成人ICU中的器官功能障碍评分

介绍

多器官功能障碍，历史上最初被认为是脓毒症导致的结果，是重症监护室（ICU）发病率和死亡率的主要原因。20世纪90年代，同时提出了评估器官系统的基本原理，此后不久，人们意识到需要对这些器官功能障碍进行量化。提出了三种相似的评分系统（多器官功能障碍评分（MODS）、逻辑器官功能障碍评分（LODS）和序贯器官衰竭评估（SOFA）），所有这些评分系统均包括6个器官系统。评估的器官系统包括呼吸系统、心血管系统、血液系统、肝脏、肾脏和神经系统。所有评分在预测ICU死亡率方面价值相当。

在PubMed中对成人患者的这些得分进行文献搜索(搜索公式(各自的得分[标题/摘要])和(成人[网格术语]))，结果LODS为13次，MODS为50次，SOFA为1957次。显然，SOFA评分是ICU内建立、研究和广泛使用的多器官功能障碍评分。 因此，我们使用SOFA评分作为评估ICU多器官功能障碍的参考。SOFA评分被用于多种目的（图8.1）。

SOFA评分在最初发展后，名称由“脓毒症相关”改为“序贯性”，进一步拓展了这一概念，并认识到多器官功能障碍在非严重感染患者中的重要性。由Vincent及其同事公布的SOFA评分的目标是“尽可能客观地定量描述器官功能障碍/衰竭的程度”。时间因素似乎特别重要，因为大多数ICU预测评分，如APACHE II、SAPS II等，都是基于入院日数据，不能评估患者随时间变化的发展轨迹。

自SOFA引入以来的三十年里，重症监护实践的几个方面已经发生了演变，并可能对器官功能障碍的评估有影响。本章的目的是重新审视器官功能障碍和衰竭的概念和定义，以及在建立成人ICU人群的器官功能障碍评分系统所涉及的概念。我们回顾了ICU内外器官功能障碍评估的发展，总结了可能反映器官功能障碍的变量，并讨论了它们目前在器官功能障碍评分系统中的应用。我们指出了目前器官功能障碍评估的优缺点，详细阐述了作为死亡预测和研究终点系统的器官功能障碍的量化，并提出了未来的展望。

图1.器官功能障碍评分及其临床应用。qSOFA快速顺序器官衰竭评估评分

器官功能障碍评估的定义和理论基础

感染性休克是ICU脏器功能障碍和功能衰竭的主要原因。过多的体液介质引起的宏、微血管功能障碍导致器官功能障碍和衰竭。器官功能障碍的过程是连续的，可能发展到器官衰竭或完全恢复，强调在多个时间点上评估趋势的重要性。不同器官的功能障碍有不同的时间进程;心血管功能障碍通常出现在危重症的早期，而血小板减少症和高胆红素血症(定义为血液学和肝功能障碍)通常出现在病程的后期(图2)。虽然器官功能障碍很常见，可以作为早期预警系统，但器官衰竭通常是一种威胁生命的情况，需要立即识别和治疗。因此，每天评估患者潜在的器官功能障碍似乎是预防灾难性事件的有效策略。器官功能障碍评分是在20世纪90年代创建的，目的是量化器官功能障碍，并跟踪疾病过程的动态，而不是为了预测死亡率。

然而，它们都被证实具有预测死亡率的能力，并且现在常用来预测死亡率和不良预后。最近一项评估SOFA评分、全身炎症反应综合征（SIRS）标准和快速SOFA（qSOFA）评分的研究在184，875例感染相关的主要入院诊断患者中显示，SOFA评分对院内死亡率具有较高的预测能力。这在2350例SOFA脓毒症患者中得到了进一步证实，SOFA优于qSOFA和SIRS标准。这一发现可能不适用于更多选定的患者群体。在最近的2019冠状病毒病(COVID-19)大流行中，在一项对15122名COVID患者的回顾性分析中，SOFA未能准确预测短期住院死亡率，其受试者工作特征曲线下的低面积(AUC)为0.66(0.65-0.67)。

SOFA评分在大型试验中也成为一个重要的研究终点。De Groth及其同事最近的一项系统综述和meta回归分析表明，在随机对照试验(rct)中，delta SOFA的治疗效果似乎与死亡率稳定相关。相比之下，来自87项随机对照试验的结果表明，固定天数的SOFA评分与死亡率没有显著相关性。

这进一步强调了遵循趋势而不是评估单个时间点的重要性。Xu及其同事最近发表的一篇文章使用成人ICU轨迹中72小时SOFA 8器官功能障碍评分恶化和改善的类别确定了4种亚表型，并将轨迹细分为快速和延迟变化。作者发现，这种表型能够识别死亡风险最高和机械通气率最高的患者。为提高死亡率预测，将来可以将机器学习模型进一步纳入器官功能障碍评分。

图2危重患者单个器官顺序器官衰竭评估(SOFA)评分的发展。数据取自Vincent和他的同事

代表器官功能障碍的变量及其在评分系统中的应用

本章论述中将可以反映器官功能障碍和衰竭的不同变量被分为四类。首先，可以在床边评估的临床体征，如心率、呼吸频率或血压。这类 检查还可能包括即时超声检查，它在过去十年中已越来越多地在床边使用， 并可能作为临床检查的补充。二是实验室检查结果，如肌酐对肾功能不全和肾功能衰竭的评估。第三，不能在床边快速获得的测量和测试，可能需要病人转移，例如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)。第四，器官系统支持，包括药物和设备。尽管不同地区和机构的器官支持程度可能存在显著差异，但支持水平仍然与器官功能障碍的程度相对应。此外，应将仅在ICU可获得的变量与可能在病房或急诊室可获得的变量区分开来。在急诊室和普通病房都可以获得实验室标记物，但在这些环境中重复测量可能很麻烦。额外的测试，例如高级测量（例如，CT扫描）可能不容易获得，每日评估不适用。

用于器官功能障碍评分的理想变量的主要特征是：

• 简单、廉价，ICU常规可用

• 可靠（观察者内和观察者间）和客观（独立于观察者）

• 器官特异性且与治疗无关

• 可按顺序提供，包括入院时和ICU期间的固定时间点

• 反映的是器官的急性功能障碍，而不是慢性功能障碍

• 可在大型、异质性ICU患者人群以及不同地区的几种类型ICU中重现

表1器官功能障碍分类的相关变量分为四类，按器官系统呈现

表2提供了这些标准的列表，并指出了建议的四类(临床体征、实验室诊断、床边无法提供的额外检测以及器官支持水平)是否符合这些标准。现真实的世界的变量很可能永远不会满足所有提出的标准和关于列表中哪些方面应该优先考虑的共识，例如，简单性、低成本与器官特异性和治疗独立性都需要考虑。格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分可以说明这一点，因为其简单廉价，但在考虑到在ICU中使用镇静剂时，它与治疗就高度相关。

ICU脏器功能障碍评分中的脏器系统

原始的SOFA评分包括表8.1中列出的一些变量，即动脉氧分压到氧合指数(PaO2/FiO2)、胆红素、血小板计数、血管升压药使用量、血压、肌酐、尿量和GCS。有许多对单个器官系统的原始SOFA评分的建议，并对表8.1中列出的一些其他变量进行了评估

1神经系统

SOFA评分的神经系统成分基于GCS，易于获得，具有良好的死亡率预测能力 。然而，GCS的一个问题是， 目前尚不清楚是使用实际的GCS评分还是假定的GCS评分，因为GCS评分可能由于没有潜在神经疾病的镇静而降低。这个问题 已经在最初的SOFA出版物中讨论过了。为了增强神经学SOFA分量，在GCS数据不可用的情况下，纳入Richmand镇静量表(RASS)已显示出足够的性能。

2心血管

SOFA评分的心血管部分已经被广泛讨论了，最近提出了更新的必要性。这一建议的主要原因是，多巴胺是20世纪90年代最常用的血管 活性药物，几乎已经从许多icu中完全消失。因此，该评分在预测死亡率时失去了线性关系。最初的MODS评分使用心率和血压的乘积作为评分的心血管成分。一种由乳酸、休克指数和血管活性药物组成的改良心血管SOFA评分已被提出为。此外，去甲肾上腺素等量物已被建议作为量化心血管器官功能障碍的替代策略。乳酸和毛细血管再充盈时间是复苏中常用的替代指标，肌钙蛋白与脓毒症患者的不良心血管结局相关。 这些变量可以被认为是描述多器官功能障碍的心血管成分。近几十年来，支持心脏的设备已经有了重大发展， 目前没有考虑器官功能障碍评分。然而，接受体外膜氧合(ECMO)或左心室支持(Impella)的心源性休克患者应在器官功能障碍量表上被分类为更高，而不依赖于对血管升压药或肌力药物的额外需求。

3呼吸

目前SOFA评分中的呼吸系统是使用氧合参数进行评估的，但在一定程度上忽略了通气参数，如死腔指数、低依从性或使用连续神经肌肉阻滞，所有这些都与死亡率有关。此外，新的设备，如无创通气和高流量，不包括在评分中。慢性呼吸功能障碍目前还不能与急性疾病相区分。

4血液学

目前主要的血液学成分--血小板计数（在MODS中作为白细胞计数的补充，在其他疾病中作为唯一的变量）--似乎与死亡率密切相关。然而，一些其他的标志物，如中性粒细胞-淋巴细胞比值或平均血小板体积，似乎也是死亡率的良好的独立预测因素。在临床实践中评估凝血情况时，经常考虑血小板计数以外的变量(如国际标准化比率[INR])。另一方面，低血小板计数可能会影响造血功能和凝血功能障碍。虽然极低的血小板计数通常是一种急性事件，但血小板计数的轻度下降可能是慢性的。目前抗血小板药物不影响血小板计数而是功能没有被考虑进去。

5肾脏

肾脏成分依赖于肌酐水平、尿量和肾脏替代治疗(RRT)，除非后者用于非肾脏原因(中毒、代谢紊乱、横纹肌溶解、积极清除液体负荷)。在死亡率方面，与心血管系统和呼吸系统等其他一些器官系统相比，应考虑到肾功能在ICU外也能得到很好的支持。此外，不同程度的慢性肾功能不全患者在危重症患者中也较为常见。在儿童患者中已经提出了排除慢性RRT患者肾脏系统成分的评分，但这种方法尚未在成人人群中得到验证。

6肝脏

肝功能障碍完全依赖于胆红素，而它并不包括肝脏的多种功能。采用INR和脑病作为新变量的终末期肝病患者的改良SOFA评分(CLIF-SOFA)，其表现优于特殊肝功能障碍/肝硬化评分和患者的SOFA评分。

7腹部

在最初的SOFA评分中，忽略了肝脏系统以外的腹部成分，原因是试图包括肠道功能障碍/衰竭被认为是非常重要的，但也太复杂，因此被放弃了。目前测量胃肠功能障碍十分困难，阻碍了将肠道系统纳入器官功能障碍评分。欧洲重症监护医学学会(ESICM)的一项研究最近解决了这一问题，并开发了胃肠道功能障碍评分(GIDS)，该评分提高了SOFA评分在预测死亡率方面的整体表现。不幸的是，这两个被测试的生物标志物(瓜氨酸和肠道脂肪酸结合蛋白[I-FABP])并没有提高评分的表现，使评分仅基于主观变量。腹腔高压作为一个变量纳入腹部评估，与肠内营养和胃肠道功能障碍相互作用，是发病率和死亡率的原因。多项研究表明，腹部/胃肠道在多器官功能障碍综合征中的重要性，因此尝试将其纳入未来的评分是合理的。

8代谢

到目前为止，在器官功能障碍评分中尚未考虑到伴有酸碱/电解质紊乱以及生理/肌肉功能的代谢功能障碍。多种电解质紊乱，包括再喂养综合征，与死亡率有关，但关于电解质相互作用的知识很少，与其他器官功能障碍的相互作用研究较少。

9物理

身体功能是ICU恢复的主要原因，ICU获得性虚弱可被认为是持续时间最长的器官功能障碍，也与长期死亡率相关。

改良SOFA分数

原始SOFA评分的优势在于，大多数变量都可以在床边进行评估，它依赖于广泛可用的实验室测量和ICU的部分日常测量。Grissom和他的同事们提出了一个改良SOFA评分，以便用更少的资源进行评估，比如对在急诊室期间大量输液患者进行评估。改良评分使用了脉搏血氧饱和度(SpO2)/ FiO2比率而不是PaO2/FiO2比率，没有对凝血系统进行评分，评分依赖于肝脏系统的临床体征，如黄疸或黄疸。而其他的系统则保持不变。在1770例患者的队列中， 该评分与原始的SOFA评分相似。WEI和他的同事在2020年开发了一个简化的sa-SOFA评分，他们将每个维度降为3分(0到2分)，而不是原来的5分(0到4分)。该评分不依赖于肌酐或血压值，不仅仅考虑去甲肾上腺素和肾上腺素，并考虑到总儿茶酚胺的使用量。在1436例患者的队列中，该评分优于原始SOFA评分。这些改良后评分是否准确，应该在更大的队列中进行评估。

危重症患者的死亡源于多器官功能衰竭。发生多器官功能衰竭的风险可能是由先前存在的疾病介导的，这些疾病没有通过SOFA评分进行评估。Lee和同事提出了通过在SOFA评分中添加共病参数和年龄来补充SOFA评分。 在1049名连续患者的队列中，与原始的SOFA评分相比，添加这些参数对死亡率预测有较大改善。然而，对器官功能急性障碍的评估应该独立于先前存在的情况，因为对急性器官功能损害的评估是可以实现的。此外，年龄和共病不会随着时间推移发生改变，可能会扭曲动态/delta评分。

为了检测多器官衰竭的状态，必须同时评估器官系统。单个器官系统将不能提供足够的预后信息。添加几个不同的器官系统可以互作补充。神经系统SOFA评分(基于GCS)是个例外 ，它已被证明在入院评分和30天死亡率之间的关联中起主导作用。

器官功能障碍评分的未来

尽管评估器官功能障碍的许多方面仍然有效，但临床实践中的变化可能已经影响了器官功能障碍评分的表现，而新的实践可能不再在原来的评分系统中重新设计。表8.3列出了一些目前没有在当前的SOFA评分范围内进行评估的新实践的案例。事实上，现有器官功能障碍评分的每个组成部分都可以被批评为对特定器官功能不全面。然而，20世纪90年代的这些评分的优点救是它们的简单性和实时评估。此外，SOFA评分一直是危重症人群中器官功能障碍和器官功能衰竭最常用的评分系统。它作为脓毒症患者以外的发病率和死亡率的标志物已经得到了广泛的关注，并已成为研究报告和结果测量的国际标准。这使得在一个已建立的系统内比较患者和研究结果成为可能。这种共识尚未在儿科危重症护理中发现。因此，一个已建立的评分系统，如SOFA评分，不应轻易受到损害。

结论

器官功能障碍评分系统的引入是ICU的重要进展。在过去的三十年里，临床实践的几个方面进展迅速。因此，重新回顾器官功能障碍评分的一些组成部分和潜在的概念可能是有必要的。这种修订将需要以数据为指导。独立于关于更新的讨论，将器官功能障碍评分作为辅助治疗决策的动态工具，而不是作为预测工具，还需要进一步发展。因此，评估不同器官功能障碍的时间进程和相互作用的研究是有必要的。