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调整治疗特征后H1N1流感相关急性呼吸窘迫综合征严重程度的评估

  • 布伦特·Riscili

    从属关系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心肺、过敏、重症护理和睡眠医学部,美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

  • 泰勒b·安德森,

    联系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

  • 哈莉·c·普雷斯科特,

    联系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

  • 马修·c·Exline

    从属关系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心肺、过敏、重症护理和睡眠医学部,美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

  • 玛杜丽m . Sopirala

    从属关系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心传染病科,美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

  • 加里·s·菲利普斯

    联系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心生物统计学中心

  • Naeem a阿里

    naeem.ali@osumc.edu

    从属关系美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心肺、过敏、重症护理和睡眠医学部,美利坚合众国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学医学中心内科

调整治疗特征后H1N1流感相关急性呼吸窘迫综合征严重程度的评估

  • 布伦特·Riscili
  • 泰勒b·安德森,
  • 哈莉·c·普雷斯科特,
  • 马修·c·Exline
  • 玛杜丽m . Sopirala
  • 加里·s·菲利普斯
  • Naeem a阿里
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摘要

大流行性流感导致几个大洲的医疗保健利用显著增加,包括使用高强度救援疗法,如体外膜氧合(ECMO)或高频振荡通气(HFOV)。2009年大流行性流感的严重病情使卫生资源紧张。由于ARDS患者的肺损伤可受到日常治疗和多器官功能衰竭的影响,我们进行了一项回顾性队列研究,以了解调整治疗后H1N1相关性ARDS的严重程度。60例被确诊为在ICU住院后24小时内因“直接伤害”而发生ARDS,随访3个月。23人(38.3%)在住院72小时内H1N1呈阳性。将这些h1n1相关性ARDS病例与非h1n1相关性ARDS患者进行比较。与h1n1相关的急性呼吸窘迫综合征受试者更年轻,更可能有较高的身体质量指数(BMI),出现更快,氧合更差。病情严重程度(SOFA评分)与氧合恶化直接相关。两组在入院当天和随后5天的管理在使用潮气量、体液平衡和输血实践方面相似。然而,在H1N1患者中,更频繁地使用“救援”疗法,如俯卧通气、HFOV或ECMO。 First morning set tidal volumes and BMI were significantly associated with increased severity of lung injury (Lung injury score, LIS) at presentation and over time while prior prescription of statins was protective. After assessment of the effect of these co-interventions LIS was significantly higher in H1N1 patients. Patients with pandemic influenza-associated ARDS had higher LIS both at presentation and over the course of the first six days of treatment when compared to non-H1N1 associated ARDS controls. The difference in LIS persisted over the duration of observation in patients with H1N1 possibly explaining the increased duration of mechanical ventilation.

介绍

2009年,大流行性流感在几个大洲推动了医疗保健利用率的显著增加。[1][2][3][4][5]其中许多患者病情危重,需要重要的呼吸支持、机械通气甚至体外支持。[6]事实上,尽管缺乏系统数据,但已经有人提出,流感相关的急性呼吸窘迫综合征(ARDS),由于其严重程度,可能被认为是在严重时给予体外支持的首选条件。[7]在H1N1相关的呼吸衰竭病例中还观察到其他几个因素。在甲型H1N1流感患者中,女性、肥胖和年轻患者的比例尤其高。[4][8][9]此外,伴随休克和肾功能衰竭的器官衰竭在这些患者中也很常见。

不幸的是,这些因素可能与低氧血症或ARDS严重程度的恶化有关。肥胖对正常肺生理的影响可能使ALI的发展更容易,但也会加重其表现[10]尽管它对结果的影响是有争议的。[11]另外,休克和肾功能衰竭等其他器官衰竭也可能独立影响急性肺损伤的严重程度。继发于肾功能衰竭或液体复苏的积液可加重氧合,从而造成肺损伤。[12]此外,其他相关的治疗方法,如使用潮气量和输血操作,可能会影响危重患者ALI的严重程度或持续时间。[13][14]事实上,如果流感相关的急性肺损伤的严重程度高于典型的ARDS,低潮气量通气可能会因其对氧合的不良影响而放弃使用。[13]

因此,我们假设H1N1患者急性呼吸窘迫综合征的严重程度至少部分是由患者或治疗特征解释的。之前没有研究直接比较H1N1相关性ARDS与当代ARDS对照患者。因此,我们进行了一项回顾性队列分析,比较了与H1N1或其他非H1N1原因导致的直接肺损伤相关的ARDS患者。我们特别纳入了对患者特征、呼吸机策略、输血和液体平衡练习的评估。本研究的目的是为了更好地了解相关治疗与ARDS严重程度之间的相互作用,以便将H1N1流感作为一种特定原因的重要性置于背景下。

方法

目标

我们进行了一项回顾性分析,前瞻性确定的ARDS患者从10月1日起在医疗重症监护病房住院三个月直到12月31日2009年在俄亥俄州立大学医学中心。主要目的是描述H1N1型急性呼吸窘迫综合征患者随时间的病情严重程度,以确定急性呼吸窘迫综合征或相关器官衰竭的治疗是否可以解释这些患者重症病程的延长和紧张。我们特别假设相关的器官衰竭(如休克)将导致特定的治疗(如输血),这将导致ARDS的严重程度。

参与者

从10月1日直到12月31日在2009年,我们的ICU制定了标准化的协议,从所有住进ICU的呼吸衰竭患者中获取鼻咽拭子以筛查流感。根据共识标准,每日筛查需要机械通气的患者是否伴有急性肺损伤(PaO2/FiO2比值<300)的低氧血症。[15]内科研究人员随后回顾了该病例的影像学和临床特征,以确认低氧血症是由ARDS (PaO2/FiO2 <200)引起的怀疑。[15]研究对象只有在18岁以下,或者是囚犯或被国家监护的情况下才被排除在研究之外。为最大限度地减少与全身感染和创伤相关的潜在混杂因素,本队列仅限于那些假定有“直接”肺损伤的受试者。

所进行的程序或调查的说明

如果经特异性快速抗原或培养试验,鼻拭子或呼吸道分泌物对新型甲型H1N1流感(H1N1)呈阳性,则确定为与H1N1相关的病例。确认的其余病例为非h1n1相关病例。未纳入急性呼吸窘迫综合征的H1N1阳性患者。

经聚合酶链反应试验进行确认性流感检测的鼻拭子经面板(xTAG)或特异性A和B流感PCR (Luminex Molecular Diagnostics,多伦多,CA)确认。[16]使用Prodesse ProFlu-ST, Influenza A [2009] real-time PCR (H1N1亚型)分析(Focus Diagnostics, Cypress, CA)确认阳性检测是由H1N1引起的。并不是所有的样本都进行了PCR确认。然而,在我们的中心实验室中,所有临床处理或随机选择后(n = 10个月的非亚型样本)的样本在观察期间均为2009年H1N1阳性。

在确定患者为ARDS患者后,查看相关图表以了解人口统计学和疾病严重程度信息。特别注意确定机械通气的前6天的症状持续时间、临床因素和提供的治疗。6天的随访是基于我们之前在我院机械通气的中位持续时间的经验,并且担心在这一点之后低氧血症会被太多的其他变量混淆而无法解释。这是从入院记录或笔记中收集的。具体来说,每日呼吸机设置、肺顺应性和氧合参数记录于每天早上8点后的第一个可用值。此外,每天记录体液平衡、输血和休克情况。ARDS严重程度主要以肺损伤(Murray)评分衡量。[17]

通过手工图表回顾收集队列的人口统计资料、ARDS的共发病和原因。根据所有患者在ICU入院时可用的入院史记录对病史进行分类。急性呼吸窘迫综合征的病因是根据同一住院病史的资料得出的。疾病严重程度以SOFA评分计算[18][19]PaO2:FiO2比值及肺损伤(Murray)评分为ARDS严重程度。[17]为了比较不同呼吸机使用时间组间的LIS,我们还将LIS表示为指定的每日测量曲线下面积(AUC)。在呼吸机护理的前6天收集的协变量如下:观察天中至少1小时的最高潮气量、净体液平衡、输血任何血液产品、抗病毒治疗时间、休克和血管加压药使用。

道德

这些记录的审查和这项研究的表现是由我们当地的人体受试者保护委员会事先批准的。(2009E0979)俄亥俄州立大学医学中心的人类受试者机构审查委员会(The Ohio State University Medical Center’s human subjects Institutional Review Board)批准了这项研究,认为不需要知情同意,因为所有数据都是在没有识别PHI的情况下收集的,并且是匿名分析的。

统计方法

对队列特征进行量化,并根据数据的正态性使用学生t检验或Wilcoxon秩和检验对所有量化措施进行比较。使用皮尔逊卡方统计量或Fisher精确检验评估二分类变量的显著差异。在分析急性呼吸窘迫综合征严重程度随时间变化的相关因素时,采用随机效应最大似然线性回归,将H1N1状态作为主要危险因素。采用随机效应回归,因为观察结果随时间在受试者内部嵌套,因此受试者内部和之间的变异性被用来估计用于检验模型系数的标准误差。基线和治疗相关的协变量分别加入模型,任何改变危险因素系数±15%的变量都被纳入最终的调整分析。具体检测的变量包括:性别、BMI、年龄、种族、输血天数、液体净平衡、血管加压素的使用和肺损伤的原因。

结果

急诊ICU确诊ARDS患者82例,占17.4%。(图1)在60例直接肺损伤患者中,23例(38.3%)患有流感相关疾病(14/23或60.8%经PCR确诊为H1N1),但2009年9月至2010年4月在本机构就诊的所有检测病例均发现为H1N1。与之前的其他报道类似,与h1n1相关的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的受试者年龄略小,体重指数较大。此外,这些受试者更有可能在症状出现后尽早接受机械通气。(表1

缩略图
表1。直接肺损伤的ARDS队列基线特征

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018166.t001

与其他急性呼吸窘迫综合征患者相比,与h1n1相关的急性呼吸窘迫综合征患者的病情严重程度和氧合情况也明显更糟。(表1)尽管在观察的几天中,根据SOFA心血管分评分的测量,低血压略多(表2)在前6天内,在休克或血管加压素需要量方面没有显著差异。此外,在观测期间,潮汐量或流体平衡没有显著差异。(表2)然而,在治疗的前6天,输血的频率有升高的趋势,但没有达到统计学上显著的水平。(表2)在ILI症状出现后2天内,所有H1N1受试者均服用奥司他韦,剂量为150 mg,每日2次,但有1例患者出现肾功能衰竭,接受75 mg BID治疗。另外两名受试者在连续两天每天两次服用75毫克后也达到了这个水平。

缩略图
表2。在治疗的前六天治疗变量和结果。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018166.t002

呼气末正压水平在h1n1相关的急性呼吸窘迫综合征患者中似乎较高,与其相关的低氧血症恶化保持一致。(图2表1)与之前的观察一致,在h1n1相关的ARDS中,也有更多的救援疗法的使用,如体外膜氧合或高频振荡通气,尽管这些干预措施没有得到规范,因此不能直接反映急性程度。(表2

缩略图
图2。治疗前6天的急性呼吸窘迫综合征相关肺部测量。

[A] PaO2/ FiO2比;B)呼气末正压;C)肺合规;D)常规机械通气观察时,从每天早上8点后的第一个完整数据点开始记录肺损伤(Murray评分)。使用这种方法时,需要ECMO的受试者的值降低。条形图代表每个变量按日和ARDS原因(H1N1相关vs非H1N1)的箱形图。中线表示中位数;每个盒子的边代表75th和25th百分比和须的最大值和最小值。点指示异常值。(n, 0-5天,H1N1相关ARDS分别为23、20、18、17、16和14,非H1N1为30、33、34、30、29和22)。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018166.g002

在h1n1相关性ARDS患者中,肺损伤评分(LIS)显著恶化。(表3对肺损伤严重程度相关变量的评估显示,显著改变H1N1状态与LIS关系的变量是BMI、入院时他汀类药物使用的证据和每日潮气量。潮气量、BMI与肺损伤加重直接相关且显著相关;然而,他汀类药物的使用与低LIS相关。在对这些因素进行调整后,在H1N1相关疾病患者中LIS的每日和总AUC均显著较高。(表4)调整输血、体液平衡或休克治疗对LIS与H1N1状态的关系无直接影响。此外,没有证据表明H1N1患者给予流感病毒活性抗病毒药物(奥司他韦)的时间与出现LIS或AUC LIS的严重程度之间存在关联。

缩略图
表3。流感状态下未经调整的肺损伤评分

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018166.t003

讨论

我们提出了第一项队列研究,直接比较了h1n1相关ARDS和同期非流感相关ARDS的严重程度。ARDS对照受试者的使用以及联合干预的深度和广度使该分析具有独特性。我们的数据定量地证实了临床实践中观察队列研究的建议。[2][3][4]通过使用一个非常具体的对照组,并包括一个严格的治疗实践集合,我们可以更加确信我们的结论,H1N1相关性ARDS的严重程度高于非H1N1相关性肺损伤。因此,它可能被认定为ARDS的一种独特表型,并值得进行具体描述。

在这个队列中有几个有趣的观察结果。首先,尽管H1N1相关疾病给人的印象是多器官衰竭,但H1N1相关患者的病情严重程度很大程度上是由更严重的低氧血症造成的。此外,这种肺损伤严重程度的差异似乎可以延续数天。这得到了一些病理或尸检研究的支持,这些研究表明H1N1患者存在非常严重的弥漫性肺泡损伤。[20][21]由于干预措施的收集,我们的数据表明,治疗相关的肺损伤不太可能在传播低氧血症中发挥作用,因为在两组治疗中潮气量和其他做法相似。因此,肺损伤的严重程度不可能与联合干预有关,而可能与病原体的直接毒力或宿主的免疫反应有关。[22][23]这项研究的数据可以合理地用于建议机构应该制定明确的方法来护理重症流感相关的ARDS患者,因为发病时低氧血症严重。此外,与更“常规”的ARDS相比,我们队列中确认的危重疾病持续时间和低氧血症严重程度证实,任何分配的资源都将被使用很长一段时间。

第二个有趣的观察是,与同期对照ARDS患者相比,h1n1相关疾病的非肺器官衰竭的严重程度并没有恶化。事实上,在非肺器官衰竭的情况下,两组之间并没有显著差异。休克是与治疗难治性ARDS密切相关的一种器官衰竭。休克的存在可以防止保守的液体管理策略的使用,减少低氧血症和呼吸机的使用,或使使用“救援”疗法,如俯卧通气或HFOV更加困难。然而,在我们的分析中,尽管在没有低血压的H1N1患者中,血管加压素使用、输血和净液体平衡的天数有少量增加,但这些因素对肺损伤的严重程度没有明显的影响。同等非肺器官衰竭的发现可能与我们队列的规模较小或我们的对照ARDS受试者的病情严重程度有关。事实上,57.1%的非h1n1型急性呼吸窘迫综合征患者有休克的迹象,而发表的系列研究中只有32%的患者有这种显著的器官衰竭。[12][24]我们的分析表明,这种器官衰竭可能并不比其他ARDS患者更常见,只是“预期的”多器官衰竭的一部分。然而,我们的非h1n1急性呼吸窘迫综合征患者队列可能特别虚弱。

限制

我们的研究有几个局限性。首先,我们的样本相对较小,而且来自一个单一的中心。在实践中,单一中心的管理可能会被未经测量的共同干预和变异所混淆。为了抵消这种影响,我们竭尽全力收集可能影响ARDS患者整体氧合的治疗变量。潮汐量和液体管理策略都是已知的影响氧合[12][13]及输血对其发展的影响。[14]我们的目标是包括这些变量,以限制可能影响我们结论的未测量协变量的数量。我们研究的另一个不同之处是使用肺损伤评分来衡量ARDS的严重程度。使用肺损伤评分作为ARDS严重程度的衡量标准并不常见。之所以选择这个方法,主要是因为它被认为是一种识别可能需要抢救治疗的患者的工具,[17]还因为它评估的不仅仅是氧合作用。因此,除了低氧血症,它可能对其他变化更敏感。因此,我们更加确信,我们的发现,疾病严重程度的差异与气体交换损害的恶化有关,这是正确的。然而,PaO2/FiO2比值和呼吸机使用的严重程度也有相似的趋势。不过,收集其他变量的数据,比如氧合指数,还是很有用的。此外,我们的发现可能被这些患者相对狭窄的治疗范围所混淆。我们的常规呼吸机管理是规范的,可能会防止在其他单位发现更大的影响,在实践中有更大的差异。相比之下,抢救疗法是由临床医生自行决定的,它们可能更容易在H1N1患者中实施。使用肺功能指标而不是生命指标或呼吸机指标,可以减轻这种混淆我们解释的风险,但仍需谨慎。最后,还不清楚同样的严重程度评估是否适用于非大流行性流感。 Further research is likely needed to clarify this question and to determine whether this is related to other more important patient-centered outcomes like mortality.

结论

尽管我们有局限性,但我们相信,该队列研究首次描述了可能影响H1N1急性呼吸窘迫综合征患者肺损伤严重程度的联合干预措施。我们认为,在试图评估过去一年新型流感导致ICU资源紧张的原因时,将H1N1队列与更相关的ARDS患者参考组进行比较,最终会使结论更加可靠。它表明,H1N1患者的低氧血症和肺损伤具体是由于感染本身造成的呼吸损伤程度,而不是与治疗相关的多器官衰竭相关的继发性损伤。目前尚不清楚这是H1N1特有的症状还是全身性流感相关的急性呼吸窘迫综合征。这一信息可能有助于为今后的大流行病做准备。

致谢

作者感谢照顾这些危重病人的单位工作人员,他们的见解有助于概述本文中所述的问题。

作者的贡献

构思和设计了NAA MMS MCE BPR实验。进行实验:HCP TBA BPR。分析数据:NAA、GSP、MMS、MCE。撰写论文:BPR NAA TBA HCP GSP MCE MMS。

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