经颅多普勒可预测严重脓毒症或脓毒性休克患

任星姝彭米林翻译张丽娜校对

背景和目的：脓毒症是儿科重症监护病房(ICU)入院的常见原因。脓毒症相关性脑病(SAE)可能由于这些患者的脑功能障碍而发生，并可能与脑微循环受损有关。经颅多普勒(TCD)可以用来检测这种损伤。在这项研究中，我们旨在评估经颅多普勒超声在预测严重脓毒症或脓毒性休克患者的SAE和死亡率方面的作用。

患者和方法：这项前瞻性研究纳入了75名因严重脓毒症或脓毒性休克而入院的儿童。入院后，所有患者都要进行仔细的病史采集、彻底的临床检查和标准的实验室检查。临床疾病的严重程度用儿童死亡率(PRISM)III评分进行评估。在入院的第一天，在有或无血管升压药的收缩压正常化后进行TCD检查。主要研究结果是SAE患者TCD测量的差异，次要结果是ICU出院或死亡率。

结果：这项研究包括45名患有SAE的儿童和30名年龄和性别相匹配的没有SAE的儿童。在这项研究中，与非SAE患者相比，SAE患者的搏动指数[PI；中位数和四分位数间距(IQR)：1.15(0.98-1.48)比1.0(0.95-1.06)，p=0.]和阻力指数[RI；中值数(IQR)：0.68(0.61-0.77)比0.62(0.59-0.64)，p=0.]显著升高。PI和RI作为随后SAE发生的预测因子表现良好[曲线下面积(AUC)：分别为0.72和0.73]。SAE患者中非幸存者的PRISM-III显著增高。受试者工作特征(ROC)曲线分析显示PI和RI作为随访结束时死亡率的预测指标表现良好。

结论：SAE患儿脑血管阻力高，与死亡率增加有关。

关键词：脓毒性休克，脑血管阻力，搏动指数，脓毒性脑病，经颅多普勒

引言

在发展中国家，脓毒症占儿科重症监护病房(PICU)入院人数的70%。脑功能障碍是脓毒症最严重的后遗症之一，可表现为脓毒症相关性脑病(SAE)。脓毒性脑病的发病率为8-70%。SAE的临床范围从轻微的定向障碍或躁动到严重的意识障碍，没有直接感染或侵犯中枢神经系统。SAE患者的死亡率很高。Wilson和Young将脓毒症引起的脑功能障碍重新定义为脓毒症相关性脑病，这是PICU中一种非常常见的疾病，死亡率高，住院费用高，儿童多见。儿童脓毒性脑病的发病机制尚不清楚。血管舒缩功能障碍被认为是SAE的主要病因，常导致脑血流调节障碍，直接影响脑功能和脑血液循环。

脑微循环障碍和脑血流紊乱可能是SAE的发病机制。这可能与脓毒症相关全身炎症反应过度的情况下，大脑血管系统中内皮素-1的局部生成增加有关。

床旁经颅多普勒(TCD)可为儿童脑血管血流动力学提供重要的诊断和预测，如脑外伤、颅内高压、血管痉挛、卒中、脑血管疾病、中枢神经系统感染和脑死亡。从多普勒频谱可以得到三个主要参数：血流方向、速度和动脉阻力指标。后者包括搏动指数(PI)和阻力指数(RI)。据报道，在成人脓毒症期间PI增加。

在这项研究中，我们的目的是评估TCD在预测重症脓毒症或脓毒性休克患者的SEA和死亡率方面的作用。

方法

这项前瞻性研究在埃医院进行。研究方案得到当地伦理委员会的批准，得到了纳入研究的儿童的法定监护人在入院时的知情同意。

我们分为两组：第一组为严重脓毒症或脓毒性休克合并脑病的儿童，脑脊液分析正常，头部计算机断层扫描无原发性脑部病灶，或任何代谢紊乱，如电解质紊乱，尿毒症，或在急诊室和PICU入院前出现高氨血症。这是为了消除感染性脑膜炎、脑炎或继发于脓毒症以外的脑病的可能性。

另一组包括没有脑病的危重儿童。脓毒症是根据年国际共识会议的建议进行定义和分类的。急性精神状态改变并伴有脓毒症或脓毒性休克的患者可能出现SAE。在脑病组，我们包括严重脓毒症或脓毒性休克患儿，其意识水平有任何程度的紊乱，从嗜睡到昏迷。全面无反应性评分(FOUR)总分16分。FOUR评分是一个昏迷量表，由四个部分组成（眼睛反应、运动反应、脑干反射和呼吸）。

入院后，所有患者都要进行仔细的病史采集、彻底的临床检查和标准的实验室检查。临床疾病的严重程度采用儿童死亡率(PRISM)III评分进行评估。

神经影像学研究排除了脑血管事件。在入院的第一天，在有或无血管升压药的收缩压正常化后进行TCD检查。我们用收缩压的百分位数来达到年龄最小的百分之五。

使用美国制造的超声机(GELogiqRP3)，其探头为3MHz的TCD探头。探头穿过颅骨两侧的颞骨窗。颞窗检查大脑中动脉。PI和RI计算如下：PI=收缩速度-（舒张速度/平均速度）；RI=收缩速度-（舒张速度/收缩速度）。每侧大脑的每一次测量都重复三次，并考虑最高值进行分析。记录大脑两侧的平均值。主要研究结果是脓毒性脑病患儿与完全清醒非脓毒症危重患儿的PI和RI值的差异，次要结果是ICU出院或死亡。影像由重症监护医生记录，并由放射科医生复查解释。重症监护医生接受了儿科放射科医生关于正确获取图像的培训。咪达唑仑镇静是机械通气病人治疗的一部分，有助于降低颅内压，在开始使用咪达唑仑之前计算FOUR。

数据分析使用SPSS软件，版本21(SPSS；IBM，芝加哥，IL，USA)。数据表示为定量变量的平均值和标准差或中位数和四分位数间距(IQR)，以及定性变量的频率和百分比。组间比较采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验，定性变量采用卡方检验或Fisher精确检验。采用受试者工作特性(ROC)曲线分析来识别PI和RI的预测性能。p0.05被认为具有统计学意义。

结果

这项研究包括45名患有SAE的儿童和30名年龄和性别相匹配的无脑病的危重症儿童。他们都是既往体健的儿童。诊断结果见表1。对照组包括格林-巴利综合征、毛细支气管炎、支气管哮喘、腹部手术后、先天性心脏病和急性溶血性贫血。研究组之间关于临床数据和预后参数的比较显示，脑病患者的PRISMIII评分显著较高(20.0±6.0vs.6.8±1.0，p0.)。在随访结束时，他们使用升压药、机械通气和死亡患者的频率也明显较高。此外，还发现脑病患者的PI[中位数(IQR)：1.15(0.98-1.48)比1.0(0.95-1.06)，p=0.]和RI[中位数(IQR)：0.68(0.61-0.77)比0.62(0.59-0.64)，p=0.]显著升高。PI和RI作为后续SAE发生的预测因子表现良好[曲线下面积(AUC)：分别为0.72和0.73]（表1、表2、图1）。相关分析显示脑病患者PI与PRISM-III评分呈显著正相关，PI与FOUR评分呈显著负相关（表3）。脑病组存活者和未存活者的比较显示，未存活者的PRISMIII和FOUR评分显著更高。未存活者的机械通气频率也较高，ICU住院时间较短。此外，他们在基线检查时的PI和RI明显高于存活者（表4）。ROC曲线分析显示PI和RI作为随访结束时死亡率的预测因子表现良好（表5，图2）。在单因素分析中，PRISM评分、血管升压药的使用、PI和RI是SAE的显著预测因子。然而，在多变量分析中，只有PRISM评分、PI和RI仍然具有显著性（表6）。在单变量分析中，PRISM评分、FOUR评分、PI和RI是死亡率的显著预测因子。然而，在多变量分析中，只有PRISM评分和RI具有显著性（表7）。

讨论

脓毒症相关的典型神经损伤是脓毒性脑病，是一种可逆性中枢神经系统功能障碍，临床表现从昏迷、无反应到严重的躁动和易怒。脑自动调节的改变和微循环的改变可以解释在没有严重全身性低血压的情况下局部低灌注。脓毒症期间脑自动调节功能受损的几个潜在原因已被确认，包括一氧化氮积聚、神经炎症引起的血脑屏障破坏以及微循环受损。

根据TCD得到的PI和RI评估，严重脓毒症和脓毒性休克与脑血管阻力增加之间的关系曾被报道过。进一步的研究表明，与目前的无SAE的患儿相比，SAE患者的PI明显高于无SAE患者。这些发现得到了Schramm等人的结论的支持。他用TCD来评估严重脓毒症或脓毒性休克合并脓毒症性谵妄(SAD)的成人危重病人脑血管自动调节。他们注意到在ICU入院第一天脑血管自动调节受损与随后发生的SAD之间存在显著的关联。

另一项针对成人脓毒症患者的研究发现，TCD在入院后第一天出现的PI是后续SAE的重要预测因子，具有良好的敏感性和特异性。此外，这项研究招募了名成人脓毒症患者，报告了脓毒症相关的脑功能障碍和TCD检测到的大脑自动调节改变之间的显著关联。

在本研究中，PI与FOUR评分呈显著负相关(p=0.)。这意味着脑血管阻力(CVR)随着昏迷的加深(FOUR评分下降)而增加。在不同的研究中也发现了相似的结果，这些研究表明CVR越高，意识障碍或谵妄就越多。

PI与PRISMIII估计的疾病严重程度相关，这与Pierrakos等人以前的成人数据不同。APACHEⅡ评分与首次入院时的GCS评分无明显相关性。然而，与我们这组儿童不同，在他们的研究中，并不是所有的成人都有严重的脓毒症或脓毒性休克。

本研究的总死亡率为32.0%。与Gorgis等人和Fitzgerald等人的美国和多国研究报告的10.5%和24.9%的死亡率相比，这一数字相对较高。但这比Nyirasafari等人来自卢旺达的研究报告的50.0%的死亡率要低。然而，我们的死亡率符合中国29.6%的数据。目前的研究发现，与存活者组相比，未存活者组的PI和RI值更高。其他研究显示高CVR与死亡率之间存在同样的联系。

Sanz等人对49例小儿脓毒性休克患者进行了脑部影像学检查，在神经影像学上发现的最常见的急性脑损伤模式是缺血和脑炎（即临床感染情况下的脑水肿/损伤）。Sandquist等人研究了脓毒症患儿的神经影像学，重点

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