血氧饱和度与急性高原病关系的Meta分析

2013-04-01 01:38游海燕李潇潇黄朝晖高钰琪
解放军医学杂志 2013年11期
关键词:海拔高度海拔异质性

游海燕,李潇潇,黄朝晖,高钰琪

急性高原病(acute mountain sickness,AMS)发病率高、危害大,是影响快速进入高海拔地区官兵健康和生命安全的主要疾病[1-2]。但目前AMS的病因和发病机制尚未完全明确,仍然不能对AMS易感性进行预测。探索能预测AMS易感的生物学指标,做到“以防为主”,减少其发生是高原医学研究的热点课题,其中关注的比较多的生物学指标是动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SaO2)。国内外研究表明,SaO2是人类适应低氧的重要生物学指标,会随海拔高度升高而降低,其变化幅度存在明显个体差异[3-8]。Koehle等[9]提出在高于4380m的高海拔区域SaO2值>86%的人发生AMS的可能性低。事实上,有很多SaO2<86%的人不出现AMS,而部分SaO2>86%的人却发生了AMS。此外,有研究认为AMS的发生与SaO2水平具有相关性[10-12],但也有研究认为不存在相关性[13-14]。为了能够提供更为可靠的结论,作者收集过去10年间已发表的关于不同海拔高度AMS易感危险因素SaO2的流行病学文献,采用Meta分析的方法,对易感危险因素SaO2与AMS发病的关系进行研究。

1 资料与方法

1.1 资料来源 分别以acute high altitude illness、acute mountain sickness (AMS)或acute high altitude disease(AHAD)、intermittent hypoxia、aterial oxygen saturation、high altitude、hypoxic ventilatory response(HVR)等为检索词,采用计算机检索Medline、PubMed、Springer、Elsevier、LWW等文献数据库,并辅以手工检索、文献追溯等方法收集国外2000年1月-2010年12月公开发表的关于人群AMS与易感因子SaO2关系的研究文献,检索文种为英文。

1.2 文献筛选 纳入标准:①2000年1月-2010年12月间国外发表的关于人群AMS发病易感危险因素SaO2分析的队列研究;②各文献提供的人群基本情况清楚且获取SaO2值的方法相似;③有研究开展或发表的年限;④对样本大小有明确规定;⑤提供样本数据及95%可信区间或通过数据可以计算获得;⑥高海拔暴露的定义基本相似;⑦AMS病例诊断标准相同,即都选择Lake Louise Score(LLS)评分系统;⑧研究对象为人群;⑨SaO2都是在3000m以上海拔获得。

排除标准:本研究参考Lichtenstien等[15]提供的标准对纳入研究的文献进行质量评价,依据质量评判结果对纳入文献进行排除。该标准包括20条评价项目,每个评价项目分陈述、没有陈述、不清楚、不合适4个评判信息。质量评价分别由两位研究者按照20条评价项目4个评判信息对照原文独立进行并交叉核对,如遇分歧通过讨论协商解决。汇总两位研究者判断结果,如果某篇文献上述20个判断条目有85%(含)以上陈述了,被定为A,70%~85%被定为B,低于70%的文献被认为质量评价低,予以排除。

1.3 统计学处理 由两名评价者独立完成文献阅读,按Meta分析要求筛选所有符合纳入标准的相关研究,整理数据,建立数据表并核对数据。采用RevMan 5.0软件对不同海拔高度SaO2与AMS的关系进行分析。首先进行异质性检验,P>0.1认为研究文献无统计学异质性。结果不存在异质性者,采用固定效应模型;存在异质性者,采用随机效应模型。研究对象属于计量资料,选取加权均数差(weighted mean difference,WMD)及其95%置信区间(CI)表示。最后进行敏感性分析,比较全部入选文献与排除大小样本研究资料后剩余文献的Meta分析结果。

2 结 果

2.1 文献检索及结果 分别在PubMed、Springer、Elsevier、LWW等数据库中检索标题含有acute high altitude illness、acute mountain sickness (AMS)、acute high altitude Disease(AHAD)、intermittent hypoxia、high altitude、hypoxic ventilatory response (HVR)且摘要中含有arterial oxygen saturation关键词,或标题中含有arterial oxygen saturation、high altitude关键词,或摘要中含有arterial oxygen saturation、high altitude关键词的文献,最初共检索到相关文献45篇。排除重复文献2篇后,通过阅读文题和摘要排除与本研究纳入标准明显不符的文献27篇。进一步阅读初筛后的16篇文献全文,依据文献排除标准排除不符文献7篇,最终纳入研究文献9篇(表1),均为计量资料,发表时间为2004-2010年,研究地点海拔高度分布在3000m以上。

2.2 Meta分析结果 对纳入研究的9篇文章进行异质性分析,结果显示异质性检验Q=12.98,df=10,P=0.22,表明9篇文章的研究属于同一性质,可以近似认为各个研究的效应是齐性的,可采用固定效应模型进行合并。合并后累计AMS症状组246例,非AMS症状组557例,加权均数差WMD=4.04,95%CI 3.36~4.71,对WMD的检验结果为Z=11.75(P<0.00001),提示AMS组SaO2值低于非AMS组,差异有统计学意义。Meta分析森林图显示在选取的研究样本中,有4个样本95%CI横线与无效竖线(横坐标刻度为0)相交,表明这4个研究样本AMS组和非AMS组SaO2值差异无统计学意义,其余样本AMS组和非AMS组SaO2值差异有统计学意义(图1),与文献报道一致,合并后Meta分析总体结果显示AMS组和非AMS组SaO2值差异有统计学意义。

2.3 敏感性分析 剔除样本量最大的一组数据后再进行Meta分析,结果显示WMD=4.24,95%CI 4.75~5.05,提示AMS组SaO2值与非AMS组差异有统计学意义,(P<0.00001);剔除样本量最小的一组数据后再进行Meta分析,分析结果显示WMD=3.73,95%CI 3.02~4.43,提示AMS组SaO2值与非AMS组差异仍然有统计学意义(P<0.00001)。合并WMD值及其95%CI与上述结果基本一致。因此,敏感性分析结果表明不存在由样本量大小所致的偏倚。

2.4 发表偏倚分析 以每个研究的WMD为横坐标、SE为纵坐标绘制漏斗图,观察纳入Meta分析的各危险因素的漏斗图发现,各危险因素的漏斗图基本对称,发表偏倚较小。

表1 纳入研究的文献基本情况Tab.1 Basic information in selected literatures

图1 Meta分析森林图Fig.1 Forest plot of meta-analysis

3 讨 论

Meta分析用于对同一科学问题所取得的研究成果进行综合评价和定量统计的合并,广泛地应用于医学各领域,强调对研究结果效应量的合并,得到一个定量的合并结果[23]。在实际研究工作中,许多研究虽然目的相同,但观察指标采用不同的检测方法,使得结果无法进行直接比较或得出不一致的结论,因此需对这些效应指标标准化后再进行分析。分析指标是连续变量(也称数值变量或计量资料)时,可通过选择加权均数差(WMD)合并统计量,消除多个研究间绝对值大小的影响,真实地反映试验效应。

许多文献都报道了AMS组与非AMS组SaO2值的变化或AMS的LLS评分与SaO2值的关系[7-14],但是由于研究人群、高海拔暴露时间、攀升的方式(速度)以及指标测量方式不一致,容易得出不同的结论。如在高于3000m海拔地区,在不同海拔高度测得的AMS组与非AMS组SaO2均值不一样,在近似海拔高度不同研究人群AMS组与非AMS组SaO2均值也不一样,甚至有可能在>3000m处测得的AMS组与非AMS组SaO2均值比>4000m处高,而部分研究人群AMS组与非AMS组SaO2差异无统计学意义。因此,为了消除上述各种因素对结果的影响,本研究采用Meta分析方法对过去10年间AMS与SaO2关系的研究进行了综合评价,结果表明SaO2值是AMS的危险因子,且AMS组SaO2值显著低于非AMS组。

研究认为,平原健康人员急进高原,随着海拔高度的升高,大气氧分压逐渐下降,SaO2随之降低,机体缺氧更加严重[24]。SaO2明显下降的主要原因在于在低氧应激条件下机体出现氧合功能障碍,氧弥散的驱动力(即肺泡与肺毛细血管之间的氧分压差)明显小于平原,以致在短时间内氧不能完全弥散到毛细血管中,造成SaO2下降。因此,作为反映机体缺氧程度的重要指标,检测受试者在高海拔地区SaO2的变化,尤其是连续检测可以了解人体低氧应激和调整适应的变化过程。在3000m以上高原采用无创方法测定SaO2,可作为监测进入更高海拔地区人员可能发生AMS的简便而特异的指标。但SaO2低是否导致AMS发生还可能受神经体液因素对肺血管的调节及其他多种因素的影响,具体机制尚有待进一步探讨。

总之,健康人员快速进入高海拔地区时,SaO2与AMS的发生有着密切关系。卫勤保障人员通过观察急进高原人群SaO2值的变化,估测AMS的发生情况,有利于适时做出判断并及时采取相应的保障措施。

[1] You HY, Gao YQ, Li XX, et al. Retrospective study of rate of staff depletion due to acute mountain sickness at different altitudes[J]. Med J Chin PLA, 2012, 37(10): 990-993. [游海燕,高钰琪, 李潇潇, 等. 不同海拔地区急性高原病的疾病减员率回顾性研究[J]. 解放军医学杂志, 2012, 37(10): 990-993.

[2] Li GC, Dong P, Wang LJ, et al. Elderly women gynecological outpatient observation of painless anethesiu safety[J]. Acta Acad Med CPAPF, 2011, 20(3): 231-235. [李广策, 董培, 王鲁君, 等.急性高原病药物防治研究进展[J]. 武警医学院学报, 2011,20(3): 231-235.]

[3] Beall CM, Song K, Elston RC, et al. Higher offspring survival among Tibetan women with high oxygen saturation genotypes residing at 4000m[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101(39):14300-14304.

[4] Beall CM. Two routes to functional adaptation: Tibetan and Andean high-altitude natives[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2007,104(Suppl 1): 8655-8660.

[5] Beall CM. Detecting natural selection in high-altitude human populations[J]. Respir Physiol Neurobiol, 2007, 158(2/3): 161-171.

[6] Beall CM. Oxygen saturation increases during childhood and decreases during adulthood among high altitude native Tibetans residing at 3800-4200m[J]. High Alt Med Biol, 2000, 1(1): 25-32.

[7] Ping Cuo ZX, Han BZ, Cen WJ, et al. Dynamic observation about SaO2of health population from plain to high altitude area[J]. Tibet Sci Technol, 1997, (2): 6. [平措扎西, 韩宝珠, 岑维浚, 等. 从平原到高原健康人血氧饱和度动态观察[J]. 西藏科技, 1997, (2): 6.]

[8] Shen Q, Sun YJ, Qi Y, et al. Magnitude of SaO2decreasing with increasing altitude as a biomarker to predict HAPE occurred at high altitude[J]. J Med Res, 2009, 38(7): 29-31. [沈茜, 孙玉晶,齐玥, 等. 动脉血氧饱和度降低幅度可预示高原肺水肿易感性[J]. 医学研究杂志, 2009, 38(7): 29-31.]

[9] Koehle MS, Guenette JA, Warburton DE. Oximetry, heart rate variability, and the diagnosis of mild-to-moderate acute mountain sickness[J]. Eur J Emerg Med, 2010, 17(2): 119-122.

[10] Roach RC, Greene ER, Schoene RB, et al. Arterial oxygen saturation for prediction of acute mountain sickness[J]. Aviat Space Environ Med, 1998, 69(12): 1182-1185.

[11] Martin B, Markus F, Martin F. Prediction of susceptibility to acute mountain sickness by SaO2values during short-term exposure to hypoxia[J]. High Alt Med Biol, 2004, 5(3): 335-340.

[12] O'Connor TR, Sabbaj A, Fu R. Changes in oxygen saturation and optic nerve sheath diameter help predict acute mountain sickness in individuals at high altitude[J]. Ann Emerg Med,2008, 51(4): 477-478.

[13] Dyer EA, Hopkins SR, Perthen JE, et al. Regional cerebral blood flow during acute hypoxia in individuals susceptible to acute mountain sickness[J]. Respir Physiol Neurobiol, 2008, 160(3):267-276.

[14] Roach RC, Greene ER, Schoene RB, et al. Arterial oxygen saturation as a predictor of acute mountain sickness[J]. Aviat Space Environ Med, 1998, 69(12): 1182-1185.

[15] Lichtenstein MJ, Mulrow CD, Elwood PC. Guidelines for reading case-control studies[J]. J Chron Dis, 1987, 40(9): 893-903.

[16] Karinen HM, Peltonen JE, K h nen M, et al. Prediction of acute mountain sickness by monitoring arterial oxygen saturation during ascent[J]. High Alt Med Biol, 2010, 11(4): 325-332.

[17] Johnson PL, Popa DA, Prisk GK, et al. Non-invasive positive pressure ventilation during sleep at 3800m: Relationship to acute mountain sickness and sleeping oxyhaemoglobin saturation[J].Respirology, 2010,15(2): 277-282.

[18] Huang HH, Tseng CY, Fan JS, et al. Alternations of heart rate variability at lower altitude in the predication of trekkers with acute mountain sickness at high altitude[J]. Clin J Sport Med,2010, 20(1): 58-63.

[19] Fagenholz PJ, Gutman JA, Murray AF, et al. Optic nerve sheath diameter correlates with the presence and severity of acute mountain sickness: evidence for increased intracranial pressure[J]. J Appl Physiol, 2009, 106(4): 1207-1211.

[20] Savourey G, Launay JC, Besnard Y, et al. Normo or hypobaric hypoxic tests: propositions for the determination of the individual susceptibility to altitude illnesses[J]. Eur J Appl Physiol, 2007, 100(2): 193-205.

[21] Saito S, Tanobe K, Yamada M, et al. Relationship between arterial oxygen saturation and heart rate variability at high altitudes[J].Am J Emerg Med, 2005, 23(1): 8-12.

[22] Burtscher M, Flatz M, Faulhaber M. Prediction of susceptibility to acute mountain sickness by SaO2values during short-term exposure to hypoxia[J]. High Alt Med Biol, 2004, 5(3): 335-340.

[23] Mo CW, Chen Q, Xu ZW. Application of Stata soft in Metaanalysis of effects comparison about data of clinical test[J].Tradit Chin Drug Res Clin Pharmacol, 2005, 16(2): 149-152.[莫传伟, 陈群, 徐志伟. Stata软件在临床试验计量资料效应比较的Meta分析中的应用[J]. 中药新药与临床药理, 2005,16(2): 149-152.]

[24] Zhang XZ, Wang YH. Physiology and pathology in high altitude[M]. Urumqi: Xinjiang People's Medical Publishing House, 2008. 7-46. [张西洲, 王引虎. 高山生理与病理[M]. 乌鲁木齐: 新疆人民卫生出版社, 2008. 7-46.]

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