Bài viết Phân tầng nguy cơ sử dụng SpO2/FiO2 và PEEP lúc chẩn đoán ARDS ban đầu và sau 24 giờ ở bệnh nhân ARDS vừa hoặc nặng được BS. Đặng Thanh Tuấn dịch từ bài viết gốc: Risk stratification using SpO2/FiO2 and PEEP at initial ARDS diagnosis and after 24 h in patients with moderate or severe ARDS
1. Tóm tắt
1.1 Bối cảnh
Chúng tôi đánh giá khả năng phân tầng nguy cơ của bệnh nhân ARDS sử dụng SpO2/FiO2 và áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP) lúc khởi phát ARDS và sau 24 giờ.
1.2 Phương pháp
Chúng tôi đã sử dụng dữ liệu từ một nghiên cứu quan sát tiền cứu ở những bệnh nhân được nhận vào một đơn vị chăm sóc y tế chuyên sâu hỗn hợp phẫu thuật của một bệnh viện đại học ở Hà Lan. Phân tầng nguy cơ bởi điểm cắt (cut-off) SpO 2/FiO2 và PEEP. Kết quả chính là tử vong trong bệnh viện. Bệnh nhân có ARDS trung bình hoặc nặng với thời gian lưu trú > 24 giờ được đưa vào trong nghiên cứu này. Bệnh nhân được phân vào 4 nhóm nguy cơ được xác định trước: nhóm I (SpO 2/FiO2 ≥ 190 và PEEP < 10 cm H2O), nhóm II (SpO2/FiO2 ≥ 190 và PEEP ≥ 10 cm H 2O), nhóm III (SpO2/FiO2 < 190 và PEEP < 10 cm H2O) và nhóm IV (SpO2/FiO2 < 190 và PEEP ≥ 10 cm H2O).
1.3 Các kết quả
Phân tích bao gồm 456 bệnh nhân. SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2 có mối tương quan mạnh mẽ (P <0,001, R2 = 0,676) có thể được mô tả trong một phương trình hồi quy tuyến tính (SpO2/FiO2 = 42,6 + 1,0 * PaO2/FiO2). Phân tầng nguy cơ tại chẩn đoán ARDS ban đầu đã dẫn đến các nhóm không có sự khác biệt về tỷ lệ tử vong tại bệnh viện. Phân tầng nguy cơ lúc 24 giờ đã dẫn đến các nhóm có tỷ lệ tử vong gia tăng. Mối liên hệ giữa việc phân nhóm theo 24 giờ và kết cục đã bị làm nhiễu bởi một số yếu tố, bao gồm điểm APACHE IV, pH động mạch và nồng độ lactate trong huyết tương, và liệu pháp vận mạch.
1.4 Kết luận
Trong nhóm thuần tập bệnh nhân ARDS vừa hoặc nặng, SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2 có mối tương quan tuyến tính mạnh. Ngược lại với phân tầng nguy cơ khi chẩn đoán ARDS ban đầu, phân tầng nguy cơ sử dụng SpO 2/FiO2 và PEEP sau 24 giờ dẫn đến các nhóm có kết quả xấu đi. Phân tầng nguy cơ bằng cách sử dụng SpO 2/FiO2 và PEEP có thể thực tế, đặc biệt là trong các thiết lập giới hạn tài nguyên.
2. Giới thiệu
Ở định nghĩa Berlin về hội chứng suy hô hấp cấp (ARDS), phân tầng nguy cơ được đề xuất bằng cách phân loại bệnh nhân có ARDS ‘nhẹ’, ‘vừa phải’ hoặc ‘nghiêm trọng’ dựa trên PaO2/FiO2 lúc chẩn đoán ban đầu [1.] Cách tiếp cận này có một sốthách thức. Đầu tiên, nó đòi hỏi lấy mẫu và phân tích khí máu động mạch, tốn kém và thường xuyên không có sẵn, đặc biệt là trong các bệnh viện giới hạn tài nguyên. Thứ hai, cách phân loại bệnh nhân này không được khẳng định bằng các xác nhận bên ngoài [2]. Tuy nhiên, điều quan trọng nhất là mức áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP) có thể ảnh hưởng đến PaO 2/FiO2 [3] và PaO2/FiO2 và PEEP được thu thập tại các thời điểm sau này, ví dụ 24 giờ sau chẩn đoán ARDS ban đầu, phần lớn cải thiện sự phân tầng nguy cơ [4, 5].
Do tính chất sigmoidal của đường cong phân ly oxyhemoglobin, độ bão hòa pulse oximetry (SpO2) có thể phục vụ như là một thay thế đáng tin cậy cho PaO 2 ở những bệnh nhân có SpO2 thấp hơn 97% [6]. Thật vậy, bệnh nhân có ARDS được chẩn đoán bằng phương tiện SpO2/FiO2 có các đặc điểm và kết quả tương tự như bệnh nhân được chẩn đoán ARDS bằng cách sử dụng PaO 2/FiO2 [7], và chỉ số độ bão hòa oxy (oxygen saturation index) cao trong 24 giờ kéo dài kết hợp với kết quả tồi tệ hơn trong trường hợp ARDS trẻ em [8]. Như pulse oximetry là không xâm lấn, rẻ tiền và có sẵn rộng rãi, SpO2/FiO2 có thể phục vụ như là một thay thế hấp dẫn cho PaO2/FiO2 trong phân tầng nguy cơ bệnh nhân ARDS.
Mục tiêu bao quát của cuộc điều tra hiện nay là xác định xem phân loại bệnh nhân sử dụng SpO2/FiO2 và PEEP khi chẩn đoán ARDS ban đầu và sau 24 giờ có thể được sử dụng để phân tầng cho nguy cơ tử vong. Cụ thể, chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng SpO2/FiO2 có thể phục vụ như là một thay thế cho PaO2/FiO2 trong phân loại nguy cơ và phân loại lại bằng SpO2/FiO2 và PEEP sau 24 giờ cải thiện phân tầng nguy cơ trong một nhóm bệnh nhân người lớn ARDS trong một đơn vị chăm sóc đặc biệt (ICU) ở Hà Lan.
3. Phương pháp
3.1Thiết kế nghiên cứu
Chúng tôi đã sử dụng dữ liệu từ một nhóm quan sát tiền cứu ở bệnh nhân được chẩn đoán rõ ràng được nhận vào đơn vị chăm sóc chuyên sâu phẫu thuật – y tế hỗn
hợp của một bệnh viện đại học ở Hà Lan [9]. Những dữ liệu này đã được kết hợp với
dữ liệu oxy hóa được xác nhận bởi y tá tại thời điểm bắt đầu và sau 24 giờ được thu thập lại từ hệ thống quản lý dữ liệu bệnh nhân (Metavision®, iMDSoft, Tel Aviv, Israel). Hội đồng đánh giá thể chế của Trung tâm y tế học thuật đã phê duyệt giao thức nghiên cứu phụ huynh và sử dụng phương thức chấp thuận ‘không tham gia’ (IRB số 10- 056C).
3.2 Tiêu chí bao gồm và loại trừ
Một nhóm các nhà nghiên cứu ICU được đào tạo đã ghi nhận bệnh nhân về sự có hoặc không có ARDS theo các tiêu chuẩn được đưa ra bởi Hội nghị đồng thuận Mỹ- châu Âu về ARDS [10]. Mặc dù nghiên cứu này bắt đầu vào năm 2011 (tức là, trước khi công bố định nghĩa của Berlin về ARDS [1]), tất cả bệnh nhân được chẩn đoán mắc ARDS đều đáp ứng các tiêu chí về định nghĩa ARDS mới nhất. Bệnh nhân ARDS nhẹ đã được loại trừ như là bệnh nhân xuất viện hoặc chuyển sang một ICU khác trước 24 giờ sau khi chẩn đoán ARDS ban đầu.
3.3 Kết quả
Kết cục chính là nguyên nhân gây tử vong tại bệnh viện. Kết quả thứ cấp bao gồm tử vong ICU, tử vong 30 và 90 ngày và 1 năm, và số ngày không thở máy và sống ở ngày 28 (VFD-28), được định nghĩa là số ngày từ ngày 1 đến ngày 28 bệnh nhân còn sống và thở mà không cần sự trợ giúp xâm lấn của máy thở cơ học trong ít nhất 24 giờ liên tiếp.
3.4 Thu thập dữ liệu
Khi chẩn đoán ARDS ban đầu và sau 24 giờ, kết quả đo độ bão hòa oxy bằng pulse oximeter được thu thập hồi cứu, và SpO2/FiO2 tương ứng được tính toán. Đối với điều này, đầu tiên chúng tôi thu thập mười giá trị SpO2 và FiO2 đã được xác nhận y tá liên tiếp trong vòng 10 phút ngay trước đó, và tại thời điểm đó, một mẫu máu động mạch được lấy để phân tích khí máu. Giá trị trung bình của mười giá trị SpO 2 và FiO2 này được sử dụng để tính toán SpO 2/FiO2 để giảm giá trị SpO2 giả tạo tiền cứu. Ở tất cả các bệnh nhân, đo pulse oximetry được đo bằng dầu dò ngón tay hai bước sóng thông thường. Giao thức cục bộ quyết định thay đổi vị trí ngón tay cứ 3–4 giờ để tránh tổn thương chèn ép và sử dụng đầu dò thay thế, chẳng hạn như mũi và trán, chỉ ở những bệnh nhân không có tín hiệu thích hợp khi đo bằng đầu dò ngón tay. Thêm vào đó, nồng độ PaO2 và PaCO2, nồng độ pH và nhiệt độ cơ thể đã được thu thập, và bệnh nhân có được điều trị bằng thuốc co mạch ở cả hai thời điểm hay không.
Dữ liệu cơ bản được thu thập từ cơ sở dữ liệu gốc bao gồm dữ liệu nhân khẩu học và máy thở, các loại bệnh đi kèm, loại nhập viện, loại bệnh nhân và nguyên nhângây ra ARDS. Điểm APACHE IV [11] , điểm dự đoán tổn thương phổi [12] và điểm số bệnh kết hợp của Charlson đ[1ư3ợ] c tính toán.
3.5 Kế hoạch phân tích
Sự tương quan giữa SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2 được nghiên cứu chỉ sử dụng SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2 lúc chẩn đoán ARDS ban đầu. Giá trị SpO 2 > 97% được loại trừ khỏi phân tích tương quan vì đường phân ly oxyhemoglobin phẳng trên mức này và những thay đổi lớn trong PaO 2 có thể dẫn đến ít hoặc không có thay đổi trong SpO2, phù hợp với các nghiên cứu trước đây phân tích mối quan hệ này [6,14,15]. Phương trình phi tuyến (‘công thức Ellis’) cũng được sử dụng để ước tính PaO2/FiO2 từ các giá trị SpO2 và FiO2 [16,17].
Tiếp theo, chúng tôi phân loại tất cả các bệnh nhân lúc chẩn đoán ARDS ban đầu và tái phân loại bệnh nhân sau 24 giờ, thành bốn nhóm nguy cơ dựa trên việc xác định trước SpO2/FiO2 và PEEP. Như hai nghiên cứu gần đây về phân tầng nguy cơ bệnh nhân ARDS đã sử dụng một ngưỡng cho PaO 2/FiO2 là 150 mmHg [4,5], tương ứng với một SpO2/FiO2 là 190 [6], chúng tôi sử dụng giá trị này như một ngưỡng cho SpO2/FiO2 trong phân tích hiện tại. Chúng tôi đã sử dụng cùng một ngưỡng cho PEEP như trong hai nghiên cứu trước đây [4,5]. Theo đó, chúng tôi đã tạo ra bốn nhóm: SpO2/FiO2 ≥ 190 và PEEP < 10 cm H2O (nhóm I); SpO2/FiO2 ≥ 190 và PEEP ≥ 10 cm H2O (nhóm II); SpO2/FiO2 < 190 và PEEP < 10 cm H2O (nhóm III); và SpO2/FiO2 < 190 và PEEP ≥ 10 cm H2O (nhóm IV). So sánh giữa các nhóm bao gồm tất cả so sánh từng cặp trong bốn nhóm nguy cơ.
3.6 Phân tích thống kê
Dữ liệu được biểu diễn dưới dạng ± độ lệch chuẩn (SD) trung bình, với dải phân cách giữa (IQR) hoặc số có phần trăm, nếu thích hợp.
Một phân tích hai chiều và phân tích tương quan Pearson được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa SpO2/FiO2 (ước lượng tuyến tính và phi tuyến) và PaO2/FiO2. Hồi quy tuyến tính cho phép định lượng đường hồi qui tốt nhất và lấy được một phương trình dự đoán cho mối quan hệ. Do đó, dựa trên phương trình hồi quy có nguồn gốc, chúng tôi thu được các giá trị SpO 2/FiO2 tương ứng với các giá trị tỷ lệ PaO 2/FiO2 là 100, 150 và 200 mmHg. PaCO2, pH động mạch, nhiệt độ cơ thể, PEEP và sử dụng các thuốc co mạch đã được thử nghiệm dưới dạng các điều kiện tương tác trong mô hình để đánh giá sự kiểm duyệt của mối liên hệ giữa SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2. Khu vực dưới đường cong đặc tính vận hành của người nhận (ROC, receiver operating characteristic) đánh giá khả năng ứng dụng của SpO2/FiO2 trong phân biệt ARDS vừa phải với nặng.
Sự khác biệt giữa các nhóm nguy cơ đã được thử nghiệm với Pearson Chi- square hoặc Fisher kiểm tra chính xác cho các biến phân loại và với một chiều ANOVA hoặc Kruskal-Wallis thử nghiệm cho các biến liên tục. Tỷ lệ tử vong tại bệnh viện và các điểm cuối tử vong khác được tính cho mỗi nhóm, và giá trị P cho xu hướng được tính từ một thử nghiệm bình phương cho xu hướng theo tỷ lệ (thí nghiệm Cochrane – Armitage), kiểm tra giả thuyết không tỷ lệ trong một số nhóm là như nhau. So sánh cặp đôi tại chẩn đoán ARDS và sau 24 h được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp dự đoán ma trận tương phản trong đó các tỷ số chênh (OR, odd ratio) và khoảng tin cậy 95% được tạo cho mỗi so sánh lẫn nhau giữa các nhóm.
3.7 Phân tích sau nghiên cứu (Post hoc analyses)
Một số phân tích hậu kỳ đã được thực hiện. Đầu tiên, chúng tôi đánh giá liệu việc chuyển đổi dữ liệu thành phân số (1/(PaO2/FiO2) và 1/(SpO2/FiO2)) đã cải thiện sự phù hợp giữa SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2, như đã báo cáo trước đây [18].
Thứ hai, phân loại nguy cơ sử dụng ngưỡng xác định Berlin cho ARDS nặng (tức là 100 mm Hg) [đ6ã] được thực hiện.
Thứ ba, trong phân tích cuối cùng, chúng tôi đã phân tích liệu mối liên hệ giữa phân tầng nguy cơ và tử vong trong bệnh viện có bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như mức độ nghiêm trọng của bệnh và các thông số sẵn có khác trong cơ sở dữ liệu hay không, như pH động mạch và nồng độ plasma lactate, mức huyết áp và liệu pháp thuốc vận mạch. Đối với phân tích này, mô hình hồi quy logistic đa biến được xây dựng để đánh giá tác động gây nhiễu của các biến này trên mối liên hệ giữa các nhóm nguy cơ và kết quả chính.
Tất cả các phân tích được thực hiện trong R thông qua giao diện R-studio (R phiên bản 3.0, www.r-project.org). Giá trị P dưới 0,05 được coi là đáng kể.
4. Các kết quả
4.1 Bệnh nhân
Trong số 554 bệnh nhân có ARDS, 456 bệnh nhân được phân loại là ARDS trung bình hoặc nặng theo định nghĩa của Berlin và có các bộ dữ liệu hoàn chỉnh. Trong số đó, 382 có thể được sử dụng cho các phân tích tương quan và tất cả các bệnh nhân để phân tích phân loại và phân loại lại (Hình 1). Viêm phổi, nhiễm trùng huyết, phẫu thuật lớn và chấn thương là nguyên nhân phổ biến nhất của ARDS (Bảng 1). Tại thời điểm ban đầu, không có sự khác biệt giữa những người sống sót và những người không sống sót về các thông số oxy hóa, kích thước thể tích khí lưu thông, Điểm dự đoán tổn thương phổi và nguyên nhân của ARDS. Ngoài ra, không có sự khác biệt về điểm số bệnh kết hợp. Tỷ lệ tử vong bệnh viện trong tổng thể là 39,7%. Những người không sống sót lớn tuổi hơn, có nồng độ pH động mạch thấp hơn khi chẩn đoán ARDS, được thở ở tần số thở cao hơn và có điểm số mức độ nghiêm trọng của bệnh cao hơn. Phân loại theo định nghĩa của Berlin không khác biệt giữa những người sống sót và những người không sống sót.
4.2 Mối quan hệ giữa SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2
Sự tương quan giữa SpO2/FiO2 và PaO2/FiO2 rất mạnh (P <0,001, R2 = 0,676; Hình 2) và có thể được mô tả trong một phương trình hồi quy tuyến tính: SpO2/FiO2 = 42,6 + 1,00 ∗ PaO2/FiO2
![Hình 2: Phân tán SpO2/FiO2 so với PaO2/FiO2 tại chẩn đoán ARDS banđầu. Dòng đại diện cho mối quan hệ tuyến tính phù hợp nhất: SpO2/FiO2 = 42.6 + 1.0 * PaO2/FiO2 [P <0,001, R2 = 0,676] lúc chẩn đoán ARDS ban đầu](https://www.healcentral.org/wp-content/uploads/2021/02/b20_anh_3.jpg)
Dựa trên phương trình tìm thấy, một PaO2/FiO2 200 mm Hg tương ứng với một SpO2/FiO2 là 243 [95% CI 220–265], một PaO2/FiO2 150 mm Hg tương ứng một SpO2/FiO2 là 193 [95% CI 174–211] và một PaO2/FiO2 100 mm Hg tương ứng với SpO2/FiO2 là 143 [95% CI 127–158].
Các SpO2/FiO2 có khả năng tuyệt vời để phân biệt ARDS vừa phải với ARDS nghiêm trọng, với một khu vực ROC dưới đường cong là 0,928 (Hình 3). Công thức phi tuyến (công thức Ellis) để ước tính PaO 2/FiO2 từ SpO2 và FiO2 không vượt trội so với mô hình tuyến tính khi SpO2 ≤ 97% (N = 382, R2 = 0,656).
Việc sử dụng các phân số (1/SpO2/FiO2 và 1/PaO2/FiO2) không dẫn đến mối quan hệ tuyến tính mạnh hơn (R2 = 0,629). Tuy nhiên, phương trình hồi quy rất giống với phương trình được báo cáo trước đây ở bệnh nhi (1/SpO 2/FiO2 = 0,00424 + 0,46/ PaO2/FiO2) [18].
4.3 Phân cấp nguy cơ
Dữ liệu phân phối và kết quả cho bốn nhóm nguy cơ được trình bày trong Bảng 2. Không có xu hướng tăng tỷ lệ tử vong tại bệnh viện trong bốn nhóm nguy cơ lúc ban đầu (giá trị P cho xu hướng = 0,90). So sánh cặp đôi cũng cho thấy không có sự khác biệt đáng kểvề tỷ lệ tử vong tại bệnh viện giữa các nhóm tại lúc chẩn đoán ARDS. Ngược lại, phân loại tương tự sau 24 giờ đã dẫn đến các nhóm nguy cơ với tỷ lệ tử vong trong bệnh viện gia tăng (giá trị P cho xu hướng < 0,001). So sánh cặp đôi cho thấy sự khác biệt về tỷ lệ tử vong trong bệnh viện giữa nhóm IV và nhóm II (OR 2,40 [1,15–4,82]; P value = 0,012), và giữa nhóm IV và nhóm I là đáng kể (OR 2,47 [1,26– 4,85] ; P giá trị = 0,003) (Bảng 3).
Các kết quả có thể so sánh được với các kết cục thứ cấp. Trong khi phân loại bằng cách sử dụng các điểm cắt cho SpO2/FiO2 và PEEP khi chẩn đoán ARDS ban đầu không liên quan đến bất kỳ kết cục nào, phân tầng nguy cơ ở 24 h dẫn đến xu hướng tích cực đáng kể giữa các nhóm và kết quả thứ yếu kém hơn ở nhóm IV so với nhóm I và nhóm II (Tệp bổ sung 1: Bảng E1).
Phân bố bệnh nhân ở mỗi nhóm nhỏ thay đổi đáng kể ở 24 giờ. Ít hơn một phần tư bệnh nhân duy trì có SpO2/FiO2 < 190; tỷ lệ tử vong tại bệnh viện của họ cao hơn nhiều so với bệnh nhân có SpO2/FiO2 ≥ 190 (56,1 so với 35,2%, P = 0,001). Một nửa số bệnh nhân được thông khí ở PEEP < 10 cm H 2O; tỷ lệ tử vong tại bệnh viện của họ tương tự như bệnh nhân được giữ ở PEEP ≥ 10 cm H 2O (36.1 so với 43.4 P = 0.107). Khi xem xét đặc điểm của bốn nhóm nguy cơ trong 24 giờ, chúng tôi nhận thấy sự khác biệt về mặt thống kê ở điểm APACHE IV, pH động mạch và FiO 2 ở 24 giờ, mức lactate huyết tương tối đa và sử dụng thuốc vận mạch, có thể giải thích sự khác biệt đáng kể về kết quả (Bảng 3).
4.4 Phân tích sau nghiên cứu (Post hoc analyses)
Phân tích post hoc với điểm cắt SpO 2/FiO2 tương ứng là 150, phù hợp với điểm cắt trong định nghĩa Berlin của PaO 2/FiO2 là 100 mm Hg, cho kết quả tương tự với phân tích chính, mặc dù kích thước nhóm đã thay đổi. Không có xu hướng nguy cơ nào khác ngoài tỷ lệ tử vong do ICU khi sử dụng ngưỡng này khi bắt đầu ARDS, trong khi một xu hướng đáng kể trong bốn nhóm nguy cơ được ghi nhận bằng điểm cắt sau 24 giờ (Tệp bổ sung 1: Bảng E2). So sánh giữa các nhóm cũng phản ánh phân tích ban đầu, không có sự tương phản rõ rệt với chẩn đoán ARDS, nhưng độ tương phản rõ ràng sau 24 giờ (nhóm IV so với nhóm I và II) (Tệp bổ sung 1: Bảng E3).
Mô hình đa biến cho thấy rằng điểm APACHE IV, nồng độ lactate trong huyết tương và pH động mạch làm nhiễu đáng kể mối quan hệ giữa sự phân tầng nhóm và tỷ lệ tử vong trong bệnh viện (tệp bổ sung 1: Bảng E4). Cũng áp dụng như vậy khi hạn chế phân tích này đối với các nhóm nguy cơ cao (tức là, nhóm I và IV), trong đó ngay cả liệu pháp vận mạch là một yếu tố gây nhiễu đáng kể (tệp bổ sung 1: Bảng E5).
5. Thảo luận
Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, đây là nghiên cứu đầu tiên trong đó bệnh nhân ARDS được phân loại bằng cách sử dụng các giá trị điểm cắt được xác định trước cho SpO2/FiO2 và PEEP. Những phát hiện có liên quan nhất của nghiên cứu này là: (1) SpO2/FiO2 xác nhận là một thay thế hợp lệ cho PaO2/FiO2 ở bệnh nhân ARDS vừa hoặc nặng; (2) phân loại lại sau 24 giờ sử dụng các ngưỡng cắt được xác định trước cho SpO2/FiO2 và PEEP cải thiện sự phân tầng nguy cơ so với các ngưỡng tương tự tại đường cơ sở; và (3) mối liên hệ giữa nhóm nguy cơ và kết cục, tuy nhiên, bị làm giảm đi bởi mức độ nghiêm trọng của bệnh, độ pH động mạch và mức lactate, và liệu pháp vận mạch. Chúng tôi tin rằng cách tiếp cận sử dụng SpO 2/FiO2 và PEEP để phân loại bệnh nhân có thể hữu ích cho việc thực hiện phương pháp tiếp cận cá nhân để chẩn đoán và điều trị thích hợp ở bệnh nhân ARDS, đặc biệt là ở những nơ