外周灌注指数联合休克指数对危重症患者并发气管插管后低血压的预测价值

刘丹 陈小妃 刘海棠

气管插管以及后续机械通气是ICU 内一种常用于抢救危重症患者的治疗方法，而插管后低血压（postintubation hypotension，PIH）是气管插管最常见的并发症之一，发生率为20%～46%，其与心肌损伤、急性肾损伤、住院时间延长和死亡率增加密切相关[1-2]。鉴于此，插管前早期识别并发PIH 的高危人群并给予积极个体化干预可能是防止或减少PIH 的重要手段，但目前尚缺乏有效的识别工具用于早期评估PIH 风险[3-4]。既往研究表明，年龄增长、高休克指数（shock index，SI）、pH＜7.20、急性呼吸衰竭插管、应用肌松剂和异丙酚等可能是并发PIH 的独立预测因子[5-6]。其中，SI 是心率（heart rate，HR）与收缩压（systolic blood pressure，SBP）的比值，正常范围为0.5～0.7，SI 值升高与许多疾病的严重程度和不良结果相关，并作为一个简单、易得的识别工具被广泛应用于评估PIH 风险，但其依然存在预测能力有限、评估阈值尚未统一等不足[1，7]。外周灌注指数（peripheral perfusion index，PPI）是外周组织中的脉动血流与非脉动血流的比值，反映机体外周血管张力变化和外周组织灌注状态，被认为是评估危重症患者早期不良预后风险分层的无创指标[8-9]。但迄今为止，少有研究探讨PPI 在预测危重症患者并发PIH 风险中的价值。因此，本研究拟通过应用logistic回归分析确定危重症患者并发PIH 的早期危险因素，并评估PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH的价值，旨在为临床医护人员早期识别并发PIH 高危人群提供一种有效工具。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2021 年1 月至2022 年9 月海南医学院第二附属医院ICU 连续收治的接受气管插管的危重症患者240 例为研究对象，其中男137 例，女103例；年龄20～93（61.68±15.47）岁。纳入标准：（1）年龄≥18 岁；（2）符合气管插管适应证，并接受气管插管。排除标准：（1）心脏骤停或插管后1 h 内发生心脏骤停的患者；（2）插管前已伴有低血压或已实施液体复苏或应用血管活性药物的患者；（3）未经引流的张力性气胸、心包填塞患者；（4）颅脑损伤、多发伤患者。根据危重症患者是否并发PIH，将其分为PIH 组80 例和非PIH 组160 例。PIH 被定义为气管插管后1 h 内血压出现以下任一变化需要液体复苏或血管活性药物者[1-2]：（1）平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）＜65 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或比插管前基线MAP 下降≥20%；（2）SBP＜90 mmHg 或比插管前基线SBP 下降≥40%。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：LW2023103），所有患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 气管插管程序 所有患者的气管插管均由ICU中熟练掌握该技术的主治及以上医师实施操作，诱导药物由气管插管医师根据病情选择，包括芬太尼、丙泊酚、咪达唑仑和肌松剂等，插管完成后给予连接有创呼吸机进行机械通气。

1.2.2 资料收集 收集所有患者的临床资料。（1）一般资料，包括性别、年龄、BMI 及基础疾病史[冠心病、慢性心力衰竭、高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、脑血管疾病、慢性肝病、慢性肾病、恶性肿瘤等]；（2）插管前临床资料，包括插管原因、氧合指数、呼吸频率（respiratory rate，RR）、HR、SBP、MAP、SI（SI=HR/SBP）及其他进行序贯器官衰竭估计（sequential organ failure assessment，SOFA）评分和急性生理学与慢性健康状况评价系统Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHE Ⅱ）评分所需要的生命体征和实验室检查结果（体温、血常规、血气分析、肝肾功能等），并根据插管前24 h 内临床指标最差值计算SOFA 评分和APACHE Ⅱ评分；（3）插管前PPI 测量，采用脉氧监护仪（美国飞利浦公司，型号：IntelliVue MP70）测量PPI，测量时保持患者处于相对平静状态，测量部位均为中指，测量前确保血氧指套部位合适和避免指端涂有颜料，同时测量过程中防止指端活动，待信号稳定后在监护仪上直接读取并记录PPI，每30 秒记录1 次PPI，持续5 min，取平均值；（4）插管情况，包括插管方式、诱导药物、插管次数等。

1.3 统计学处理 采用SPSS 26.0 及RStudio 4.1.2 统计软件。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。计数资料组间比较采用χ2检验。采用多因素logistic 回归分析危重症患者并发PIH 的影响因素。采用ROC 曲线评估PPI、SI 及其联合检测对危重症患者并发PIH 的预测效能。采用决策曲线分析法（decision curve analysis，DCA）确定PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH 的临床实用性。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床资料比较 两组患者在性别、冠心病、高血压、糖尿病、脑血管疾病、慢性肾病、慢性肝病、恶性肿瘤、SOFA 评分、插管原因、氧合指数、RR、插管方式、诱导药物、插管次数等方面比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。PIH 组患者年龄、合并慢性心力衰竭比例、合并COPD 比例、APACHEⅡ评分、HR、SI均高于非PIH 组，而BMI、MAP、PPI 均低于非PIH 组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

表1 两组患者临床资料比较

2.2 影响危重症患者并发PIH 的多因素分析 以危重症患者是否并发PIH 为因变量（赋值：是=1，否=0），以表1 中两组比较差异有统计学意义的指标为自变量，包括年龄（连续变量）、BMI（连续变量）、慢性心力衰竭（赋值：是=1，否=0）、COPD（赋值：是=1，否=0）、APACHEⅡ评分（连续变量）、HR（连续变量）、MAP（连续变量）、SI（连续变量）、PPI（连续变量），进行多因素logistic 回归分析。结果显示，年龄增长、慢性心力衰竭及SI 值升高（OR=1.407、4.436 和1.104，均P＜0.01）是危重症患者并发PIH 的独立危险因素，而PPI 值升高是危重症患者并发PIH 的独立保护因素（OR=0.298，P＜0.01），见表2。

表2 影响危重症患者并发PIH的多因素logistic回归分析结果

2.3 PPI、SI 及其联合检测对危重症患者并发PIH 的预测效能分析 ROC 曲线分析显示，PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH 的AUC 分别为0.783、0.791 和0.926；PPI、SI 预测危重症患者并发PIH的AUC 比较差异无统计学意义（Z=0.169，P＞0.05）；PPI 和SI 联合检测预测危重症患者并发PIH 的AUC明显高于两个指标单独预测，差异均有统计学意义（Z=5.080，4.562，均P＜0.01），见表3 和图1（插页）。

图1 PPI、SI及其联合检测预测危重症患者并发PIH的ROC曲线

表3 PPI、SI及其联合检测预测危重症患者并发PIH风险的ROC曲线分析

2.4 PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH的DCA 曲线 以高风险阈值为横坐标，标准净获益为纵坐标，绘制PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH 的DCA 曲线，结果显示，当高风险阈值为0.06～0.60 时，PPI 净获益率＞0；当高风险阈值为0.06～0.65时，SI 净获益率＞0；当高风险阈值为0.06～0.90 时，PPI和SI 联合检测净获益率＞0；此时PPI、SI 及其联合检测均有临床实用性，并且随着高风险阈值取值越小，净获益率越大；当高风险阈值为0.06～0.90 时，PPI 和SI联合检测预测危重症患者并发PIH 的净获益率优于PPI 或SI 单独检测，见图2（插页）。

图2 PPI、SI 及其联合检测预测危重症患者并发PIH 的DCA 曲线

3 讨论

气管内插管是ICU 中对危重症患者实施气道管理最常用的技术手段，也是进行机械通气的关键步骤[1-2]。但与在手术室进行插管的患者相比，危重症患者因潜在的病理生理学改变明显增加了该类患者在插管期间不良事件的发生风险，其中PIH 是最常见的并发症之一，并通过影响重要器官的血流灌注导致不良预后[2-3]。在本研究中，危重症患者PIH 的发生率为33.33%（80/240），这与之前研究报道的36.83%[5]和37.59%[10]相接近。因此，危重症患者并发PIH 风险依然是ICU 中一个富有挑战性的严峻问题，插管前识别PIH 高危患者并给予个体化预防可能有助于降低这类患者的PIH 发生率，但至今为止尚缺乏有效的客观工具，这也是目前ICU 临床工作中亟须解决的难题。

SI 能够反映危重症患者血流动力学变化，并具有简单易行、无创等优点，被广泛应用于评估危重症患者的病情严重程度及预后[11-12]。研究也发现，插管前SI 值升高与插管期间PIH、心脏骤停等血流动力学紊乱相关，但SI 预测PIH 风险的阈值存在较大差异[13-14]。一项荟萃分析显示，SI 预测急诊室接受气管插管患者并发PIH 的AUC 为0.6～0.8，最佳截断值为0.7～1.0[1]；此外，虽有几项研究发现在ICU 中接受气管插管并发PIH 患者的插管前SI 值为0.9 或以上，明显高于非PIH 患者的0.8 或以下，但这些研究均未绘制ROC 曲线，因此难以确定在ICU 中SI 预测PIH 的最佳截断值、灵敏度和特异度[1,10,13]。本研究结果显示，插管前SI 值增高是危重症患者并发PIH 的独立危险因素（OR=1.104，95%CI：1.070～1.139，P＜0.01），提示插管前SI 值越高，并发PIH 的风险越高，与既往研究结果一致[10,13]。

既往研究结果表明，年龄、基础疾病、心功能情况以及插管前SI 等因素可能与危重症患者并发PIH 有关[5-7,15]，这与本研究结果类似。此外，除了上述影响因素外，本研究发现，插管前PPI 是危重症患者并发PIH的独立预测因子，插管前PPI 值越低，并发PIH 的风险越高。PPI 是外周组织中的脉动血流与非脉动血流吸收光量的比值，由于外周血管舒缩张力的变化主要导致脉动成分信号发生相应变化，因此PPI 值变化可以敏感地反映外周血管张力和局部血流的变化，从而能够评估外周组织灌注状态和微循环功能[8]。多项研究证实，PPI 是早期评估危重症患者不良预后风险分层的一种简单、无创指标[16-18]。此外，Mostafa 等[19]研究也发现，PPI 值降低是危重症患者血液透析中低血压的独立危险因素，这与本研究结果基本一致。

危重症患者并发PIH 的病理生理学机制尚未完全阐明，可能是多种潜在机制共同作用的结果[1-3]。需要气管插管的危重症患者由于缺血缺氧、酸中毒、炎症反应、血管内皮功能障碍等因素导致血管通透性增加，促进血容量重新分布，造成血容量相对不足和外周组织灌注减少；但由于机体反射调节机制，如心动过速、心肌收缩力增加等作用下血压并不会发生显著下降[2]。根据这种变化，计算出的SI 值越高，说明危重症患者的心血管储备越有限，这类患者在插管期间由于咽喉部的刺激或诱导药物过量、缺氧等导致的交感神经和心肌过度抑制，可以减弱机体反调节机制，造成血流动力学紊乱，诱发或加重心肌缺血、缺氧和心功能恶化，从而导致更容易并发PIH[8]；此外，插管后正压通气增加了右心房和腔静脉的压力，造成静脉回流骤减，导致心输出量进一步下降，也会增加并发PIH 的风险[5]。既往研究表明，血管内皮功能障碍可能在危重症患者并发PIH 的病理生理学机制中起着关键作用[20]。PPI 被证实是可以反映微血管内皮功能和重要器官组织灌注的一种外周组织灌注参数，并且外周组织灌注的变化早于重要器官组织灌注[16-18]。因此，插管前PPI 值降低，提示危重症患者存在血管内皮功能损伤、外周组织血管张力下降和潜在重要器官组织低灌注，血流动力学储备下降和应激代偿机制减弱，并在诱导药物相关的交感神经张力降低和正压通气所致胸内压升高等多种机制共同作用下，导致容易并发PIH[20]。

鉴于多种因素综合作用所致的潜在血容量不足是危重症患者并发PIH 的关键环节，插管前预先输液以预防PIH 发生成为ICU 医生常规操作，但其可能造成的液体超负荷并未使所有危重症患者获益[21-22]。因此，插管前识别PIH 高危人群并给予个体化预防措施显得至关重要。本研究进一步ROC 曲线分析显示，PPI、SI 对危重症患者并发PIH 均具有一定预测价值，但分别存在灵敏度或特异度低等不足，两者联合检测能明显改善预测效能；DCA 曲线分析也显示，当高风险阈值为0.06～0.90 时，PPI 和SI 联合检测预测危重症患者并发PIH 的净获益率优于PPI 或SI 单独检测。因此，在需要气管插管的危重症患者中，应当密切关注PPI＜1.72 和（或）SI＞0.78 的个体，一旦发现异常应及时给予针对性处理措施，以避免或减少PIH 的发生，从而改善这类患者的临床结局。

综上所述，PPI、SI 与危重症患者并发PIH 风险密切相关，其可用于预测危重症患者并发PIH 风险，且两者联合预测危重症患者并发PIH 的效能和净获益率更高，将有助于ICU 医护人员以一种床边更容易获得的简单工具对该类患者并发PIH 的风险进行筛查和评估。然而本研究尚存在一些不足之处：首先，本研究为单中心观察性研究，样本量有限，并排除了部分不符合纳入标准的病例，可能会存在选择偏倚，从而影响了结果的可靠性；其次，本研究未观察PPI、SI 的动态变化，不排除治疗因素对结果的影响。因此，PPI、SI与危重症患者并发PIH 的关系仍需要行多中心、大样本的研究以进一步验证。