Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xác định tỉ lệ độ bão hòa oxy đo qua nhịp mạch/FiO2 có thể là phương pháp thay thế tỉ lệ phân áp oxy trong máu động mạch/FiO2 đáng tin cậy để xác định trẻ bị tổn thương phổi.
Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA TỈ SỐ SpO2/FiO2 VÀ PaO2/FiO2 Ở BỆNH NHI SUY HÔ HẤP CẤP Bạch Văn Cam*, Lê Vũ Phượng Thy**, Nguyễn Minh Tiến** TÓM TẮT Mục tiêu: Xác định tỉ lệđộ bão hòa oxy đo qua nhịp mạch/FiO2 phương pháp thay tỉ lệ phân áp oxy máu động mạch/FiO2 đáng tin cậy để xác định trẻ bị tổn thương phổi Phương pháp: nghiên cứu quan sát tiến cứu Kết quả: 674 cặp liệu S/F P/F có từ 102 bệnh nhi đưa vào phân tích để sát định ngưỡng giá trị S/F tương ứng với tiêu chuẩn P/F tổn thương phổi cấp tính (≤ 300) hội chứng nguy kịch hô hấp cấp (≤ 200) S/F dựđốn qua phương trình hồi qui S/F = 37,832 + 0,863 x P/F Tỉ lệ S/F 296,7 210,4 tương ứng với tỉ lệ P/F 300 200 Điểm cắt S/F 296,7 chẩn đốn tổn thương phổi cấp có độ nhạy cảm 99,2% độđặc hiệu 81,8% Điểm cắt S/F 210,4 chẩn đốn hội chứng nguy kịch hơ hấp cấp có độ nhạy 95,6% độđặc hiệu 93,2% Kết luận: Tỉ lệ S/F thông số không xâm lấn, đáng tin cậy thay tỉ lệ P/F để xác định trẻ có tổn thương phổi cấp hay hội chứng nguy kịch hơ hấp cấp Từ khóa: suy hơ hấp cấp, tỉ số SpO2/FiO2 VÀ PaO2/FiO2 ABSTRACT CORRELATION BETWEEN THE PULSE OXIMETRIC SATURATION/FRACTION OF INSPIRED OXYGEN RATIO AND THE PAO2/FRACTION OF INSPIRED OXYGEN RATIO IN CHILDREN WITH ACUTE LUNG INJURY OR ACUTE RESPIRATORY DISTRESS SYNDROME Bach Van Cam, Le Vu Phuong Thy, Nguyen Minh Tien * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 16 - Supplement of No - 2012: 88 - 95 Objective: To determine the pulse oximetric saturation (SpO2)/FIO2 (SF) ratio may be a reliable noninvasivealternative to the PF ratio for identifying children with lung injury Methods: Prospective observational study Results: 674 data pairs of S/F and P/F from 102 children patients were included in the analysis to identify threshold values for SF ratios that correspond to PF criteria for ALI (≤ 300) and ARDS (≤ 200) SF ratio could be predicted by the regression equation S/F = 37.832 + 0.863 x P/F SF ratios of 296.7 and 210.4 corresponded to PF ratios of 300 and 200, respectively The ALI SF cutoff of 296,7 had 99.2% sensitivity and 81.8% specificity, and the ARDS SF cutoff of 210,4 had 95.6% sensitivity and 93.2% specificity Conclusion: SF ratio is a reliable noninvasive marker for PF ratio to identify children with ALI orARDS Key words: acute lung injury, acute respiratory distress syndrome, S/F pulse oximetric saturation/fraction of inspired oxygen, PF: Pao2/fraction of inspired oxygen máu nặng, khởi phát cấp tính với thâm nhiễm ĐẶT VẤN ĐỀ phế trường xquang ngực mà khơng có Tổn thương phổi cấp tính (ALI) hội chứng chứng tăng áp lực nhĩ trái; định nghĩa suy hô hấp cấp (ARDS) tình trạng giảm oxy * Hội hồi sức cấp cứu TP HCM ** Khoa hồi sức tích cực chống độc bệnh viện Nhi đồng Tác giả liên lạc: BSCKII Nguyễn Minh Tiến, 88 ĐT: 0903 391 798, Email: tiennd1@yahoo.com Chuyên Đề Nhi Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 ALI PaO2/FiO2 từ 200 đến 300, ARDS PaO2/FiO2 từ 200 trở xuống(1) Để chẩn đoán ALI/ARDS theo định nghĩa Hội nghịđồng thuận Âu Mỹ 1994(1), khí máu động mạch (KMĐM) xét nghiệm khơng thể thiếu Tuy nhiên, việc lấy khí máu động mạch thủ thuật xâm lấn khó thực trẻ nhỏ Trong đó, máy đo độ bão hòa oxy (pulse oxymetry) đãđược sử dụng rộng rãi khoa Hồi sức tích cực để theo dõi bệnh nhân suy hơ hấp Đây phương tiện theo dõi hữu ích, đơn giản, khơng xâm lấn(4) Độ bão hòa oxy máu đo máy (SpO2) phản ánh tương đối xác độ bão hòa oxy máu động mạch đo khí máu (SaO2) (4), qua phản ánh áp suất riêng phần oxy máu động mạch (PaO2) Dựa mối tương quan SpO2 PaO2, tác giả Rice(4 )đã tiến hành nghiên cứu người lớn nhận thấy tỉ số SpO2/FiO2 (S/F) có tương quan với PaO2/FiO2 (P/F), S/F dùng để xác định ALI/ARDS Chúng đặt giả thuyết trẻ em, tỉ số S/F có tương quan tuyến tính với tỉ số P/F, dùng để chẩn đoán sớm ALI/ARDS với độ nhạy độ đặc hiệu tốt Đó lý chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁP NGHIÊN CỨU Thiết kế nghiên cứu Nghiên cứu quan sát tiến cứu Đối tượng nghiên cứu Tất bệnh nhi có hỗ trợ hơ hấp thử khí máu động mạch điều trị khoa HSTC thời gian từ 20/11/2009 đến 20/07/2010 Cỡ mẫu Kết nghiên cứu tác giả Khemani: - Tỉ số SF ngưỡng 263 tương ứng với PF 300, có độ nhạy 93% độđặc hiệu 43% - Tỉ số SF ngưỡng 201 tương ứng với PF 200, độ nhạy 84% độđặc hiệu 78% Nghiên cứu thử tháng (từ 20/11/2009 đến 19/01/2010) bệnh nhi có hỗ trợ hơ hấp điều trị khoa HSTC-CĐ cho thấy tỉ lệđủ tiêu chuẩn chẩn đoán ALI/ARDS nhóm đối tượng 20,8% ước tính độ nhạy trung bình 90%, độđặc hiệu 60% từ nghiên cứu Cỡ mẫu cần thiết đểước tính độ nhạy(7) Ước tính số dương tính thật (TP) âm tính giả (FN): TP + FN = Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Khảo sát mối tương quan tỉ số SpO2/FiO2 PaO2/FiO2 bệnh nhi suy hô hấp cấp Mục tiêu chuyên biệt Xác định mối tương quan tỉ số S/F P/F Xác định giá trị tỉ số S/F tương ứng với giá trị P/F từ 201 đến 300 Xác định giá trị tỉ số S/F tương ứng với giá trị P/F 200 Xác định độ nhạy độđặc hiệu tỉ số S/F chẩn đoán sớm ALI/ARDS Nghiên cứu Y học Z × p × (1p) d2 Với: Z = 1,96; d = 0,05; p = 90% (p độ nhạy, lấy trị số trung bình nghiên cứu trên) (1,96) × 0,9 × (1 - 0,9) TP + FN = (0,05) = 138 Với tỉ lệ ALI/ARDS 20,8%,cỡ mẫu cần thiết đểước tính độ nhạy là: n se= 138/0,208≈663 Cỡ mẫu cần thiết đểước tính độđặc hiệu Ước tính số âm tính thật (TN) dương tính giả (FP): Chuyên Đề Nhi Khoa 89 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 Nghiên cứu Y học TN + FP = Z × p × (1p) d2 Với: Z = 1,96; d = 0,05; p = 60% (p độđặc hiệu, lấy trị số trung bình nghiên cứu trên) (1,96) × 0,6 × (1 - 0,6) TN + FP = (0,05) * Các yếu tố làm giảm độ xác SpO2 (4) -Đang sốc sâu (M = 0, HA = 0) - Hạ thân nhiệt -Đang dùng thuốc co mạch - Phù, vàng da * SpO2 < 80% SpO2 > 97% [12] Cách tiến hành BN có: - Hỗ trợ HH - Catheter ĐM = 368 Với tỉ lệ ALI/ARDS 20,8%, cỡ mẫu cần thiết đểước tính độđặc hiệu là: n sp= 368 / (1 - 0,208)≈465 Mục tiêu chúng tơi chứng minh tỉ số S/F dùng để phát sớm ALI/ARDS bệnh nhi suy hô hấp với độ nhạy cao nên cỡ mẫu chọn 663 cặp Đo SpO2 / phút Trong vòng 10 phút Lấy KMĐM Chọn mẫu Tiêu chuẩn chọn mẫu Bệnh nhi chọn vào lô nghiên cứu có đủ tiêu chuẩn sau: * Có hỗ trợ hô hấp biện pháp sau: - Áp lực dương liên tục qua mũi hay qua nội khí quản - Thở máy Vì trường hợp có FiO2 cài đặt xác, bệnh nhân thở oxy qua cannula FiO2 dao động từ 24-40% * Có đặt catheter động mạch * Có thử khí máu động mạch * SpO2 80% - 97% Tiêu chuẩn loại trừ * Bệnh lý tim mạch: - Tim bẩm sinh có cao áp phổi suy tim - Suy tim nguyên nhân khác - Tim bẩm sinh tím * Bất thường Hemoglobin: MetHb, HbCO (4) * Thiếu máu nặng (Hb < 5g/dL) 90 SpO2 = 80 – 97% Lấy vào lô nghiên cứu * Cách đo SpO2 đạt độ xác cao (4 - Bệnh nhân nằm yên hoàn toàn - Sensor sạch, che sáng - Trong vòng 10 phút trước đo: Không thay đổi tư bệnh nhân Không hút đàm - Trong vòng 30 phút trước đo: Khơng thay đổi thông số máy thở, kiểu hỗ trợ hô hấp Không thủ thuật xâm lấn - Quan sát SpO2 phút ghi nhận kết Phân tích xử lý số liệu - Số liệu xử lý phần mềm thống kê SPSS 18.0 Chuyên Đề Nhi Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 - Các test thống kê: tương quan hồi qui tuyến tính, hệ số tương quan Pearson - Ngưỡng ý nghĩa thống kê chọn p296,7 SF ≤297,7 Tổng số Khơng 11 có 658 663 Tổng số 14 660 674 Độ nhạy cảm, độđặc hiệu S/F chẩn đoán tổn thương phổi cấp ALI 99,2% (658/663), 81,8% (9/11) Đường cong ROC biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đốn ALI với diện tích đường cong (AUC: area under curve) 0,981, ngưỡng ý nghĩa < 0,01 Chuyên Đề Nhi Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 Nghiên cứu Y học BÀN LUẬN Biểu đồ 2:Đường cong ROC biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đoán ALI (ROC: receiver operating characteristic) Bảng 4: Xác định độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đốn ARDS ARDS Khơng SF > 210.4 SF ≤ 210.4 Total có Tổng số 69 26 95 74 574 600 579 674 Độ nhạy, độđặc hiệu S/F chẩn đốn hội chứng nguy kịch hơ hấp cấp ARDS 95,6% (574/600), 93,2% (69/74) Đường cong ROC biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đốn ARDS với diện tích đường cong (AUC) 0,983, ngưỡng ý nghĩa < 0,01 Biểu đồ 3:Đường cong ROC biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đoán ARDS Chuyên Đề Nhi Khoa Trong thời gian nghiên cứu, có 102 bệnh nhi suy hô hấp hỗ trợ thở áp lực dương liên tục CPAP, thở máy đưa vào lô nghiên cứu với tuổi trung bình 49,3 tháng, khơng có khác biệt giới Các bệnh lý gây suy hô hấp thường gặp bao gồm viêm phổi (48,1%), sốc sốt xuất huyết dengue (27,5%), nhiễm trùng huyết (9,8%), viêm màng não (3,9%), ngạt nước (1,9%) Các trường hợp xét nghiệm khí máu động mạch đo SpO2 trung bình 6,8 lần cho bệnh nhân thời điểm khác với diễn tiến bệnh khác nhau, đạt tổng số 674 cặp liệu trị số S/F P/F Đa số khí máu thực vòng phút (92,3%) từ sau đo SpO2, lại (7,7%) thực 5-10 phút(8) Kết khí máu động mạch (bảng 1) có tình trạng toan máu nhẹ pH trung bình 7,33 tăng thán khí nhẹ PCO2 trung bình: 42,1 mmHg, giảm nhẹ bicarbonate HCO3 trung bình: 21,4 mmHg tình trang thiếu oxy máu với giảm P/F trung bình 122,3 với tri số S/F trung bình tương ứng 143,4 tăng khuynh áp oxy phế nang – động mạch AaDO2 trung bình 396,1(3) Tất trẻđều hỗ trợ hô hấp, phần lớn thơng khí học thở máy (72,5%), lại (27,5%) thở CPAP Chế độ thở máy chọn chế độ kiểm soát áp lực, với PEEP trung bình 11,3 cmH2O, MAP trung bình 21,4cmH2O, FiO2 trung bình 75,3% Các trường hợp thở CPAP với PEEP trung bình 8,3 cmH2O, FiO2 trung bình 69,6% Điều cho thấy trường hợp trẻ suy hô hấp trường hợp nặng cần hỗ trợ hô hấp với PEEP cao FiO2 nồng độ cao Mối tương quan S/F P/F chứng minh mối tương quan thuận qua phân tích Pearson có ý nghĩa thống kê với phương hồi quy tuyến tính: S/F = 37.832 + 0.863 x P/F, cho phép tính tốn điểm cắt S/F tương ứng với P/F = 200 P/F = 300 210,4 296,7 Nghiên cứu trẻ em suy hô hấp khoa hồi sức tác giả Robinder G cộng trị số S/F tương ứng với 93 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 P/F = 200 P/F = 300 201 263, tác giả Thomas 212 253 Trong tác giả Rice CS nghiên cứu người lớn xác định trị số S/F cao tương ứng 235 315 Sở dĩ có khác biệt trị số S/F nghiên cứu bệnh gây suy hô hấp nghiên cứu khác Bệnh trẻ nghiên cứu Khemani(5,6) Thomas(10) phần lớn bệnh lý hậu phẫu tim mạch, sau chấn thương, nghiên cứu phân lớn bệnh lý nhiễm trùng viêm phổi, sốt xuất huyết dengue, viêm màng não, bệnh lý người lớn nghiên cứu Rice(9) COPD bội nhiễm, chấn thương, hít sặc, Ngồi mối tương quan S/F P/F phụ thuộc vào pH máu, hemoglobin, thân nhiệt, chếđộ thở, mức PEEP, PIP, mà mặt thực hành khó tính toán “khấu trừ” yếu tố bệnh nhân để có mối tương quan S/F P/F hồn hảo Trong tương lai cần có nghiên cứu khảo sát mối tương quan giũa S/F P/F loại bệnh viêm phổi, sốt xuất huyết dengue, ngạt nước, đưa điểm cắt S/F thích hợp cho loại bệnh, từđó giúp tiên đốn tổn thương phổi ALI hay ARDS Trong nghiên cứu chúng tôi, độ nhạy cảm độđặc hiệu S/F = 296,7 chẩn đoán ALI 99,2% 81,8% nghiên cứu Robinder với S/F = 263, độ nhạy cảm độđặc hiệu 93,3% 43,4%, tác giả Thomas(10) với S/F = 253, độ nhạy cảm độđặc hiệu 93% 43% Nghiên cứu người lớn tác giả Rice(9) với S/F = 315, độ nhạy cảm độđặc hiệu 91% 56% Đường cong ROC (biểu đồ 2) biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đoán ALI với diện tích đường cong (AUC) 0.981, ngưỡng ý nghĩa < 0.01 cho thấy trị số S/F nghiên cứu trị sốđáng tin cậy tiên đoán tổn thương phổi cấp ALI Vềđộ nhạy cảm độđặc hiệu S/F chẩn đoán ARDS, nghiên cứu với S/F = 210,4, độ nhạy cảm độđặc hiệu 95,6%, 93,2% nghiên cứu Khemani(6) với S/F = 201, độ nhạy cảm độđặc 94 hiệu 84,3% 77,7%, tác giả Thomas với S/F = 212, độ nhạy cảm độđặc hiệu 76% 83% Nghiên cứu người lớn tác giả Rice với S/F = 235, độ nhạy cảm độđặc hiệu 85% 85% Đường cong ROC (biểu đồ 3) biểu diễn mối liên hệ độ nhạy cảm, đặc hiệu chẩn đốn ALI với diện tích đường cong (AUC) 0.983, ngưỡng ý nghĩa < 0.01 cho thấy trị số S/F nghiên cứu trị sốđáng tin cậy tiên đốn hội chứng nguy kịch hơ hấp cấp ARDS KẾT LUẬN Qua nghiên cứu phân tích 674 cặp liệu S/F P/F từ 102 bệnh nhi suy hô hấp giúp thở qua hệ thống CPAP máy thở, chúng tơi ghi nhận có mối tương quan thuận S/F P/F rút giá trị S/F 210,4 296,7 tương ứng P/F 200 300 tiên đốn hội chứng nguy kịch hô hấp ARDS tổn thương phổi cấp ALI với độ nhạy cảm, đặc hiệu tương ứng 95,6% 93,2% 99,2%, 81,8% Điều giúp ích cho bác sĩ lâm sàng màđiều kiện thử khí máu động mạch hạn chế khó khăn việc lấy mẫu máu động mạch trẻ nhỏ, với máy đo độ bão hòa oxy máu qua nhịp mạch pulse-oximetry cho phép đo SpO2 từđó tính S/F giúp tiên đốn sớm tổn thương phổi ALI/ARDS trẻ em, từđó can thiệp điều trị kịp thời giúp cứu sống bệnh nhân TÀI LIỆU THAM KHẢO Bernard GR (1994) The American-European Consensus Conference on ARDS Definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination Am J Respir Crit Care Med ; 149:818–824 Erickson S (2007) Acute lung injury in pediatric intensive care in Australia and New Zealand: A prospective, multicenter, observational study Pediatr Crit Care Med; 8:317–323 Flori HR (2005) Pediatric acute lung injury: Prospective evaluation of risk factors associated with mortality Am J Respir Crit Care Med; 171:995–1001 Epub 2004 Dec 23 Hill E (2000) Practical applications of pulse oximetry Practical Procedures; Issue 11Article 4: page 1-2 Khemani RG (2009) Characteristics of children intubated and mechanically ventilated in 16 PICUs Chest; 136(3) Khemani RG (2009) Comparison of the Pulse Oximetric Saturation/Fraction of Inspired Oxygen Ratio and the PaO2/Fraction of Inspired Oxygen Ratio in Children, CHEST 2009; 135:662–668 Chuyên Đề Nhi Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ Số * 2012 Nguyễn Văn Tuấn (2008) Phương pháp ước tính cỡ mẫu cho nghiên cứu chẩn đoán, Y học thực chứng Nhà xuất y học tr.93-95 Razi E (2006) A Comparison of Arterial Oxygen Saturation Measured Both by Pulse oximetry and Arterial Blood gas Analyzer in Hypoxemic and Non-Hypoxemic Ulmonary Diseases Turkish Respiratory Journal; 7(2): 43-47 Chuyên Đề Nhi Khoa 10 Nghiên cứu Y học Rice TW (2007) Comparison of the SpO2/FiO2 and the PaO2/FiO2 Ratio in Patients with Acute Lung Injury or ARDS Chest; 132;410-417 Thomas NJ (2007) Defining acute lung disease in children with the oxygenation saturation index (OSI) Paper presented at: International Conference of the American Thoracic Society; May 18 –23, San Francisco, CA 95 ... nhạy(7) Ước tính số dương tính thật (TP) âm tính giả (FN): TP + FN = Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Khảo sát mối tương quan tỉ số SpO2/FiO2 PaO2/FiO2 bệnh nhi suy hô hấp cấp Mục tiêu chuyên... định mối tương quan tỉ số S/F P/F Xác định giá trị tỉ số S/F tương ứng với giá trị P/F từ 201 đến 300 Xác định giá trị tỉ số S/F tương ứng với giá trị P/F 200 Xác định độ nhạy độđặc hiệu tỉ số. .. hội chứng nguy kịch hô hấp cấp ARDS KẾT LUẬN Qua nghiên cứu phân tích 674 cặp liệu S/F P/F từ 102 bệnh nhi suy hô hấp giúp thở qua hệ thống CPAP máy thở, ghi nhận có mối tương quan thuận S/F P/F