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通过测量腹壁张力无创监测腹内压的临床研究

 论文栏目:临床医学    更新时间:2014-05-04 15:02   

  DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.04.016 
  基金项目:上海市卫生局科研课题(2009143) 
  作者单位:200072 上海,同济大学附属第十人民医院急诊科(陈远卓、严姝瑛、陈艳清、庄育刚、赵伟、周书琴、彭沪);上海建工医院 心脏重症监护室(严姝瑛) 
  通信作者:彭沪,Email: denkepeng@189.cn 
  【摘要】目的 研究通过测量腹壁张力(abdominal wall tension, AWT)无创监测腹内压(intra-abdominal pressure,IAP)在重症监护室(intensive care unit, ICU)中应用的可行性分析。方法 本研究为前瞻性设计,纳入2011年4月至2013年3月入住上海市第十人民医院急诊ICU留置导尿管的患者为研究对象。排除标准:使用肌松药;3个月内腹部手术史、急性腹膜炎、腹肌肿块;急性膀胱损伤、急性膀胱炎症、神经源性膀胱;盆腔血肿、盆腔骨折。分别测量和记录患者AWT(N/mm)和膀胱压(urinary bladder pressure, UBP)。使用SPSS 13.0软件利用线性回归方法分析AWT和UBP的相关性。同时采用配对t检验,观察呼吸、体位对AWT的影响;并运用单因素方差分析方法,观察性别和体质量指数(body mass index, BMI)对AWT基础值(IAP<12 mm Hg患者的AWT)的影响。结果 研究共纳入51例患者,患者AWT和UBP之间差异具有统计学意义(R=0.986,P<0.01),线性回归方程为Y=-1.369+9.57X(P<0.01)。平卧位吸气末和呼气末AWT值分别为(1.65±0.52)N/mm和(1.45±0.54) N/mm;30°仰卧位吸气末和呼气末分别为(1.25±0.30)N/mm和(1.07±0.35)N/mm。不同呼吸时相和体位AWT之间差异具有统计学意义(P<0.01)。男性和女性AWT基础值分别为(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基础值分别为(0.91±0.30)N/mm,(1.02±0.35)N/mm以及(1.16±0.28)N/mm,但性别和BMI对AWT基础值差异无统计学意义(P值分别为0.457和0.313)。结论 AWT与差异具有统计学意义,且呼吸及体位对AWT有显著影响,但性别及BMI对AWT基础值并无显著影响,AWT可以作为监测重症患者IAP的简便、快速、准确的重要方法。 
  【关键词】腹壁张力;腹内压;无创监测;膀胱压;重症监护;腹内高压;腹腔间隔室综合征;体质量指数;呼吸时相 
  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: denkepeng@189.cn 
  【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 
  世界腹腔间隔室综合征协会将持续或反复的IAP病理性升高≥12 mm Hg定义为腹内高压(intra-abdominal hypertension,IAH),持续IAP>20 mm Hg(伴或不伴腹腔灌注压<60 mm Hg),并伴有新的器官功能不全或衰竭则定义为腹腔间隔室综合征(abdominal compartment syndrome, ACS)[1]。一般成人ICU有大约50%的人发生IAH[2-3],ACS患者病死率高达50%~75%[4],已经被认为是导致ICU病死率增高的一个显著因素[5-7]。IAP升高损伤肠道功能,肠道功能障碍是引起多器官功能障碍的重要原因[8],IAP迅速升高形成ACS可直接导致多器官功能障碍甚至衰竭。而IAP水平可以反映多器官功能障碍的病情严重程度并指导预后判断,因此严密监测IAP的变化,有助于尽早采取治疗措施,从而降低IAH和ACS的发生率,减少患者死亡。然而直接测量IAP的方法是有创的,在大多数情况下不易实施,目前UBP法为公认的间接测定IAP的“金标准”,本文中也使用UBP代表IAP。但是许多情况下如膀胱本身顺应性下降时、膀胱肿瘤时、骨盆血肿压迫膀胱时,UBP法的准确性遭到质疑[9-11],而且UBP法操作较繁琐、耗时,这就需要找到一种简便、快速、准确的测量方法来监测患者的IAP。 
  AWT表示腹部触诊时腹部肌肉的紧张度,当IAP增加时,腹壁紧张或腹部膨胀,AWT随之增加,这是AWT法可行的生理基础,前期的动物研究和尸体研究已初步发现AWT和IAP的线性相关关系[12-14]。本研究选择ICU患者作为研究对象,通过证实AWT与UBP的线性相关关系,同时观察呼吸时相、体位对AWT的影响,以及性别和BMI对AWT基础值的影响,从而证实AWT法监测IAP的可行性。 
  1 资料与方法 
  1.1 一般资料 
  本研究为前瞻性设计,选择2011年4月至2013年3月入住同济大学附属第十人民医院急诊ICU患者为研究对象,纳入标准:病情需要留置导尿管的患者。排除标准:使用肌松药;3个月内腹部手术史、急性腹膜炎、腹肌肿块;急性膀胱损伤、急性膀胱炎症,神经源性膀胱;盆腔血肿、盆腔骨折。所有操作都遵循同济大学附属第十人民医院医学伦理委员会制定的伦理标准。研究内容均告知患者本人或家属,患者或家属均签署同意书。 
  1.2 研究方法 
  1.2.1 测量器材 
  1.2.1.1 AWT的测量仪器及方法 测量AWT的原型器包括1个推力计(艾德堡仪器有限公司,中国浙江)和1个自制装置(见图片1)。这个仪器能测量产生一个确定位移(mm)所需要的推力。A为一个推力计,B为一个自制装置。D为一椭圆形头,测量时,将D垂直压向患者腹壁,腹壁碰触到C即停止,X即为腹壁凹陷的垂直位移。通过A得到推力的大小。AWT即用推力/位移(N/mm)表示。 
  1.2.1.2 UBP的测量设备及方法 UBP是通过AbViserAutoValve装置(Wolfe Medical, Inc,美国犹他州,见图2),通过与弗雷氏导尿管及ICU通用的压力传感器相连,每次抽取生理盐水25 mL注入膀胱后,即可在监护仪上直接读出膀胱压的数值,单位为mm Hg。测量时患者取平仰卧位,以腋中线为“0”点,腹肌松弛,在患者呼气未测定[1]。 
  1.2.2 研究方法 van等[13]的类似研究发现剑突下5 cm可作为测量AWT的最佳点,故笔者选择剑突下5 cm作为测量点。选择患者入院后安静稳定状态为测量时间点,使用自制的AWT测量装置和AbViserAutoValve装置,分别测量平卧位时吸气末和呼气末以及30°仰卧位时吸气末和呼气末的AWT和UBP值,所有测量均进行3次,取平均值。 
  对AWT与UBP的相关性进行统计分析。分别比较两种不同体位和呼吸时相下的AWT值。记录患者性别,测量身高和体质量,对IAP小于12 mm Hg的患者计算BMI后以18和25为分界点由低到高将患者分为3组,分别按性别和BMI分组进行比较,无法测量体质量且本人或家属无法准确提供近期体质量的患者剔除BMI的研究。由于标准的UBP为平仰卧位呼气末测得,故分析AWT与UBP的相关性以及研究性别和BMI对AWT影响时均采用平仰卧位呼气末时测得的AWT基础值。 
  1.3 统计学方法 
  所有数据用SPSS 13.0统计软件进行统计分析,数据均以均数±标准差(x±s)表示,使用线性回归方法分析AWT与UBP的相关性,求出回归方程,P<0.05为相关有统计学意义。使用配对t检验来评价呼吸时相、体位对AWT的影响,P<0.05为差异有统计学意义。使用单因素方差分析评价性别以及BMI对AWT的影响,P<0.05为差异有统计学意义。 
  2 结果 
  2.1 一般情况 
  最后共51例患者纳入本研究。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;年龄最大89岁,最小35岁,(69±15)岁;BMI最大38.6,最小15.6,(24.8±4.5),见表1。
  患者疾病构成:心肺复苏术后12例,重症肺炎10例,ARDS 6例,脓毒血症5例,脑出血4例,脑梗死4例,有机磷中毒4例,安定中毒3例,多发伤2例,重症破伤风1例。 
  2.2 AWT与UBP的相关性 
  AWT与UBP呈线性相关,相关系数R=0.986,t值41.08,P<0.01,差异具有统计学意义。以AWT为自变量,UBP为因变量行性线性回归分析,线性回归方程为Y=-1.369+9.57X。 
  2.3 呼吸和体位对AWT的影响 
  患者两种体位下吸气末AWT均高于呼气末AWT,P<0.01,差异具有统计学意义。两种呼吸相下平卧位AWT均高于30°仰卧位AWT,P<0.01,差异具有统计学意义(表2)。 
  2.4 性别、BMI对AWT基础值的影响 
  IAP<12 mm Hg患者中男女AWT差异无统计学意义,根据BMI分组的三组患者AWT差异无统计学意义(表3)。 
  3 讨论 
  本研究第一次自行设计了测量腹壁张力的设备,并且以ICU重症患者为研究对象证实了AWT与UBP的线性相关关系,为AWT在临床应用奠定了理论基础。UBP法用于临床的诸多缺陷不容忽视:(1)患者必须留置导尿,这可能增加了尿路感染及全身感染的机会,另外一部分患者可能拒绝留置导尿或难以留置导尿;(2)部分患者结肠上曲水肿、渗出严重,上腹部张力高,而下腹部张力基本正常,或者胰腺炎病变局限,腹膜后水肿,游离腹腔内压升高不明显,此时膀胱内压测定可能正常,但不能排除IAH或ACS的存在;(3)患者膀胱本身顺应性下降、膀胱肿瘤、骨盆血肿压迫膀胱等情况下,UBP法失去准确性;(4)操作较繁琐,国际腹腔间隔室综合征协会(WSACS)建议重症患者一旦存在发生IAH/ACS的高危因素就应监测IAP并推荐持续监测或至少每4~6 h测量一次[1]。在频繁的IAP监测要求下医护人员依从性较差,可能延误患者病情。而作为一种简便、快速、准确的无创的监测IAP的方法,AWT刚好解决了上述问题。 
  另外,笔者研究了呼吸时相以及仰卧位和30°仰卧位这两种ICU常见体位对AWT的影响,发现两种体位下吸气相的AWT高于呼气相,这与van等[13]的研究是一致的。Cheatham等[14]做的多中心的研究发现随着体位的抬高IAP可逐渐增高,Vasquez等[15]也得到了相似的结果,而本研究结果却发现30°仰卧时的AWT比平卧位时低,考虑AWT是通过测量腹壁张力获得,当抬高头位时腹壁肌肉松弛,腹壁张力降低,因而测得AWT反而偏低。为了测量的统一和稳定,和UBP法测量要求一样,笔者建议用AWT监测IAP时应该在平卧位呼气末时测得。 
  虽然WSACS描述大部分危重患者IAP在5~7 mm Hg,但临床发现ICU患者一般IAP小于12 mm Hg时对患者各脏器功能影响极小,故本研究结合WSACS的意见将IAP小于12 mm Hg视为正常。Ramshorst等通过健康志愿者研究发现男性AWT基础值高于女性,然而在本研究中发现性别对于AWT基础值没有影响,推测Ramshorst的研究中选择的是健康志愿者,年龄较轻,而笔者选择的是ICU内的危重患者,平均年龄较大,腹壁肌肉退化等因素掩盖了其男女生理上的差异。Sugerman等[16]报道与非肥胖人群相比,肥胖人群的IAP更高,Wilson等[17]也得到了相似的结果,与本研究结论相悖。考虑与患者BMI范围选择有关,他们的研究对象BMI均大于25,甚至还有一部分患者BMI大于40。而笔者选择的患者的BMI值范围偏小,中重度肥胖的患者较少,可能不能全面的反映BMI对IAP的影响,因此在后续的研究中可能需要增加样本量和扩大BMI范围来进一步了解BMI对IAP和AWT的影响。这也提示在临床实践中通过AWT对患者IAP进行尤其是正常IAP进行评估时不能完全忽视性别和BMI的因素。
  综上所述,在ICU中AWT与UBP呈显著的线性相关,使用AWT监测IAP具有可行性,而且其具有简便、快速、准确、无感染风险等优点,可以作为临床监测IAP的重要方法。值得注意的是,作为一种全新的测量方法,本研究中的AWT测量设备需要进一步标准化,商品化的腹壁张力测量仪将可能成为监测IAP的有力工具。肌肉松弛剂、机械通气等ICU常见因素对于AWT的影响也应该列入未来研究的范畴,多中心、大样本的临床研究将有助于得出更权威的结论。 
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