تجزیه و تحلیل گاز خون وریدی در بیماران با علائم COVID-19 در ارزیابی اولیه مثبت بودن ویروس

اهداف: بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (COVID-19) در حال حاضر یک تهدید بزرگ بهداشتی در سراسر جهان است. تشخیص دادن زود هنگام هیپوکسی در بیماران می تواند تأثیر قابل توجهی در موفقیت درمان و میزان بقا داشته باشد.

روش ها: ما داده ها را با استفاده از گاز استاندارد خون از ۵۰ بیمار و تجزیه و تحلیل اندازه گیری های فشار جزئی دی اکسید کربن-pCO2 ، فشار جزئی اکسیژن-pO2 و اشباع اکسیژن-sO2 ، غلظت بی کربنات HCO3 و غلظت کلسیم یونیزه جمع آوری کردیم. ما نتایج آزمایش PCR بیماران را برای SARS-CoV-2 و تجزیه و تحلیل تفاوت بین بیماران که تستشان مثبت و کسانی که تست ویروس آنها منفی بود مورد بررسی قرار دادیم.

یافته ها: در بیمارانی که تست SARS-CoV-2 مثبت است pCO2 وریدی به طور معنی داری بیشتر بوده ، در حالی کهpO2 و sO2 به طور قابل توجهی کمتر بود.pH و غلظت کلسیم یونیزه بیمارانی که تستشان برای ویروس مثبت بودبه طور قابل توجهی پایین تر از آن هایی که تستشان منفی شده است بود. نتیجه گیری: بیماران مبتلا به علائم SARS-CoV-2 مثبت هنگام ورود به اورژانس سطح پایین اکسیژن خون وریدی وphوکلسیم وسطح بالایی از دی اکسید کربن در مقایسه با بیماران با علائم منفی SARS-CoV-2 دارند. این مجموعه تجزیه و تحلیل گاز خون می تواند در شناسایی سریع بیماران SARS-CoV-2 مثبت و شناسایی علائم اولیه هیپوکسی کمک کند.

سندرم حاد تنفسی حاد-کروناویروس ۲نوعی ویروس است که باعث ایجاد ویروس کرونا ۲۰۱۹ می شود که همه گیری آن به صورت رسمی در ۱۱ مارس ۲۰۲۰ اعلام شد.بیش از ۲۰۰ کشور از شیوع این بیماری گزارش داده اند با بیش از ۱٫۳ میلیون مرگ تا به امروز ۲۰۲۰٫۱۱٫۲۰(who).

اگرچه میزان انتقال و میزان مرگ و میر بین کشورها متفاوت است، شماره تولید مثل متوسط ۵٫۷ در حالی که میزان مرگ و میر موردی از ۷٫۲ درصد در ایتالیا تا ۰٫۷ درصد در کره جنوبی گزارش شده است.این مقادیر انتظار می رود در آینده تغییر کند زیرا همه گیری هنوز ادامه دارد.

عوامل ریسک متعددی با COVID-19 در ارتباط هستند از جمله سن بالا، وجود سابقه بیماری تنفسی و قلبی عروقی ، و همچنین فشار خون بالا، دیابت و چاقی. اکثر بیماران با علائمی مانند تب ، سرفه ، گلو درد ، تنگی نفس وخستگی یا درد عضلانی مراجعه می کنند. نارسایی تنفسی بیشترین علت شایع مرگ است و به دنبال آن شوک سپتیک، نارسایی عضو و ایست قلبی در ردیف های بعدی قرار می گیرند.

OVID-19 به عنوان یک تهدید عمده برای سلامتی،در حال حاضر محور اصلی تحقیقات در سراسر جهان است. مقدار قابل توجهی از داده ها،ناهنجاری های آزمایشگاهی در بیماران مبتلا به COVID-19 را توصیف می کند و به شناسایی پارامترهای هماتولوژی ، بیوشیمیایی و ایمنی کمک کرده و امکان پیش بینی پیشرفت ، میزان شدت و مرگ و میر ناشی از بیماری را فراهم می کند.

بیشتر این داده ها ، پارامترهای بین بیماران COVID-19 و افراد سالم را با محدود کردن کاربرد آن در محیط بیمارستان مقایسه می کند. در چنین محیطی ، به ویژه در طول یک همه گیری ، غربالگری سریع و کارآمد بیماران بسیار مهم است. مشکل دیگر "هیپوکسی خاموش" است ، وضعیتی که در بسیاری از بیمارانی که در نهایت دچار نارسایی تنفسی شده اند مشاهده می شود. این بیماران دچار هیپوکسی هستند اما بدون هیچ گونه نشانه ای از اختلال تنفسی، در نتیجه تشخیص زودهنگام هیپوکسی به منظور شروع درمان مناسب در اسرع وقت بسیار مهم است. به منظور تسریع روند تریاژ و تشخیص بیماران مبتلا به هیپوکسی بلافاصله پس از بستری تفاوت بلادگز وریدی و الکترولیت بیماران را بررسی منفی یا مثبت از آن ها گرفته می شود.( SARS-CoV-2 می کنیم و بعدا آزمایش ویروس )

ما اطلاعات ۵۰ بیمار راکه تست SARS-CoV-2 29 نفر از آنها که آزمایش شدند منفی و ۲۱ مورد مثبت شد را جمع آوری کردیم.(جدول ۱) تفاوت معنی داری در میانگین سن و وجود عوامل خطر برای عوارض مرتبط با COVID-19 بین دو گروه مطالعه وجود ندارد. جدا از درصد بالاتری از زنان در گروه مورد آزمایش مثبت ، توزیع جنسیت نسبتاً همگن است. در گروه تست منفی،تشخیص های بعدی شامل (در کاهش شیوع)سایر بیماریهای عفونی غیر تنفسی ، باکتریایی یا عفونت های غیر معمول تنفسی ، بیماری های قلبی عروقی یا بیماریهای عصبی می شود. اندازه گیری گازهای وریدی خون (فشار جزئی از دی اکسید کربن-pCO2 ، فشار جزئی اکسیژن-pO2 و اکسیژن اشباع-sO2) از مجموع ۴۸ بیمار جمع آوری شد که SARS-CoV-2 28 نفر از آنها منفی و در۲۰ نفری که تست ویروس آنها مثبت بود pCO2 وریدی به طور قابل توجهی بالاتر بود، در حالی که pO2 و sO2 به طور قابل توجهی پایین تر بود(شکل ۱).

PH بیماران مبتلا به ویروس به طور قابل توجهی پایین تر از موارد منفی آزمایش شده بود با اینکه تفاوت غلظت بی کربنات از نظر آماری قابل توجه نبود ولی گرایش فزاینده ای دارد. غلظت کلسیم یونیزه در بیماران که تست SARS-CoV-2 مثب شده به طور قابل توجهی کمتر از بیمارانی بود که تست ویروس منفی بود. COVID-19 ، بزرگترین تهدید بهداشتی جهان حال حاضر به سندرم زجر حاد تنفسی (ARDS) منجر می شود و ۳٫۶ درصد احتمال مرگ بیماران براورد شده است. اکثر علائم شایع عبارتند از تب، سرفه و خستگی ،به دنبال افزایش تولید خلط، کوتاهی تنفس و میالژی.

یک جنبه چالش برانگیز مدیریت بیماری در شرایط بالینی ،هیپوکسی خاموش است که در آن ، بیماران بدون علائم یا با علائم کمی از ناراحتی تنفسی به سرعت نارسایی تنفسی ایجاد می شود .بنابراین ما تفاوت بین گاز خون وریدی و سطح الکترولیت بیماران پذیرفته شده در بخش اورژانس را به منظور سرعت بخشیدن به روند تریاژ و تشخیص هیپوکسی در اوایل شروع بیماری بررسی کرده ایم.

اگر چه تجزیه و تحلیل گاز خون در مطالعه ما با استفاده از خون وریدی انجام شد ، آزمایش بیمارانی که تست ویروس مثبت بودpO2 و sO2 پایین تر و و سطوح بالاتر pCO2 ، در مقایسه با بیمارانی که تستشان منفی شد نشان داده شد. یافته های مشابه توصیف شده با استفاده از خون شریانی قبلا وجود داشت ، که معمولاً برای تجزیه و تحلیل گاز خون استفاده می شود[۹]. تفاوت های قابل توجه بین تجزیه و تحلیل گازهای خونی SARS-CoV-2 مثبت و SARS-Cov-2 بیماران منفی در خون وریدی منجر به روش های سریعتر و کاربردی غربالگری بیماران از نظر هیپوکسی و همچنین ارزیابی محکم مثبت بالقوه برای ویروس و خطر عوارض می شود.

یک ابزار مفید در برابر هیپوکسی خاموش ،افزایش توجه به پالس اکسی متری در طول همه گیری COVID-19 است. در اصل برای نظارت بر اکسیژن اشباع شده (sO2) در حین بیهوشی توسعه یافته است.امروزه پالس اکسی متری هنوز به طور گسترده ای در اتاق عمل ، بخش مراقبت های ویژه و بخش های اورژانس مورد استفاده قرار می گیرد. [۱۰]با استفاده از پالس اکسیمتر ، sO2 بیمار بستری به راحتی می تواند تحت نظر باشد و با استفاده از پالس اکسیمتر می توان نه تنها sO2 را در بیماران بستری ، بلکه در بیمارانی که با SARS-CoV-2 مثبت از بخش اورژانس مرخص شدند به راحتی تحت نظارت داشت تا قبل از تشدید علائم ، نیاز به بستری شدن در بیمارستان مشخص گردد[۱۱].

علاوه بر این ، خواندن sO2 می تواند به دقت با استفاده از تلفن های هوشمند انجام شود و حتی نیاز برای بستری شدن سریعتر را تشخیص می دهد[۱۲]. تجزیه و تحلیل گاز خون می تواند افزودنی ارزشمندی برای داده های پالس اکسیمتر باشد ، به ویژه با پتانسیل تلفن های هوشمند ، جریان سریعی را فراهم می کند تا اطلاعات از بیماران به پزشکان منتقل و در نتیجه بازدیدهای غیر ضروری از بخش اورژانس کاهش یابد.

علاوه بر سطح گاز خون ، pH ، بی کربنات و سطوح الکترولیت نیز ابزارهای ضروری تشخیصی در تجزیه و تحلیل گاز خون استاندارد هستند. افزایش سطح pCO2 بیماران که بعداً تستشان برای SARS-CoV-2 مثبت شد ما را مجبور به بررسی میزان pH این بیماران کرد. بیمارانی که تست ویروسشان مثبت شددر واقع سطح pH پایین تری را نشان می دادند.ت صور می شود که اسیدوز، ناشی از هایپرکاپنی و هیپوپرفیوژن اندام در بیماران مبتلا به کووید -۱۹ است.

علاوه بر این، سطوح پایین pH با نرخ نجات یافتگی مبتلایان نیز مرتبط است[۱۳]. سطوح پایین تری از کلسیم، سدیم و پتاسیم با شدت کووید -۱۹ مرتبط هستند[۱۴]. علاوه بر این ، سطوح پایین کلسیم پیش بینی می کند که آیا بیماران مبتلا شده بستری خواهند شد یا خیر [۱۵]. از آنجا که SARS-CoV-2 به آنزیم ۲ تبدیل کننده آنژیوتانس متصل می شود (ACE2)، بیان ACE2 را کاهش می دهد و سطح آنژیوتانسین II را افزایش می دهد. تصور می شود این یکی از مکانیسم های افزایش دفع الکترولیت توسط کلیه ها است[۱۴].

اگرچه تفاوت بین سطح سدیم و پتاسیم در مطالعه ما به دلیل تعداد محدود بیماران از نظر آماری معنی دار نبود ، ما می توانیم به طور قابل توجهی کاهش سطح کلسیم در بیمارانی که تستشان برای SARS-CoV-2 مثبت است نسبت به بیماران علائم دار که تست ویروس آنها منفی بود مشاهده کنیم. بنابراین کلسیم نه تنها درپیش بینی شدت بیماری و نیاز به بستری شدن مفید است اما همچنین می تواند به عنوان یک پارامتر اضافی در ارزیابی مثبت بودن برای ویروس عمل کند.

عیب اصلی این مطالعه کم بودن تعداد بیمار است، در نتیجه اجازه محاسبه ویژگی و حساسیت تشخیصی تست را نمی دهد. منحنی ویژگی های عملکرد گیرنده (ROC) از همه پارامترها بدست آمده سطح مناسب زیر منحنی برای دو پارامتر را نشان داد ، یعنی pCO2و HCO3 . بنابراین پیش از آنکه این تحقیق را به جامعه بزرگتری تعمیم دهیم و حدود پذیرش تشخیص بیماران مثبت را اعلام کنیم باید نخست مطالعات بزرگتری انجام شود. علاوه بر این ، استفاده از خون وریدی فقط در تجزیه و تحلیل گاز خون ارزش بالایی ندارد ،اگرچه در شرایط بالینی سریعتر و کمتر تهاجمی است.

محدودیت دیگر این مطالعه این است که این مجموعه پارامترهای مورد استفاده،مختص COVID-19 نیست؛ اگرچه مجموعه علائم مشابهی می توانند در سایر بیماریهای تنفسی و عفونتهای ویروسی ظاهر شوند با این وجود می تواند به شناسایی سریع عوامل خطر مثبت بودن ویروس در طول همه گیری COVID-19 برای ارزیابی اولیه بیماران مفید باشد.

روی هم رفته ، ما در اینجا نشان میدهیم که بیماران علائم دار پس از بستری شدن در اورژانس که بعدا تست SARS-CoV-2 آنها مثبت شد سطوح اکسیژن خون وریدی،pH و کلسیم پایین تر و سطوح بالاتری از دی اکسید کربن در مقایسه با بیماران علائم دارکه بعداً تست ویروسشان منفی بود دارند.

این تجزیه و تحلیل مجموعه علائم گاز خون، با وضعیت ناشناخته عفونی ، می تواند به شناسایی سریعتر بیماران مبتلا به SARS-CoV-2 و به شناسایی اولین علائم هیپوکسی خاموش که منجر به نارسایی تنفسی می شود کمک کند.

 

References

1- Baj J, Karakula-Juchnowicz H, Teresinski G, Buszewicz G,Ciesielka M, Sitarz E, et al. COVID-19: specific and non-specific clinical manifestations and symptoms: the current state of knowledge. J Clin Med 2020;9. https://doi.org/10.3390/jcm9061753.

2- Baek WK, Sohn SY, Mahgoub A, Hage R. A comprehensive review of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Cureus 2020;12:e7943.

3-Lippi G, Plebani M. Laboratory abnormalities in patients with COVID-2019 infection. Clin Chem Lab Med 2020;58:1131–4

4- Cecconi M, Piovani D, Brunetta E, Aghemo A, Greco M, Ciccarelli M,et al. Early predictors of clinical deterioration in a cohort of 239 patients hospitalized for covid-19 infection in Lombardy, Italy. J Clin Med 2020;9. https://doi.org/10.3390/jcm9051548.

5- Ferrari D, Cabitza F, Carobene A, Locatelli M. Routine blood tests as an active surveillance to monitor COVID-19 prevalence. A retrospective study. Acta Biomed 2020;91:e2020009.

6- Tobin MJ, Laghi F, Jubran A. Why COVID-19 silent hypoxemia is baffling to physicians. Am J Respir Crit Care Med 2020;202:356–60٫

7- Fu L, Wang B, Yuan T, Chen X, Ao Y, Fitzpatrick T, et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in China:a systematic review and meta-analysis. J Infect 2020;80:656–65٫

8- Ottestad W, Seim M, Maehlen JO. COVID-19 with silent hypoxemia. Tidsskr Nor Laegeforen 2020;7:140.

9- Geier MR, Geier DA. Respiratory conditions in coronavirus disease 2019 (COVID-19): important considerations regarding novel treatment strategies to reduce mortality. Med Hypotheses 2020;140:109760.

10- Michard F, Shelley K, L’Her E. COVID-19: pulse oximeters in the spotlight. J Clin Monit Comput 2020. https://doi.org/10.1007/s10877-020-00550-7. [Epub ahead of print].

11- Shah S, Majmudar K, Stein A, Gupta N, Suppes S, Karamanis M, et al. Novel use of home pulse oximetry monitoring in COVID-19 patients discharged from the emergency department identifies need for hospitalization. Acad Emerg Med 2020;27:681–92٫

12- Teo J.. Early detection of silent hypoxia in covid-19 pneumonia using smartphone pulse oximetry. J Med Syst 2020;44:134.

13- Skevaki C, Fragkou PC, Cheng C, Xie M, Renz H. Laboratory characteristics of patients infected with the novel SARS-CoV-2 virus. J Infect 2020;81:205–12٫

14- Lippi G, South AM, Henry BM. Electrolyte imbalances in patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19). Ann Clin Biochem 2020;57:262–5٫

15- Di Filippo L, Formenti AM, Rovere-Querini P, Carlucci M, Conte C, Ciceri F, et al. Hypocalcemia is highly prevalent and predicts hospitalization in patients with COVID-19. Endocrine 2020;68:475–8