血氧傳遞指數與糖尿病足的相關性研究

秦月潔,劉英,吳標良

(1.右江民族醫學院附屬醫院內分泌科,廣西百色 533000;2.右江民族醫學院研究生學院,廣西百色 533000)

全世界患有糖尿病(diabetes mellitus,DM)的成年人數量從1980年的1.08億增加到2019年的4.63億,增加了四倍多[1-2]。其中90%～95%是2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)患者。此外,預計到2045年,全球糖尿病患病人數將增至7億,因此代謝性疾病患病率的迅速增加被視為目前全球衛生緊急事件[3]。糖尿病患者一生中發生糖尿病足(diabetic foot,DF)的概率在25%左右[4]。針對中國的一項研究報告顯示,糖尿病患者DF的年發病率和截肢率分別為8.1%和5.1%,DF患者的年死亡率為14.4%[5]。

傷口愈合是一個復雜的過程,涉及局部細胞、蛋白質、蛋白酶、生長因子和細胞外基質成分之間的一系列動態相互作用[6]。在這個過程中,氧氣是一個關鍵因素,因為它對細胞ATP 的產生、膠原蛋白沉積、成纖維細胞增殖、血管生成和超氧化物的產生至關重要,從而使局部組織能夠抵抗感染[7]。由于血流中斷和/或局部愈合反應的氧氣需求增加,傷口會變得越來越缺氧[7- 8]。事實上,即使在沒有外周動脈疾病的情況下,傷口微環境中代謝活躍細胞的高需氧量也可能導致該區域缺氧[9]。因此,改善局部氧傳遞的干預措施有望促進慢性傷口愈合。本研究中,我們以紅細胞相關參數及血液黏度為研究重點,分析血氧傳遞指數(oxygen delivery index,ODI)與糖尿病足的發生及嚴重程度的相關性。

1 對象與方法

1.1 研究對象來源于右江民族醫學院附屬醫院2016年5月1日至2021年12月31日住院治療且臨床資料完整的糖尿病患者及健康體檢者。

1.2 研究方法

1.2.1 病例資料的收集及分組選取2016年5月1日至2021年12月31日在右江民族醫學院附屬醫院住院的2型糖尿病患者217例進行回顧性分析。選取同期在右江民族醫學院附屬醫院的健康體檢者50例為對照組,定義為G1組。納入研究的2型糖尿病患者中,無糖尿病足的單純2型糖尿病患者50例,定義為G2組。并發糖尿病足患者167例,依據Wagner分級方法,將Wagner 1～2級的85例患者定義為G3組,Wagner 3～5級的82例患者定義為G4組[10]。紅細胞相關參數采用希森美康XN9000型全自動模塊式血液分析流水線測定,血液黏度采用賽科希德SA9000測定。分別記錄四組患者的一般臨床信息、紅細胞相關參數[紅細胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細胞壓積(HCT)、平均紅細胞體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細胞分布寬度CV值(RDW-CV)、紅細胞分布寬度SD值(RDW-SD)]、血液黏度等指標,計算出ODI值。

1.2.2 納入和排除標準納入標準：①2型糖尿病診斷符合1999年世界衛生組織(WHO)發布的2型糖尿病診斷標準;②糖尿病足診斷符合2016年美國創傷愈合協會(WHS)糖尿病足定義[11],Wagner分級1～5級;③健康體檢者空腹血糖、糖化血紅蛋白均在正常范圍內,無糖尿病、心腦血管新發及陳舊病史;④年齡≥18歲;⑤臨床病例資料完整。

排除標準：①1型糖尿病、特殊類型糖尿病、妊娠期糖尿病;②合并有糖尿病酮癥酸中毒、高滲高血糖綜合征、嚴重感染、休克;③惡性腫瘤;④懷孕或哺乳期婦女;⑤嚴重肝腎功能不全,需維持性血液透析患者;⑥患有血液系統疾病;⑦臨床資料不完整,診斷不明確;⑧白細胞計數<4×109/L,或中性粒細胞計數<0.5×109/L。

1.2.3 相關定義及分類標準①糖尿病足分級采用Wagner分級方法[12],0級：有發生足潰瘍的危險因素,但目前無潰瘍;1級：足部表淺潰瘍,無感染征象,突出表現為神經性潰瘍;2級：較深潰瘍,常合并軟組織感染,無骨髓炎或深部膿腫;3級：深部潰瘍,有膿腫或骨髓炎;4級：局限性壞疽(趾、足跟或前足背),其特征為缺血性壞疽,通常合并神經病變;5級：全足壞疽。②收縮期血液黏度的計算公式[13]：收縮期血液黏度=1.4175+5.878H-12.98H2+31.964H3;ODI的計算公式[14]：ODI=紅細胞壓積/收縮期血液黏度=100H/(1.4175+5.878H-12.98H2+31.964H3)。其中H是紅細胞壓積。

2 結 果

2.1 四組患者基本臨床資料比較四組患者的性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05)。G2、G3、G4組的HGB、HCT、MCV、ODI均低于G1組,差異有統計學意義(P<0.05); G3、G4組的RBC、HGB、HCT、ODI均低于G2組,差異有統計學意義(P<0.05); G4組的HGB、HCT、ODI均低于G3組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.2 單純2型糖尿病與糖尿病足患者比較

2.2.1 臨床資料比較與單純2型糖尿病患者相比,糖尿病足患者的性別、年齡、RDW-SD差異無統計學意義(P>0.05)。糖尿病足患者的RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC、全血黏度、ODI均低于單純2型糖尿病患者,RDW-CV高于單純2型糖尿病患者,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 四組患者基本臨床資料比較

表2 單純2型糖尿病患者與糖尿病足患者臨床資料比較

2.2.2 預測單純2型糖尿病患者發生糖尿病足的ROC曲線ROC曲線分析結果顯示,預測單純2型糖尿病患者發生糖尿病足的ODI的cut-off值為5.36,AUC為0.847,敏感度為92.0%,特異度為70.7%,95%置信區間為0.796～0.898,約登指數為0.627。見圖1。

2.3 G3組和G4組患者的臨床資料比較與G3組患者相比,G4組患者的性別、年齡、MCV、MCH、MCHC、RDW-SD、全血黏度差異無統計學意義(P>0.05)。G3組患者的RBC、HGB、HCT、ODI均高于G4組患者,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

圖1 ODI預測單純2型糖尿病患者發生糖尿病足的ROC曲線

表3 G3組和G4組患者臨床資料比較

3 討 論

在本研究中我們發現,ODI可以作為糖尿病足發生的預警因子;ODI與糖尿病足的嚴重程度相關,通過計算ODI,可以判斷糖尿病足的預后。

已有的研究表明,當氧傳遞(oxygen delivery,DO2)-耗氧量(oxygen consumption,VO2)比率低于 2∶1時,耗氧量依賴于氧傳遞[15]。低于DO2的臨界水平,VO2以接近線性的方式下降,隨后出現組織缺氧,細胞變得幾乎完全依賴于低效的無氧代謝。DO2增加可以使VO2瞬時增加,在不可逆的細胞死亡之前恢復DO2,可以償還由于乳酸的過量產生而發生的氧債,乳酸性酸中毒得到清除,器官功能障礙得到逆轉[15]。在本研究中,ODI在健康體檢者中最高,在糖尿病足Wagner 3～5級患者中最低。這一結果表明,在2型糖尿病患者中,ODI越低的患者越容易發生糖尿病足,在已發生糖尿病足的患者中,ODI越低,預后越差。我們認為在2型糖尿病患者中,隨著HCT的降低,ODI逐漸降低,考慮影響組織供氧量的因素與HCT降低有關。在已發生糖尿病足的患者中,Wagner分級越高的患者,ODI越低。這部分患者往往處于貧血狀態,而且Wagner分級越高,血紅蛋白降低越顯著。因此,此部分患者的ODI考慮與紅細胞攜氧量有關。

本研究的不足之處：本項研究是單中心、小樣本研究。未來需要多中心、大樣本研究來精細確定相應的cut-off值;分析過程中沒有考慮紅細胞通量、氧在組織中的擴散距離等因素。

綜上所述,局部氧傳遞可以通過不同血管床之間微血管數量和密度的差異將血流從相對過度灌注的組織重新分布到灌注不足的“重要”器官。針對微循環和控制細胞氧利用的藥物治療可能對糖尿病足有更好的治療效果。ODI指標更經濟,便于操作,適合中國糖尿病足患者的發病預測及預后評估。評估ODI有利于臨床醫生早期做出相應診斷及制訂處理方案,減少糖尿病足的發生率;縮短患者住院時間,減輕患者家庭經濟負擔。