血清C反应蛋白和D-二聚体水平与慢性阻塞性肺疾病急性加重期伴Ⅱ型呼吸衰竭患者无创机械通气治疗预后的相关性研究

李润萍 王优 贾鹏

呼吸衰竭(RF)为慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重期(AECOPD)的常见并发症,可导致患者无法进行有效的气体交换,而Ⅱ型RF患者更是在此基础上存在高碳酸血症,严重威胁患者的生命安全[1-2]。无创机械通气(NIV)是治疗AECOPD伴Ⅱ型RF患者的重要方法,通过鼻罩、面罩等方式对患者进行无创正压通气,以改善其通气状况,促进身体恢复[3]。但部分患者经NIV治疗后,仍出现预后不良,甚至死亡。因此探寻AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的相关指标十分重要。既往研究结果显示,炎症水平和凝血功能与AECOPD患者预后密切相关[4-5]。C反应蛋白(CRP)属于非特异性炎症指标,当机体受到感染或组织损伤时,肝脏会迅速合成并释放CRP,从而调节机体炎症反应,其能够有效反映机体炎症水平[6]。D-二聚体(D-D)是最简单的纤维蛋白降解产物,其水平变化能够反映纤维蛋白水平,水平升高提示机体存在高凝状态[7]。由此推测血清CRP和D-D水平可能与AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后存在一定关系。鉴于此点,本研究主要探讨血清CRP和D-D水平与AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后的相关性 。

对象与方法

1.对象:2018年11月～2021年11月我院收治的AECOPD伴Ⅱ型RF患者300例,其中男233例、女67例,年龄54～89岁,平均年龄(72.58±8.05)岁;COPD病程1～15年,平均COPD病程12.00(10.00,13.00)年;BMI 21～27 kg/m2,平均BMI(24.10±0.87)kg/m2;高血压病95例(31.67%),糖尿病27例(9.00%),冠心病43例(14.33%);吸烟史159例(53.00%)。纳入标准:(1)AECOPD符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治中国专家共识(2017年更新版)》[8]中相关诊断标准,并经胸部X线、肺功能检查确诊;(2)Ⅱ型RF符合《内科学(第九版)》[9]中相关诊断标准,并经动脉血气分析检查确诊;(3)均接受规范NIV治疗;(4)认知功能正常,可配合研究;(5)五官正常,可佩戴鼻罩、面罩。排除标准:(1)合并肺栓塞;(2)近期接受免疫抑制剂治疗;(3)合并严重肝、肾功能不全;(4)近期接受纤溶药物治疗;(5)基础疾病控制不佳;(6)合并间质性肺炎。根据入院后28 d内预后情况将患者分为预后不良组[入院后28 d内死亡,44例(14.67%)]和预后良好组[入院后28 d内存活,256例(85.33%)]。本研究经我院医学伦理委员会审核批准[伦审2018(025)号],所有患者均签署知情同意书。

2.方法

(1)治疗方法:参照相关指南[8]给予患者常规治疗,包括吸氧、止咳平喘、抗感染、应用糖皮质激素、纠正酸碱失衡等,所有患者均进行NIV治疗,使用凯迪泰Flexo系列呼吸机ST30-H、选择充气式面罩对患者进行无创正压通气治疗,参数设置:S/T模式,呼吸频率10～20次/min,氧流量3～5 L/min,吸气压由12 cm H2O开始缓慢增至15 cm H2O,呼气压4～5 cmH2O,每日通气2次,每次5 h,连续治疗2周。出院前指导患者家属使用家庭型无创呼吸机,患者出院后使用家庭型无创呼吸机继续治疗,参数设置:口罩连接,S/T模式,呼气压5～8 cm H2O,吸气压18～20 cm H2O,氧流量3～4 L/min,每日使用时间≥8 h,主要为夜间睡眠时使用,其余时间则持续低流量吸氧(1～2 L/min),常规止咳、祛痰治疗。患者出院后每3 d电话随访1次,每周门诊复诊1次,记录其身体状况及病情变化,连续随访28 d。

(2)一般资料和临床资料收集:包括性别、年龄、吸烟史、COPD病程、BMI、1年内COPD急性发作次数、住院时间、抗凝药物使用情况、合并肺炎(通过病史及影像学检查确诊,胸部X线及CT检查明确肺部存在病变)、机械通气史、高血压病、高脂血症(总胆固醇≥6.2 mmoL/L、低密度脂蛋白胆固醇≥4.1 mmoL/L、甘油三酯≥2.3 mmoL/L、高密度脂蛋白胆固醇<1.0 mmoL/L,空腹静脉血检查结果符合上述1项及以上)、糖尿病。采集患者入院时动脉血5 ml,检测PaO2、pH、PaCO2。采集患者入院时外周肘静脉血5 ml,采用免疫比浊法检测血清CRP和D-D水平。

结 果

1.预后良好组和预后不良组患者一般资料和临床资料比较:预后不良组患者1年内COPD急性发作次数、合并肺炎患者比例、PaCO2、血清CRP和D-D水平均高于预后良好组,PaO2、pH均低于预后良好组(P<0.05);两组患者其余资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.各主要指标与AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后关系的Cox回归分析:Cox回归分析结果显示,1年内COPD急性发作次数较多、合并肺炎、PaCO2、血清CRP和D-D水平升高是AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的危险因素(OR>1,P<0.05);高pH、高PaO2是AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的保护因素(OR<1,P<0.05)。见表2。

3.血清CRP和D-D水平对AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的预测价值:ROC曲线分析结果显示,血清CRP和D-D水平及二者联合检测预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的AUC均>0.70,有一定预测价值,其中二者联合的预测价值最高。见表3。

4.血清CRP和D-D水平预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的决策曲线:以净收益率为纵坐标曲线,高风险阈值为横坐标,绘制决策曲线,结果显示,当高风险阈值为0～0.8时,净收益率>0,有临床意义,且高风险阈值取值越小,净收益率越大;当高风险阈值为0.2～0.4时,血清CRP和D-D水平联合指标的预测模型预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的净收益率优于血清CRP或D-D水平单一指标。见图1。

表1 预后良好组和预后不良组患者一般资料和临床资料比较[例,(%)]

表2 各主要指标与AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后关系的Cox回归分析

表3 血清CRP和D-D水平对AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良预测价值的ROC曲线分析结果

图1 血清CRP和D-D水平预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的决策曲线

讨 论

目前对于AECOPD伴Ⅱ型RF患者主要采取机械通气治疗,传统机械通气虽可有效改善患者缺氧症状,但属于有创治疗,患者治疗期间易出现院内感染、呼吸机相关肺炎等,导致预后不良[10]。而NIV可经鼻罩、面罩将空气压入患者肺部,再通过面罩排气孔将CO2排出,从而改善患者通气状况,纠正机体酸碱平衡,促进患者康复[11]。但仍有部分患者经NIV治疗后预后不良。李静等[12]研究显示,AECOPD伴RF患者预后不良的发生率约为30.00%,高于本研究的14.67%,可能与本研究纳入患者数量较少有关,但仍可表明AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的风险较高。因此,探寻可有效预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的相关指标十分必要。

AECOPD主要表现为肺部不可逆的进展性炎症,机体内中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞等炎症细胞浸润并激活,释放大量炎症因子,造成肺部病理学损伤[13]。因此AECOPD伴Ⅱ型RF患者预后与炎症水平关系密切。CRP是在机体应激状态下由肝脏合成的急性时相蛋白,其水平变化可较好反映全身炎症反应程度[14]。同时AECOPD伴Ⅱ型RF患者发病时,可刺激大量炎症递质释放,继而损伤肺泡上皮细胞及血管内皮细胞,释放大量促凝物质,激活凝血系统,增加小血栓形成风险,进而威胁患者生命安全[15]。D-D是纤维蛋白经活化、水解产生的特异降解产物,D-D水平升高提示机体正处于高凝状态及继发性纤溶活性亢进状态[16]。由此可推测血清CRP和D-D水平可能与AECOPD患者伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后相关。

本研究结果显示,预后不良组患者PaCO2、血清CRP和D-D水平均高于预后良好组,PaO2、pH均低于预后良好组;Cox回归分析结果显示,1年内COPD急性发作次数较多、合并肺炎、PaCO2、血清CRP和D-D水平升高是AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的危险因素,而高PaO2是其保护因素,表明预后不良组患者高血清CRP和D-D水平与其NIV治疗预后不良密切相关。分析原因在于,CRP与C多糖、磷脂等结合的复合物均可通过经典途径激活补体,从而介导机体免疫应答及炎症反应,加剧AECOPD伴Ⅱ型RF患者病情发展,进一步损伤肺组织,增加预后不良风险[17]。同时CRP合成的蛋白质碎片、复合物能够与特定的细胞受体发生反应,促进AECOPD伴Ⅱ型RF患者病情发展,使常规NIV达不到理想的治疗效果,造成预后不良[18]。D-D可有效反映机体凝血状态,预后不良组患者D-D水平高于预后良好组,提示预后不良组患者机体处于高凝状态。血液处于高黏滞、高凝固状态易导致肺小动脉血栓的形成,进而发展为弥散性血管内凝血,进一步造成组织与器官损伤,从而导致预后不良[19]。同时D-D还可促进炎症反应的发生,诱导炎症因子的活化,而炎症反应可造成血管内皮损伤,激活内源性凝血途径,易形成广泛的小血栓,由此引起循环及内脏器官功能障碍,加剧患者病情发展,造成预后不良[20]。

本研究ROC曲线分析结果显示,血清CRP和D-D水平及二者联合检测预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的AUC均>0.70,有一定预测价值,其中联合检测的预测价值最高。绘制决策曲线发现在阈值0.2～0.4范围内,血清CRP和D-D水平联合指标的预测模型预测AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的净收益率优于血清CRP或D-D水平单一指标。上述结果证实,血清CRP和D-D水平与AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后有关,且临床可在NIV前检测血清CRP和D-D水平,依据预后不良风险及时调整用药方案或增加其他治疗方案,针对不同血清CRP和D-D水平患者进行合理治疗。

综上所述,血清CRP和D-D水平升高可能提示AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后不良的风险较高。此外,全球40岁以上人群COPD的发病率高达9.0%～10.0%,但本研究纳入患者的年龄均>60岁,对于40～60岁患者的关注较少,未来需扩大样本量,以探讨血清CRP和D-D水平对各个年龄段AECOPD伴Ⅱ型RF患者NIV治疗预后的预测价值。