Прокальцитонин как предиктор развития острой дыхательной недостаточности у пациентов с изолированной ингаляционной травмой

Е.А. Жиркова; П.А. Брыгин; Е.И. Елисеенкова; Т.Г. Спиридонова; А.В. Сачков; Е.А. Кашолкина; М.А. Годков; С.С. Петриков

Анестезиология и реаниматология 2023, №3, с. 45-53

https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202303145

Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology

2023, No. 3, pp. 45-53 https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202303145

Прокальцитонин как предиктор развития острой дыхательной недостаточности у пациентов с изолированной ингаляционной травмой

'ГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия;

2ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Москва, Россия;

3ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России, Москва, Россия

Ингаляционная травма (ИТ), полученная в результате вдыхания дыма, может осложниться развитием острой дыхательной недостаточности (ОДН), причинами которой являются бронхообструкция, паренхиматозная недостаточность или их сочетание. У некоторых пациентов начало ОДН бывает отсроченным, что делает актуальным ее прогнозирование в ранние сроки для коррекции тактики лечения.

Цель исследования. Оценить роль биомаркеров в крови в прогнозе развития ОДН у пациентов с изолированной ИТ. Материал и методы. У 74 пациентов с изолированной ИТ определяли уровень лейкоцитов, C-реактивного белка (СРБ) и про-кальцитонина (ПКТ) в 1-е сутки после травмы.

Результаты. У 28 (38%) из 74 пациентов развилась ОДН в течение 3 сут после травмы. При поступлении в стационар у 10 (36%) из них индекс PaO2/FiO2 был 2250, у 5 (18%) — 2300. Исследование уровней лейкоцитов, СРБ и ПКТ показало, что развитие ОДН связано с превышеним верхних значений референсных интервалов СРБ (ОШ=9,2 [1,9—43,3]) и ПКТ (ОШ=46,8 [9,5—231,8]) и не связано с превышением верхнего значения референсного интервала лейкоцитов (ОШ=2,0 [0,6—6,4]). Анализ бинарной логистической регрессии, метод построения математической модели с помощью дерева классификации и ROC-анализ позволили выявить, что ПКТ является предиктором развития ОДН, а его уровень 20,10 нг/мл — прогностически значимым с точностью 91%.

Выводы. Уровень прокальцитонина в сыворотке крови является предиктором развития острой дыхательной недостаточности у пациентов с изолированной ингаляционной травмой.

Ключевые слова: изолированная ингаляционная травма, острая дыхательная недостаточность, бронхообструкция, паренхиматозная недостаточность, лейкоциты, C-реактивный белок, прокальцитонин, предиктор острой дыхательной недостаточности.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ:

Жиркова Е.А. — https://orcid.org/0000-0002-9862-0229 Брыгин П.А. — https://orcid.org/0000-0002-8511-9646 Елисеенкова Е.И. — https://orcid.org/0000-0002-5070-0908 Спиридонова Т.Г. — https://orcid.org/0000-0001-7070-8512 Сачков А.В. — https://orcid.org/0000-0003-3742-6374 Кашолкина Е.А. — https://orcid.org/0000-0002-9395-7578 Годков М.А. — https://orcid.org/0000-0001-9612-6705 Петриков С.С. — https://orcid.org/0000-0003-3292-8789

Автор, ответственный за переписку: Жиркова Е.А. — e-mail: [email protected] КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Жиркова Е.А., Брыгин П.А., Елисеенкова Е.И., Спиридонова Т.Г., Сачков А.В., Кашолкина Е.А., Годков М.А., Петриков С.С. Прокальцитонин как предиктор развития острой дыхательной недостаточности у пациентов с изолированной ингаляционной травмой. Анестезиология и реаниматология. 2023;3:45-53. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202303145

Procalcitonin as a predictor of acute respiratory failure in patients with isolated inhalation injury

'Sklifosovsky Research Institute for Emergency Care, Moscow, Russia;

2Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Moscow, Russia;

3Evdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, Moscow, Russia

РЕЗЮМЕ

ABSTRACT

Inhalation injury resulting from smoke inhalation may be complicated by acute respiratory failure (ARF) due to bronchial obstruction, parenchymal insufficiency or combination of these factors. In some patients, ARF is delayed that necessitates prediction of this event at the early stages of treatment.

Objective. To evaluate the role of blood biomarkers in prognosis of ARF in patients with isolated inhalation injury. Material and methods. We analyzed leukocyte count, C-reactive protein (CRP) and procalcitonin (PCT) on the first day after injury in 74 patients with isolated inhalation injury.

Results. ARF developed within 3 days after injury in 28 (38%) out of 74 patients. At admission, 10 (36%) patients had PaO2/FiO2 2250, 5 (18%) patients — 2300. Excess of the upper limits of serum CRP (OR=9.2 [1.9—43.3]) and PCT (OR=46.8 [9.5—231.8]) was associated with ARF and not associated with excess of the upper limit of leukocyte count (0R=2.0 [0.6—6.4]). Binary logistic regression, analysis of mathematical model using classification tree and ROC analysis revealed that PCT is a predictor of ARF. PCT 20.10 ng/ml is significant with an accuracy of 91%.

Conclusion. Serum procalcitonin is a predictor of acute respiratory failure in patients with isolated inhalation injury.

Keywords: isolated inhalation injury, acute respiratory failure, bronchial obstruction, parenchymal insufficiency, leukocytes, C-re-active protein, procalcitonin, predictor of acute respiratory failure.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:

Zhirkova E.A. — https://orcid.org/0000-0002-9862-0229 Brygin P.A. — https://orcid.org/0000-0002-8511-9646 Eliseenkova E.I. — https://orcid.org/0000-0002-5070-0908 Spiridonova T.G. — https://orcid.org/0000-0001-7070-8512 Sachkov A.V. — https://orcid.org/0000-0003-3742-6374 Kasholkina E.A. — https://orcid.org/0000-0002-9395-7578 Godkov M.A. — https://orcid.org/0000-0001-9612-6705 Petrikov S.S. — https://orcid.org/0000-0003-3292-8789 Corresponding author: Zhirkova E.A. — e-mail: [email protected]

TO CITE THIS ARTICLE:

Zhirkova EA, Brygin PA, Eliseenkova EI, Spiridonova TG, Sachkov AV, Kasholkina EA, Godkov MA, Petrikov SS. Procalcitonin as a predictor of acute respiratory failure in patients with isolated inhalation injury. Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology = Anesteziologiya iReanimatologiya. 2023;3:45-53. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202303145

Введение

Ингаляционная травма (ИТ) возникает в результате вдыхания дыма при пожаре в закрытом помещении. Наиболее значимым является не термический, а химический травмирующий фактор [1, 2]. Химический агент оказывает локальное (слизистая оболочка трахеобронхиального дерева (ТБД) и/или паренхима легких) и/или системное повреждающее воздействие, что зависит от состава вдыхаемой газовой смеси [3]. Некоторые газы, например СО, оказывают системное воздействие на организм, не повреждая дыхательные пути [4, 5]. Воспаление, возникающее в результате локального воздействия, приводит к каскаду реакций и развитию острой дыхательной недостаточности (ОДН) [6—11]. По данным литературы и нашим наблюдениям, начало ОДН нередко бывает отсроченным — в течение 3—5 сут после травмы, при этом в 1-е и на 2-е сутки после травмы ОДН никак себя клинически не проявляет [12—14].

Наиболее частой причиной ОДН при ИТ является об-структивный синдром (70% случаев), реже — паренхиматозная недостаточность (12%) и смешанные формы [15, 16]. Эта особенность ОДН при ИТ часто не позволяет ориентироваться на индекс РаО2/РЮ2 как показатель легочной дисфункции в ранние сроки ее развития. В некоторых случаях неудачные попытки купировать дисфункцию с помощью консервативных методов, например неинвазивной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) или высокопоточной оксигенотерапии, задерживают начало необходимой инвазивной ИВЛ.

В данной работе, которая является продолжением нашего исследования уровней биомаркеров крови в 1-е сут-

ки после ИТ [17], мы изучили роль биомаркеров в качестве предикторов ОДН, оценили уровни биомаркеров при разных формах ОДН и соотнесли их с показателем РаО2^Ю2.

Цель исследования — оценить роль биомаркеров в крови в прогнозе развития ОДН у пациентов с изолированной ИТ.

Материал и методы

В ретроспективное обсервационное одноцентровое исследование включены 74 пациента с ИТ, поступившие в 2020—2022 гг. в отделение реанимации и интенсивной терапии для ожоговых больных ГБУЗ «НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ».

Всего за это время поступили 100 пациентов с изолированной (без ожогов кожи) ИТ, 26 из них исключены из исследования из-за наличия тяжелой сопутствующей патологии (туберкулез, рак, декомпенсированный сахарный диабет, декомпенсированная сердечная недостаточность, хронический лимфолейкоз, СОУГО-19), которая могла оказать влияние на результаты исследования.

Все пациенты доставлены в стационар бригадами скорой медицинской помощи в течение 72 (59; 93) мин (от 26 до 134 мин) с момента травмы. Общая характеристика пациентов: возраст 65 (48; 74) лет (от 21 года до 89 лет); мужчин 35 (47%), женщин 39 (53%).

В течение 1-го часа после поступления в стационар у всех пациентов исследовали газовый состав артериальной крови и анализировали кислотно-основное состояние; в первые 24 ч в венозной крови определяли уровень

лейкоцитов, C-реактивного белка (СРБ), прокальцитони-на (ПКТ); их референсные интервалы составили: лейкоциты 4—9'109/л, СРБ <3,0 мг/л, ПКТ <0,05 нг/мл.

В 1-е сутки всем пациентам проводили бронхоскопию с целью установления степени повреждения (ожога) дыхательных путей (ОДП) по ранее разработанной методике [18]. Наличие ОДП подтверждало ИТ. Степень ОДП устанавливали в соответствии с классификацией: 1-я степень — катаральная форма изменений слизистой оболочки ТБД, 2-я — эрозивная, 3-я — язвенная, 4-я — некротическая [19]. ОДП 1-й степени диагностирован у 11 (15%) пациентов, 2-й — у 31 (42%), 3-й — у 32 (43%).

Во время первой бронхоскопии у 19 пациентов взяли смывы со слизистой оболочки ТБД для бактериологического исследования.

В течение 1-х суток всем больным провели рентгенологическое исследование органов грудной клетки в передне-задней проекции.

Диагноз ОДН устанавливали по клиническим признакам: нарастающей одышке, чувству нехватки воздуха, психомоторному возбуждению пациента в сочетании с цианозом кожных покровов, свистящими хрипами при аускультации, участием вспомогательных мышц в дыхании. Как объективное, так и субъективное ухудшение состояния больного в динамике являлось аргументом в пользу начала ИВЛ. В случае отсутствия явных клинических признаков ИВЛ начинали при сатурации ниже 86% (при дыхании атмосферным воздухом), снижении индекса окси-генации (PaO2/FiO2) <200 или выраженных проявлениях бронхообструктивного синдрома с повышением PaCO2 выше 50 мм рт.ст. В то же время близкие к нормальным значениям показатели пульсоксиметрии и газов артериальной крови при наличии клинической картины ОДН не исключали начала ИВЛ.

После начала ИВЛ проводили оценку параметров респираторной механики [20]. Тип дыхательной недостаточности определяли по значениям сопротивления дыхательных путей, autoPEEP, статической податливости респираторной системы (C). Паренхиматозную функцию легких оценивали по величине PaO2/FiO2. Сопротивление дыхательных путей (R) выше 10 см вод.ст./л/с, обнаружение autoPEEP любого уровня свидетельствовали о бронхиальной обструкции. Снижение PaO2/FiO2 ниже 300 расценивали как признак паренхиматозной легочной недостаточности. В тяжелых случаях этот синдром сопровождался снижением C ниже 60 мл/см вод.ст.

Отдельное внимание обращали на уровень PaCO2. В большинстве случаев гиперкапнию на фоне нормальной минутной вентиляции легких и отсутствия снижения PaO2/FiO2 расценивали как признак бронхиальной обструкции. В случаях тяжелых нарушений смешанного типа однозначная трактовка причин гиперкапнии была невозможной.

Статистический анализ выполнен с помощью программы Statistica 13.3 TIBCO Software Inc. Описательная статистика: дискретные данные представлены в виде абсолютных (n) и относительных (%) значений и их 95% доверительных интервалов [95% ДИ]; непрерывные данные представлены в виде медиан (Me), межквартильных раз-махов (Qt; Q3), минимальных и максимальных значений (Min—Max). Для сравнительного анализа применяли критерии Краскела—Уоллиса (K—W), Манна—Уитни (M—W), точный критерий Фишера (ТКФ), критерий х2 в модели логистической регрессии. Рассчитывали отношения шансов (ОШ). С целью выявления предикторов ОДН среди био-

маркеров проводили анализ бинарной логистической регрессии. Для проверки адекватности математической модели анализ логистической регрессии дополняли построением математической модели деревьев классификации методом CHAID [21]. Уровень биомаркера-предиктора исследовали с помощью ROC-анализа: определяли его дискриминационную способность, устанавливали оптимальную точку отсечения (cut-off) по максимальной сумме чувствительности и специфичности. Для оценки корректности стратификации пациентов на группы с ОДН и без ОДН методами деревьев классификации и ROC-анализа использовали показатели точности, чувствительности, специфичности, прогностической ценности положительного результата (ПЦПР) и отрицательного результата (ПЦОР); 95% ДИ для долей находили по методу Клоппера—Пирсона. За уровень статистической значимости приняли значение p<0,05, значения p в интервале 0,050—0,100 рассматривали как статистическую тенденцию.

Результаты

У 28 (38%) из 74 пациентов развилась ОДН, при которой потребовалась ИВЛ. У 18 (65%) пациентов ОДН развилась на 1-е сутки, у 6 (21%) — на 2-е, у 4 (14%) — на 3-и (рис. 1). При этом у 4 (14%) пациентов ИВЛ была начата на догоспитальном этапе. При развитии ОДН ведущими респираторными синдромами были: бронхообструкция (БО) — у 13 (46%) пациентов, паренхиматозная недостаточность (ПН) — у 5 (18%) и смешанная форма (СФ) — у 10 (36%) (рис. 2).

Мы проанализировали показатель Ра02^Ю2 у пациентов при поступлении в стационар в зависимости от ведущего респираторного синдрома, когда у некоторых еще не развилась ОДН. Этот же показатель оценивали и в случаях, когда ОДН не развилась (табл. 1).

Показатель Ра02^Ю2 у пациентов без ОДН был статистически значимо выше, чем у пациентов с ПН (р<0,001; М—^ и СФ (р<0,001; М—и статистически значимо не отличался от показателя у пациентов с БО (р=0,346; М—W). Показатель Ра02^Ю2 у пациентов с БО был статистически значимо выше, чем у пациентов с ПН и СФ (р=0,002 и р<0,001 соответственно; М—W), а у пациентов с ПН — статистически значимо выше, чем у пациентов с СФ (р<0,001; М—'№).

У 18 пациентов с ОДН, развившейся в 1-е сутки, показатель Ра02/И02 при поступлении был в пределах 225 (155; 275), от 83 до 422, из них Ра02/БЮ2 >300 был у 4 (22%) пациентов, от 250 до 300 — у 3 (17%) пациентов, от 200 до 250 — у 4 (22%) пациентов, от 150 до 200 — у 2 (11%) пациентов, <150 — у 5 (28%) пациентов (рис. 3).

У 10 пациентов ОДН развилась на 2—3-и сутки, показатель Ра02/И02 при поступлении был в пределах 225 (225; 281), от 215 до 389; из них Ра02^Ю2 >300 был у 1 (10%), от 250 до 300 — у 2 (20%), от 200 до 250 — у 7 (70%) (рис. 4).

Таким образом, из 28 пациентов, у которых ОДН развилась в разные сроки, показатель Ра02^Ю2 при поступлении в стационар был >250 у 10 (36 [19—56]%), а >300 — у 5 (18 [6—37]%).

Медианы показателей лейкоцитов, СРБ и ПКТ превышали верхнюю границу референсных интервалов при всех типах ОДН. Сравнение показателей биомаркеров у пациентов с разными типами ОДН показало статистически значимую разницу только по уровню СРБ (табл. 2).

# 50

I Доля пациентов и 95% ДИ

Г®

¿32]

ш г

Сутки

100 90 80 70 60

# 50

I Доля пациентов и 95% ДИ

м

г®

м

' ■ I

ПН СФ

Респираторный синдром

Рис. 1. Распределение пациентов по срокам развития острой ды- Рис. 2. Распределение пациентов по ведущему респираторному

хательнои недостаточности.

синдрому.

Fig. 1. Distribution of patients by timing of acute respiratory failure. Fig. 2. Distribution of patients by leading respiratory syndrome.

Таблица 1. Показатель PaO2/FiO2 при поступлении Table 1. PO2/FiO2 at admission

ОДН Ведущий респираторный синдром Число пациентов (n)

Показатель PaO2/FiO2

Me (Q,; Q3)

Min—Max

p, критерий K—W

Нет — 46 334 (280; 410) 161— -489 <0,001

Да Бронхообструкция 13 282 (278; 370) 215— 422

Паренхиматозная недостаточность 5 215(155;217) 138— 225

Смешанная форма 10 203 (112; 225) 83— 245

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

I Доля пациентов и 95% ДИ

г®

rS

В к В

£300 250—300 200—250 150—200 Pa02/Fi02

<150

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

M

S300

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

I Доля пациентов и 95% ДИ ¿Й]

M

Ж

250—300 Ра02/П02

200—250

Рис. 3. Распределение в зависимости от показателя PaO2/FiO2 па- Рис. 4. Распределение в зависимости от показателя PaO2/FiO2 пациентов, у которых острая дыхательная недостаточность разви- циентов, у которых острая дыхательная недостаточность развилась в 1-е сутки. лась на 2—3-и сутки.

Fig. 3. Distribution of patients with acute respiratory failure on the 1st Fig. 4. Distribution of patients with acute respiratory failure on the 2nd-

day depending on PaO2/FiO2. 3rd day depending on PO2/FiO2.

Попарное сравнение уровня СРБ у пациентов с разными типами ОДН показало отсутствие статистически значимых различий между показателями у пациентов с БО и СФ (р=0,879; М—В то же время у пациентов с БО и СФ уровень СРБ был статистически значимо выше, чем у пациентов с ПН (р=0,006 и р=0,055 соответственно; М—

Развитие ОДН связано с превышением верхних значений референсных интервалов СРБ и ПКТ, но не связано с превышением верхнего значения референсного интервала лейкоцитов. Из 74 пациентов уровень лейкоцитов превышал верхнюю границу референсных значений у 55 (74 [63—84]%), из них у 23 (42 [29—56]%) развилась ОДН; у 53 (72 [60—82]%) пациентов уровень СРБ был >3,0 мг/л, у 26 (49 [35—63]%) из них развилась ОДН, а у 36 (49 [37—61]%) пациентов уровень ПКТ был >0,05 нг/мл, из них ОДН развилась у 26 (72 [55—86]%) (табл. 3).

Для показателей СРБ и ПКТ проведен анализ логистической регрессии. Показатели СРБ (х2=10,4; р=0,001) и ПКТ (х2=54,5; р<0,001) в моделях прогноза ОДН имели высокую значимость. Характеристика коэффициентов уравнения регрессии показывала, что развитие ОДН зависело от уровней СРБ и ПКТ (табл. 4). Однако низкое значение коэффициента регрессии (В) уровня СРБ свидетельствует о незначительном его вкладе в развитие ОДН.

Графическая интерпретация полученных моделей представлена на рис. 5, 6. Качество регрессионной модели, включающей уровень ПКТ, было лучше, чем модели, включающей уровень СРБ: ОШ в модели с ПКТ составило 77, с уровнем СРБ — 6,56, а правильно классифицированных наблюдений в модели с уровнем ПКТ было 89%, с уровнем СРБ — 73%.

Дерево классификации, разделяющее пациентов с ОДН и без ОДН по уровню СРБ, состояло из 3 ветвлений

Таблица 2. Показатели биомаркеров у пациентов с разными типами острой дыхательной недостаточности Table 2. Biomarkers in patients with different types of acute respiratory failure

Показатель Ведущий респираторный синдром Число пациентов (n) Me (Q,; Q3) Min—Max p, K—W

Лейкоциты, -109/л БО 13 13,7 (7,0; 18,0) 4,9—19,7 0,230

ПН 5 16,4 (13,4; 18,5) 5,5—24,0

СФ 10 17,5 (14,6; 20,4) 10,8—23,7

СРБ, мг/л БО 13 44,3 (13,7; 55,0) 7,2—91,9 0,041

ПН 5 9,4 (0,9; 34,3) 0,2—37,7

СФ 10 49,1 (41,6; 78,9) 5,4—193,0

ПКТ, нг/мл БО 13 1,35 (0,52; 1,69) 0,05—5,83 0,376

ПН 5 1,84 (0,13; 2,00) 0,05—2,20

СФ 10 1,41 (0,73; 2,39) 0,05—34,00

Примечание. БО — бронхообструкция; ПН — паренхиматозная недостаточность; СФ — смешанная форма; СРБ — C-реактивный белок; ПКТ — прокаль-цитонин.

Таблица 3. Связь уровней лейкоцитов, C-реактивного белка и прокальцитонина с развитием острой дыхательной недостаточности Table 3. Correlation between leukocyte count, C-reactive protein and procalcitonin with acute respiratory failure

ОДН (n)

Показатель Значение показателя Число пациентов (n) n да % [95% ДИ] n нет % [95% ДИ] ОШ [95% ДИ] p, ТКФ

Лейкоциты, -109/л >9,0 55 23 42 [29—56] 32 58 [44—71] 2,0 [0,6—6,4] 0,281

<9,0 19 5 26 [9—51] 14 74 [49—91]

СРБ, мг/л >3,0 53 26 49 [35—63] 27 51 [37—65] 9,2 [1,9—43,3] 0,001

<3,0 21 2 10 [1—30] 19 90 [70—99]

ПКТ, нг/мл >0,05 36 26 72 [55—86] 10 28 [14—45] 46,8 [9,5—231,8] <0,001

<0,05 38 2 5 [1—18] 36 95 [82—99]

Примечание. ТКФ — точный критерий Фишера; ОДН — острая дыхательная недостаточность; СРБ — С-реактивный белок; ПКТ — прокальцитонин.

Таблица 4. Характеристика коэффициентов логистической регрессии Table 4. Logistic regression coefficients

СРБ

ПКТ

Показатель

значение

Результат X2 Вальда

-1,254554 12,55

<0,001 <0,001

0,02884638 8,74

0,004 0,003

-2,386597 23,18

<0,001 <0,001

5,831454 10,62

0,001 0,001

B

значение

Примечание. СРБ — C-реактивный белок; ПКТ — прокальцитонин.

у=ехр(-1,254553983845+(0,02884637513499)х)/ (1+ехр(-1,254553983845+(0,02884637513499)х))

у=ехр(-2,38б597005599+(5,8314543490095)х)/ (1+ехр(-2,386597005599+(5,8314543490095)х))

ПКТ, нг/мл

Рис. 5. Уравнение и график регрессионной модели, включающей уровень C-реактивного белка.

Fig. 5. Equation and graph of regression model including C-reactive protein.

Рис. 6. Уравнение и график регрессионной модели, включающей уровень прокальцитонина.

Fig. 6. Equation and graph of regression model including procalci-tonin.

Рис. 7. Дерево классификации с включением уровня C-реактивного белка (мг/л).

Fig. 7. Classification tree including C-reactive protein (mg/l).

и содержало 4 терминальные вершины, при этом в каждой из них присутствовали неправильно классифицированные наблюдения (рис. 7). Это характеризует математическую модель с включением СРБ как неудовлетворительную, а ее качество проверить невозможно. Значит, СРБ не следует считать предиктором развития ОДН.

Дерево классификации, разделяющее пациентов с ОДН и без ОДН по уровню ПКТ, состояло из 1 ветвления и содержало 2 терминальные вершины (рис. 8). Прогностически значимый уровень ПКТ, разделяющий пациентов с ОДН и без ОДН, составил 0,41207 нг/мл (после округления — 0,41 нг/мл), 24 пациента с уровнем ПКТ >0,41 нг/мл были классифицированы моделью как пациенты с ОДН, а 50 пациентов с уровнем ПКТ <0,41 нг/мл — как пациенты без ОДН (табл. 5).

Проведенный ROC-анализ показал высокую дискриминационную способность ROC-кривой уровня ПКТ — площадь под ROC-кривой составила 0,956 [0,910—1,000], точка отсечения — 0,095 нг/мл (после округления — 0,10 нг/мл).

Рис. 8. Дерево классификации с включением уровня прокальци-тонина (нг/мл).

Fig. 8. Classification tree including procalcitonin (ng/ml).

Согласно результатам ROC-анализа, 29 пациентов с уровнем ПКТ >0,10 нг/мл классифицированы как пациенты с ОДН, 45 пациентов с уровнем ПКТ <0,10 нг/мл — как пациенты без ОДН (см. табл. 5).

Чувствительность, специфичность, ПЦПР и ПЦОР при разных уровнях ПКТ статистически значимо не различались, при этом точность диагностического теста при точке отсечения уровня ПКТ 0,1 нг/мл была несколько выше, чем при точке отсечения уровня ПКТ 0,41 нг/мл (см. табл. 5).

Вероятность развития ОДН у пациентов с уровнем ПКТ >0,41 нг/мл была выше, чем у пациентов с уровнем ПКТ <0,41 нг/мл, в 81 раз (ОШ=81 [15—433];^<0,001; ТКФ), а вероятность развития ОДН у пациентов с уровнем ПКТ >0,10 нг/мл была выше, чем у пациентов с уровнем ПКТ <0,10 нг/мл, в 88 раз (ОШ=88 [18—423]; _р<0,001; ТКФ).

Учитывая более высокую точность диагностического теста (91% по сравнению с 89%) и большее значение ОШ (88 по сравнению с 81), уровень ПКТ >0,10 нг/мл можно считать прогностически значимым для развития ОДН.

Таблица 5. Чувствительность, специфичность, прогностическая ценность положительного и отрицательного результатов, точность диагностического теста при разных уровнях прокальцитонина

Table 5. Sensitivity, specificity, positive, and negative predictive values, diagnostic test accuracy at different serum procalcitonin

Показатель Значение показателя Число пациентов (n) ОДН, число пациентов (n) да нет Ч (%) С (%) ПЦПР (%) ПЦОР (%) Т (%)

ПКТ, нг/мл >0,41 24 22 2 79 [65—84] 96 [87—99] 92 [76—99] 88 [80—91] 89 [79—94]

<0,41 50 6 44

>0,10 29 25 4 89 [75—97] 91 [83—96] 86 [73—93] 93 [85—98] 91 [80—96]

<0,10 45 3 42

p, ТКФ — 0,493 — — 0,468 0,676 0,677 0,491 —

Примечание. С — специфичность; Ч — чувствительность; ПЦПР — прогностическая ценность положительного результата; ПЦОР — прогностическая ценность отрицательного результата; Т — точность диагностического теста; ПКТ — прокальцитонин; ТКФ — точный критерий Фишера.

Рентгенологическое исследование органов грудной клетки в 1-е сутки после полученной ИТ выявило пневмонию только у 4 (5 [1 — 13]%) из 74 пациентов. Бактериологическое исследование смывов со слизистой оболочки ТБД, полученных в 1-е сутки после травмы, у 11 (58 [34—80]%) из 19 пациентов показало отсутствие роста микроорганизмов, а у 8 (42 [20—66]%) пациентов выделены микроорганизмы в низком титре.

Обсуждение

Публикации об исследовании уровней лейкоцитов, СРБ и ПКТ у пациентов с изолированной ИТ нами не найдены. Зарубежные исследователи изучали биомаркеры (ин-терлейкины, TNF-a) у пациентов с ИТ в сочетании с ожогами кожи [22], у которых патогенетически обоснованно развивается острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) [11], в то время как при изолированной ИТ ведущим респираторным синдромом чаще является БО [15, 16]. ПКТ рассматривают в качестве маркера септической и несептической природы ОРДС [23].

В этом исследовании ОДН развилась у 38% пациентов, что согласуется с ранее полученными нами данными [24]. Время развития ОДН составило до 3 сут после получения травмы. У 36% пациентов, у которых в разные сроки развилась ОДН, при поступлении в стационар индекс Ра02/И02 был >250, а у 18% — >300. У 46% пациентов ОДН была обусловлена бронхообструктивным синдромом, у 18% — ПН, у 36% — СФ.

Уровни лейкоцитов и ПКТ статистически значимо не различались у пациентов с разными типами ОДН. При этом уровень СРБ у пациентов с бронхообструктивным синдромом и СФ ОДН был статистически значимо выше, чем у пациентов с ПН. Таких данных в литературе мы не встретили — показатели СРБ и ПКТ у пациентов с ожогами кожи и ИТ исследованы только у пациентов с ОРДС [25].

Ранее нами было установлено, что развитие ОДН связано с превышением референсного интервала ПКТ [17]. Результаты данного исследования показывают, что вероятность развития ОДН была в 9,2 раза и 46,8 раза выше среди пациентов, у которых верхнюю границу референсного интервала превышали СРБ и ПКТ соответственно. Превышающий верхнюю границу референсного интервала уровень лейкоцитов не был связан с развитием ОДН.

Статистический анализ показал, что ПКТ является предиктором развития ОДН, а его уровень >0,10 нг/мл — прогностически значимым с точностью 91%.

Повышение сывороточного ПКТ связывают с развитием локальной или генерализованной инфекции [26]. В нашей работе в 1-е сутки после травмы при рентгенологическом исследовании выявлено наличие пневмонии только у 5% пациентов; при бактериологическом исследовании смывов со слизистой оболочки ТБД у 58% пациентов обнаружено отсутствие роста микробов, а у 42% — рост микроорганизмов в низком титре, что позволяет предположить неинфекционную природу повышения уровня ПКТ в 1-е сутки после ИТ у большинства пациентов.

Следует отметить, что еще в прошлом веке при электронной микроскопии обнаружены бронхиальные клетки Кульчицкого (K-клетки), которые рассеяны в бронхиальном дереве вблизи базальной мембраны бронхов и бронхиол. K-клетки относят к дисперсной нейроэндокринной системе организма, они чувствительны к гипоксии и гипер-капнии и могут выполнять паракринную регулирующую функцию [27]. Бронхиальные K-клетки человека содержат кальцитониноподобный полипептид, который имму-нологически и химически не отличается от гормона, продуцируемого С-клетками щитовидной железы человека [28]. W. O'Neill и соавт. показали, что у пациентов с ИТ и ожогами кожи уровни иммунореактивного кальцитонина коррелировали со смертностью, потребностью в ИВЛ и объемом легочного шунтирования. Авторы сделали вывод, что уровень иммунореактивного кальцитонина в сыворотке может быть прогностическим показателем исхода ИТ [29].

Мы предполагаем, что выявленная нами концентрация ПКТ >0,1 нг/мл как предиктора ОДН у пациентов с изолированной ИТ может быть обусловлена избыточной функцией легочных нейроэндокринных клеток, которые содержат и секретируют иммунореактивный кальцитонин в ответ на вдыхание различных раздражающих веществ.

Выводы

1. Медианы уровней лейкоцитов, СРБ и ПКТ превышали верхние значения референсных интервалов при всех типах ОДН, при этом уровень СРБ был статистически значимо выше при бронхообструктив-ной и смешанной формах ОДН по сравнению с ПН.

2. Риск развития ОДН связан с превышением верхних значений референсных интервалов СРБ и ПКТ,

но не связан с превышением верхнего значения ре-ференсного интервала лейкоцитов.

3. Показатель ПКТ является предиктором развития ОДН у пациентов с изолированной ИТ.

Ограничения. ОДН развилась у 28 из 74 пациентов. Число пациентов, стратифицированных по типу дыхательной недостаточности, невелико, поэтому пока не следует утверждать, что найденное нами соотношение уровней биомаркеров окончательно доказано при разных ее типах. Уточнение прогностически значимого уровня ПКТ при развитии ОДН будет достигнуто включением в исследование большего числа пациентов.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Rong YH, Liu W, Wang C, Ning FG, Zhang GA. Temperature distribution in the upper airway after inhalation injury. Burns. 2011;37(7):1187-1191. https://doi.Org/10.1016/j.burns.2011.06.004

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Moritz AR, Henriques FC, McLean R. The Effects of Inhaled Heat on the Air Passages and Lungs: An Experimental Investigation. The American Journal of Pathology. 1945;21(2):311-331.

3. Башарин В.А., Гребенюк А.Н., Маркизова Н.Ф., Преображенская Т.Н., Сарманаев С.Х., Толкач П.Г. Химические вещества как поражающий фактор пожаров. Военно-медицинский журнал. 2015;336(1):22-28. Basharin VA, Grebenyuk AN, Markizova NF, Preobrazhenskaya TN, Sar-manaev SKh, Tolkach PG. Chemicals as fires damaging factor. Voenno-meditsinskijzhurnal. 2015;336(1):22-28. (In Russ.).

4. Demling RH. Smoke inhalation lung injury: an update. Eplasty. 2008;8:e27.

5. Николаев А.Я. Биологическая химия. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Медицинское информационное агентство; 2004.

Nikolaev AYa. Biologicheskayaximiya. 3-e izd., pererab. i dop. M.: Meditsin-skoe informatsionnoe agentstvo; 2004. (In Russ.).

6. Enkhbaatar P, Pruitt BA Jr, Suman O, Mlcak R, Wolf SE, Sakurai H, Herndon DN. Pathophysiology, research challenges, and clinical management of smoke inhalation injury. Lancet. 2016;388(10052):1437-1446. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)31458-1

7. Foncerrada G, Culnan DM, Capek KD, Gonzalez-Trejo S, Cambiaso-Dan-iel J, Woodson LC, Herndon DN, Finnerty CC, Lee JO. Inhalation Injury in the Burned Patient. Annals of Plastic Surgery. 2018;80(3 Suppl 2):98-105. https://doi.org/ 10.1097/SAP.0000000000001377

8. von Moos S, Franzen D, Kupferschmidt H. Inhalation trauma. Praxis. 2013;102(14):829-839. https://doi.org/10.1024/1661-8157/a001363

9. Cox RA, Burke AS, Soejima K, Murakami K, Katahira J, Traber LD, Herndon DN, Schmalstieg FC, Traber DL, Hawkins HK. Airway obstruction in sheep with burn and smoke inhalation injuries. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 2003;29(3,Pt1):295-302. https://doi.org/10.1165/rcmb.4860

10. Ярошецкий А.И., Грицан А.И., Авдеев С.Н., Власенко А.В., Еременко А.А., Заболотских И.Б., Зильбер А.П., Киров М.Ю., Лебединский К.М., Лейдерман И.Н., Мазурок В.А., Николаенко Э.М., Про-ценко Д.Н., Солодов А.А. Диагностика и интенсивная терапия острого респираторного дистресс-синдрома (Клинические рекомендации Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов»). Анестезиология и реаниматология. 2020;(2):5-39. Yaroshetsky AI, Gritsan AI, Avdeev SN, Vlasenko AV, Eremenko AA, Zabo-lotskikh IB, Zilber AP, Kirov MYu, Lebedinsky KM, Leyderman IN, Ma-zurok VA, Nikolaenko EM, Protsenko DN, Solodov AA. Diagnostics and intensive therapy of Acute Respiratory Distress Syndrome (Clinical guidelines of the Federation of Anesthesiologists and Reanimatologists of Russia). AnesteziologiyaiReanimatologiya. 2020;(2):5-39. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology20200215

11. Мороз В.В., Власенко А.В., Голубев А.М., Яковлев В.Н., Алексеев В.Г., Булатов Н.Н., Смелая Т.В. Патогенез и дифференциальная диагностика острого респираторного дистресс-синдрома, обусловленного прямыми и непрямыми этиологическими факторами. Общая реаниматология. 2011;7(3):5.

Moroz VV, Vlasenko AV, Golubev AM, Yakovlev VN, Alekseyev VG, Bula-tov NN, Smelaya TV. The Pathogenesis and Differential Diagnosis ofAcute

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Жиркова Е.А.,

Спиридонова Т.Г., Годков М.А.

Сбор и обработка материала — Елисеенкова Е.И.,

Брыгин П.А., Кашолкина Е.А.

Статистический анализ данных — Жиркова Е.А.

Написание текста — Жиркова Е.А., Спиридонова Т.Г.,

Сачков А.В.

Редактирование — Петриков С.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interest.

Respiratory Distress Syndrome Induced by Direct and Indirect Etiological Factors. Obshchaya reanimatologiya. 2011;7(3):5. (In Russ.). https://doi.org/10.15360/1813-9779-2011-3-5]

12. Алексеев А.А., Бобровников А.Э., Богданов С.Б., Будкевич Л.И., Жиркова Е.А., Клеузович А.А., Крутиков М.Г., Крылов К.М., Левин Г.Я., Лекманов А.У., Орлова О.В., Парамонов Б.А., Полушин Ю.С., Руд-нов В.А., Сарыгин П.В., Скворцов Ю.Р., Смирнов С.В., Тарасен-ко М.Ю., Типикин И.С., Тюрников Ю.И., Ушакова Т.А., Шилов В.В., Шлык И.В. Ожоги термические и химические. Ожоги солнечные. Ожоги дыхательных путей. Национальные клинические рекомендации. М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации. Объединение комбустиологов «Мир без ожогов»; 2021.

Alekseev AA, Bobrovnikov AE, Bogdanov SB, Budkevich LI, Zhirkova EA, Kleuzovich AA, Krutikov MG, Krylov KM, Levin GYa, Lekmanov AU, Orlo-va OV, Paramonov BA, Polushin YuS, Rudnov VA, Sarygin PV, Skvortsov YuR, Smirnov SV, Tarasenko MYu, Tipikin IS, Tyurnikov YuI, Ushakova TA, Shi-lov VV, Shlyk IV. Ozhogi termicheskie i khimicheskie. Ozhogi solnechnye. Ozhogi dykhatel'nykhputej. Natsional'nye klinicheskie rekomendatsii. M.: Ministerstvo zdravookhraneniya Rossijskoj Federatsii. Ob''edinenie kombustiologov «Mir bez ozhogov»; 2021. (In Russ.).

13. Joseph A, Moylan MD. Inhalation Injury — a Primary Determinant of Survival Following Major Burns. The Journal of Burn Care and Rehabilitation. 1981;2(2):78-84.

https://doi.org/10.1097/00004630-198103000-00004

14. Badulak JH, Schurr M, Sauaia A, Ivashchenko A, Peltz E. Defining the criteria for intubation of the patient with thermal burns. Burns. 2018;44(3):531-538. https://doi.org/10.1016/j.burns.2018.02.016

15. Moylan JA. Inhalation Injury — A Primary Determinant of Survival Following Major Burns. Journal of Burn Care and Rehabilitation. 1981;2(2):78-84. https://doi.org/10.1097/00004630-198103000-00004

16. Брыгин П.А., Смирнов С.В., Картавенко В.И. Ингаляционное поражение дымом: острая дыхательная недостаточность и респираторная поддержка. Медицина критических состояний. 2005;(5):16-21. Brygin PA, Smirnov SV, Kartavenko VI. Inhalation smoke exposure: acute respiratory failure and respiratory support. Meditsina kriticheskikh sostoya-nij. 2005;(5):16-21. (In Russ.).

17. Жиркова Е.А., Спиридонова Т.Г., Сачков А.В., Елисеенкова Е.А., Брыгин П.А., Никулина В.П., Кашолкина Е.А., Годков М.А., Петриков С.С. Биомаркеры воспаления при острой дыхательной недостаточности у пациентов с ингаляционной травмой. Анестезиология ире-аниматология. 2022;5:23-29.

Zhirkova EA, Spiridonova TG, Sachkov AV, Eliseenkova EA, Brygin PA, Nikulina VP, Kasholkina EA, Godkov MA, Petrikov SS. Biomarkers of inflammatory in acute respiratory insufficiency in patients with inhalation injury. Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2022;5:23-29. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202205123

18. Макаров А.В., Жиркова Е.А., Спиридонова Т.Г., Миронов А.В. Возможности эндоскопической диагностики ожога дыхательных путей при ингаляционной травме. Журнал им. Н.В. Склифосовского. Неотложная медицинская помощь. 2020;9(1):46-50.

Makarov AV, Zhirkova EA, Spiridonova TG, Mironov AV. Possibilities of Endoscopic Diagnosis of Airway Burn in Inhalation Trauma. Zhurnal im. N.V. Sklifosovskogo. Neotlozhnaya meditsinskayapomoshch'. 2020;9(1):46-50. (In Russ.).

https://doi.org/10.23934/2223-9022-2020-1-46-50

19. Синев Ю.В., Скрипаль А.Ю., Герасимова Л.И., Логинов Л.П., Прохоров А.Ю. Фибробронхоскопия при термоингаляционных поражениях дыхательных путей. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 1988;64(8):100-104.

Sinev YuV, Skripal' AYu, Gerasimova LI, Loginov LP, Prokhorov AYu. Fibrobronchoscopy for thermoinhalation lesions of the respiratory tract. Khirurgiya. Zhurnal im. N.I. Pirogova. 1988;64(8):100-104. (In Russ.).

20. Горячев А.С., Савин И.А. Основы ИВЛ. Руководство для врачей. 8-е изд. М.: Аксиом Графике Юнион; 2019. Ссылка активна на 11.01.23. Goryachev AS, Savin IA. Osnovy IVL. Rukovodstvo dlya vrachej. 8-e izd. M.: Aksiom Grafiks Yunion; 2019. (In Russ.). Accessed January 11, 2023. https://nsicu.ru/uploads/attachment/file/773/IVL_2016.pdf

21. Наркевич А.Н., Виноградов К.А., Гржибовский А.М. Интеллектуальные методы анализа данных в биомедицинских исследованиях: деревья классификации. Экология человека. 2021;3:54-64.

Narkevich AN, Vinogradov KA, Grjibovski AM. Intelligent Data Analysis in Biomedical Research: Classification Trees. Ekologiya cheloveka. 2021;3:54-64. (In Russ.).

https://doi.org/10.33396 /1728-0869-2021-3-54-64

22. Reper P, Heijmans W. High-frequency percussive ventilation and initial bio-marker levels of lung injury in patients with minor burns after smoke inhalation injury. Burns. 2015;41(1):65-70. https://doi.org/10.1016/j.burns.2014.05.007

23. Tsantes A, Tsangaris I, Kopterides P, Kapsimali V, Antonakos G, Zerva A, Kalamara E, Bonovas S, Tsaknis G, Vrigou E, Maniatis N, Dima K, Arma-ganidis A. The role of procalcitonin and IL-6 in discriminating between septic and non-septic causes of ALI/ARDS: a prospective observational study. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2013;51(7):1535-1542. https://doi.org/10.1515/cclm-2012-0562

24. Жиркова Е.А., Спиридонова Т.Г., Елисеенкова Е.И., Сачков А.В., Борисов В.С., Брыгин П.А., Гасанов А.М. Влияние ограниченных ожогов кожи на течение и исход ингаляционной травмы. Журнал им. Н.В. Скли-фосовского. Неотложная медицинская помощь. 2022;11(2):294-300. Zhirkova EA, Spiridonova TG, Eliseenkova EI, Sachkov AV, Bori-sov VS, Brygin PA, Gasanov AM. The Impact of Area-Limited Skin Burns in the Severity of the Burn Disease and Outcome of Inhalation Injury. Zhurnal im. N.V. Sklifosovskogo. Neotlozhnaya meditsinskayapomoshch'. 2022;11(2):294-300. (In Russ.). https://doi.org/10.23934/2223-9022-2022-11-2-294-300

25. Yu Z, Ji M, Hu X, Yan J, Jin Z. Value of procalcitonin on predicting the severity and prognosis in patients with early ARDS: a prospective observation study. Zhonghua WeiZhong Bing Ji Jiu Yi Xue. 2017;29(1):34-38. https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2017.01.008

26. Wrodycki W. [Usefulness of plasma procalcitonin (PCT) estimation to diagnose patients in departments of infectious diseases]. Przeglad Epidemiologiczny. 2003;57(1):211-219. (In Polish).

27. Gould VE, Linnoila RI, Memoli VA, Warren WH. Neuroendocrine components of the bronchopulmonary tract: hyperplasias, dysplasias, and neoplasms. Laboratory Investigation. 1983;49(5):519-537.

28. Becker KL, Silva OL. Hypothesis: the bronchial Kulchitsky (K) cell as a source of humoral biologic activity. Medical Hypotheses. 1981;7(7):943-949. https://doi.org/10.1016/0306-9877(81)90049-9

29. O'Neill WJ, Jordan MH, Lewis MS, Snider RH Jr, Moore CF, Becker KL. Serum calcitonin may be a marker for inhalation injury in burns. Journal of Burn Care and Rehabilitation. 1992;13(6):605-616. https://doi.org/10.1097/00004630-199211000-00001

Поступила 09.02.2023 Received 09.02.2023 Принята к печати 14.03.2023 Accepted 14.03.2023

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Е А. Жиркова, П А. Брыгин, Е И. Елисеенкова, Т Г. Спиридонова, А В. Сачков

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Е А. Жиркова, П А. Брыгин, Е И. Елисеенкова, Т Г. Спиридонова, А В. Сачков

Procalcitonin as a predictor of acute respiratory failure in patients with isolated inhalation injury

Текст научной работы на тему «Прокальцитонин как предиктор развития острой дыхательной недостаточности у пациентов с изолированной ингаляционной травмой»