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危重症新型冠状病毒肺炎患者行体外膜氧合干预的疗效分析

2020-09-01 134 上传者：管理员

摘要：目的探讨对危重症新型冠状病毒肺炎(COVID-19)患者行有创机械通气(IMV)或体外膜氧合(ECMO)干预的疗效及相关危险因素分析。方法回顾性分析武汉150例实验室确诊的COVID-19危重症患者临床资料。比较接受IMV治疗患者(IMV组)和接受无创通气、经鼻高流量氧疗(HFNC)和无辅助通气治疗患者(非IMV组)的临床转归,同时将IMV患者分为ECMO组和非ECMO组进行亚组分析。采用单变量分析和多变量logistic回归分析方法,分析COVID-19危重症患者入ICU后行IMV治疗、ECMO治疗的危险因素。结果 IMV组死亡率明显高于非IMV组(69.7%vs. 8.2%,P<0.001)。单因素分析显示,IMV组与非IMV组间患者白细胞(WBC)、血红蛋白(Hb)、C反应蛋白、降钙素原(PCT)、总胆红素(Tbil)、肌红蛋白(Mb)有显著性差异。多变量回归显示,较高WBC(OR 4.897,95%CI 2.165～11.073,P<0.001)、PCT(OR 2.865,95%CI 1.309～6.269,P=0.008)和较低Hb(OR 0.313,95%CI 0.134～0.735,P=0.008)是患者接受IMV治疗的独立危险因素。而相对于非ECMO组患者,接受ECMO治疗患者年龄更小,合并冠心病比例更高(P=0.01),以及更高水平的PCT、天冬氨酸氨基转移酶、Tbil、Mb、纤维蛋白原、部分凝血原时间、以及D-二聚体>0.5的比例,并且入院至接受IMV治疗的间隔时间更短,而氧合指数(PaO2/FiO2)更低。多元回归分析结果提示年龄大于65岁(OR 0.175,95%CI 0.036～0.855,P=0.031)和较高的PaO2/FiO2(OR 0.014,95%CI 0.001～0.143,P<0.001)是患者接受非ECMO治疗的独立危险因素。ECMO组的存活率显著高于非ECMO组(52.6%vs. 13.7%,P<0.001)。结论入ICU时患者WBC、Hb水平是患者行IMV治疗的独立危险因素,而患者年龄以及PaO2/FiO2是患者行ECMO治疗的独立危险因素。与IMV支持相比,ECMO治疗是一种相对可靠的治疗方案,可显著降低COVID-19危重症患者死亡率。

关键词：
体外膜氧合
危重症
新型冠状病毒肺炎
机械通气
死亡率
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由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型引起的2019年冠状病毒病(coronavirus disease-19, COVID-19)正在全球蔓延,截至2020年5月30日,全球共报告感染5 888 498例,死亡363 210例(约占全球死亡率的6.2%)。世界卫生组织估计,81%的COVID-19患者症状轻微,约14%进展为重症,而5%可进展为危重症。总病死率为2.3%,但报告的危重症患者死亡率可高达49.0%[1]。在COVID-19重症患者中,有67%～85%可导致急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)[2,3]。根据这些证据,COVID-19患者发生ARDS时,可采用有创机械通气(invasive mechanical ventilation,IMV)来解决难治性低氧血症。当患者症状更为严重时,世卫组织和NHCC(North Hennopin Community College)建议,可采用体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)提供呼吸支持(如有必要,同时循环支持)[4,5]。IMV和ECMO的规范应用可以显著降低重症患者的死亡率,归因于合理的用药和及时的治疗干预。本研究旨在探讨对COVID-19感染患者行IMV或ECMO干预的疗效及相关危险因素分析。

1、对象与方法

1.1研究对象

这项回顾性队列研究纳入了150名在2020年1月6日至3月18日期间实验室确诊的COVID-19危重病患者。本研究入组患者来自包含武汉火神山医院在内的军队、地方支援武汉临时组建医院收治的150例实验室确诊的COVID-19危重病患者,所有临时组建医院均为中国政府为应对COVID-19的爆发而专门建设的,主要用于治COVID-19患者。诊断标准依据中华人民共和国国家卫生委员会新型冠状病毒防控指南(第5版)[5]。

1.2观察指标

①患者基本情况:性别、年龄、原发疾病等;②临床指标:患者收入ICU时的实验室检验结果,如动脉血气分析指标(pH值)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)、血小板(platelet, PLT);感染相关指标:白细胞(white blood cell,WBC)、C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、降钙素原(procalcitonin,PCT);肝肾功能:血肌酐(serum creatinine, SCr)、血尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartic transaminase, AST)、总胆红素(total bilirubin,TBil)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP);心肌酶谱相关指标:乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)、肌钙蛋白(troponin,cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CKMB)、肌红蛋白(myohemoglobin,Mb);凝血功能指标:纤维蛋白原(fibrinogen,Fbg)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、凝血酶原时间(prothrombin time,PT)、D-二聚体;③机械通气开始时间、机械通气模式及参数、氧合指数(PaO2/FiO2)等。

1.3研究终点及分组

截止目前,所有入组患者均已出院或死亡。依据患者接受呼吸支持治疗措施,分为接受IMV治疗患者(IMV组)和非IMV(包括无创通气、高鼻流量氧疗和无辅助通气)治疗患者(非IMV组);而IMV组患者进一步分为接受ECMO组患者(ECMO组)和非ECMO组。

1.4统计学方法

使用SPSS 22.0软件进行统计学处理。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x¯±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验;偏态分布的计量资料以中位数(四分位数)[M(QL,QU)]表示,两组间比较采用秩和检验。计数资料以百分比表示,两组间比较采用X2检验或Fisher确切概率法。采用单变量分析和多变量logistic回归分析方法,分析COVID-19感染危重症患者入ICU后行IMV治疗、ECMO治疗的危险因素。先采用Logistic单因素分析筛选出的危险因素,进一步对单因素分析中P<0.02的变量通过多因素stepwise logistic回归分析进行比较研究。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1患者基本资料及临床特征

患者临床资料数据来源于包含武汉火神山医院在内的军队、地方支援武汉临时组建医院的医疗数据库。150例患者平均年龄67.8岁(35～100岁),男性占63.3%。高血压(58.7%)是最常见的合并症,其次是糖尿病(20%)和冠状动脉粥样硬化性心脏病(8%)。其中61例患者接受了非IMV支持治疗,而89例(59.3%)由于呼吸衰竭需要接受IMV治疗。研究人群中合计死亡67例,总体死亡率44.7%。与非IMV组相比,IMV组死亡率明显升高(69.7% vs. 8.2%,P<0.001)(表1)。IMV组89例患者中38例(42.7%)接受了ECMO治疗,ECMO组的存活率高于非ECMO组(52.6% vs. 13.7%,P<0.001)(表2)。

2.2危重症患者接受IMV、ECMO治疗的危险因素分析

单因素分析显示,IMV组与非IMV组间患者WBC、Hb、CRP、PCT、Tbil、Mb有显著性差异,但两组之间年龄、性别及并发症发生率无显著性差异(表3)。进一步多变量回归显示,较高WBC(OR 4.897,95%CI:2.165～11.073,P<0.001)、PCT(OR 2.865,95%CI:1.309～6.269,P=0.008)和较低Hb(OR 0.313,95%CI:0.134～0.735,P=0.008)是患者接受IMV治疗的独立危险因素(表4)。

单因素分析显示,相对于非ECMO组患者,接受ECMO治疗患者年龄更小,合并冠心病比例更高(P=0.01),更高水平的PCT、AST、Tbil、Mb、Fbg、PT、以及D-二聚体>0.5 mg/L的比例(表5),并且入院至接受IMV治疗的间隔时间更短,而PaO2/FiO2更低(表6)。进一步多变量回归显示,年龄大于65岁(OR 0.175,95%CI:0.036～0.855,P=0.031)和较高的PaO2/FiO2(OR 0.014,95%CI:0.001～0.143,P<0.001)是患者接受非ECMO治疗的独立危险因素(表7)。

表1 IMV组和非IMV组患者人口统计学分析及治疗结局

表2 ECMO组和非ECMO组患者人口统计学分析及治疗结局

表3 IMV组和非IMV组患者检验指标的比较

表4 IMV组和非IMV组患者患者危险因素多变量logistic回归分析

3、讨论

危重型COVID-19患者病情进展非常迅速,大多数COVID-19合并严重ARDS患者早期肺复张及俯卧位可一定程度上改善患者氧合状况,但随着病情进展,却收效甚微。及时准确的临床决策,依据患者病情选择合适的治疗方案极为关键。本研究结果显示,在进入ICU时病情更为复杂、伴有更严重的低氧血症和炎症反应,以及合并更多器官损伤和继发性细菌感染倾向的患者,在ICU治疗后期接受IMV的概率显著升高。根据美国食品和药物管理局建议,PCT已被广泛用于指导下呼吸道感染的抗生素治疗[6],在之前的一项研究中,PCT增高已被报道与COVID-19患者死亡显著相关[7]。而本研究中的多因素分析首次表明,PCT的升高与COVID-19患者需要接受IMV治疗独立相关,对于指导危重型COVID-19患者的机械通气应用时机具有一定的指导意义。

在本队列研究中,大约60%的65岁以下接受IMV的COVID-19患者使用了ECMO。根据体外生命支持组织COVID-19的临时指南,高龄是绝对的禁忌证[8],因为机体免疫力下降和生理机能恶化的老年人不太可能经受ECMO相关并发症的风险,而且,大量研究证明患者高龄提示ECMO预后不良[7]。此外,PaO2/FiO2的比值被认为是对ARDS严重程度进行分级的氧合评价指标,也反映了机体本身肺功能和人工肺支持的水平。毋庸置疑,及时的ECMO治疗能降低危重型COVID-19患者的早期病死率,但COVID-19患者ECMO辅助时间普遍较长,而最终能否改善患者预后,对于心肺功能、凝血指标、感染情况等基础功能要求较高,这些均提示对于高龄、脏器基础状况差的COVID-19患者启用ECMO时应严格评估风险及适应证。

表5 ECMO组和非ECMO组患者检验指标比较

表6 ECMO组和非ECMO组呼吸支持指标比较

表7 ECMO治疗组和非ECMO有创通气组危险因素多变量logistic回归分析

与H1N1大流行的经验相似[9],本研究中几乎所有接受ECMO治疗的患者都出现了严重的ARDS。在前期一项研究中,ECMO被认为是抢救性治疗措施[10]。与最近的研究一致[11],本研究结果提示ECMO支持是一种相对可靠的治疗方案,与非ECMO组相比COVID-19危重症患者死亡率显著降低(P<0.001)。但由于本研究入组患者相对较少;且应用ECMO救治危重症者患者时考虑医疗资源及患者的身体承受能力,故对ECMO患者的选择有一定的倾向性;以及受限于其回顾性研究性质,故所得出的结论推广应用时需慎重。

综上所述,较高水平的WBC、PCT和较低水平的Hb是危重型COVID-19患者后期接受IMV治疗的独立危险因素。而在接受IMV治疗的COVID-19患者中,PaO2/FiO2较低和年龄在65岁以下的患者接受ECMO治疗的可能性较高。本研究对于合理制订患者的个体化治疗方案具有一定的临床指导意义,而及时对合适的危重型COVID-19患者实施IMV和ECMO治疗,对于有效改善危重患者的临床管理和预后极为关键。

李双磊,赖巍,杜中涛,马新华,申华,冯泽坤,卢俊宇,熊瑶瑶,吴扬,张智健,任崇雷,肖苍松.体外膜氧合在救治危重新型冠状病毒肺炎患者中的应用:回顾性队列研究[J].中国体外循环杂志,2020,18(04):197-202.