胃肠道超声在AECOPD患者胃肠道功能评估中的临床价值*

班丽红, 黄焕源, 蒲勇鹏, 王延震△, 韩 旭

兰州市第一人民医院 1重症医学科 2检验科,兰州 730050

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种持续存在气流受限和相应呼吸系统症状的慢性气道疾病,其主要病理生理改变为暴露于有害颗粒或气体后,出现慢性气道炎性反应,肺部异常的炎症反应或肺部发育等相关宿主因素参与疾病发生过程,并发呼吸衰竭、肺心病、肺性脑病等严重的并发症,可影响疾病的表现及病死率[1]。此类患者慢性炎症反应和全身氧化应激增加,引起一系列并发症[2]。对于消化系统来说,长期慢性缺氧在急性加重期,胃壁血管收缩,胃黏膜屏障作用下降,导致二氧化碳潴留,使胃壁细胞碳酶酐酶活性增强,胃酸分泌增多,加之重症患者可能合并弥散性血管内凝血(diffuse intravascular coagulation,DIC)、休克、多脏器功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)等,出现胃肠黏膜糜烂、坏死、出血及溃疡等胃肠功能障碍,轻者表现为食欲不振、腹胀、便秘、肠鸣音减弱等,重者出现消化道出血、麻痹性肠梗阻等[3]。近几年在临床诊治过程中发现,有相当一部分COPD患者以肠梗阻(麻痹性)住院,少部分以消化道出血为首发入院原因,追问病史发现患者既往有慢阻肺,正处于AECOPD状态。因此,对AECOPD患者进行无创准确评估胃肠功能状态有临床意义。临床评估胃肠功能状态的方法有核素法、核磁共振成像、胃电图、胃肠道超声等,综合各项检查优缺点后,最终因胃肠道超声无创、费用低、可进行床旁实施等优点,本研究通过胃肠道超声检查AECOPD患者的GET、ACF、ACA、MI、小肠内径、结肠内径、肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度,来了解AECOPD患者胃肠道功能情况,为此类患者胃肠道病情的发生、发展提供一定的临床理论依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2019年4月至2021年12月在本院重症医学科及呼吸内科治疗的AECOPD 128例,并选择同期健康体检者54例作为对照。本研究通过医院伦理委员会批准(No.G2019-7),各种诊疗均获得患者家属知情同意并签署相关知情文件。

1.2 诊断标准

1.2.1 AECOPD诊断标准[4]①危险因素暴露史:吸烟、二手烟等;②症状及体征:咳嗽程度剧烈,痰液变粘稠,量变多变黄,出现发热,双肺听诊湿啰音及喘鸣音明显增多;③肺功能检查:FEV1/FVC>70%,根据FEV1占预计值百分比来评价轻中重程度;④排除可引起类似症状和持续气流受限的其他疾病。肺功能检查表现为持续气流受限是确诊慢阻肺的必备条件。

1.2.2 胃肠功能障碍及评分[5]0分:无腹胀,肠鸣音正常;1分:腹胀,肠鸣音有所下降;2分:高度腹胀,肠鸣音明显下降或消失,腹内压增高;3分:除存在高度腹胀,肠鸣音明显下降或消失,腹内压增高外,出现麻痹性肠梗阻、应急性消化道溃疡出血、非结石性急性胆囊炎、急性胰腺炎其中一项,即为重度。

1.3 纳入和排除标准

纳入标准:①符合AECOPD诊断标准患者;②年龄>18岁并<90岁患者;③可通过鼻饲进食进水或经口进食进水患者;④能耐受胃肠道超声患者。排除标准:①不符合AECOPD诊断标准患者;②年龄<18岁或>90岁患者;③禁食患者;④呛咳能力弱,反复呕吐等进行胃肠道超声相对禁忌患者;⑤肥胖或者明显腹胀,进行腹部手术后有手术伤口患者;⑥进行食管、胃及胰腺手术后,影响胃窦结构患者;⑦其他疾病引起胃肠功能障碍患者;⑧使用某些药物对胃肠道功能有影响的患者;⑨孕妇。

1.4 病例分组

根据AECOPD病情轻重程度分为轻-中组(AECOPDⅠ级、Ⅱ级)和重度组(AECOPD Ⅲ级),其中AECOPD病情严重程度分级基于患者体征及血气分析[6]。Ⅰ级:无呼吸衰竭,①呼吸频率20～30次/min;②未应用辅助呼吸肌群;③无精神意识状态改变;④无二氧化碳潴留。Ⅱ级:急性呼吸衰竭但不危及生命,①呼吸频率>30次/min;②应用辅助呼吸肌群;③无意识状态改变;④通过吸氧24%～35%浓度可改善低氧血症;⑤高氮酸血症,PaCO2较基础值高,可升至50～60 mmHg。Ⅲ级:急性呼吸衰竭并危及生命,①呼吸频率>30次/min;②应用辅助呼吸肌群;③精神意识状态发生急剧变化;④低氧血症不能通过吸氧>40%浓度得到纠正;⑤高氮酸血症,PaCO2>60 mmHg或出现酸中毒。

1.5 临床资料

收集患者姓名、性别、年龄、既往病史;记录S空、S舒张、S收缩、胃排空时间(GET)、胃窦收缩频率(ACF)、计算胃窦收缩幅度(ACA)及胃窦运动指数(MI),同时记录小肠内径、结肠内径、有无肠蠕动(若为有效肠蠕动,有效肠蠕动次数;若为无效肠蠕动,按蠕动异常记录)、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度。

1.6 胃窦超声测量法[7]

①将床头抬高45°;②患者体位:仰卧位;③选择部位:患者腹正中剑突下,以肠系膜上动脉、腹主动脉、肝左叶为标志寻找胃窦切面;④取空腹8 h胃窦面积;⑤健康体检及轻-中组患者口服300 mL温开水,重度组患者经胃管快速注300 mL温开水,其中健康体检及轻-中者可嘱患者坐起预防误吸,对重度组患者,进行胃肠减压,并观察6 min内胃窦收缩次数,计算每两分钟胃窦收缩次数(ACF),即ACF=6 min内胃窦收缩次数/3;⑥连续测量胃窦舒张面积(S舒张)3次、最小胃窦收缩面积(S收缩)3次、计算S舒张平均值,S收缩平均值,计算ACA=(S舒张-S收缩)/S舒张,MI=ACF×ACA。见图1。

A:胃窦横切面;B:胃窦收缩面积

1.7 肠道超声测量法[8]

①患者体位:仰卧位,床头抬高30°～45°,嘱患者双腿卷起;②选择超声探头:低分辨率探头,分辨率选取5～8 MHz;③选择部位:探头位于右侧髂骨上方,确定回肠;④探头沿头部及尾部滑动,扫描重叠部位,施加压力识别腹腔背部,显示肠袢;⑤分别测量3次回肠和结肠直径,计算回肠和结肠直径平均值;⑥观察肠蠕动情况,若有蠕动,是否为有效蠕动;若为有效蠕动,记有效蠕动次数;若为无效蠕动,按蠕动异常识别。见图2。

A:肠蠕动舒张直径和收缩直径;B:肠黏膜厚度;C:小肠黏膜厚度、小肠直径

1.8 统计学方法

2 结果

2.1 三组患者一般资料的比较

共纳入AECOPD患者128例(男性69例,女性59例),其中轻中度患者(轻-中组)63例(男性34例,女性29例),重度患者(重度组)65例(男性35例,女性30例),同期健康体检者(正常组)54例(男性26例,女性28例)作为对照。三组患者性别差异无统计学意义(P>0.05)。正常组患者年龄(68.59±8.4)岁,轻-中组患者年龄(68.82±7.93)岁,重度组患者年龄(68.79±8.45)岁,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 三组患者性别、年龄比较

2.2 AECOPD患者与健康体检者胃肠道超声检查相关指标比较

AECOPD患者GET明显长于健康体检者,ACF明显慢于健康体检者,ACA幅度明显小于健康体检者,MI明显小于健康体检者,小肠直径、结肠直径明显宽于健康体检者,肠蠕动明显慢于健康体检者,小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度明显薄于健康体检者(均P<0.01)。见表2。

表2 AECOPD组与健康体检组患者胃肠道超声参数比较

2.3 不同病情程度的AECOPD对胃肠功能障碍指标的影响

轻-中组比正常组患者GET明显延长),重度组GET比轻-中组GET明显延长(均P<0.01)。健康体检者的患者GET基本正常,随着病情加重,GET延长,病情越重,患者胃排空率越差,正常组患者ACF最快,随着AECOPD患者病情加重,ACF逐渐变慢,轻-中组患者ACF明显慢于正常组ACF,重度组明显慢于轻-中组(均P<0.01),说明AECOPD患者病情越重,ACF越慢,胃收缩运动减慢。见图3。

图3 不同病情程度AECOPD患者的GET和ACF

2.4 不同病情程度AECOPD患者的ACA、MI比较

正常组患者ACA幅度最大,MI最大,随着AECOPD患者病情加重,ACA幅度变小,MI变低,轻-中组患者ACA、MI明显小于正常组,重度组ACA、MI明显小于轻-中组(均P<0.01),说明AECOPD患者病情越重,ACA越小,MI越低,患者ACA、MI越差。见图4。

图4 不同病情程度AECOPD患者的ACA和MI

2.5 不同病情程度的AECOPD患者小肠、结肠直径比较

正常组患者小肠直径、结肠直径明显小于轻-中组及重度组患者,轻-中组患者小于重度组患者,随着AECOPD患者病情加重,患者的小肠直径、结肠直径明显增宽(均P<0.01),见图5。

图5 不同病情程度AECOPD患者的小肠和结肠直径

2.6 不同病情程度AECOPD患者的肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度

正常组患者的肠蠕动快于轻-中组、重度组患者,随着患者病情加重,患者肠蠕动明显减弱(均P<0.01)。图6所示:正常组患者的小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度明显厚于轻-中组及重度组,随着患者病情加重,小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度逐渐变薄(均P<0.01)。见图6。

图6 不同病情程度AECOPD患者的肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度

2.7 Logistic回归分析了解胃肠道相关指标与AECOPD患者胃肠道功能的相关性

结果如表3所示:GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动等参数与AECOPD患者胃肠道功能显著相关(均P<0.05),患者性别、年龄、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度与AECOPD患者胃肠道功能无相关性(P>0.05)。

表3 相关参数进行Logistic回归分析

2.8 利用ROC曲线预测AECOPD患者胃肠功能的价值

Logistic回归分析明确GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动等这些指标与AECOPD患者胃肠道功能显著相关,将这些指标进行ROC曲线分析,其曲线下面积均>0.5(均P<0.01),以GET>60 min,ACF>2.5次/min、ACA>0.475、MI>1.525、小肠直径>35.5 mm、结肠直径>55.5 mm、肠蠕动>3.15次/min为临界值来评价AECOPD患者存在胃肠功能障碍,具有良好的灵敏度及特异度。见表4、图7。

表4 ROC曲线预测AECOPD患者的胃肠功能

图7 ROC曲线预测胃肠功能障碍的价值

3 讨论

慢阻肺是一种慢性缺氧的过程,在缺氧逐渐加重合并二氧化碳潴留后,使胃壁血管收缩,降低胃黏膜屏障作用,从而增强胃壁细胞碳酶酐酶活性,使胃酸分泌增多,出现胃肠黏膜糜烂、坏死、出血与溃疡,导致胃肠功能障碍。轻者出现腹胀、便秘症状,重者则出现消化道出血、麻痹性肠梗阻等危及生命情况。因此早期发现AECOPD患者胃肠功能障碍,及时进行干预,可避免肠梗阻、消化道溃疡、出血或急性胃肠损伤等并发症的发生。

胃肠道功能障碍是危重患者的常见并发症之一,是重症患者并发MODS中最早累及,恢复最缓慢器官。其发生又促进炎症反应及MODS加重,加重病情进展。常见临床表现为胃肠动力下降,胃肠蠕动减弱、肠内营养不耐受以及肠鸣音消失,甚至胃瘫或肠道扩张等。在临床表现上常以腹胀、便秘或肠鸣音减弱评价是否存在胃肠功能障碍,但这些表现比较主观,无量化指标。胃肠动力评价的金标准是核素法[8],但它具有放射性,不适合儿童及孕妇,过程繁琐,不能在床旁实施;核磁共振成像可以评价胃排空情况[9],无创,无放射,但成本高,不可重复;胃电图可明确胃电活动[10],可重复,但为侵入性操作,无法直接获得,缺乏敏感性及特异性。对于胃肠功能障碍患者,随着二胺氧化酶、乳酸脱氢酶、肠脂肪酸结合蛋白增高,胃肠道功能障碍逐渐加重[11],但反复抽血化验,繁琐,易出现贫血。而胃肠道超声简便,可视化,准确性高,易于掌握,可床旁实施,受到临床重视[12-13]。研究证实床旁胃窦超声可判断重症患者胃肠动力情况[14]。陈万等[15]对重症患者进行胃窦超声获取MI,联合肠系膜上动脉时间平均流速和血乳酸对评价重症患者急性胃肠功能障碍具有很好的诊断价值。梅美华等[16]的研究发现,重度颅脑损伤患者早期ACF、MI、ACA较低时,患者病情越重。近几年在临床工作中,AECOPD患者在治疗过程中自诉便秘、腹胀,有一部分患者可出现肠淤积或不完全性肠梗阻,甚至有部分患者以消化道出血、肠梗阻入院,在诊疗中发现为AECOPD患者。而此类患者在出现临床症状以前,是否已出现胃肠功能障碍,临床上无法确定。因此本研究通过床旁胃肠道超声监测AECOPD患者的GET、ACF、ACA、MI、小肠内径、结肠内径、肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度,来了解AECOPD患者胃肠道功能情况。同时评价这些指标变化对胃肠道功能的影响,并分析显著影响胃肠道功能障碍参数的临界值,以期将这些临界值作为诊断AECOPD患者肠道功能障碍的依据,为此类患者胃肠道病情的发生、发展提供一定的临床理论依据。

传统的胃窦超声方法需要鼻饲或服用500 mL温开水[17],最佳改良胃窦超声方法需要鼻饲或服用300 mL温开水[18]。对于AECOPD(重度)患者,在2 min内于胃管注入或口服500 mL温开水,难以耐受,因此我们选择改良法。近几年对改良法评估患者胃动力功能有正面评价[19-21],因此我们选择改良超声评估方法对患者进行评估监测。

研究中,在所有患者无基础疾病、性别、年龄无明显差异情况下,将AECOPD患者与健康体检者比较,发现AECOPD患者的GET明显长于健康体检者,ACF明显慢于健康体检者,ACA、MI明显弱于健康体检者,肠蠕动也明显慢于健康体检者,小肠直径、结肠直径明显增宽,小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度明显变薄。这些结果说明AECOPD患者胃肠道功能发生变化。

此外,不同病情严重程度的AECOPD患者,GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度也不一样。随着患者病情加重,GET明显延长,ACF明显减少,ACA、MI明显减弱,小肠直径、结肠直径明显增宽,肠蠕动明显减慢或出现无效蠕动甚至蠕动消失,小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度明显变薄。由此可见,不同危重程度的AECOPD患者胃肠功能障碍程度不同,随着AECOPD加重,胃肠功能损伤加重。

临床上,常规的胃肠功能障碍评估[5]方法主要通过患者腹胀、肠鸣音、腹内压以及是否出现并发症(麻痹性肠梗阻、应激性溃疡、消化道出血、非结石性急性胆囊炎、急性胰腺炎等)进行判断,这些指标相对主观。当出现这些表现时,患者可能早已出现胃肠功能障碍,此时再进行干预,可能会延误病情,因此我们通过胃肠道超声获取客观参数对其胃肠功能进行定量评估具有重要价值。为进一步证实胃肠道超声获取客观指标(GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动、小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度)与患者胃肠道功能的相关性,本研究组依据“常规胃肠道功能障碍及评分标准”进行评价,以1级及以上确定存在胃肠功能障碍,进行Logistic回归分析来了解胃肠道相关指标与AECOPD患者胃肠道功能的相关性。结果发现,GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动与AECOPD患者胃肠道功能具有显著相关性,患者小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度与AECOPD患者胃肠道功能无明显相关性。从理论上分析,在患者存在胃肠功能障碍时,尤其是AECOPD患者,由于长期缺氧,导致肠蠕动减慢,肠腔淤积,使肠管扩张,肠壁变薄,因此肠黏膜厚度应该也与患者胃肠道功能相关,但在本研究中小肠黏膜厚度、结肠黏膜厚度与AECOPD患者胃肠道功能无相关性,分析原因可能因其变化值太小,也可能临床试验数据太少,且本研究为单中心研究,因此肠黏膜厚度与AECOPD患者胃肠道功能无相关性,同时也可能肠黏膜厚度的变化与胃肠道功能无相关性,有待于进一步研究。

当这些指标(GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动)与AECOPD患者胃肠道功能相关时,研究组利用ROC曲线预测AECOPD患者胃肠功能的临床价值,结果发现:GET、ACF、ACA、MI、小肠直径、结肠直径、肠蠕动预测AECOPD患者胃肠功能的ROC曲线下面积均大于0.5(P<0.01),当GET>60 min、小肠直径>35.5 mm、结肠直径>55.5 mm、ACF>2.5次/2min、ACA>0.475、MI>1.525、肠蠕动>3.15次/min时,存在胃肠功能障碍,将这些指标用来评价AECOPD患者胃肠功能障碍具有良好的灵敏度和特异度。因此临床上通过胃肠道超声获取这些指标联合进行评估患者胃肠道功能,具有良好的诊断价值,可帮助临床工作中早发现,早诊断、早治疗,预防肠梗阻、消化道出血、肠管坏死等相关并发症的发生。