西安市两家三甲医院急诊科脓毒症的流行病学特点和致病因素分析

作     者：张锦鑫 

作者单位：中国人民解放军空军军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：尹文;王安辉

授予年度：2022年

学科分类：100218[医学-急诊医学] 1002[医学-临床医学] 10[医学] 

主      题：脓毒症 流行病学特点 危险因素 脓毒症相关性急性肝损伤 脓毒症相关性急性肾损伤 

摘      要：【研究背景及目的】脓毒症是指感染引起的宿主免疫反应失调,进而导致循环功能障碍及器官功能损害,是重症监护室(Intensive care unit,ICU)患者死亡的主要原因之一。据估算,中国每年新发脓毒症患者485.7万人,死亡83.2万人,平均住院费用达11390美元,而且相关治疗费用还在逐年增加,给患者家庭和社会造成了巨大的经济负担,脓毒症已成为一项威胁人类生命健康的社会公共卫生难题。开展脓毒症流行病学调查可以清楚的知道当地脓毒症的起因、发生发展过程、三间分布特点及其影响因素,对于脓毒症的预防、治疗和预后具有重要意义。国内脓毒症流行病学调查研究较少,且多依据脓毒症1.0诊断标准,以监护室患者为研究对象,不能完整、全面的反映脓毒症患者的流行病学特点。本研究以脓毒症3.0诊断标准为依据,以西安市两家三甲医院急诊科脓毒症患者为研究对象,采用回顾性病例对照研究方法,掌握西安市两家三甲医院急诊科脓毒症流行病学特点及影响预后的因素,为西安地区脓毒症预防和治疗提供科学依据。【方法】1.本研究采用回顾性队列研究方法,以脓毒症3.0为诊断标准,收集2018年01月01日--2019年12月31日就诊于西安市西京医院、唐都医院2家三甲医院急诊科脓毒症患者的病例资料。根据本研究的纳入和排除标准筛选患者,剔除重复入院及病例不全者。收集的病例资料以Excel 2019软件录入信息,对入组患者的年龄、性别、住院时间、慢性合并症、并发症、入科原因、发病部位、急性生理与慢性健康状况评分Ⅱ(Acute physiology and chronic health evaluation II,APACHE II)评分、贯序器官衰竭评估(Sequential organ failure assessment,SOFA)评分、特殊治疗等进行统计学描述,得出西安地区急诊科脓毒症患者的流行病学特点。2.采用病例对照研究方法,按照纳入和排除标准将脓毒症患者分为脓毒症死亡组和脓毒症非死亡组,比较脓毒症非死亡组与脓毒症死亡组患者的一般情况、感染部位、病原体类型、实验室指标等数据,将差异有统计学意义的指标用Logistic回归分析,得出影响脓毒症患者死亡的相关危险因素。3.采用病例对照研究方法,按照纳入和排除标准将脓毒症患者分为脓毒症相关性急性肝损伤组和脓毒症非肝损伤组,比较两组患者的一般情况、感染部位、病原体类型、实验室指标等数据,将差异有统计学意义的指标用Logistic回归分析,得出影响脓毒症患者合并相关性急性肝损伤的相关危险因素。为了进一步探索脓毒症相关性肝损伤的致病因素,选取8例脓毒症肝损伤患者、4例脓毒症非肝损伤患者,提取外周血单个核细胞RNA,采用RNA-seq进行检测,并对差异基因进行筛选并分析。4.采用病例对照研究方法,按照纳入和排除标准将脓毒症患者分为脓毒症相关性急性肾损伤组和脓毒症非肾损伤组,比较两组患者的一般情况、感染部位、病原体类型、实验室指标等数据,将差异有统计学意义的指标用Logistic回归分析,得出影响脓毒症患者合并相关性急性肾损伤的相关危险因素。为了进一步探索脓毒症相关性肾损伤的致病因素,选取8例脓毒症肾损伤患者、4例脓毒症非肾损伤患者,提取外周血单个核细胞RNA,采用RNA-seq进行检测,并对差异基因进行筛选并分析。【结果】1.1共收集脓毒症患者病历资料519例,其中西京医院急诊科收集411例,唐都医院急诊科收集108例。男性患者287例(55.3%),女性232例(44.7%),年龄区间为14～97岁。从性别和年龄分布来看,男性患者多于女性(55.3%比44.7%),≥60岁患者占大多数(48.2%),患者主要来自农村(51.4%)。从患者病情转归来看,脓毒症的病死率为11.0%。1.2患者入科的主要原因有呼吸系统感染(44.5%)、泌尿系统感染(21.8%)、心血管病(19.1%)等;1.3主要的并发症有高血压(22.9%)、糖尿病(15.6%)以及肿瘤(8.7%)。1.4评分方面,脓毒症患者APACHE II评分、SOFA评分分别为20(15-26)、7.3(5-11)分;1.5主要的特殊治疗包括机械通气(13.7%)和连续肾脏替代治疗(Continuous renal replacement therapy,CRRT)(12.5%)。2.1脓毒症患者死亡的危险因素分析,存活组462例,死亡组57例,死亡的中位时间点为8d。与脓毒症存活组相比,脓毒症死亡组的年龄更大[63(48,73)比57(44,67)]、APACHEⅡ评分(分)更高[24(18-32)比17(14-25)]、SOFA评分更高[分:9(6-12)比7(5-9)]、因呼吸系统疾病入院的更多(70.2%比41.3%)、患有冠心病、慢性肾功能不全的更多(12.3%比5%,7%比1.5%)。脓毒性休克、急性肾损伤、急性呼吸窘迫综合征等并发症的几率更大(36.8%比15.8%,35.1%比20.1%,50.9%比11.5%),更需要机械通气和肾脏替代治疗(66.7%比7.1%,61.4%比6.5%)。2.2死亡组患者主要感染部位为肺部感染;2.3年龄越大、APACHEⅡ评分越高、伴有脓毒性休克、急性肾损伤、未使用机械通气和连续肾脏替代治疗的脓毒症患者更易死亡[优势比(OR)与95%CI分别为1.021(1.012～1.155),2.236(1.066～1.163),3.251(1.178～1.582),2.281(1.059～1.341),5.126(0.020～0.074),1.038(0.040～0.074)]。3.1脓毒症相关性肝损伤的危险因素分析,共入组519名符合脓毒症3.0的脓毒症患者,其中脓毒症合并急性肝损伤患者共80例,平均年龄51.43±15.93岁。与脓毒症非肝损伤组相比,肝损伤组患者高血压患病率更少(12.5%比30.3%)、冠心病相对更多(45%比13.7%)、因肾脏疾病入住急诊科的比例更多(46.3%比27.3%)、入院时SOFA评分、APACHEⅡ评分更高[SOFA(分)9.86±3.59比5.41±3.13,APACHEⅡ(分)(16.07±4.41)比(14.46±3.77)]、住院天数更多[d:8(4.75,13.75)比6(2,9)]。3.2脓毒症肝损伤组呼吸系统和消化系统较脓毒症非肝损伤组更易发生感染(70.5%比18.0%,75%比33.3%);3.3脓毒症肝损伤患者感染金黄色葡萄球菌的几率更大(10%比2.1%);3.4与脓毒症非肝损伤组相比,脓毒症肝损伤组中实验室指标[谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、国际标准化比值(International normalized ratio,INR)、降钙素原(Procalcitonin,PCT)、直接胆红素(Direct bilirubin,DBIL)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、谷氨酰转移酶(Glutamyltransferase,GGT)、草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、部分凝血活酶时间(Activated partial thromboplastin time,APTT)、谷总胆红素(Total bilirubin,TBIL)]均明显升高[PCT(μg/L)23.9±33.22比10.95±20.18,LDH(μmol/L·s-1·L-1)540(370.5,1177)比168(98.65,875.18),APTT(s)41.50±3.132比36.23±5.274,DBIL(μmol/L)18.5(10.1,58.85)比10.3(7.6,16.85),ALT(U/L)67(41.25,164)比29(18,51.25),AST(U/L),101(51.25,174.75)比35(25,65.5)],而血小板(Platelet,PLT)、白蛋白(Albumin,ALB)较脓毒症非肝损伤组明显降低[PLT(×109/L)62.5(38.5,164.25)比90.5(66.25,165.5),ALB(g/L)30.17±7.16比34.2±6.5];3.5金黄色葡萄球菌感染、血小板减少、降钙素原升高、乳酸脱氢酶升高、总胆红素升高、谷丙转移酶升高是脓毒症相关性急性肝损伤的危险因素[优势比(OR)与95%CI分别为0.1167(1.038～1.730),0.9836(1.006～1.029),0.9986(1.000～1.0001),0.9745(1.004～1.017),1.002(0.994～1.000),0.9931(1.000～1.0001)];3.6共有311个具有明显差异的基因。排在前10的GO序列是:1.血小板α颗粒2.血小板α颗粒腔3.伤口愈合4.细胞迁移5.多细胞有机体过程6.解剖结构发展7.软骨骨化8.组织发展9.角化10.多细胞生物发育。KEGG通路富集分析发现人类疾病相关通路占主导地位,主要包括嘌呤代谢、AGE-RAGE信号通路、p53信号通路、卟啉和叶绿素代谢、氮代谢、矿质养分吸收、内质网中的蛋白质加工、Fo Xo信号通路等。4.1脓毒症相关性肾损伤的危险因素分析,共入组519名符合脓毒症3.0的脓毒症患者,其中脓毒症合并急性肾损伤组55例,男性患者32例,女性23例。与脓毒症非肾损伤组相比,脓毒症合并急性肾损伤组的住院时间更久(d)[8.13(4,10)比6.5(2,8)]、APACHEⅡ评分(分)更高(16.82±5.42)比(14.23±3.27)、SOFA评分更高(分)[(9.83±2.51)比(7.86±2.62]]、因消化系统疾病、冠心病入院的更多(40.00%比14.44%,41.82%比16.40%)、患有高血压、糖尿病的更多(47.27%比22.20%,41.82%比15.09%)。患者更需要肾脏替代治疗(18.18%比13.15%)。4.2脓毒症合并急性肾损伤组患者主要感染部位为泌尿系统感染(41.82%比15.52%)。4.3脓毒症合并肾损伤组中实验室指标[(PCT、白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)、白细胞计数(White blood cell,WBC)、FIB)]均明显升高[PCT(μg/L)15.87±7.69比10.18±8.21,IL-6(pg/L)158.8(39.62,265.9)比186.03(28.96,282.28),WBC(×109/L)16.14(9.24,39.63)比11.7(5.4,23.11),FIB(g/L)4.57(3.36,5.99)比3.88(2.70,5.55)],而PLT、GGT、ALB较脓毒症非肾损伤组明显降低[PLT(×109/L)76(21,135)比136(66,229),GGT(μmol/L)40.5(24.5,82)比50.5(23.75,116),Alb(g/L)31.50±7.64比33.71±7.33];4.4住院时间越长、患有高血压、糖尿病、消化系统疾病、冠心病、未行CRRT、血小板减少、白蛋白降低是脓毒症合并急性肾损伤的危险因素[优势比(OR)与95%CI分别为1.034(1.00～1.073),3.142(1.77～5.572),4.046(2.23～7.32),3.95(2.17～7.19),3.669(2.03～6.62),5.170(0.80～0.92),0.994(0.98～0.99),0.995(0.98～1.00),0.958(0.92～0.99)];4.5筛选出明显差异基因5205个,与脓毒症非肾损伤组相比表达上调基因1491个,下调基因3714个。排在前10的GO序列是:1.免疫系统过程2.细胞氮化合物代谢过程3.生物合成过程4.粘合5.杂环化合物结合6.DNA结合7.核酸结合8.杂环化合物结合9.细胞内成分10.细胞器。KEGG通路富集分析发现主要的信号通路包括T细胞受体信号通路、NF-κB信号通路、造血细胞谱系、抗原加工和呈递、细胞粘附分子(CAM)、核糖体、金黄色葡萄球菌感染等。【结论】1.西安市两家三甲医院急诊科脓毒症的病死率为11.0%,患者男性多于女性,60周岁以上的老年患者占主要部分。患者入科主要的原因有呼吸系统感染、泌尿系统感染、心血管病等,主要并发症有高血压、糖尿病以及肿瘤。APACHEⅡ评分越高、伴有急性肾损伤、不使用机械通气和连续肾脏替代治疗的脓毒症患者更易死亡。2.脓毒症相关性急性肝损伤的危险因素分析:金黄色葡萄球菌感染、血小板减少、降钙素原升高、乳酸脱氢酶升高、总胆红素升高、谷丙转移酶升高与脓毒症合并急性肝损伤有关。凝血功能障碍、细胞凋亡、代谢水平变化可能是脓毒症相关性肝损伤的重要机制。3.脓毒症相关性急性肾损伤的危险因素分析:住院时间越长、患有高血压、糖尿病、消化系统疾病、冠心病、未行CRRT、血小板减少、血浆纤维蛋白原降低、白蛋白与脓毒症合并急性肾损伤有关。4.免疫系统紊乱、细胞代谢是脓毒症相关性急性肾损伤的重要机制。本研究分析了西安市两家三甲医院急诊科脓毒症的流行病学特点,并发现了影响脓毒症预后的危险因素,可以为脓毒症预防和临床治疗提供科学依据。