Application of exhaled nitric oxide detection in early diagnosis and evaluation of disease conditions in children with bronchial asthma
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摘要: 目的 探讨呼出气一氧化氮(FeNO)对早期诊断小儿支气管哮喘及病情评估的应用价值。 方法 前瞻性选取130例支气管哮喘患儿作为研究对象,将90例急性发作期患儿纳入急性期组,将40例缓解期患儿纳入缓解期组,并将急性期组患儿按病情程度的不同分为轻度组(n=32)、中度组(n=35)和重度组(n=23)。比较急性期组和缓解期组、不同病情程度急性期患儿的FeNO、最大呼气流量占预计值百分比(PEF%)、第1秒用力呼气量占预计值百分比(FEV1%)和免疫球蛋白E(IgE)水平,并采用Pearson法分析FeNO与PEF%、FEV1%、IgE水平的相关性。 结果 急性期组FeNO(68.30±9.21)ppb、IgE(279.32±78.05)kU/L分别高于缓解期组(39.27±5.38)ppb、(185.70±52.36)kU/L, 而PEF%(73.50±9.85)%、FEV1%(78.53±9.76)%分别低于缓解期组(89.65±6.53)%、(90.12±6.74)%, 差异均有统计学意义(P < 0.05); 轻度组、中度组和重度组患儿FeNO、PEF%、FEV1%、IgE组间两两比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。Pearson法分析显示,急性期支气管哮喘患儿FeNO与PEF%、FEV1%呈显著负相关(r=-0.827、-0.793, P < 0.05), 与血清IgE呈显著正相关(r=0.780, P < 0.05)。 结论 支气管哮喘患儿急性期FeNO异常升高,且与肺功能指标PEF%、FEV1%和血清IgE有显著相关性,可为临床早期诊断支气管哮喘和评估病情提供重要依据。Abstract: Objective To explore the value of fractional exhaled nitric oxide(FeNO)in the early diagnosis and assessment of children's asthma. Methods A prospective study was conducted for 130 children with bronchial asthma diagnosed in our department. A total of 90 cases in acute attack stage and 40 cases in remission stage were separately selected as acute stage group and remission stage group. Children in acute stage were subdivided into mild group(n=32), moderate group(n=35)and severe group(n= 23)according to the degree of illness. The levels of FeNO, ratio of peak expiratory flow to predicted value(PEF%), ratio of forced expiratory volume in one second to predicted value(FEV1%)and immunoglobulin E(IgE)were compared in children in the acute group and remission group, as well as those with different degrees of illness. The correlations between FeNO and PEF%, FEV1%, IgE were analyzed by Pearson method. Results The levels of FeNO and IgE were(68.30±9.21)ppb and(279.32±78.05)kU/L in the acute group, which were higher than(39.27±5.38)ppb and(185.70±52.36)kU/L, in the remission group. PEF% and FEV1% were(73.50±9.85)% and(78.53±9.76)%, in the acute group, which were significantly lower than(89.65±6.53)% and(90.12±6.74)%, in the remission group, the differences were statistically significant(P < 0.05). There were significant between-group differences in FeNO, PEF%, FEV1%, IgE among mild, moderate and severe groups(P < 0.05). Pearson analysis showed that FeNO was negatively correlated with PEF% and FEV1%(r= -0.827, - 0.793, P < 0.01)and positively correlated with serum IgE(r= 0.780, P < 0.01). Conclusion The abnormal elevation - of FeNO in children with asthma in acute stage is significantly correlated with PEF%, FEV1% of pulmonary function and serum IgE, which provides an important basis for clinical early diagnosis of asthma and disease assessment.
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Keywords:
- bronchial asthma /
- exhaled nitric oxide /
- lung function /
- immunoglobulin E
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慢性肾衰竭(CRF)是由各种原发或继发性肾脏病变进展导致的终末期肾病。据流行病学数据[1-2]显示，中国慢性肾脏病发病率为10.8%, CRF的患病率呈逐年增长趋势。CRF治疗途径有血液净化(血液透析和腹膜透析)、肾脏移植，但中国肾源资源有限、移植成本高，大部分患者只能依靠血液透析维持生存[3]。血液透析是治疗CRF较为重要的途径之一，在首次行血液透析前，部分患者需建立血管通路，这属于有创操作，易引起导管相关性血流感染(CRBSI)。CRBSI是血液透析过程中较为常见的并发症，可延长患者住院时间，还可增加菌血症发生的风险及病死率[4-5]。目前，临床已有研究探讨CRF患者发生CRBSI的影响因素，但借助Logistic分析、森林图以及Nomogram预测模型的相关研究较少。本研究分析了CRF血液透析患者发生CRBSI的影响因素，并构建Nomogram预测模型，旨在为临床预防CRBSI提供参考依据。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
选取2017年1月—2023年1月在本院行血液透析的120例CRF患者为研究对象，根据是否发生CRBSI分为CRBSI组(n=19)和非CRBSI组(n=101)。纳入标准: ①符合《慢性肾衰竭中西医结合诊疗指南》[6]中CRF诊断标准者; ②符合《血管导管相关感染预防与控制指南(2021版)》[7]相关标准，即导管出口部位有红肿、热痛、渗出或出现脓性分泌物，出现发热(体温>38 ℃)、寒战、低血压等，从导管或外周穿刺部位收集标本培养结果呈阳性，实验室指标血沉、C反应蛋白、降钙素原(PCT)异常，并排除其他部位感染，可确诊CRBSI者; ③首次接受血液透析者; ④病例资料完整，不影响急性生理与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分者。排除标准: ①其他器官感染者; ②恶性肿瘤者; ③具有肾脏移植史者; ④意识障碍或精神疾病者; ⑤病情不稳定、近期接受手术治疗者; ⑥血液系统疾病者; ⑦免疫缺陷疾病者; ⑧重要脏器疾病者。本研究已通过医院伦理委员会审批，院科伦审: (2016)伦审第(0000135)号。
1.2 方法
按照纳入与排除标准，收集120例行血液透析的CRF患者临床资料、生物学标志物。临床资料包括透析龄、年龄、吸烟、性别、原发病、体质量指数、饮酒、置管部位、插管次数、导管留置时间、动静脉内瘘、合并糖尿病、血红蛋白(Hb)及APACHEⅡ评分; 生物学标志物包括白蛋白(ALB)、PCT、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞计数、转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad2、白细胞介素-8(IL-8)、Smad3。
1.3 统计学分析
采用Excel 2019软件统计病例资料, SPSS 24.0软件分析数据。计量资料采用S-W和Levene法进行正态性、方差齐性检验，呈方差齐性且近似服从正态分布，以(x±s)表示，行t检验; 计数资料以[n(%)]表示。患者发生CRBSI的影响因素采用Logistic分析。运用R语言软件包绘制森林图、Nomogram预测模型图，采用受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线、决策曲线分析(DCA)对该模型进行内部验证。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 CRBSI发生情况
120例行血液透析的CRF患者中, 19例发生CRBSI(CRBSI组), 101例未发生CRBSI(非CRBSI组), CRBSI发生率为15.83%(19/120)。2017年—2023年不同时间段的CRBSI发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
表 1 2017年1月—2023年1月CRBSI发生情况比较[n(%)]时段 n 发生 未发生 2017年1—12月 17 4(23.53) 13(76.47) 2018年1—12月 20 4(20.00) 16(80.00) 2019年1—12月 22 4(18.18) 18(81.82) 2020年1—12月 20 3(15.00) 17(85.00) 2021年1—12月 18 2(11.11) 16(88.89) 2022年1月—2023年1月 23 2(8.70) 21(91.30) χ2 1.487 P 0.137 2.2 2组临床资料、生物学标志物比较
CRBSI组的年龄、吸烟占比、合并糖尿病占比、APACHEⅡ评分以及血清PCT、TNF-α、IL-8、TGF-β1、Smad2和Smad3水平高于非CRBSI组，外周血ALB水平低于非CRBSI组，差异有统计学意义(P < 0.05); CRBSI组的插管次数、导管留置时间多于或长于非CRBSI组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组临床资料、生物学标志物比较(x±s)[n(%)]指标 分类 CRBSI组(n=19) 非CRBSI组(n=101) t/χ2 P 性别 男 13(68.42) 62(61.39) 0.338 0.561 女 6(31.58) 39(38.61) 年龄/岁 68.71±8.24 59.36±7.50 4.908 < 0.001 透析龄 < 1年 7(36.84) 47(46.53) 0.607 0.436 ≥1年 12(63.16) 54(53.47) 体质量指数/(kg/m2) 24.21±2.08 23.75±2.11 0.874 0.384 吸烟 是 7(36.84) 10(9.90) 7.459 0.006 否 12(63.16) 91(90.10) 饮酒 是 3(15.79) 9(8.91) 0.250 0.617 否 16(84.21) 92(91.09) 原发病 慢性肾小球肾炎 7(36.84) 41(42.71) 0.780 0.436 高血压肾损害 4(21.05) 32(31.68) 糖尿病肾病 6(31.58) 21(20.79) 其他 2(10.53) 7(6.93) 置管部位 颈内静脉 5(26.32) 30(29.70) 0.089 0.766 股静脉 14(73.68) 71(70.30) 插管次数/次 1.36±0.18 1.18±0.12 5.497 < 0.001 导管留置时间/d 33.75±8.37 24.78±6.91 5.015 < 0.001 动静脉内瘘 有 13(68.42) 84(83.17) 1.394 0.238 无 6(31.58) 17(16.83) 合并糖尿病 是 11(57.89) 24(23.76) 9.018 0.003 否 8(42.11) 77(76.24) Hb/(g/L) 90.26±4.35 91.53±4.81 -1.071 0.286 APACHEⅡ评分/分 15.26±4.31 12.18±3.04 3.771 < 0.001 白细胞计数/(×109/L) 6.21±1.25 5.94±1.18 0.907 0.366 ALB/(g/L) 30.65±6.28 35.14±5.01 -3.437 0.001 PCT/(ng/mL) 2.53±0.82 0.19±0.06 28.793 < 0.001 TNF-α/(ng/L) 45.81±14.29 29.77±8.65 6.596 < 0.001 IL-8/(ng/L) 26.95±7.41 11.23±2.98 15.764 < 0.001 TGF-β1/(pg/mL) 17.67±4.68 9.21±2.70 10.965 < 0.001 Smad2/(pg/mL) 37.59±12.15 20.69±6.24 9.070 < 0.001 Smad3/(pg/mL) 45.80±13.76 30.84±9.71 5.736 < 0.001 Hb: 血红蛋白; APACHE Ⅱ: 急性生理与慢性健康状况评分系统Ⅱ; ALB: 白蛋白; PCT: 降钙素原; TNF-α: 肿瘤坏死因子-α; TGF-β1: 转化生长因子-β1; IL-8: 白细胞介素-8。 2.3 CRF血液透析患者发生CRBSI的影响因素
以CRF血液透析患者是否发生CRBSI为因变量，表 2中P < 0.05的指标为自变量，并依据表 3的赋值方法，进行Logistic回归分析。结果显示，吸烟、导管留置时间、年龄、插管次数、合并糖尿病、APACHEⅡ评分、外周血ALB水平以及血清PCT、TNF-α、IL-8、TGF-β1、Smad2和Smad3水平均为CRF血液透析患者发生CRBSI的影响因素(P < 0.05), 见表 4。
表 3 赋值方法变量 赋值 因变量 发生CRBSI 否=0, 是=1 自变量 年龄 连续变量，原值代入 吸烟 否=0, 是=1 插管次数 连续变量，原值代入 导管留置时间 连续变量，原值代入 合并糖尿病 否=0, 是=1 APACHEⅡ评分 连续变量，原值代入 ALB 连续变量，原值代入 PCT 连续变量，原值代入 TNF-α 连续变量，原值代入 IL-8 连续变量，原值代入 TGF-β1 连续变量，原值代入 Smad2 连续变量，原值代入 Smad3 连续变量，原值代入 表 4 CRF血液透析患者发生CRBSI的影响因素分析变量 β S. E. Wald χ2 OR 95%CI P 下限 上限 年龄 0.983 0.415 5.615 2.674 1.367 5.229 0.002 吸烟 0.662 0.322 4.224 1.938 1.150 3.267 0.013 插管次数 1.569 0.451 12.099 4.801 1.869 12.331 < 0.001 导管留置时间 1.729 0.428 16.320 5.635 2.018 15.736 < 0.001 合并糖尿病 1.292 0.561 5.307 3.642 1.941 6.832 0.007 APACHEⅡ评分 1.127 0.369 9.325 3.086 1.556 6.120 < 0.001 ALB -1.372 0.431 10.138 0.254 0.156 0.412 < 0.001 PCT 1.301 0.386 11.355 3.672 1.791 7.528 < 0.001 TNF-α 1.413 0.427 10.948 4.108 1.813 9.306 < 0.001 IL-8 1.145 0.394 8.439 3.141 1.539 6.411 < 0.001 TGF-β1 1.470 0.381 14.894 4.351 1.826 10.367 < 0.001 Smad2 1.619 0.376 18.539 5.048 2.014 12.651 < 0.001 Smad3 1.686 0.354 22.686 5.398 2.126 13.708 < 0.001 2.4 CRBSI影响因素森林图分析
根据Logistic分析筛选出的影响因素绘制森林图，见图 1。由图可知，年龄、吸烟、插管次数、导管留置时间、合并糖尿病、APACHEⅡ评分以及血清PCT、TNF-α、IL-8、TGF-β1、Smad2和Smad3水平均为正相关因素(P < 0.05)，外周血ALB水平为负相关因素(P < 0.05), 均与无效线不相交。
2.5 CRBSI发生风险的Nomogram预测模型构建
根据影响因素分析结果构建CRF血液透析患者CRBSI发生风险的Nomogram预测模型，见图 2。从图中可获得患者具体预测因素对应分值，将所有预测因素对应分值相加得到总分，其对应的预测概率即是该患者CRBSI发生风险的概率。
2.6 Nomogram预测模型内部验证
绘制Nomogram预测模型预测CRF血液透析患者发生CRBSI的ROC曲线，曲线下面积(AUC)为0.962, 敏感度、特异度分别为89.47%、99.91%, 具有良好预测效能。绘制该模型校准曲线，见图 3, 显示该模型预测CRBSI的校准度良好，模型与实际观测结果有较好的一致性。该预测模型的DCA, 结果显示，该模型具有明显的正向净收益，在预测CRBSI方面拥有良好的临床效用，见图 4。
3. 讨论
血液透析是治疗CRF的主要手段，超过90%患者依靠其维持生命, CRBSI是血液透析常见并发症，患者可在透析开始后数分钟内出现寒战、发热和低血压等症状[8]。国外文献[9]报道，血液透析患者CRBSI发生率可达39.25%; 国内文献[10]报道, CRBSI发生率高达50%。本研究120例行血液透析CRF患者中，共有19例发生CRBSI, 发生率为15.83%, 与马曦立等[11]研究结果相近。
Logistic分析显示，插管次数、吸烟、导管留置时间、年龄、合并糖尿病、APACHEⅡ评分、外周血ALB水平、血清PCT、TGF-β1、TNF-α、Smad2、IL-8、Smad3水平与CRF患者发生CRBSI密切相关。本研究将Logistic分析有意义的影响因素纳入随机森林图分析，结果证实年龄、吸烟、插管次数、导管留置时间、合并糖尿病、APACHEⅡ评分及血清PCT、TNF-α、IL-8、TGF-β1、Smad2和Smad3水平均为正相关因素，外周血ALB水平为负相关因素。分析原因: ①年龄。研究[12-13]证实，高龄是诱发多种疾病的关键诱因。赵明生等[14]研究显示，血液透析患者年龄≥60岁发生CRBSI的概率为25.93%。高龄患者的感染因素较多，除自身因素外，还常伴有基础疾病，并且由于长期进行血液透析，机体消耗过多，容易出现营养不良。交叉感染的概率较高，这一结论与本研究的观点基本相同。②吸烟。研究[15]发现，长期吸烟可导致血管内皮细胞不同程度的损伤，进而激活炎症细胞因子的释放，降低免疫功能，减弱对病毒的抵抗力，影响病原菌的及时清除，增加感染发生的风险。③插管次数。血液透析需进行多次封管和冲管等操作，多次开放会增加空气暴露时间。在不洁净的环境中或操作不规范的情况下，容易增加细菌生长繁殖的机会，从而促进CRBSI的发生[16]。④导管留置时间。研究[17]证实，导管留置时间与CRBSI发生呈正相关。导管留置时间超过30 d, CRBSI的发生率高达18.37%。⑤合并糖尿病。糖尿病患者长期处于高血糖状态，血糖控制不佳可引起机体代谢紊乱，增加酮体和乳酸堆积，降低蛋白质合成能力，增加血液黏滞性，导致免疫细胞趋化能力和吞噬功能下降。此外，高血糖为细菌生长提供了充足的养分和适宜的微环境，进一步升高了感染的发生率[18-19]。⑥ APACHE Ⅱ评分。刘锐芮等[20]通过收集23项研究的Meta分析发现, APACHE Ⅱ评分越高，血液透析患者发生CRBSI的概率越高，病情程度越严重，预后效果越差，本研究也证实了这一论点。⑦ PCT、TNF-α、IL-8。PCT与细菌敏感度有关, TNF-α、IL-8是多功能炎性因子。研究[21-22]发现, CRF患者血清PCT、TNF-α、IL-8水平越高，血管内皮通透性增加，全身炎性反应加剧，机体感染率也随之升高，与本研究一致。⑧ TGF-β1、Smad2、Smad3。研究[23]认为, TGF-β1/Smads与终末期肾脏病进展有关, TGF-β1可通过调节Smads蛋白激酶参与疾病进展; TGF-β1是信号通路中的关键蛋白，通过与相关受体结合后可促进Smad2和Smad3的磷酸化，进而促进Smad2和Smad3形成异三聚体，并转运至细胞核内调控靶基因的转录[24]。本研究发现, CRBSI组患者血清TGF-β1、Smad2、Smad3水平高于非CRBSI组，提示TGF-β1、Smad2、Smad3高表达可增加CRBSI的发生风险，这与赖贻旺等[25]研究一致。⑨ ALB。血清ALB < 30 g/L是发生CRBSI的高危因素。18%~75%慢性肾脏病患者发生营养不良，导致血浆蛋白质水平降低和分解代谢增强。此外，机体的微炎症状态降低了患者的食欲，蛋白质摄入减少也会引发营养不良，进而降低机体的抑菌和杀菌能力，增加病原菌入侵和感染的风险[26]。临床医护人员应重点关注以下几点: 增加健康宣教，改变不良卫生习惯，必要时给予合理饮食指导，并重点关注置管后的注意事项，以减少感染发生。本研究基于以上因素构建患者发生CRBSI的Nomogram预测模型，通过ROC曲线和DCA验证显示，该模型具有较好的预测效能和正向净收益。此外，校准曲线显示模型与实际观测结果具有良好的一致性。
综上所述, CRF血液透析患者的CRBSI发生率较高。年龄、吸烟、插管次数、导管留置时间、合并糖尿病、APACHE Ⅱ评分、外周血ALB以及血清PCT、TNF-α、TGF-β1、IL-8、Smad2和Smad3水平是CRF血液透析患者患者发生CRBSI的影响因素。基于上述因素构建的Nomogram预测模型具有良好预测价值和临床适用性，可为筛查高危人群提供依据。
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刘春涛. 我国西部地区支气管哮喘防治的瓶颈和对策[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2018, 41(3): 169-170. 荣庆娜, 赵晓玲, 李霞, 等. 呼出气一氧化氮测定在支气管哮喘急性发作期早期诊断及病情评估中的应用[J]. 临床误诊误治, 2019, 32(8): 45-49. 曾靖, 胡琦, 钟世民, 等. 学龄前儿童呼出一氧化氮及气道高反应性与哮喘控制的相关性研究[J]. 重庆医学, 2017, 46(25): 3529-3531 , 3535.
周新. 将中国支气管哮喘防治指南推广普及到基层[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2018, 41(3): 161-162. 赵超, 张彩苹. 支气管哮喘患者血清白介素10、白介素17表达与呼出气一氧化氮的相关性研究[J]. 国际呼吸杂志, 2018, 38(9): 679-682. 马素丽, 张蕾, 杨芳. 支气管哮喘患儿外周血单个核细胞中STAT3、STAT4的表达及其意义[J]. 现代医学, 2019, 47(7): 765-768. 吴巧珍, 胡晓蕴, 董凌云, 等. 基于呼出气一氧化氮水平的支气管哮喘降级治疗策略研究[J]. 中华全科医师杂志, 2019, 18(2): 156-160. 贠亚男. 呼出气一氧化氮在儿童支气管哮喘诊治中的应用进展[J]. 国际儿科学杂志, 2018, 45(12): 920-923. 李军文, 倪良军. 呼出气一氧化氮在小儿支气管哮喘管理中的价值[J]. 中国临床研究, 2017, 30(6): 822-824. 孙健, 沈巨信. 呼出气一氧化氮与支气管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠关系的研究进展[J]. 中国全科医学, 2019, 22(15): 1879-1883. 王晓如, 吴玲, 张治, 等. 呼出气一氧化氮在指导支气管哮喘慢性持续期阶梯治疗中的应用[J]. 第二军医大学学报, 2019, 40(6): 683-687. 张永明, 林江涛. 呼出气一氧化氮检测在慢性咳嗽治疗中的应用价值[J]. 中国呼吸与危重监护杂志, 2018, 17(3): 267-270. 朱伟雄, 张健. 支气管哮喘患儿呼出气一氧化氮与血清IL-17、IgE水平的关系及意义[J]. 广东医学, 2017, 38(22): 3491-3493. 杨萍. 学龄期中重度哮喘急性发作特征及FeNO与肺功能的相关性[J]. 西南国防医药, 2017, 27(12): 1295-1298. 张惠琴, 张静静, 刘雨东, 等. 肺功能检查及呼出气一氧化氮在儿童支气管哮喘规范化管理中的应用[J]. 中国当代儿科杂志, 2017, 19(4): 419-424.
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