實證支持:急診室內血乳酸快速檢測增進感染患者救治成效

本翻譯僅作學術交流用,無商業意圖,請勿轉載,如有疑議問請來信

根據最新研究,使用點測技術(POC)進行血乳酸檢測,可有效預測敗血症患者的死亡風險。研究期間2006年至2007年,在美國一家大型急診室內,699位患者接受了POC血乳酸檢測,發現此法不僅可靠而且實施方便,有助於提前識別高風險患者,及時進行救治。

THE FEASIBILITY AND ACCURACY OF POINT-OF-CARE LACTATE MEASUREMENT IN EMERGENCY DEPARTMENT PATIENTS WITH SUSPECTED INFECTION

急診部門疑似感染患者床邊即時乳酸測量的可行性與準確性

Shapiro NI, Fisher C, Donnino M, et al. The feasibility and accuracy of point-of-care lactate measurement in emergency department patients with suspected infection. J Emerg Med. 2010;39(1):89-94. doi:10.1016/j.jemermed.2009.07.021

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3205933/#:~:text=A%20POC%20testing%20device%20provides,base%20excess%20were%20less%20helpful.

Abstract

Background

Prior studies show that lactate is a useful prognostic marker in sepsis.

Objective

To study the feasibility and accuracy of a point-of-care (POC) analyzer capable of performing bedside serum lactate measurements; and to determine if other measurements (pH, base excess) are predictive of mortality.

Methods

Design: prospective cohort study of adult (age 18 years or older) Emergency Department (ED) patients with suspected infection during the study period of May 2006 through March 2007.

Setting

A 55,000-annual-visit urban tertiary care ED.

Intervention

A point-of-care device (i-STAT, Abbott Point of Care Inc., Princeton, NJ) was deployed using a standardized training and quality assurance process. Using POC testing, we measured serum lactate, pH, and base excess, as well as concomitant lactate measurement via a central laboratory.

Statistics

Area under the curve (AUC) for receiver operator characteristic curve, Bland-Altman statistics along with a correlation coefficient, and relative risk with 95% confidence intervals reported.

Results

There were 699 patients enrolled, of whom 34 (4.9%) died. The AUCs for mortality prediction were: POC lactate 0.72, laboratory lactate 0.70, pH measurement 0.60, and base excess 0.60. Bland-Altman showed that POC lactate was, on average, 0.32 (95% confidence interval −0.35– 0.98) lower than laboratory lactate, with agreement kappa = 0.97.

Conclusions

A point-of-care testing device provides a reliable and feasible way to measure serum lactate at the bedside. The pH and base excess were less helpful.

Keywords: sepsis, lactic acid, infection, mortality, risk assessment

摘要

背景

先前研究顯示乳酸是敗血症有用的預後指標。

目的

研究能夠進行床邊血清乳酸測量的床邊即時檢測(POC)分析儀的可行性和準確性;並確定其他測量值(pH 值、鹼剩餘量)是否可預測死亡率。

方法

設計:前瞻性隊列研究,對象為 2006 年 5 月至 2007 年 3 月期間急診部門(ED)中年齡 18 歲或以上的疑似感染成人患者。

地點

每年接待 55,000 人次的城市三級醫療急診部門。

介入措施

使用標準化培訓和質量保證過程部署了一種床邊即時檢測設備(i-STAT,Abbott Point of Care Inc.,普林斯頓,新澤西州)。通過 POC 測試,我們測量了血清乳酸、pH 值和鹼剩餘量,以及通過中央實驗室同時測量的乳酸。

統計

報告接收者操作特徵曲線(AUC)下的面積、Bland-Altman 統計數據以及相關係數和 95% 置信區間的相對風險。

結果

共有 699 名患者入組,其中 34 名(4.9%)死亡。死亡率預測的 AUC 分別為:POC 乳酸 0.72,實驗室乳酸 0.70,pH 值測量 0.60,鹼剩餘量 0.60。Bland-Altman 統計顯示 POC 乳酸平均比實驗室乳酸低 0.32(95% 置信區間 -0.35 至 0.98),一致性卡帕值為 0.97。

結論

床邊即時檢測設備提供了一種可靠且可行的方式來測量床邊的血清乳酸。pH 值和鹼剩餘量幫助較小。

關鍵詞:敗血症、乳酸、感染、死亡率、風險評估

引言

據估計,每年有 571,000 例重度敗血症患者到美國急診部門就診,死亡率高達 20% 至 50%(1-3)。早期識別“高風險”患者對急診醫師來說是一項挑戰,因為敗血症的表現通常隱晦且難以評估。雖然沒有普遍接受的金標準篩檢測試,但測量血清乳酸水平對於識別在急診部門中因敗血症而增加死亡風險的患者非常有用(3-5)。國際多學科共識努力的「存活敗血症運動」將獲取血清乳酸作為其核心敗血症綜合措施之一(6)。此外,類似低灌流標記,如低 pH 值和鹼剩餘量,也被提出使用,但以前未有充分研究。識別高風險患者的過程很重要,因為敗血症患者從早期和積極的復甦方案中受益(1)。

為了使血乳酸水平在臨床決策中有用,必須及時獲得準確結果。獲取準確血乳酸水平的一個主要問題是樣品在分析前的處理。一旦抽取血液樣品,由於紅血球代謝,乳酸水平會繼續上升。如果樣品能立即分析,影響較小。但是,如果樣品需要運送到中央實驗室或需要在分析前進行離心處理,延遲將導致乳酸水平虛高。從實際角度來看,目前可用的乳酸測量方法可分為三組:1)標準酶光譜法,使用特殊防腐管收集血液,需離心處理;2)基於電極的安培法,在抗凝全血上進行,但可能需要運送到實驗室(見方法);3)基於電極的安培法,在床邊的全血上進行(見方法)。對於第一種方法,延遲是不可避免的,因此建議將樣品收集在能最小化紅血球代謝的管中(例如,含 NaF 的所謂“灰頂”管)。由於需要運輸、離心和典型的儀器分析時間,週轉時間通常為 2-3 小時(或更長)。對於基於電極的方法,不需要離心,分析時間最短(<5 分鐘)。然而,對於第二種方法,實際週轉時間可能因運輸延遲而顯著延長;在這些延遲期間,乳酸水平會上升,可能顯著上升。因此,該方法受到批評,但事實上,許多建立血乳酸作為感染患者急診風險分層工具的研究中使用的正是該方法(3-5)。週轉時間通常為 30 分鐘或更少,這在臨床決策的時間範圍內是有用的。第三種方法,即床邊乳酸測試,提供了在床邊快速獲得結果的優勢,縮短了測試時間,從而可能減少體外代謝時間;然而,在這種情況下,其可行性和可靠性尚未得到充分證明。

由於在所有機構中無法提供常規的中央實驗室測量,或者可能與顯著延遲相關,快速且準確的床邊即時檢測(POC)測試有助於改善敗血症患者的及時護理。因此,我們進行了這項研究,以確定 POC 設備在急診部門中識別敗血症不良結果高風險患者的可靠性。本研究的目的是研究能夠進行床邊血清乳酸測量的 POC 分析儀的可行性和準確性,並確定其他 POC 酸鹼測量(pH 值、鹼剩餘量)是否具有類似的預測能力。

材料與方法

研究設計與參與者選擇

這是一項前瞻性隊列研究,對象為 2006 年 5 月 1 日至 2007 年 3 月 15 日期間,年齡 18 歲或以上的急診疑似感染成人患者,這些患者接受了 POC 乳酸測量,並進行了醫院臨床實驗室的強制確認乳酸測量。中央實驗室的乳酸測定使用西門子/Bayer RapidLab 1265 分析儀(Siemens Healthcare Diagnostics, Deerfield, IL)在全血上進行,按照製造商的建議操作。測量基於安培法和固定乳酸氧化酶電極。急診部門對感染的懷疑最初由臨床醫生根據歷史(例如發燒、咳痰、排尿困難)、生命體徵和體格檢查(例如體溫、肺部檢查有爆裂聲)、實驗室檢查(例如白細胞計數升高或帶狀細胞增多)或診斷測試(例如胸部 X 光顯示肺炎)的多種因素來決定訂單。感染的存在由獨立研究人員通過審查急診病歷的醫療決策部分或決定給予抗生素來確認。排除標準是沒有疑似感染。研究場所為每年接待 55,000 人次的城市三級醫療急診部門。實驗室血乳酸測量在西門子 1265 血氣分析儀上進行。本研究經我們機構倫理委員會批准,並獲得同意豁免。

介入措施

在我們的機構中,臨床指導方針要求對所有疑似感染的患者進行乳酸水平測量。在這項研究中,經過標準化培訓計劃後,臨床團隊可使用 POC 設備(i-STAT;Abbott Point-of-Care, Inc., Princeton, NJ),以及測量血乳酸、鹼剩餘量和 pH 值的 ICG4 血氣盒。例行進行抽血的急診技術員在執行測試前個別接受了培訓並獲得認證。培訓通過一對一的方式進行,大約需要 5 分鐘學習正確使用該設備。該方案要求每次 i-STAT 乳酸測量都需由實驗室測量確認。靜脈血液收集在肝素化管中,使用無針系統提取樣本並由 POC 設備測試;剩餘的血液則送至醫院實驗室。我們根據製造商規格對設備進行質量保證檢查,並例行檢查與實驗室測量的準確性。為遵守 1988 年臨床實驗室改進修正案(CLIA)標準和法規,我們建立了符合規範的質量保證方案(圖 1)。由於使用了美國食品藥品監督管理局批准的設備,無需額外抽血,且需進行醫院實驗室的確認測量,因此本研究經我們機構審查委員會批准並豁免知情同意書。

圖 1 急診部門 I-STAT 計劃的質量保證流程。

數據收集與處理

我們收集了常規的人口統計學和臨床特徵,以描述我們的患者人群,並記錄了 POC 乳酸結果的相關實驗室值,並將其與同時進行的實驗室乳酸水平進行匹配。我們還記錄了 POC 鹼剩餘量和 pH 測量的結果。主要臨床結果是住院死亡率。

統計學方法

報告了每個測量的描述性統計數據,並在均值值周圍顯示 95% 置信區間。接受者操作特徵曲線下面積用作每個測量預測能力的總結指標。報告了 Bland-Altman 的平均差異和協議限,以及 POC 乳酸與實驗室乳酸的相關係數。使用邏輯回歸模型來確定單一測量或測量組合是否提供增量優勢。為了進行臨床意義明顯的結果評估,根據先前報告的閾值,並調整乳酸測量中的偏差,患者根據其測試結果被分為低、中和高乳酸水平,並四捨五入到最近的 0.5 水平以便使用。

結果

研究對象的特徵

共有 699 名患者入組,其中 34 名(4.9%)死亡。研究人群的平均年齡為 60.4 歲(95% 置信區間 [CI] 58.9–61.2)(表 1)。Bland-Altman 統計顯示,與實驗室乳酸相比,POC 乳酸在臨床決策中是準確的。POC 乳酸的平均偏差為比實驗室乳酸低 0.32(標準差 0.45),一致性限度範圍從 -1.1 到 0.50(POC 乳酸與實驗室乳酸之間 95% 差異的範圍)(圖 2)。POC 乳酸與實驗室乳酸高度相關,相關係數 r = 0.97(圖 3)。

圖 2 Bland-Altman 數據圖 1:差異對平均值。 圖 3 床邊即時檢測與實驗室乳酸水平的比較。 表 1 研究人群的人口統計資料

接下來,我們評估了 POC 乳酸以及其他 POC 檢測的 pH 和鹼剩餘量的預後能力。死亡患者的平均 POC 乳酸為 3.2 mmol/L(95% CI 2.05–4.37),高於存活患者的 1.65(1.56–1.74)。實驗室乳酸水平在死亡患者和存活者之間也有差異:分別為 3.83(2.20–5.47)對 1.95(1.86–2.04),pH 值同樣有差異:分別為 7.42(7.42–7.43)對 7.37(7.33–7.42)。鹼剩餘量未顯示統計學上的顯著差異:分別為 1.71(1.32–2.10)對 0.62(−4.09–2.85)。不同實驗室預測指標測試的接收者操作特徵(ROC)曲線下面積(AUC)為:POC 乳酸 0.72,實驗室乳酸 0.70,pH 測量 0.60,鹼剩餘量 0.60。每個參數在單變量分析中均與死亡顯著相關;然而,在邏輯回歸中,使用多於一個參數並無優勢。POC 乳酸水平(及實驗室乳酸水平)的 AUC 高於其他參數,ROC 分析顯示其他參數表現較差。

討論

本研究的發現支持使用 POC 乳酸作為一種臨床上有用的方法來測量血液乳酸水平,以對疑似敗血症患者進行風險分層。我們可以推測,通過在急診部門進行 699 次測試,POC 的可行性已被證明,其準確性基於 Bland-Altman 結果,顯示平均差異為 0.32,且在合理的一致性範圍內,可解釋為臨床上可接受。雖然我們在本研究中未評估 POC 測試對結果時間的影響,也未研究 POC 測試是否改變結果,但我們確立了 POC 測試在急診環境中的可行性、準確性和合理的預後性。如果中央實驗室在臨床決策的有效時間內無法提供乳酸水平,POC 是一個特別有吸引力的選擇。此外,儘管理論上 pH 和基礎過剩有望成為有用的預後標誌,但我們發現它們單獨或結合在此環境中不足以作為臨床決策的預測指標。

我們確實發現一個平均差異的偏差,即 POC 乳酸平均比實驗室乳酸低 0.32 mmol/L。第一個解釋是 POC 乳酸測量值系統性地低於實驗室測量值,這是由於測定技術造成的。第二個解釋是實驗室乳酸因為運輸時間約 15-30 分鐘後才進行處理,導致測量值稍微偏高。因為我們的乳酸測試是使用鋰肝素管進行的,沒有使用已知能夠凍結代謝的防腐劑,所以這種膨脹的結果是可能的。

許多先前的研究已經證實測量血液乳酸水平對評估疑似敗血症患者的臨床醫生有幫助。此外,在一項較小的研究中,Goyal 等人顯示通過使用從分診處採集的指尖血樣進行 POC 測試,顯著縮短了結果時間。最後,存活敗血症運動建議在急診部門出現後 3 小時內獲取血清乳酸作為目標質量保證措施。累積的證據確實支持常規乳酸篩查。

限制

本研究有多個限制。首先,可能存在選擇偏倚,因為並非所有患者都接受 POC 測試;而是僅在臨床醫生選擇使用設備的情況下才納入患者。因此,便利抽樣可能導致結果偏倚。我們將是否獲取乳酸的決定權留給臨床醫生,基於感染的懷疑;我們未嚴格定義疑似感染的標準。我們沒有同步 i-STAT 和實驗室結果的時鐘,也未實時跟蹤樣本,因此我們未比較結果時間,這本來是有價值的比較。我們有一個敗血症協議,要求對乳酸水平超過 4.0 mmol/L 的患者實施早期目標導向治療策略;因此,這些患者接受的治療可能改變了結果的自然過程。

結論

POC 測試設備提供了一種實用、可行且可靠的方法來在床邊測量乳酸,對敗血症的死亡具有預測性。靜脈 pH 和基礎過剩則較不具幫助。未來直接測試使用 POC 乳酸水平是否比常規測試更能改善敗血症患者結果的實驗性研究將是有價值的。

參考文獻

1. Rivers E, Nguyen B, Havstad S, et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N Engl J Med. 2001;345:1368–1377. [PubMed] [Google Scholar]2. Shapiro N, Howell MD, Bates DW, Angus DC, Ngo L, Talmor D. The association of sepsis syndrome and organ dysfunction with mortality in emergency department patients with suspected infection. Ann Emerg Med. 2006;48:583–590. 590.e.1. [PubMed] [Google Scholar]3. Shapiro NI, Howell MD, Talmor D, et al. Serum lactate as a predictor of mortality in emergency department patients with infection. Ann Emerg Med. 2005;45:524–528. [PubMed] [Google Scholar]4. Trzeciak S, Dellinger RP, Chansky ME, et al. Serum lactate as a predictor of mortality in patients with infection. Intensive Care Med. 2007;33:970–977. [PubMed] [Google Scholar]5. Howell MD, Donnino M, Clardy P, Talmor D, Shapiro NI. Occult hypoperfusion and mortality in patients with suspected infection. Intensive Care Med. 2007;33:1892–1899. [PubMed] [Google Scholar]6. Dellinger P, Carlet J, Masur H, et al. Surviving Sepsis Campaign guidelines for management of severe sepsis and septic shock. Crit Care Med. 2004;32:858–873. [PubMed] [Google Scholar]7. Goyal M, Pines JM, Drumheller BC, Gaieski DF. Point-of-care testing at triage decreases time to lactate level in septic patients. J Emerg Med. 2008 Jul 8; [Epub ahead of print] [PubMed] [Google Scholar]8. Dellinger RP, Levy MM, Carlet JM, et al. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2008. Crit Care Med. 2008;36:296–327. [PubMed] [Google Scholar]9. Shapiro NI, Howell MD, Talmor D, et al. Implementation and outcomes of the Multiple Urgent Sepsis Therapies (MUST) protocol. Crit Care Med. 2006;34:1025–1032. [PubMed] [Google Scholar]OTHER FORMATS
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