百草枯(paraquat,PQ)是一种有机杂环类除草剂,对人畜毒性极高,常因误服或自杀引起急性中毒,已成为农药中毒致死事件的常见病因。国外报道的病死率高达50%~70%[1, 2, 3],国内报道的总体病死率为44.35%[4]。PQ中毒可导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS),其中肺是主要靶器官,早期表现为急性肺损伤(acute lung injury,ALI)或急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),后期则出现肺泡内和肺间质纤维化[3],部分患者死于肺纤维化导致的呼吸衰竭[5],部分存活患者遗留肺功能损害,以限制性通气障碍等为主,但随着时间推移有改善甚至恢复可能[6, 7]。本研究对长期存活的患者在PQ中毒后6个月随访肺功能,以进一步了解PQ中毒肺功能损伤的转归。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾河北医科大学第二医院急诊科2010年9月至2012年7月收治的PQ中毒患者,选取50例患者,轻型患者5例,男性3例,女性2例,年龄(22.6±3.8)岁;重型患者45例,男性23例,女性22例,年龄(29.7±9.3)岁。
1.2 入选标准①PQ中毒诊断明确;②服毒8 h内开始个体化综合治疗;③没有肺、肝、肾等重要脏器的基础疾病;④依从性好,接受完整的个体化综合治疗,治疗资料完整的,按要求随访存活者。排除标准:①混合农药中毒者;②服毒超过8 h就诊者;③有肺、肝、肾等重要脏器的基础疾病;④拒绝个体化综合治疗者;⑤中途自行中断治疗或资料不完整者;⑥暴发型死亡患者;⑦出院后至随访期间患过严重肺部疾病者或死亡者;⑧吸烟者。
1.3 PQ中毒的个体化综合治疗[8]即服毒后尽早给予洗胃、导泻,进行强化血液透析及血液灌流,根据服毒量应用免疫抑制剂、激素和抗自由基等中西医药物。每3 d复查肺CT、血常规、生化全项、凝血常规,评估病情、指导临床治疗,直到好转出院。
1.4 分型标准本研究根据临床表现、肺CT等分型如下:①轻型:患者服毒7 d内肺CT表现未见异常,可有轻度的胃肠道症状,也可出现轻微肝、肾功能损伤。②重型:患者服毒7 d内肺CT出现百草枯损伤病变,可伴有呼吸困难、肝、肾重度损伤等。
1.5 肺功能检查采用德国耶格肺功能仪MasterScreen-PFT测定PQ中毒后6个月的肺功能。肺功能测定结果受性别、年龄、体质量、身高等指标的影响,故检验指标以实测值与预计值的百分比计算。肺功能检验指标:肺活量(VC%)、用力肺活量(FVC%)、第1秒用力肺活量(FEV1.0%)、1秒率(FEV1.0/FVC%)、最大呼气中期流速(MMEF%)。肺功能判定标准[9, 10]:①限制性肺通气功能指标:指标为VC%。分级标准:VC%≥80%预计值为正常,80%>VC%≥60%为轻度障碍,60%>VC%≥40%为中度障碍,VC%<40%为重度障碍。②阻塞性通气功能指标:指标包括FVC%、FEV1.0%、FEV1.0/FVC%、MMEF%。分级标准:FVC%(或FEV1.0%或FEV1.0/FVC%或MMEF%)≥80%预计值为正常,80%>FVC%(或FEV1.0%或FEV1.0/FVC%或MMEF%)≥60%为轻度障碍,60%>FVC%(或FEV1.0%或FEV1.0/FVC%或MMEF%)≥40%为中度障碍,FVC%(或FEV1.0%或FEV1.0/FVC%或MMEF%)<40%为重度障碍。
1.6 统计学方法应用SPSS 20.0软件进行统计分析,肺功能异常率的比较采用χ2检验,期望计数≥5时采用Pearson分布法,1≤期望计数<5时采用连续性修正法,期望计数<1时采用fisher确切概率法,以P<0.05为差异具有统计学意义。计量资料采用均数±标准差(x ±s)表示,两组间均数的比较,方差齐采用方差分析,方差不齐采用Welch修正值,以P<0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果 2.1 轻型患者肺功能检查结果VC%范围在84.40%~101.30%,(93.28±7.11)%;FVC%范围在85.30%~101.10%,(94.24±7.17)%;FEV1.0%范围在87.90%~107.60%,(96.48±8.85)%;FEV1.0/FVC%范围在86.70%~109.10%,(97.83±8.21)%;MMEF%的范围在92.20%~118.20%,(102.82±9.52)%。
2.2 重型患者肺功能检查结果VC%范围在71.70%~129.30%,(97.13±12.18)%;FVC%范围在74.80%~127.80%,(98.94±12.22)%;FEV1.0%范围在71.20%~125.20%,(99.52±12.84)%;FEV1.0/FVC%范围在74.12%~109.80%,(90.18±7.88)%;MMEF%的范围在61.30%~118.20%,(91.48±11.80)%。
2.3 两组间肺功能异常率比较轻型组与重型组限制性通气障碍异常率、阻塞性通气障碍异常率及肺功能各检测指标异常率的比较均差异无统计学意义(P>0.05),见表 1~3。
分组 | 例数 | 是否障碍 | |
无障碍 | 障碍 | ||
轻型 | 5 | 5 | 0 |
重型 | 45 | 42 | 3 |
合计 | 50 | 47 | 3 |
P=1.000a | |||
注:aFisher确切概率法;轻型与重型两组间限制性通气障碍异常率比较差异无统计学意义(P>0.05) |
分组 | 例数 | 是否障碍 | |
无障碍 | 障碍 | ||
轻型 | 5 | 5 | 0 |
重型 | 45 | 37 | 8 |
合计 | 50 | 42 | 8 |
注:aP=0.577Fisher确切概率法;轻型与重型两组间阻塞性通气障碍异常率比较差异无统计学意义(P>0.05) |
指标 | 轻型障碍/无障碍例数 | 重型障碍/无障碍例数 | P值 |
VC(%) | 0/5 | 3/42 | 1a |
FVC(%) | 0/5 | 3/42 | 1a |
FEV1.0(%) | 0/5 | 4/41 | 1a |
FEV1.0/FVC(%) | 0/5 | 3/42 | 1a |
MMEF(%) | 0/5 | 4/41 | 1a |
注:aFisher确切概率法;轻型与重型两组间各检测指标异常率比较均差异无统计学意义(P>0.05) |
轻型组与重型组FEV1.0/FVC%、MMEF%比较差异具有统计学意义(P<0.05),其他指标均差异无统计学意义(P>0.05)(见表 4)。
指标 | 轻型 | 重型 | F值 | P值 |
VC(%) | 93.28±7.11 | 97.13±12.18 | 0.475 | 0.494 |
FVC(%) | 94.24±7.17 | 98.94±12.22 | 0.705 | 0.405 |
FEV1.0(%) | 96.48±8.85 | 99.52±12.84 | 0.264 | 0.610 |
FEV1.0/FVC(%) | 97.83±8.21 | 90.18±7.88a | 4.212 | 0.046 |
MMEF(%) | 102.82±9.52 | 91.48±11.80a | 4.286 | 0.044 |
注:a轻型与重型两组间FEV1.0/FVC%、MMEF%比较差异具有统计学意义(P<0.05);其他各指标均差异无统计学意义(P>0.05) |
PQ经消化道等途径吸收入人体后可分布于各器官,其中以肺泡内浓度最高,可高于血清6~10倍,这是由于肺泡Ⅰ、Ⅱ型上皮细胞及clara细胞膜上的多胺系统主动摄取PQ并蓄积于肺组织[3]。
PQ导致肺损伤的机制仍不完全明确,可能与氧自由基损伤[1, 3, 11]、细胞因子网络[12, 13, 14, 15]、细胞外基质合成与降解失衡[16]等有关。动物实验表明PQ染毒后1~3 d肺脏体积明显增大,光镜下可见肺内炎性细胞浸润;电镜下肺泡腔内水肿,间质炎性细胞浸润,上皮细胞受损,纤毛脱失,基膜断裂;7~35 d光镜及电镜下均可见胶原纤维增生[17]。PQ中毒患者在病理学上也有类似发现[18]。随肺纤维化的形成,可能会表现出不同程度的肺功能障碍。有关PQ中毒所致肺功能障碍的研究不多,有一些长达1年至数年的随访研究发现[19, 20, 21, 22],VC%均有不同程度的下降,但却在是否差异有统计学上出现分歧结果;FEV1.0%均在正常范围;FEV1.0/FVC%下降了10%~15%。随访时间不同可能是出现分歧结果的原因之一,大多数研究随访时间都设置在1年甚至更长时间,1年内随访研究少,因此不能从全过程研究肺功能演变,而本研究在PQ中毒后6个月随访,从而更全面地覆盖肺功能的演变过程。
本研究中代表气道存在阻塞性通气障碍的FEV1.0/FVC%(97.83±8.21) vs. (90.18±7.88)%、MMEF%(102.82±9.52) vs. (91.48±11.80)%在轻型组与重型组比较差异具有统计学意义(P<0.05);轻型组与重型组限制性通气障碍异常率(0/5 vs. 3/42,斜杠前为障碍例数,斜杠后为无障碍例数,下同)、阻塞性通气障碍异常率(0/5 vs. 3/42)的比较差异无统计学意义(P>0.05);轻型组(VC%0/5、FVC%0/5、FEV1.0%0/5、FEV1.0/FVC%0/5、MMEF%0/5)与重型组(VC%3/42、FVC%3/42、FEV1.0%4/41、FEV1.0/FVC%3/42、MMEF%4/41)肺功能各检测指标异常率的比较均差异无统计学意义(P>0.05);轻型组[(VC%(93.28±7.11)%、FVC%(94.24±7.17)%、FEV1.0%(96.48±8.85)%]与重型组[VC%(97.13±12.18)%、FVC%(98.94±12.22)%、FEV1.0%(99.52±12.84)%]肺功能各检测指标的比较均差异无统计学意义(P>0.05)。这说明PQ中毒造成了FEV1.0/FVC%和MMEF%的明显下降,但尚在这些指标的正常范围内,未达到诊断阻塞性通气障碍的程度,从病理学角度来说,就是对小气道造成了一定程度的损伤,使得气道阻力有了一定程度增加。PQ诱导的肺损伤在早期为炎症细胞充填肺泡腔,并在肺泡间隔积聚,此后随修复过程或部分恢复、或部分演变为肺间质纤维化,这会造成肺容积一定程度减小,也可能因肺泡周围间质中的纤维条索的牵拉造成局部管腔狭窄,从而造成阻塞性的肺通气功能障碍。但对于反映限制性通气障碍的相关指标,如限制性通气障碍异常率、VC%、FVC%、两组间均差异无统计学意义,这也说明在6个月时PQ中毒仅造成小气道的损伤,形成的肺间质纤维化并未明显影响肺容积。
本研究仅对1个时间点(PQ中毒后6个月)进行随访,如能在PQ中毒就诊时监测肺功能并在6个月时进行对比,结果更有意义,但由于所有患者均为经口摄入,发病之初口腔均有不同程度黏膜红肿、溃烂、出血,难以配合完成肺功能检查;患者的例数偏小,尤其是轻型组;另外,肺纤维化同样可能影响肺的弥散功能,本研究暂未涉及。PQ中毒对肺功能的影响还需要更多的指标来完善,肺功能是否会在6个月后继续演变(好转或恶化)可能也需要更多患者例数、更多时间点、更长时间的随访工作。
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