊断AP；（2）疑似胰腺或胆道恶性肿瘤或伴发其他肿瘤患者；（3）有免疫缺陷病史；（4）伴有其他基础疾病病史，如：肺部疾病的病史（呼吸道感染、哮喘或慢性阻塞性肺疾病等）、急慢性心力衰竭、肝硬化、急慢性肾炎、肾病综合征、系统性红斑狼疮等；（5）入院前3天发现大量PE、机械通气或诊断为ARDS。最终共纳入107例患者，其中51例患者在入院后72 h内行胸腔穿刺置管引流术（TPD组），其余56例患者未行TPD术（N-TPD组）。具体流程如图1所示。

1.2 治疗方法 基础治疗：在胰腺炎早期行常规基础的保守治疗（禁食、持续胃肠减压，镇痛，抑制胰酶、胃酸分泌，维持水、电解质及酸碱平衡，早期肠内营养支持，合理使用抗生素）。入院后疑似或确诊的器官衰竭症状的患者收治于重症监护病房（ICU），并予以相应器官支持治疗（包括呼吸机支持、血管活性药物和血液透析）。TPD组患者在保守治疗基础上，满足胸腔穿刺指征时积极进行干预。

1.3 数据收集 以“重症急性胰腺炎”作为关键词检索本中心胰腺炎数据库及本院临床病历系统。选取2015年1月—2021年12月于本院治疗的SAP患者。通过中心数据库及临床工作站收集相应观察节点（入院后24 h、入院后第5 天、入院后第10 天）的相关实验室指标，以患者痊愈出院或死亡为观察终点。首要观察指标包括病死率、ARDS发生率及严重程度；次要观察指标包括动脉血气分析［氧分压（PaO2）、氧饱和度（SaO2）、二氧化碳分压（PaCO2）、氧合指数（oxygenation index，OI）、乳酸、pH］、全血炎症指标［WBC、中性粒细胞百分比（N%）、超敏C反应蛋白（HS-CRP）、降钙素原（PCT）、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-ɑ］、辅助呼吸使用、肺部感染发生率、脓毒血症发生率、APACHE Ⅱ评分、改良Marshall评分。其余观察指标包括：持续性氧疗时间、全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）持续时间、呼吸频率（respiratory rate，RR）、ICU住院时间、总住院天数、住院费用等。由于患者记录数据时均以穿刺/入院后某天为时间节点，如无当天结果，则选择最近时间节点代替。

1.4 定义及诊断标准 脓毒症：是机体对感染的反应失调而引起的危及生命的器官功能障碍，感染或高度怀疑感染且SOFA评分≥2分可作为脓毒症的诊断依据［15］。肺部感染临床诊断依据：胸部X线或CT显示新进出现或进展性浸润影、实变影或磨玻璃影，加上3种临床症候中的2种或以上，可建立临床诊断：（1）发热，体温＞38 ℃；（2）气道脓性分泌物；（3）外周白细胞计数＞10×109/L或＜4×109/L。病原学诊断符合2018年版医院获得性肺炎与呼吸机相关性肺炎诊疗指南［16］。ARDS：根据2012年版柏林ARDS的定义［17］。胸部X线片或CT结果由两名放射科医生独立评估是否有双侧肺浸润物；根据超声心动图的评估排除心源性肺水肿。

对于ARDS明确诊断或疑似患者，根据疾病的严重程度，采用吸氧治疗和无创或有创机械通气。机械通气的使用时机与拔管时机由两名专科医生进行评估。呼吸机一般设置为潮气量6～7 mL/kg，持续正压或呼气末正压≥10 cmH2O，维持90%以上的最低FiO2水平。吸气末压力维持在30 cmH2O以下［18］。

PE水平的等级划分根据Balik等提出的PE水平B超判定标准［13］。（1）少量：积存于肺底和膈肌之间；（2）中量：在膈肌和第6肋水平之间；（3）大量：超过第6肋水平。依据超声定位后，详细测量前后径及上下径。

1.5 TPD相关细节 超声引导下胸腔穿刺置管引流主要针对少、中量PE，研究中行TPD治疗时间均于入院3 天内进行（根据积液情况，通常为入院第1、2天）。 TPD干预指征：入院后3 天内PE提示少、中量PE，有安全穿刺路径，胸腔内无明显纤维分割，凝血功能未见明显异常，胸壁皮肤表面未见明显感染征象。Seldinger法进行TPD操作流程如下：TPD治疗通常在经验丰富的超声科医生指导下，于本中心内镜室进行操作。超声确定皮肤穿刺点，并在引导下穿刺针插入肋间间隙，用注射器抽出液体，置入导丝，确定其最终位置，拔除穿刺针，扩张器扩皮，在皮肤和胸膜间隙之间的距离不应超过1 cm，留置中心静脉导管（深圳市益心达医学新技术公司，规格为8Fr/20 cm），置入深度为8～10 cm，并根据PE水平、体位、患者体型等因素进行调整，丝线皮肤缝合，无菌贴膜固定，连接引流袋。TPD置管数量及部位的选择：首先根据超声明确评估PE位置及范围，然后根据PE深度选择单双侧引流，寻找最低点（多选择第6、7肋间隙）保障改变体位后仍可充分引流。TPD拔管指征：（1）连续2 天内，引流管引流出＜10 mL/d非脓性积液； （2）超声复查未发现明显积液残留；（3）患者动脉血气明显改善。

1.6 统计学方法 应用统计学软件SPSS 26.0处理分析数据。正态分布或近似正态分布计量资料以x±s表示，两组间比较采用成组t检验；非正态分布的计量资料以M（P25～P75）表示，两组间比较采用 Mann-Whitney U检验；计数资料两组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 人口统计学数据（年龄、性别和病因）在两组之间差异无统计学意义（P值均＞0.05）。SAP的主要原因是胆源性，其次是高脂血症性。入院初始实验室指标（WBC、N%、HS-CRP、PCT、血沉、IL）、动脉血气（PaO2、PaCO2、SaO2、乳酸、pH）、RR和OI在入院时两组间差异无统计学意义，初始两组患者的APACHE Ⅱ评分、改良Mashall评分相近（P值均＞0.05）（表1）。

2.2 PE与TPD细节 两组患者PE以双侧多见，单发时左侧多于右侧（双侧70.1%，左侧 20.6%，右侧 9.3%），两组PE分布、超声下胸水（上下径×前后径）测量值差异均无统计学意义（P值均＞0.05）。TPD组患者平均留置时间约（4.5±0.9）d，引流总量约（769.6±236.4）mL。入院前3天，未发现大量PE患者。本研究所有患者均未出现如出血、感染、气胸等穿刺相关并发症。

2.3 临床结局及实验室指标比较

2.3.1 临床结局 两组疾病特异性病死率、脓毒血症发生率差异均无统计学意义（P值均＞0.05）。两组ARDS发生率具有统计学意义（χ2=6.038，P=0.043），且中度ARDS患者TPD组明显低于N-TPD组（χ2=3.874，P=0.049）。TPD组患者机械通气使用率为35.3%（18/51），明显低于N-TPD组的57.2%（32/56，χ2=6.735，P=0.034），且有创机械通气患者，TPD组明显低于N-TPD组（χ2=5.065，P=0.024）。TPD组机械通气时间显著缩短、肺部感染发生率明显降低（P值均＜0.05）；两组持续性氧疗天数、SIRS持续时间、ICU住院时间、总住院时间、住院费用差异均有统计学意义（P值均＜0.05）（表2）。

2.3.2 入院后约5天实验室指标及临床评估 两组患者入院后第5天，两组间WBC、N%、PCT水平差異均无统计学意义（P值均＞0.05）；两组的HS-CRP、IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α水平均有所下降，与N-TPD组相比，TPD组下降程度尤为明显（P值均＜0.05）。与N-TPD组相比，TPD组氧分压、氧饱和度、OI改善更明显（P值均＜0.05）。TPD组RR低于N-TPD组（P＜0.001）；两组呼吸衰竭发生率差异有统计学意义（P=0.028）（表3）。

2.3.3 入院后约10天实验室指标及临床评估 入院后第10天再次对患者进行临床评估，其中APACHE Ⅱ评分、改良Marshall评分在N-TPD组显著高于TPD组（P值均＜0.05）。两组间WBC、N%及PCT水平

差异有统计学意义（P值均＜0.05）；两组HS-CRP、IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α水平均有所下降，与N-TPD组相比，TPD组降低尤为明显（P＜0.05）。与N-TPD组相比，TPD组的氧分压、氧饱和度、OI好转更加明显（P值均＜0.05）。TPN组RR、呼吸衰竭发生率明显低于N-TPD组（P值均＜0.05）（表3）。

3 讨论

在SAP起病早期60%～70%患者可出现渗出性PE，是胰腺外器官累及的重要征象［7，19］。大量胸水的穿刺指征俨然成为共识，但有关AP早期出现的少、中量胸水，干预研究相对较少［11，13］。本研究发现对SAP伴发少、中量PE患者，早期穿刺引流不仅有助于改善动脉血气结果，而且可降低全身炎症反应水平，降低ARDS的发生率及严重程度，及减少肺部感染的发生，保护患者呼吸功能。

SAP早期胰腺形成富含胰酶、炎癥因子、细胞坏死产物等毒性物质的胰源性腹水，可经静脉、淋巴系统回流，或直接穿纵膈裂孔至膈肌脚后间隙累及胸腔，引起胰源性胸水［20-22］，使胸腔成为毒性物质蓄积的另一“储存室”。这些毒性物质如胰蛋白酶、IL-8、TNF-α等直接或间接激活机体WBC，使促炎因子大量释放，诱发SIRS的发生［23-25］。同时，SIRS引起毛细血管渗漏综合征，协同胸水的产生，引起级联放大效应，加剧“炎症风暴”［26］。本研究在穿刺后动态监测两组患者炎症因子水平变化，发现TPD组较N-TPD组血清中HS-CRP、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α水平均更低；病程中，TPD组疾病严重程度评分尤为下降、SIRS持续时间显著缩短。由此，基于上述依据及本试验结果可得知，及时移除胸水可有效改善SAP患者全身炎症状态。

SAP诱发的“炎症风暴”引起器官功能衰竭，是患者死亡的第一个高峰，其中以急性呼吸衰竭最常见［3］。富含胰酶、炎性介质、细胞坏死后产物等有毒物质的PE加重早期肺损伤。异常激活的胰酶等物质使内皮细胞表面黏附分子增加，促进WBC浸润［27］；过度激活的WBC、炎症因子、补体系统等，使内皮细胞-肺泡上皮细胞屏障功能被破坏［5，28-29］；活化磷脂酶A2，破坏肺泡表面卵磷脂，降低肺泡稳定性，导致肺不张［30］；呼吸机的使用，除了引发“机械伤”外，机械牵张激活免疫反应使促炎介质释放、活性氧生成、补体活化和机械敏感性离子通道激活等“生物伤”导致呼吸机相关肺损伤［31］；Michele等［32］发现PE引流降低了呼吸驱动指数和呼吸肌最大压力、增加了呼吸系统顺应性；另外两项前瞻性研究［33-34］表明，症状性PE引流改善了横膈肌异常形态及运动方式，有效缓解了呼吸症状。以上多因素推动AP相关肺损伤的发生，其主要特征表现为持续性低氧血症［35-36］。通过对比两组患者前后动脉血气结果、呼吸频率发现，TPD组患者各指标改善程度优于N-TPD患者；与N-TPD组相比，TPD组辅助呼吸使用较少，且使用有创通气人数更少，使用时间显著缩短，ARDS发病率及严重程度更低，呼吸衰竭发生率较少，说明TPD有助于患者呼吸功能的保护，其可能原因在于：SAP早期及时引流PE，显著降低了全身炎症反应水平；阻断了胸腔内毒性物质的浸润、吸收；减轻肺组织压迫，改善膈肌损伤及力学效应；减少呼吸机相关肺损伤的发生。

SAP继发感染是患者死亡的另一高峰，包括胰腺外感染、胰腺和/或胰周感染［37］。胰腺外感染是胰腺外其他部位继发感染的统称，包括血液、呼吸和泌尿系统及导管相关感染。起病两周内即可出现，早期以菌血症、肺部感染为主［38-39］。Jiang等［2］和Grajales-figueroa等［40］发现肺部感染与AP患者病死率、胰腺坏死继发感染相关。但早期肺部感染症状不明显，因此尽早识别并减少肺部感染的危险因素，对改善患者预后具有重要意义［41］。研究［42-43］表明发生合并多器官功能障碍综合征、机械通气、较长的ICU住院时间、合并PE患者是继发感染的独立危险因素。本研究发现，TPD干预后患者肺部感染发生率显著下降，说明TPD有助于减少呼吸系统感染发生，可能原因有：早期引流，改善胸内压，促进肺组织充分复张，减少肺部感染发生；辅助呼吸使用率及使用时间明显降低，ICU入住时间明显缩短以促进患者早期康复。本研究发现，两组患者脓毒症发生率无明显差异，说明TPD可能并不会增加全身感染的风险。

在本研究中，行TPD治疗患者多数于入院后72 h内进行，但有少数患者在入院72 h之后也进行TPD，因而关于最佳穿刺引流时间有待进一步研究。此外，本研究局限于历史队列研究的不足，可能存在纳入人群偏倚。只涉及单一治疗中心临床病例资料，缺乏多中心研究支持。

综上所述，及时引流SAP早期出现的少、中量PE，可改善急性肺功能障碍，有助于患者预后，可以为临床决策提供新的治疗意见。

伦理学声明：本研究方案于2018年2月经由中国人民解放军西部战区总医院医院伦理委员会审批，批号：A20180252004，所有患者均签署知情同意书。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：汤礼军、王旭阳负责课题设计；王张鹏、景光旭负责收集数据；王旭阳、王张鹏负责资料筛查，统计分析，撰写论文；吴俊、黄竹协助论文修改；汤礼军、孙红玉负责论文指导和审阅。

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收稿日期：

2022-11-21；录用日期：2023-02-06

本文编辑：王莹

引证本文：

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王旭阳， 王张鹏， 吴俊，  等.

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