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MCP-1、CEPPIS评分和应激性高血糖水平在重症监护病房VAP患者中的检测及相关危险因素
添加时间: 2022/5/14 14:22:53 文章来源: 文章作者: 点击数:131

齐连振1郭会莉2,贾玉凤1,李欣1代兆华1*

1邢台医学高等专科学校第二附属医院 重症医学科 河北省邢台市 054000

2邢台市人民医院 重症医学科 河北省邢台市 054001

【摘要】目的 探讨单核细胞趋化蛋白1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)、改良临床肺部感染评分(improved pulmonary infection score, CEPPIS)和应激性高血糖水平在重症监护病房呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia, VAP)患者中的检测及相关危险因素方法 选择201710月至202012月本院重症监护病房收治的341例机械通气患者,根据是否发生VAP,将患者分成VAP(n=139)和非VAP(n=202)。采用培养法检测VAP患者痰液中的细菌,分析其病原菌特征;比较两组患者MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖水平,单因素和多因素Logistic回归分析确定VAP发生的独立危险因素。结果 139VAP患者鼻黏膜分泌物共分泌152株细菌,其中革兰氏阴性菌105株,占比为69.05%,以鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌为主;革兰阳性菌47株,占比为30.92%,以金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌为主。VAP组患者血清MCP-1CEPPIS评分明显高于非VAP(P<0.05)根据ROC曲线可得,MCP-1诊断的临界值为140.23mg/L,其对应的敏感度为65.47%,特异性为62.87%AUC0.801(95%CI:0.750~0.852)CEPPIS评分诊断的临界值为6.10分,其对应的敏感度为59.71%,特异性为59.90%AUC0.760(95%CI:0.707~0.812);应激性高血糖在最佳临界切点时,其敏感度为54.68%,特异性为57.92%AUC0.631(95%CI:0.564~0.698),有预测价值。两组患者在年龄、机械通气时间、应激性高血糖、抗菌药物使用时间及平均床头抬高角度等参数差异有统计学意义(P<0.05)Logistic回归分析显示,机械通气时间(>7d) (OR=2.392, 95%CI: 1.038~5.512)应激性高血糖(OR=1.831, 95%CI: 1.237~2.710)抗菌药物使用时间(≥10d)(OR=1.495, 95%CI: 1.032~2.165)平均床头抬高角度(<30°) (OR=2.052, 95%CI: 1.120~3.761)血清MCP-1 (OR=1.354, 95%CI: 1.093~1.676)CEPPIS评分(OR=1.831, 95%CI: 1.433~2.340)是影响患者发VAP的独立影响因素(P<0.05)结论 呼吸机相关性肺炎以鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌等菌群为主,MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖可预测VAP的发生,且机械通气时间、抗菌药物使用时间、平均床头抬高角度、MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖是重症监护病房发生VAP的独立影响因素,宜根据上述诸因素制定临床干预方案,以降低VAP发生率,优化患者生活质量。

关键词单核细胞趋化蛋白1;改良临床肺部感染评分;应激性高血糖;呼吸机相关性肺炎;重症监护病房;影响因素

Detection of MCP-1, CEPPIS score and stress hyperglycemia in VAP patients in intensive care unit and related risk factors

[Abstract] Objective To study the detection of MCP-1, CEPPIS score and stress hyperglycemia in VAP patients in intensive care unit and related risk factors. Methods A total of 341 patients with mechanical ventilation in the intensive care unit of our hospital from October 2017 to December 2020 were divided into VAP group (n=139) and non-VAP group (n=202) according to the occurrence of VAP. Bacteria in sputum of patients with VAP were detected by culture method, and the characteristics of pathogens were analyzed. MCP-1, CEPPIS scores and stress hyperglycemia levels were compared between the two groups. Univariate and multivariate Logistic regression analysis were used to determine the independent risk factors for the occurrence of VAP. Results A total of 152 strains of bacteria were secreted from nasal mucosal secretions of 139 patients with VAP, of which 105 strains were gram-negative bacteria, accounting for 69.05%, mainly Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae, and 47 strains of gram-positive bacteria, accounting for 30.92%, mainly Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus. The serum MCP-1 and CEPPIS score in VAP group were significantly higher than those in non-VAP group. According to the ROC curve, the critical value of MCP-1 diagnosis is 140.23mg/L, the corresponding sensitivity is 65.47%, the specificity is 62.87%, and the AUC is 0.801(95%CI:0.750~0.852); the critical value of CEPPIS score is 6.10, the corresponding sensitivity is 59.71%, the specificity is 59.90%, and the AUC is 0.760 (95%CI:0.707~0.812); When stress hyperglycemia is at the optimal critical cut-off point, its sensitivity is 54.68%, specificity is 57.92%, and AUC is 0.631(95%CI:0.564~0.698), which is of predictive value. There were significant differences in age, time of mechanical ventilation, stress hyperglycemia, time of use of antibiotics and average bed head elevation angle between the two groups (P<0.05). Logistic regression analysis shows that mechanical ventilation time (>7 days) (OR=2.392, 95%CI: 1.038~5.512), stress hyperglycemia (OR=1.831, 95%CI: 1.237~2.710), antibiotics use time (10 days) (OR=1.495, 95% CI: 1.032~2.165), average bedhead elevation angle (< 30°) (OR=2.052, 95% CI: 1.120~3.761), serum MCP-1 (OR=1.354, 95%CI: 1.093~1.676) and CEPPIS score (OR=1.831, 95%CI:1.433~2.340) were independent factors affecting the incidence of VAP in patients (P<0.05). Conclusion Ventilator-associated pneumonia is mainly Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus. MCP-1, CEPPIS score and stress hyperglycemia can predict the occurrence of VAP, and the time of mechanical ventilation, the use of antibiotics, the average bed head elevation angle, MCP-1, CEPPIS score and stress hyperglycemia are the independent influencing factors of VAP in intensive care unit. Clinical intervention programs should be made according to the above factors in order to reduce the incidence of VAP and optimize the quality of life of patients.

[Key words] monocyte chemoattractant protein-1; improved pulmonary infection score; stress hyperglycemia; ventilator associated pneumonia; influence factors

呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia, VAP)是机械通气常见的并发症,其是指通气治疗48h后至停止通气期间出现肺实质性感染疾病,增强撤机困难程度,延长ICU停留和住院时间,增加医疗成本,甚至造成患者死亡,因而VAP的早期干预和降低发生率尤为重要[1-2]。相关研究指出[3]VAP的发生与病原菌感染、基础疾病及抗生素滥用等相关,而ICU内及早预防和针对性干预治疗是临床治疗VAP的主要原则。单核细胞趋化蛋白1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)是指由白色脂肪细胞分泌的趋化因子,可介导单核细胞和T细胞作用,调节机体免疫和炎症反应[4]。改良临床肺部感染评分(improved pulmonary infection score, CEPPIS)是基于常规临床肺部感染评分,将超声检查替代床边胸片、降钙素原替代白细胞计数,可辅助VAP的诊断[5]。应激性高血糖是指机体受到手术、急性心肌梗死及重度烧伤等刺激下血糖快速上升的病理症状,其与感染性疾病相关[6],三者均与炎症疾病相关,但具体应用VAP的研究相对较少,本文探讨MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖水平在重症监护病房VAP患者中的检测及相关危险因素,旨在为临床提供依据。

1.资料与方法

1.1 一般资料

本院伦理委员会知情同意本研究,选择201710月至202012月本院重症监护病房收治的341例机械通气患者,根据机械通气期间是否发生VAP,符合以下诊断标准[7]①胸部X光线片提示斑状浸润性阴影、片状,或伴有胸腔积液;②呼吸道脓性分泌物;③体检显示肺部出现肺实变体征;④ 发热;⑤ 白细胞计数>10´109/LVAP符合①和②~⑤的任一条件;将患者分成VAP(n=139)和非VAP(n=202)

纳入标准:① 所有患者均首次在重症监护病房行机械通气,时间至少48h;② 年龄18岁;③ 近期未服用抗生素等药物,病例资料齐全者;④ 患者及其家属知情同意本方案,并签署知情同意书。

排除标准:① 合并自身免疫疾病、血液系统疾病者;② 糖尿病患者;③ 合并患有恶性肿瘤者;④ 合并颅脑损伤、腰麻术后特殊手术体位者;⑤ 重症肌无力危象者;⑥ 治疗前存在呼吸道感染或免疫功能缺陷者;⑦ 不配合治疗和基线资料采集者。 

1.2方法

1.2.1 细菌培养

VAP患者确诊后,常规禁饮禁食,次日清晨取黏膜分泌物行病原学检测,即拭子法采集鼻咽喉部黏膜的分泌物,并将拭子放置于无菌杯中,常规培养方法:制备鼻粘膜分泌物振荡液,接种在流感嗜血杆菌分离平板和哥伦比亚血平板上,培养温度为37℃,培养时间36~48h;细菌鉴定:应用德国西门子MicroScan WalkAway-40型号全自动分析仪鉴定细菌菌属,并详细记录菌种数量。

1.2.2 血清MCP-1CEPPIS评分

血清MCP-1:于机械通气48h时采集患者空肘静脉空腹血2ml,加入抗凝管中,应用德国IKAG-L型号离心机,具体参数:3000r/min,半径:10cm,时间10min,温度-4℃,上清液为目标产物。应用BioTek Synergy H1MF全自动酶标仪检测MCP-1,所有操作均严格按照说明书进行。

CEPPIS评分[8]:该评分系统包括体温、降钙素原、气管分泌物、氧合指数、肺部超声浸润影、气管吸取物定量培养等方面,具体计分方式:36.0≤体温<38.4℃,0分;38.5≤体温<38.9℃,1分;体温<36.0℃≥39.0℃2分。②降钙素原范围,<0.5ng/ml0分;0.5~1ng/ml1分;>1ng/ml2分。③ 气管分泌物,非脓性0分;脓性,2分。④ 氧合指数>240mmHg0分;氧合指数240mmHg;⑤ 肺部超声浸润影,阴性0分,阳性2分。⑥气管吸取物定量培养104CFU/ml0分;>104CFU/ml2分,各维度评分之和即CEPPIS总评分。

1.2.3 基线资料 

研究小组成员自行设计基线调查表,问卷内容涉及性别、年龄、民族、体质量指数、机械通气时间、肠饲营养时间、入住ICU时间、总住院时间、应激性高血糖[9](通气前未见糖尿病指征,机械通气后2次出现空腹血糖数值>7.0mmol/L)、抗菌药物使用时间、原发疾病、平均床头抬高角度、饮酒史、吸烟史及基础疾病等参数,双人复核,确保收集数据的可靠性和准确性。

1.2.4 统计学方法

采用SPSS 25.0,计量资料符合正态分布,以( ±s)表示,组间行t检验;计数资料以[n(%)]表示,比较采用χ2检验;应用ROC曲线确定血清MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖对VAP的诊断效能;Logistic回归分析确定发生VAP的独立危险因素,P<0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 VAP患者病原学分布

139VAP患者鼻黏膜分泌物共分泌152株细菌,其中革兰氏阴性菌105株,占比为69.05%,以鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌为主;革兰阳性菌47株,占比为30.92%,以金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌为主,见表1

1 VAP患者病原学分布

Tab.1 Etiological distribution of VAP patients [n (%)]

病原菌

株数

占比(%)

革兰阴性菌

105

69.08

鲍曼不动杆菌

41

26.97

肺炎克雷伯菌

28

18.42

铜绿假单胞菌

18

11.84

大肠埃希菌

12

7.89

产酸克雷伯菌

6

3.96

革兰阳性菌

47

30.92

金黄色葡萄球菌

25

16.45

溶血葡萄球菌

14

9.21

肺炎链球菌

8

5.26

总计

152

100.0

2.2 血清MCP-1CEPPIS评分

VAP组患者血清MCP-1CEPPIS评分明显高于非VAP(P<0.05),见表2 

2 两组患者血清MCP-1CEPPIS评分比较( ±s)

Tab.2 Comparison of serum MCP-1 and CEPPIS scores between the two groups ( ±s)

组别

n

MCP-1(mg/L)

CEPPIS评分()

VAP

139

149.23±12.31

7.79±1.01

VAP

202

130.01±10.98

5.58±0.89

t

15.113

21.318

P

<0.001

<0.001

2.3 诊断效能

MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖作为检验变量,以是否发生VAP为状态标量,以“敏感度”为Y轴,以“1-特异性”为X轴绘制得ROC曲线(见图1)。根据ROC曲线可得,MCP-1诊断的临界值为140.23mg/L,其对应的敏感度为65.47%,特异性为62.87%AUC0.801(95%CI:0.750~0.852)CEPPIS评分诊断的临界值为6.10分,其对应的敏感度为59.71%,特异性为59.90%AUC0.760(95%CI:0.707~0.812);应激性高血糖在最佳临界切点时,其敏感度为54.68%,特异性为57.92%AUC0.631(95%CI:0.564~0.698),有预测价值。

1 ROC曲线图

Fig. 1 ROC graph

2.4单因素分析

两组患者在年龄、机械通气时间、应激性高血糖、抗菌药物使用时间及平均床头抬高角度等参数差异有统计学意义(P<0.05),见表3

3 机械通气发生VAP单因素分析

Tab.3 Univariate analysis of VAP in patients with mechanical ventilation

<, TD style="BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-BOTTOM: 0pt; PADDING-LEFT: 5.4pt; WIDTH: 9.72%; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-TOP: 0pt; mso-border-bottom-alt: 0.5000pt solid windowtext" vAlign=top width="9.72%">

基线资料

VAP(n=139)

VAP(n=202)

χ2

P

性别

0.350

0.554

87(62.59)

120(59.41)

52(37.41)

82(40.59)

年龄()

4.693

0.030

≥60

92(66.19)

110(54.46)

<60

47(33.81)

92(45.54)

民族

1.493

0.222

汉族

125(89.93)

189(93.56)

其他

14(10.07)

13(6.44)

体质量指数(kg/m2)

2.286

0.319

<18.5

38(27.34)

65(32.18)

18.5~23.9

81(58.27)

101(50.00)

>23.9

20(14.39)

36(17.82)

机械通气时间(d)

30.473

<0.001

<4

42(30.22)

70(34.65)

4~7

40(28.78)

101(50.00)

>7

57(41.00)

31(15.35)

原发疾病

5.767

0.124

颅脑损伤

34(24.46)

66(32.67)

脑梗死

51(36.69)

51(25.25)

多器官功能障碍综合征

24(17.27)

36(17.82)

脑出血

30(21.58)

49(24.26)

肠饲营养时间(d)

0.225

0.635

<10

101(72.66)

142(70.30)

≥10

38(27.34)

60(29.70)

入住ICU时间(d)

2.233

0.135

<14

87(62.59)

110(54.46)

≥14

52(37.41)

92(45.54)

总住院时间(d)

3.188

0.074

<30

99(71.22)

125(61.88)

≥30

40(28.78)

77(38.12)

应激性高血糖

102.751

<0.001

125(89.93)

70(34.65)

14(10.07)

132(65.35)

抗菌药物使用时间(d)

42.620

<0.001

<10

55(39.57)

151(74.75)

≥10

84(60.43)

51(25.25)

平均床头抬高角度(°)

17.823

<0.001

<30

81(58.27)

71(35.15)

30

58(41.73)

131(64.85)

饮酒史

0.333

0.564

15(10.79)

18(8.91)

124(89.21)

184(91.09)

吸烟史

2.018

0.155

20(14.39)

19(9.41)

119(85.61)

183(90.59)

冠心病

3.585

0.058

31(22.30)

29(14.36)

108(77.70)

173(85.64)

高血压病

1.271

0.260

24(17.27)

26(12.87)

115(82.73)

176(87.13)

2.5 Logistic回归分析

以差异有统计学意义的指标为自变量,以是否发生VAP为因变量,行Logistic回归分析,结果显示,机械通气时间(>7d) (OR=2.392, 95%CI: 1.038~5.512)应激性高血糖(OR=1.831, 95%CI: 1.237~2.710)抗菌药物使用时间(≥10d)(OR=1.495, 95%CI: 1.032~2.165)平均床头抬高角度(<30°) (OR=2.052, 95%CI: 1.120~3.761)血清MCP-1 (OR=1.354, 95%CI: 1.093~1.676)CEPPIS评分(OR=1.831, 95%CI: 1.433~2.340)是影响患者发VAP的独立影响因素(P<0.05),赋值见表4Logistic回归分析见表5

4 变量赋值

Tab.4 Assignment of variables and dummy variables

因素

变量

赋值

是否发生VAP

Y

”=1”=2

年龄

X1

 “<60”=1“≥60”=2

机械通气时间

X2

<4d”=1“4~7d”=2>7d”=3

应激性高血糖

X3

”=1是”=2

抗菌药物使用时间

X4

“<10d”=1“≥10d”=2

平均床头抬高角度

X5

“≥30°”=1<30°”=2

血清MCP-1

X6

<140.23mg/L”=1“≥140.23mg/L”=2

CEPPIS评分

X7

<6.10”=1“≥6.10”=2

5机械通气VAP发生的Logistic回归分析

Tab.5 Logistic regression analysis of VAP in mechanically ventilated patients

因素

β

S.E.

Wald

P

OR

95%CI

机械通气时间(>7d)

0.872

0.426

4.190

0.041

2.392

1.038~5.512

应激性高血糖

0.605

0.200

9.151

0.002

1.831

1.237~2.710

抗菌药物使用时间(≥10d)

0.402

0.189

4.524

0.033

1.495

1.032~2.165

平均床头抬高角度(<30°)

0.719

0.309

5.414

0.020

2.052

1.120~3.761

血清MCP-1

0.303

0.109

7.727

0.005

1.354

1.093~1.676

CEPPIS评分

0.605

0.125

23.426

<0.001

1.831

1.433~2.340

常数项

-1.209

0.455

7.060

0.008

-

-

3.讨论

机械通气是挽救呼吸衰竭等重症疾病患者生命的重要方式,可有效降低重症监护病房的病死率,但仍存在并发症影响机械通气的正常进行,其中VAP最为常见[10]VAP是目前主要的院内获得性肺炎,约占85%,临床通常表现为发热、气管分泌物、肺部超声浸润影等,VAP将会造成延长机械通气时间、增加治疗费用及影响预后等不良事件,已成为临床关注重点[11]。现阶段临床尚无诊断VAP的金标准,仅能根据影像学、血清指标、临床症状及细菌培养等方式综合评估,在预防和治疗VAP方面存在一定的局限性[12],本文研究VAP的预测方式和危险因素,旨在为临床降低和控制VAP发生率提供依据。

本文结果表明,341例机械通气患者根据是否发生VAP,将患者分成VAP(n=139)和非VAP(n=202)VAP的发生率为40.76%,略高于范蓓蓉等[13]研究的35.38%,可能与原发疾病和样本量相关,同时对VAP组患者行鼻粘膜分泌物细菌培养,以鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌等病原菌为主,临床需根据上述细菌培养结果针对性给予抗菌药物,避免抗生素滥用增加耐药性。VAP组患者血清MCP-1CEPPIS评分明显高于非VAP组,且VAP组应激性高血糖发生率明显高于非VAP组,进一步比较三者指标ROC曲线结果,MCP-1诊断的临界值为140.23mg/L,其对应的敏感度为65.47%,特异性为62.87%AUC0.801(95%CI:0.750~0.852)CEPPIS评分诊断的临界值为6.10分,其对应的敏感度为59.71%,特异性为59.90%AUC0.760(95%CI:0.707~0.812);应激性高血糖在最佳临界切点时,其敏感度为54.68%,特异性为57.92%AUC0.631(95%CI:0.564~0.698),有预测价值;同时Logistic回归分析证实其是VAP发生的独立危险因素。分析认为,MCP-1归属于趋化因子,在介导机体炎症反应和免疫功能方面具有重要作用,研究发现[14-15]MCP-1可参与机体多重生理过程,如促进炎症反应而加快动脉粥样硬化进程,增强癌细胞的增殖、分化作用,而针对VAP患者,中性粒细胞数量急促升高,调节巨噬细胞功能,而MCP-1可增强巨噬细胞分泌白细胞介素等炎性因子,加重病情,因而MCP-1可作为机体炎症反应和VAP感染发生的重要指标。临床肺部感染评分是目前评估VAP的重要工具之一,可依据体温、白细胞计数、气管分泌物、氧合指数及胸片等维度综合确诊VAP,但床边胸片受限于放射暴露、图片质量及临床医师读片能力等因素,而白细胞计数特异性弱,易影响VAP的评估,而CEPPIS评分将上述不利因素替代为客观、系统的评分,以提高VAP诊断准确率[16-17]。机械通气是有创性治疗方式,患者因创伤、感染、脏器官功能不全等因素刺激机体,使其处于高应激状态,提高机体血糖水平,增强胰岛素抵抗,诱发机体感染,即应激性高血糖加重机体感染,而感染又会刺激血糖紊乱的发生、发展,形成恶性循环,增加ICU治疗难度[18]此外,Logistic回归分析表明机械通气时间(>7d) (OR=2.392, 95%CI: 1.038~5.512)抗菌药物使用时间(≥10d)(OR=1.495, 95%CI: 1.032~2.165)平均床头抬高角度(<30°) (OR=2.052, 95%CI: 1.120~3.761)是影响患者发VAP的独立影响因素(P<0.05),即医护人员根据患者实际病情,严格规定撤机标准,降低机械通气时间;在机械通气时抬高床头角度,改变体位,同时根据细菌培养结果选择适宜的抗菌药物,避免抗生素的滥用。

综上所述,呼吸机相关性肺炎以鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌为主,MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖可预测VAP的发生,且机械通气时间、抗菌药物使用时间、平均床头抬高角度、MCP-1CEPPIS评分和应激性高血糖是重症监护病房发生VAP的独立影响因素,宜根据上述诸因素制定临床干预方案,以降低VAP发生率,优化患者生活质量。

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