ROX指数对新发急性呼吸衰竭患者无创通气失败的预测能力研究---来自中国四川的临床研究

SPO2/FiO2与呼吸频率（ROX）指数的比值通常用于预测高流量鼻插管的失败。然而，其对无创通气 (NIV) 失败的预测能力尚不清楚。

方法

这是一项多中心前瞻性观察研究的二次分析，旨在更新风险评分。新发急性呼吸衰竭患者被纳入，但高碳酸血症患者被排除在外。ROX 指数在治疗前和 1-2、12 和 24 小时 NIV 后计算。使用 ROX 指数、PaO 2 /FiO 2和 PaO 2 /FiO 2 /呼吸频率测试NIV 失败预测能力的差异。

结果

共有 1286 名新发急性呼吸衰竭患者入组。其中，568 人 (44%) 经历了 NIV 失败。NIV 失败患者的 ROX 指数低于 NIV 成功患者。NIV 前计算的 ROX 指数值≤ 2、2–4、4–6、6–8、8 的患者的 NIV 失败率分别为 92.3%、70.5%、55.3%、41.1%、35.1% 和 29.5%分别为 –10 和 > 10。在 1-2、12 和 24 小时 NIV 后评估 ROX 指数时，发现了类似的结果。当 ROX 指数用于预测 NIV 前 NIV 失败时，接受者操作特征曲线下的面积为 0.64（95% CI 0.61–0.67）。在 1-2、12 和 24 小时 NIV 后，它分别增加到 0.71（95% CI 0.68-0.74）、0.74（0.71-0.77）和 0.77（0.74-0.80）。ROX 指数和 PaO 2对 NIV 失败的预测能力相似/氧浓度2。同样，在 ROX 指数和 PaO 2 /FiO 2 /呼吸率之间没有发现差异，除了在 1-2 小时 NIV 的时间点。

结论

ROX 指数对新发急性呼吸衰竭患者的 NIV 失败具有中等预测能力。

背景

无创通气 (NIV) 在新发急性呼吸衰竭患者中很常见。它的使用降低了插管相对于传统氧疗的比值比 (OR) 。然而，该患者群体的 NIV 失败率很高，范围从 40% 到 65%。此外，与 NIV 成功患者相比，NIV 失败患者的死亡率高 2 至 6 倍。在 NIV 失败的患者中，延迟插管会进一步增加死亡风险。早期识别高危患者和早期应用气管插管是降低死亡率的有前途的策略。SPO2 /FiO 2与呼吸频率 (ROX) 指数的比率由 Roca 等人开发。预测高流量鼻插管 (HFNC) 的失败。他们表明，当使用 ROX 指数预测 HFNC 失败时，接受者操作特征曲线 (AUC) 下的面积从开始到 24 小时 HFNC 介于 0.66 和 0.80 之间。该指数还被用于预测 COVID-19 肺炎患者的 HFNC 失败。由于 ROX 指数的测量是可行的、有效的和可重复的，它被广泛用于预测 HFNC 失败。 据我们所知，使用 ROX 指数获得的 NIV 失败预测值尚不清楚。在这里，我们探讨 ROX 指数对新发急性呼吸衰竭患者 NIV 失败的预测能力。

方法

这是对更新 HACOR 评分的多中心前瞻性观察研究的二次分析。于2017年9月至2021年9月在中国和土耳其的18家医院进行。相关伦理委员会批准了该研究，并获得了患者或其家属的知情同意。我们招募了新发急性呼吸衰竭患者。然而，高碳酸血症患者被排除在外。新发急性呼吸衰竭被定义为没有慢性呼吸系统疾病、慢性心脏病、哮喘、心源性肺水肿、心源性肺水肿以外的心脏问题或术后低氧血症的呼吸衰竭。入住参与中心的患者由主治医师、呼吸治疗师和主管护士管理。如果呼吸频率 (RR) > 25 次/分钟，如果出现静息时呼吸困难的临床表现（例如辅助吸气肌的主动收缩或矛盾的腹部运动），或 PaO2 下降，则使用 NIV 来避免呼吸衰竭在室内气压下降至 < 60 mmHg 或 PaO2 /FiO2在补充氧气的情况下降至 < 300 mmHg。如果使用补充氧气，则使用 21 + 4× 流量 (L/min) 的公式来估算 FiO2。 使用面罩或鼻罩将患者连接到呼吸机。如果发生 NIV 不耐受，HFNC 被用作防止插管的替代策略。NIV 不耐受被定义为由于不适而终止 NIV，即使是间歇性使用。我们在入院时收集了诊断和基础疾病。肺炎被评估为胸片中出现新的或增加的肺部浸润，并伴有提示感染的临床表现，例如新发的发热、脓痰、咳嗽、胸痛、白细胞增多、氧合作用下降等。急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 的诊断如下：(1) 出现急性低氧性呼吸衰竭，PaO 2 /FiO 2低于 300 毫米汞柱；(2) 在临床损伤或出现新的（7 天内）或恶化的呼吸道症状后 1 周内；(3) 计算机断层扫描 (CT) 或胸部 X 光片中的双侧混浊不能完全用积液、肺叶或肺塌陷或结节解释；(4) 心源性肺水肿或体液超负荷不能完全解释呼吸衰竭。使用格拉斯哥昏迷量表 (GCS) 评估意识。在治疗前和 NIV 后 1–2、12 和 24 小时收集GCS、心率、RR、血压、PH、PaCO2、PaO2 /FiO 2和 SPO2 。使用序贯器官衰竭评估 (SOFA) 评分评估疾病严重程度。主要结果是 NIV 失败，这被定义为需要插管。次要结果是 ICU 停留时间和住院时间。我们使用 MedCalc（MedCalc Software Ltd，Ostend，Belgium）和 SPSS（25.0 版；IBM CorP.，Armonk，NY）来分析数据。使用 Student's t检验分析正态分布的连续变量，并在适当时使用 Mann-Whitney U检验分析异常分布的连续变量。在适当的情况下，使用卡方检验或 Fisher 精确检验分析分类变量。使用 AUC 测试了预测 NIV 失败的能力。Hanley 和 McNeil 方法用于测试 ROX 指数与 PaO 2 /FiO 2之间或 ROX 指数与 PaO 2 /FiO 2 /RR 之间的 AUC 差异。. 在 NIV 失败的概率等于 25%、50% 和 75% 时，选择了三个临界值作为临床参考。NIV 1-2 小时后 NIV 失败概率低于 25%、25-50%、50-75% 和超过 75% 的患者被称为 NIV 失败组的低、中、高和极高风险，小于 0.05 的P值认为表明具有统计学意义。

结果

总共筛选5413 名患者（图 1）。总共有 1286 名患者被纳入最终分析。其中，23 例 (1.8%)在某个时间点缺少有关 PaO 2的数据。NIV 失败率为 44% (568/1286)。NIV 失败患者的 SOFA 评分（6.1 ± 2.9 对比 4.8 ± 2.4，P< 0.01）高于 NIV 成功患者（表1）。他们的住院死亡率也高于成功患者（43% 对 4%，P< 0.01）。在 NIV 1-2 小时之前和之后收集的PaO2 /FiO2值在 NIV 失败的患者中低于在 NIV 成功的患者中（145 ± 76 对 167 ± 91 mmHg，P < 0.01；和 156 ± 82 与 213 ± 92 mmHg，分别为P< 0.01）。对于 SPO 2也发现了类似的结果。在 NIV 失败组中，在 NIV 前计算该指数时，ROX 指数远低于 NIV 成功组（图 2）。ROX指数≤2、2-4、4-6、6-8、8-10和>的患者NIV失败率分别为92.3%、70.5%、55.3%、41.1%、35.1%和29.5% 10，分别（图 3）。在 1-2、12 和 24 小时 NIV 后评估 ROX 指数时，发现了类似的结果。在 NIV 之前，当使用 ROX 指数预测 NIV 失败时，AUC 为 0.64（95% 置信区间 [CI] 0.61–0.67）（图 4）。当评估 ROX 指数以预测 NIV 1-2、12 和 24 小时后 NIV 失败时，它分别增加到 0.71（95% CI 0.68-0.74）、0.74（0.71-0.77）和 0.77（0.74-0.80）。 表2列出了在不同 ROX 指数截断值下预测 NIV 失败的敏感性和特异性。在 1–2 小时 NIV 后，对于 ROX 指数截止值 2、6 和 10，NIV 失败的概率分别为 25%、50% 和 75%。根据 ROX 指数值分别 > 10、6–10、2–6 和≤ 2，将患者分为低、中、高和极高风险组。当使用 ROX 指数对 NIV 1-2 小时后的患者进行分层时，NIV 失败率分别为 23%、34.1%、64.3% 和 100%。与 NIV 前的 ROX 指数相比，在 1-2、12 和 24 小时 NIV 后，改善患者的 NIV 失败率低于恶化患者（图 5）。ROX 指数相对于 NIV 前收集的值改善或恶化的患者的 NIV 失败率。ROX SPO2 /FiO 2至呼吸频率，NIV无创通气。当在 24 小时 NIV 内预测 NIV 失败时， ROX 指数值与 PaO 2 /FiO 2具有相似的 AUC （表3）。与PaO 2 /FiO 2 /RR相比，ROX指数在NIV前和NIV 12、24 h后也有相似的AUC。仅在 1-2 小时 NIV 后，PaO 2 /FiO 2 /RR的 AUC 略高于ROX 指数（0.74 对 0.71，P= 0.02）。

讨论

据我们所知，这是探索 ROX 指数作为新发急性呼吸衰竭患者 NIV 失败预测指标的最大研究。该指数具有与 PaO 2 /FiO 2相似的预测能力。在大多数情况下，它具有与 PaO 2 /FiO 2 /RR相似的区分能力。选择三个临界值（2、6 和 10）将患者分为 NIV 失败的低、中、高和极高风险。ROX指数主要用于预测急性呼吸衰竭患者的HFNC失败。在一项专注于使用 ROX 指数预测 HFNC 失败的经典研究中，从开始到 24 小时 HFNC 的 AUC 在 0.66 和 0.80 之间. 在我们的研究中，使用 ROX 指数预测 NIV 失败的 AUC 相似，介于 0.64 和 0.77 之间。这表明 ROX 指数对 NIV 患者治疗失败的预测能力与 HFNC 患者相同。值得注意的是，当该指数用于预测 NIV 之前的 NIV 失败时，AUC 为 0.64。此时仅使用 ROX 指数很难预测 NIV 失败。其他风险因素的组合可以提高预测能力。使用 HACOR 或更新的 HACOR 评分等综合评估工具是提高预测准确性的另一种策略。PaO2 /FiO 2与 NIV 失败相关。PaO2 /FiO 2值较低的患者更容易出现 NIV 失败。它需要进行动脉血气测试来计算 PaO2 /FiO2。然而，这种测试对患者来说是侵入性的和痛苦的。此外，不便频繁执行。相比之下，ROX 指数的测量是非侵入性的，可以随时进行。我们的研究表明，该指标预测 NIV 失败的预测能力与 PaO2 /FiO2相似。因此，ROX指标可以作为随时预测NIV失败的替代方法。NIV患者延迟插管与死亡率增加有关。然而，很难平衡不必要的和延迟的插管。ROX 指数是预测床边 NIV 失败的可行评估工具。它可用于帮助决策，因为它可以将患者分为 NIV 失败组的低风险、中度风险、高风险和极高风险组。对于 NIV 失败风险高的患者，应谨慎使用 NIV。对于 NIV 失败风险非常高的患者，早期插管可能是最佳选择。这项研究有几个局限性。首先，我们只报告了 24 小时 NIV 内的 ROX 指数。未确定该指数对使用 NIV 超过 24 小时的预测能力。其次，NIV 的使用是一个持续的过程。临床医生应动态评估 ROX 指数，以避免延迟插管。第三，本研究中的一些医生可能在某些时候对某些患者使用了 ROX 指数。这可能影响了他们关于插管的决定。由于我们没有记录此问题，因此我们无法报告这些数据。第四，我们只招募了新发急性呼吸衰竭患者，因为缺乏 ERS/ATS 指南推荐的 NIV 在该人群中使用的明确证据。该指数对其他人群 NIV 失败的预测能力尚不清楚。

结论

ROX 指数方便且可重现。它在预测新发急性呼吸衰竭患者的 NIV 失败方面具有中等效力。当使用 NIV 时，鼓励在床边评估 ROX 指数。

Duan et al. Annals of Intensive Care (2022) 12:110 https://doi.org/10.1186/s13613-022-01085-7