Prognostic significance of dead space fraction in acute respiratory distress syndrome

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2024.06.016

Abstract

Abstract:

Objective

To analyze the prognostic significance of dead cavity score （VD/VT） in acute respiratory distress syndrome （ARDS）.

Methods

A total of 86 ARDS patients admitted to our hospital from March 2021 to March 2024 were selected.49 of them died in hospital in the observation group and 37 survived in the control group.Acute physiological and chronic health score Ⅱ（APACHEⅡ），positive end-expiratory pressure （PEEP） and oxygenation index （PaO₂/FiO₂） were recorded on the 1st and 3rd day after admission.in-hospital mortality was recorded.Blood gas tests were performed every 6 hours，and VD/VT was calculated using the Harris-Benedict formula （VD/VT_HB） and the direct physiological variable estimation formula （VD/VT_phys）.The association between VD/VT_phys，VD/VT_HB and mortality was analyzed using restricted cubic splines （RCS）.Receiver operating characteristic （ROC） curve was drawn to analyze the area under the curve（AUC） for predicting in-hospital observation in ARDS.

Results

VD/VT_phys（0.56±0.04） and （0.59±0.06） on day 1 and day 3 in the death group，VD/VT_HB（0.57±0.07），（0.59±0.08） were higher than those of control group （0.60±0.05），（0.63±0.05），VD/VT_HB（0.62±0.08），（0.66±0.08） on day 1 and day 3（P＜0.05）.On day 3，VD/VTphys（0.63±0.05） and VD/VT_HB（0.66±0.08） in the observation group were higher than those on day 1，compared with （0.60±0.05） and（0.62±0.08）.VD/VT_phys on day 3 （0.59±0.06） was higher than that on day 1（0.56±0.04） in control group.Multivariate Logistic regression analysis showed that third dVD/VT_phys and VD/VT_HB were associated with in-hospital death in ARDS patients （P＜0.001）.RCS analysis showed that the relationship between VD/VT_phys or VD/VT_HB and mortality risk at day 3 was non-linear，with a negative correlation when VD/VTHB was below 0.58.After admission，dVD/VT_phys and VD/VT_HB were added on the basis of dAPACHEⅡ，PEEP and PaO₂/FiO₂ to improve the predictive value of ARDS hospital death （P＜0.05）.

Conclusion

Estimation of VD/VT value on the 3rd day after admission can predict the prognosis of ARDS in hospital，which has clinical significance.

Key words: Acute respiratory distress syndrome, Estimation of dead cavity score, Mortality, VD/VT_phys, VD/VT_HB

Li Chen, Juntai Guo, Hongmei Ma, Zunji Liu. Prognostic significance of dead space fraction in acute respiratory distress syndrome[J]. Chinese Journal of Lung Diseases(Electronic Edition), 2024, 17(06): 942-947.

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Figures/Tables 5

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临床资料	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t/χ²	P值
吸烟史	14（37.84）	23（46.94）	0.712	0.399
合并症
心脑血管疾病	0（0.00）	2（4.08）	-	0.504^a
慢性阻塞性肺疾病	5（13.51）	7（14.29）	0.045	0.832
慢性肺病	1（2.70）	2（4.08）	-	0.999^a
糖尿病	6（16.22）	7（14.29）	0.003	0.955
慢性心力衰竭	0（0.00）	2（4.08）	-	0.504^a
病因
肺炎	34（91.89）	49（100.00）	-	0.076^a
脓毒症	2（5.41）	4（8.16）	-	0.696^a
肺挫伤	1（2.70）	2（4.08）	-	0.999^a
吸入性肺损伤	6（16.22）	7（14.29）	0.003	0.955
其他	3（8.11）	5（10.20）	-	0.999^a
实验室检查
WBC（×10⁹/L）	11.40（8.09，17.50）	13.10（8.30，21.30）	-0.850	0.395
PLT（×10⁹/L）	152.00（105.00，200.00）	195.00（120.00，232.00）	-1.431	0.153
TBIL（μmol/L）	13.25（8.10，21.83）	11.90（6.80，18.60）	-1.077	0.282
SCr（μmol/L）	96.00（75.00，129.00）	101.00（80.00，123.00）	-0.214	0.831
ALB（g/L）	27.63±4.65	25.66±4.43	1.999	0.049

临床资料	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t/χ²	P值
吸烟史	14（37.84）	23（46.94）	0.712	0.399
合并症
心脑血管疾病	0（0.00）	2（4.08）	-	0.504^a
慢性阻塞性肺疾病	5（13.51）	7（14.29）	0.045	0.832
慢性肺病	1（2.70）	2（4.08）	-	0.999^a
糖尿病	6（16.22）	7（14.29）	0.003	0.955
慢性心力衰竭	0（0.00）	2（4.08）	-	0.504^a
病因
肺炎	34（91.89）	49（100.00）	-	0.076^a
脓毒症	2（5.41）	4（8.16）	-	0.696^a
肺挫伤	1（2.70）	2（4.08）	-	0.999^a
吸入性肺损伤	6（16.22）	7（14.29）	0.003	0.955
其他	3（8.11）	5（10.20）	-	0.999^a
实验室检查
WBC（×10⁹/L）	11.40（8.09，17.50）	13.10（8.30，21.30）	-0.850	0.395
PLT（×10⁹/L）	152.00（105.00，200.00）	195.00（120.00，232.00）	-1.431	0.153
TBIL（μmol/L）	13.25（8.10，21.83）	11.90（6.80，18.60）	-1.077	0.282
SCr（μmol/L）	96.00（75.00，129.00）	101.00（80.00，123.00）	-0.214	0.831
ALB（g/L）	27.63±4.65	25.66±4.43	1.999	0.049

临床指标	第1天				第3天
临床指标	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t	P值	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t	P值
APACHEⅡ（分）	17.00（12.75，20.50）	19.50（16.75，22.00）	-2.030	0.042	15.00（9.50，20.00）	19.00（15.00，22.00）	-2.769	0.006
呼吸变量
PaO₂/FiO₂（mmHg）	134.00（85.00，150.70）	85.00（61.30，116.00）	-2.730	0.006	157.50（110.00，218.70）	104.00（71.00，139.80）	-3.633	0.000
PaCO₂（mmHg）	41.00（34.00，52.00）	38.00（34.00，47.00）	-0.966	0.334	37.00（35.00，45.00）	48.00（41.00，61.00）	-3.815	0.000
潮气量（ml/kg）	7.75±1.08	6.95±1.17	3.244	0.002	6.77±2.07	6.44±1.12	0.948	0.346
PEEP（cmH₂O）	9.00（5.00，10.00）	12.00（10.00，14.00）	-2.432	0.015	12.00（7.00，12.00）	13.00（10.00，16.00）	-2.783	0.005
计算死腔分数（%）
VD/VT_phys	0.56±0.04	0.60±0.05	3.994	0.000	0.59±0.06^a	0.63±0.05^a	3.369	0.001
VD/VT_HB	0.57±0.07	0.62±0.08	3.026	0.003	0.59±0.08	0.66±0.08^a	4.018	0.000

临床指标	第1天				第3天
临床指标	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t	P值	对照组（n=37）	观察组（n=49）	Z/t	P值
APACHEⅡ（分）	17.00（12.75，20.50）	19.50（16.75，22.00）	-2.030	0.042	15.00（9.50，20.00）	19.00（15.00，22.00）	-2.769	0.006
呼吸变量
PaO₂/FiO₂（mmHg）	134.00（85.00，150.70）	85.00（61.30，116.00）	-2.730	0.006	157.50（110.00，218.70）	104.00（71.00，139.80）	-3.633	0.000
PaCO₂（mmHg）	41.00（34.00，52.00）	38.00（34.00，47.00）	-0.966	0.334	37.00（35.00，45.00）	48.00（41.00，61.00）	-3.815	0.000
潮气量（ml/kg）	7.75±1.08	6.95±1.17	3.244	0.002	6.77±2.07	6.44±1.12	0.948	0.346
PEEP（cmH₂O）	9.00（5.00，10.00）	12.00（10.00，14.00）	-2.432	0.015	12.00（7.00，12.00）	13.00（10.00，16.00）	-2.783	0.005
计算死腔分数（%）
VD/VT_phys	0.56±0.04	0.60±0.05	3.994	0.000	0.59±0.06^a	0.63±0.05^a	3.369	0.001
VD/VT_HB	0.57±0.07	0.62±0.08	3.026	0.003	0.59±0.08	0.66±0.08^a	4.018	0.000

临床指标	模型1		模型2
临床指标	OR（95%CI）	P值	OR（95%CI）	P值
第1天
VD/VT_phys	2.089（0.971～4.496）	0.060	2.161（0.914～5.111）	0.079
VD/VT_HB	2.280（1.049～4.955）	0.037	1.860（0.782～4.420）	0.160
第3天
VD/VT_phys	5.499（2.398～12.606）	0.000	11.769（3.128～44.276）	0.000
VD/VT_HB	3.739（1.670～8.372）	0.001	10.210（2.562～40.692）	0.000

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