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通過測量腹壁張力無創監測腹內壓的臨床研究

 論文欄目:臨床醫學    更新時間:2014-05-04 15:02   

  DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.04.016 
  基金項目:上海市衛生局科研課題(2009143) 
  作者單位:200072 上海,同濟大學附屬第十人民醫院急診科(陳遠卓、嚴姝瑛、陳艷清、莊育剛、趙偉、周書琴、彭滬);上海建工醫院 心臟重癥監護室(嚴姝瑛) 
  通信作者:彭滬,Email: [email protected] 
  【摘要】目的 研究通過測量腹壁張力(abdominal wall tension, AWT)無創監測腹內壓(intra-abdominal pressure,IAP)在重癥監護室(intensive care unit, ICU)中應用的可行性分析。方法 本研究為前瞻性設計,納入2011年4月至2013年3月入住上海市第十人民醫院急診ICU留置導尿管的患者為研究對象。排除標準:使用肌松藥;3個月內腹部手術史、急性腹膜炎、腹肌腫塊;急性膀胱損傷、急性膀胱炎癥、神經源性膀胱;盆腔血腫、盆腔骨折。分別測量和記錄患者AWT(N/mm)和膀胱壓(urinary bladder pressure, UBP)。使用SPSS 13.0軟件利用線性回歸方法分析AWT和UBP的相關性。同時采用配對t檢驗,觀察呼吸、體位對AWT的影響;并運用單因素方差分析方法,觀察性別和體質量指數(body mass index, BMI)對AWT基礎值(IAP<12 mm Hg患者的AWT)的影響。結果 研究共納入51例患者,患者AWT和UBP之間差異具有統計學意義(R=0.986,P<0.01),線性回歸方程為Y=-1.369+9.57X(P<0.01)。平臥位吸氣末和呼氣末AWT值分別為(1.65±0.52)N/mm和(1.45±0.54) N/mm;30°仰臥位吸氣末和呼氣末分別為(1.25±0.30)N/mm和(1.07±0.35)N/mm。不同呼吸時相和體位AWT之間差異具有統計學意義(P<0.01)。男性和女性AWT基礎值分別為(1.09±0.29)N/mm和(1.01±0.34) N/mm。BMI<18.5,18.5≤BMI≤25以及BMI>25患者AWT基礎值分別為(0.91±0.30)N/mm,(1.02±0.35)N/mm以及(1.16±0.28)N/mm,但性別和BMI對AWT基礎值差異無統計學意義(P值分別為0.457和0.313)。結論 AWT與差異具有統計學意義,且呼吸及體位對AWT有顯著影響,但性別及BMI對AWT基礎值并無顯著影響,AWT可以作為監測重癥患者IAP的簡便、快速、準確的重要方法。 
  【關鍵詞】腹壁張力;腹內壓;無創監測;膀胱壓;重癥監護;腹內高壓;腹腔間隔室綜合征;體質量指數;呼吸時相 
  A clinical study of noninvasive monitoring of intra-abdominal pressure by measurement of abdominal wall tension Chen Yuanzhuo, Yan Shuying, Chen Yanqing, Zhuang Yugang, Zhao wei, Zhou Shuqin, Peng Hu. Emergency Department, Shanghai Tenth People's Hospital of Tongji University,Shanghai 200072,China 
  Corresponding author: Peng Hu, Email: [email protected] 
  【Abstract】Objective To study the practicability of measurement of abdominal wall tension (AWT) for noninvasive monitoring of intra-abdominal pressure in ICU patients.Methods Patients with indwelling urethral catheter admitted to ICU from April 2011 to March 2013 were enrolled for a prospective study. Exclusion criteria were patients with muscular relaxants,abdominal operation in three months, acute peritonitis, abdominal mass,acute injury of urinary bladder, acute cystitis, neurogenic bladder,intra-pelvis hematoma, and pelvic fracture. The AWT (N/mm) and urinary bladder pressure (UBP) (mm Hg) of all patients were measured. Statistical analysis was performed by SPSS 13.0 statistical software.The correlation of AWT and UBP were analyzed using linear regression analysis. The effects of respiration and body position on AWT were analyzedusing the Paired-samples t test, and the effects of gender and body mass index (BMI) on basic level of AWT (IAP<12 mm Hg) were analyzed using the One-way ANOVA. Results A total of 51 patients were recruited in study. A significantly linear correlation between AWT and UBP were observed (R=0.986,P<0.01), the regression equation was Y=1.369+9.57X (P<0.01). Under thesupine-flat positioning, the intra-abdominal pressures at the end of inspiration and the end of expiration were (1.65±0.52)N/mmand (1.45±0.54)N/mm, respectively, and under body straight up 30° supine positioning, the intra-abdominal pressures at the end of inspiration and the end of expiration were (1.25±0.30)N/mmand (1.07±0.35) N/mm, respectively. There were significant differences in intra-abdominal pressure between different respiratory phases and body positions (P<0.01). Basic levels of AWT in male and female were (1.09±0.29)N/mm and (1.01±0.34) N/mm. The basic levels of AWT in patients with BMI<18.5, 18.5≤BMI≤25 and BMI>25 were (0.91±0.30)N/mm , (1.02±0.35)N/mmand (1.16±0.28 )N/mm respectively, but gender and BMI had no significant effects on basic level of AWT (P = 0.457 and 0.313, respectively).ConclusionsThere was a significantly linear correlation between AWT and UBP, and respiratory phase and body position had significant effects on AWT,butgender and BMI had no significant impacts on basic level of AWT. AWT could be served as a simple, easy, and accurate method to monitor the IAP in critical ill patients.
  【Key words】Abdominal wall tension; Intra-abdominal pressure; Noninvasive monitoring; Urinary bladder pressure; Intensive care; Intra-abdominal hypertension; Abdominal compartment syndrome; Body mass index; Respiratory phase 
  世界腹腔間隔室綜合征協會將持續或反復的IAP病理性升高≥12 mm Hg定義為腹內高壓(intra-abdominal hypertension,IAH),持續IAP>20 mm Hg(伴或不伴腹腔灌注壓<60 mm Hg),并伴有新的器官功能不全或衰竭則定義為腹腔間隔室綜合征(abdominal compartment syndrome, ACS)[1]。一般成人ICU有大約50%的人發生IAH[2-3],ACS患者病死率高達50%~75%[4],已經被認為是導致ICU病死率增高的一個顯著因素[5-7]。IAP升高損傷腸道功能,腸道功能障礙是引起多器官功能障礙的重要原因[8],IAP迅速升高形成ACS可直接導致多器官功能障礙甚至衰竭。而IAP水平可以反映多器官功能障礙的病情嚴重程度并指導預后判斷,因此嚴密監測IAP的變化,有助于盡早采取治療措施,從而降低IAH和ACS的發生率,減少患者死亡。然而直接測量IAP的方法是有創的,在大多數情況下不易實施,目前UBP法為公認的間接測定IAP的“金標準”,本文中也使用UBP代表IAP。但是許多情況下如膀胱本身順應性下降時、膀胱腫瘤時、骨盆血腫壓迫膀胱時,UBP法的準確性遭到質疑[9-11],而且UBP法操作較繁瑣、耗時,這就需要找到一種簡便、快速、準確的測量方法來監測患者的IAP。 
  AWT表示腹部觸診時腹部肌肉的緊張度,當IAP增加時,腹壁緊張或腹部膨脹,AWT隨之增加,這是AWT法可行的生理基礎,前期的動物研究和尸體研究已初步發現AWT和IAP的線性相關關系[12-14]。本研究選擇ICU患者作為研究對象,通過證實AWT與UBP的線性相關關系,同時觀察呼吸時相、體位對AWT的影響,以及性別和BMI對AWT基礎值的影響,從而證實AWT法監測IAP的可行性。 
  1 資料與方法 
  1.1 一般資料 
  本研究為前瞻性設計,選擇2011年4月至2013年3月入住同濟大學附屬第十人民醫院急診ICU患者為研究對象,納入標準:病情需要留置導尿管的患者。排除標準:使用肌松藥;3個月內腹部手術史、急性腹膜炎、腹肌腫塊;急性膀胱損傷、急性膀胱炎癥,神經源性膀胱;盆腔血腫、盆腔骨折。所有操作都遵循同濟大學附屬第十人民醫院醫學倫理委員會制定的倫理標準。研究內容均告知患者本人或家屬,患者或家屬均簽署同意書。 
  1.2 研究方法 
  1.2.1 測量器材 
  1.2.1.1 AWT的測量儀器及方法 測量AWT的原型器包括1個推力計(艾德堡儀器有限公司,中國浙江)和1個自制裝置(見圖片1)。這個儀器能測量產生一個確定位移(mm)所需要的推力。A為一個推力計,B為一個自制裝置。D為一橢圓形頭,測量時,將D垂直壓向患者腹壁,腹壁碰觸到C即停止,X即為腹壁凹陷的垂直位移。通過A得到推力的大小。AWT即用推力/位移(N/mm)表示。 
  1.2.1.2 UBP的測量設備及方法 UBP是通過AbViserAutoValve裝置(Wolfe Medical, Inc,美國猶他州,見圖2),通過與弗雷氏導尿管及ICU通用的壓力傳感器相連,每次抽取生理鹽水25 mL注入膀胱后,即可在監護儀上直接讀出膀胱壓的數值,單位為mm Hg。測量時患者取平仰臥位,以腋中線為“0”點,腹肌松弛,在患者呼氣未測定[1]。 
  1.2.2 研究方法 van等[13]的類似研究發現劍突下5 cm可作為測量AWT的最佳點,故筆者選擇劍突下5 cm作為測量點。選擇患者入院后安靜穩定狀態為測量時間點,使用自制的AWT測量裝置和AbViserAutoValve裝置,分別測量平臥位時吸氣末和呼氣末以及30°仰臥位時吸氣末和呼氣末的AWT和UBP值,所有測量均進行3次,取平均值。 
  對AWT與UBP的相關性進行統計分析。分別比較兩種不同體位和呼吸時相下的AWT值。記錄患者性別,測量身高和體質量,對IAP小于12 mm Hg的患者計算BMI后以18和25為分界點由低到高將患者分為3組,分別按性別和BMI分組進行比較,無法測量體質量且本人或家屬無法準確提供近期體質量的患者剔除BMI的研究。由于標準的UBP為平仰臥位呼氣末測得,故分析AWT與UBP的相關性以及研究性別和BMI對AWT影響時均采用平仰臥位呼氣末時測得的AWT基礎值。 
  1.3 統計學方法 
  所有數據用SPSS 13.0統計軟件進行統計分析,數據均以均數±標準差(x±s)表示,使用線性回歸方法分析AWT與UBP的相關性,求出回歸方程,P<0.05為相關有統計學意義。使用配對t檢驗來評價呼吸時相、體位對AWT的影響,P<0.05為差異有統計學意義。使用單因素方差分析評價性別以及BMI對AWT的影響,P<0.05為差異有統計學意義。 
  2 結果 
  2.1 一般情況 
  最后共51例患者納入本研究。其中UBP最高26 mm Hg,最低4 mm Hg,(13±5 )mm Hg;男性28例,女性23例;年齡最大89歲,最小35歲,(69±15)歲;BMI最大38.6,最小15.6,(24.8±4.5),見表1。
  患者疾病構成:心肺復蘇術后12例,重癥肺炎10例,ARDS 6例,膿毒血癥5例,腦出血4例,腦梗死4例,有機磷中毒4例,安定中毒3例,多發傷2例,重癥破傷風1例。 
  2.2 AWT與UBP的相關性 
  AWT與UBP呈線性相關,相關系數R=0.986,t值41.08,P<0.01,差異具有統計學意義。以AWT為自變量,UBP為因變量行性線性回歸分析,線性回歸方程為Y=-1.369+9.57X。 
  2.3 呼吸和體位對AWT的影響 
  患者兩種體位下吸氣末AWT均高于呼氣末AWT,P<0.01,差異具有統計學意義。兩種呼吸相下平臥位AWT均高于30°仰臥位AWT,P<0.01,差異具有統計學意義(表2)。 
  2.4 性別、BMI對AWT基礎值的影響 
  IAP<12 mm Hg患者中男女AWT差異無統計學意義,根據BMI分組的三組患者AWT差異無統計學意義(表3)。 
  3 討論 
  本研究第一次自行設計了測量腹壁張力的設備,并且以ICU重癥患者為研究對象證實了AWT與UBP的線性相關關系,為AWT在臨床應用奠定了理論基礎。UBP法用于臨床的諸多缺陷不容忽視:(1)患者必須留置導尿,這可能增加了尿路感染及全身感染的機會,另外一部分患者可能拒絕留置導尿或難以留置導尿;(2)部分患者結腸上曲水腫、滲出嚴重,上腹部張力高,而下腹部張力基本正常,或者胰腺炎病變局限,腹膜后水腫,游離腹腔內壓升高不明顯,此時膀胱內壓測定可能正常,但不能排除IAH或ACS的存在;(3)患者膀胱本身順應性下降、膀胱腫瘤、骨盆血腫壓迫膀胱等情況下,UBP法失去準確性;(4)操作較繁瑣,國際腹腔間隔室綜合征協會(WSACS)建議重癥患者一旦存在發生IAH/ACS的高危因素就應監測IAP并推薦持續監測或至少每4~6 h測量一次[1]。在頻繁的IAP監測要求下醫護人員依從性較差,可能延誤患者病情。而作為一種簡便、快速、準確的無創的監測IAP的方法,AWT剛好解決了上述問題。 
  另外,筆者研究了呼吸時相以及仰臥位和30°仰臥位這兩種ICU常見體位對AWT的影響,發現兩種體位下吸氣相的AWT高于呼氣相,這與van等[13]的研究是一致的。Cheatham等[14]做的多中心的研究發現隨著體位的抬高IAP可逐漸增高,Vasquez等[15]也得到了相似的結果,而本研究結果卻發現30°仰臥時的AWT比平臥位時低,考慮AWT是通過測量腹壁張力獲得,當抬高頭位時腹壁肌肉松弛,腹壁張力降低,因而測得AWT反而偏低。為了測量的統一和穩定,和UBP法測量要求一樣,筆者建議用AWT監測IAP時應該在平臥位呼氣末時測得。 
  雖然WSACS描述大部分危重患者IAP在5~7 mm Hg,但臨床發現ICU患者一般IAP小于12 mm Hg時對患者各臟器功能影響極小,故本研究結合WSACS的意見將IAP小于12 mm Hg視為正常。Ramshorst等通過健康志愿者研究發現男性AWT基礎值高于女性,然而在本研究中發現性別對于AWT基礎值沒有影響,推測Ramshorst的研究中選擇的是健康志愿者,年齡較輕,而筆者選擇的是ICU內的危重患者,平均年齡較大,腹壁肌肉退化等因素掩蓋了其男女生理上的差異。Sugerman等[16]報道與非肥胖人群相比,肥胖人群的IAP更高,Wilson等[17]也得到了相似的結果,與本研究結論相悖。考慮與患者BMI范圍選擇有關,他們的研究對象BMI均大于25,甚至還有一部分患者BMI大于40。而筆者選擇的患者的BMI值范圍偏小,中重度肥胖的患者較少,可能不能全面的反映BMI對IAP的影響,因此在后續的研究中可能需要增加樣本量和擴大BMI范圍來進一步了解BMI對IAP和AWT的影響。這也提示在臨床實踐中通過AWT對患者IAP進行尤其是正常IAP進行評估時不能完全忽視性別和BMI的因素。
  綜上所述,在ICU中AWT與UBP呈顯著的線性相關,使用AWT監測IAP具有可行性,而且其具有簡便、快速、準確、無感染風險等優點,可以作為臨床監測IAP的重要方法。值得注意的是,作為一種全新的測量方法,本研究中的AWT測量設備需要進一步標準化,商品化的腹壁張力測量儀將可能成為監測IAP的有力工具。肌肉松弛劑、機械通氣等ICU常見因素對于AWT的影響也應該列入未來研究的范疇,多中心、大樣本的臨床研究將有助于得出更權威的結論。 
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