肺泡动脉血氧分压差联合单核细胞与大血小板比率在AECOPD合并肺栓塞中的临床意义

Clinical significance of alveolar-arterial oxygen partial pressure difference combined with monocyte-to-large platelet ratio in patients with AECOPD complicated by pulmonary embolism

摘要

目的 探讨肺泡动脉血氧分压差（PA-aDO₂）联合单核细胞与大血小板比率（MLPR）在急性加重期慢性阻塞性肺疾病（AECOPD）合并肺栓塞（PE）患者中的临床意义。 方法 选取2022年1月—2024年12月在秦皇岛市第一医院确诊的AECOPD合并PE患者96例作为研究对象，另从该院同期收治的单纯AECOPD患者中选取80例未合并PE者作为合并PE组，50例同期健康人群纳入对照组。比较合并PE组与非合并PE组的临床资料、实验室资料，比较3组的PA-aDO₂、单核细胞与大血小板比率（MLPR）水平。采用多因素一般Logistic回归分析AECOPD患者合并PE的影响因素，并绘制受试者工作特征（ROC）曲线评估PA-aDO₂、MLPR单独及联合预测AECOPD合并PE的效能。 结果 合并PE组咳嗽率和呼吸困难率均高于非合并PE组（P 0.05）。合并PE组PaCO₂、D-D、降钙素原（PCT）水平均高于非合并PE组，PaO₂水平低于非合并PE组（P 0.05）。合并PE组的PA-aDO₂与MLPR水平均高于非合并PE组和对照组，非合并PE组亦高于对照组（P 0.05）。多因素一般Logistic回归分析结果显示：PaO₂水平高［O^R =0.227（95% CI：0.056，0.924）］为AECOPD合并PE的保护因素（P 0.05），PaCO₂水平高［O^R =7.218（95% CI：1.064，48.959）］、D-D水平高［O^R =3.530（95% CI：1.027，12.135）］、PCT水平高［O^R =26.208（95% CI：2.468，278.254）］、PA-aDO₂水平高［O^R =9.567（95% CI：2.189，41.818）］及MLPR水平高［O^R =10.908（95% CI：2.082，57.155）］均为AECOPD合并PE的危险因素（P 0.05）。ROC曲线结果显示，PA-aDO₂与MLPR联合预测AECOPD合并PE的敏感性为83.3%（95% CI：0.744，0.902），特异性为98.8%（95% CI：0.932，1.000）。 结论 PA-aDO₂及MLPR在AECOPD合并PE患者中显著升高，与疾病严重程度密切相关，联合检测可提高早期诊断及风险评估的准确性，可为临床评估患者病情、指导治疗决策提供有益参考。

Abstract

Objective To investigate the clinical significance of the alveolar–arterial oxygen partial pressure difference (PA-aDO₂) combined with the monocyte-to-large platelet ratio (MLPR) in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) complicated by pulmonary embolism (PE). Methods Ninety-six patients diagnosed with AECOPD complicated by PE between January 2022 and December 2024 were enrolled. Another 80 AECOPD patients without PE served as the non-PE group, and 50 healthy individuals were included as the control group. Levels of PA-aDO₂ and MLPR were measured and compared among the three groups, and their correlations with D-dimer, arterial partial pressure of oxygen (PaO₂), and carbon dioxide (PaCO₂) were analyzed. Logistic regression was used to identify independent risk factors for PE in AECOPD patients. Receiver operating characteristic (ROC) curves were constructed to assess the diagnostic performance of PA-aDO₂ and MLPR alone and in combination. Results The incidence of cough and dyspnea was higher in the combined PE group than in the non-PE group (P 0.05). PaCO₂, D-dimer, and procalcitonin (PCT) levels were significantly higher in the combined PE group, while PaO₂ was significantly lower (P 0.05). PA-aDO₂ and MLPR levels were significantly elevated in the combined PE group compared with the non-PE and control groups, and were also higher in the non-PE group than in controls (P 0.05). Higher PaO₂ level [O^R = 0.227 (95% CI: 0.056, 0.924) ] was identified as a protective factor for AECOPD complicated with PE (P 0.05), whereas elevated PaCO₂ [O^R = 7.218 (95% CI: 1.064, 48.959) ], D-dimer [O^R = 3.530 (95% CI: 1.027, 12.135) ], PCT [O^R = 26.208 (95% CI: 2.468, 278.254) ], PA-aDO₂ [O^R = 9.567 (95% CI: 2.189, 41.818) ], and MLPR [O^R = 10.908 (95% CI: 2.082, 57.155) ] were independent risk factors for PE in AECOPD patients (P 0.05). The combined detection of PA-aDO₂ and MLPR yielded a sensitivity of 83.3% (95% CI: 0.744, 0.902) and a specificity of 98.8% (95% CI: 0.932, 1.000). Conclusion PA-aDO₂ and MLPR are markedly elevated in AECOPD patients with PE and closely associated with disease severity. Their combined detection enhances the accuracy of early diagnosis and risk assessment, providing valuable reference for clinical evaluation and treatment decision-making.

Graphical abstract

关键词

急性加重期慢性阻塞性肺疾病 / 肺泡动脉血氧分压差 / 单核细胞与大血小板比率 / 肺栓塞 / 临床意义

Key words

acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease / alveolar–arterial oxygen partial pressure difference / monocyte-to-large platelet ratio / pulmonary embolism / clinical significance

急性加重期慢性阻塞性肺疾病（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD）合并肺栓塞（pulmonary embolism, PE）是一种临床常见、预后严重的呼吸系统急危重症，其发生机制复杂，主要由慢性气道炎症、肺循环血流动力学紊乱及高凝状态共同导致^[1]。AECOPD患者在急性加重过程中，由于长期低氧血症、血液黏稠度增加及炎症反应持续活跃，极易诱发静脉血栓形成并引发PE，从而进一步加重通气与血流比例失调，形成恶性循环^[2]。然而，AECOPD合并PE的临床症状常与单纯AECOPD相似，容易导致早期漏诊或误诊。传统诊断手段如影像学检查虽具有较高特异性，但存在创伤性大、费用高及重复性差等缺点。近年来，血气指标与炎症相关参数的联合应用在疾病评估中逐渐受到重视。肺泡动脉血氧分压差（alveolar-arterial oxygen partial pressure difference, PA-aDO₂）能够敏感反映肺内气体交换障碍的程度，是判断肺功能损伤的重要指标^[3]；单核细胞与大血小板比率（monocyte-to-large platelet ratio, MLPR）可同时评估机体的炎症反应与血栓形成倾向，尤其与血小板活化程度密切相关^[4]。本研究旨在探讨PA-aDO₂联合MLPR在AECOPD合并PE患者中的表达特征及其临床意义，为临床早期识别及精准治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1　一般资料

选取2022年1月—2024年12月在秦皇岛市第一医院确诊的AECOPD合并PE患者96例作为研究对象。患者均符合PE的诊断标准^[5]。PE的诊断需符合以下条件：①具备临床可疑表现，如突发或加重的呼吸困难、胸痛、咳血、晕厥等症状；②存在静脉血栓形成的高危因素，包括长期卧床、肥胖、恶性肿瘤、下肢深静脉血栓病史、近期手术或外伤等；③实验室检查D-二聚体（D-dimer, D-D）显著升高（0.5 mg/L，或高于年龄校正阈值）；④影像学检查通过胸部CT肺动脉造影或通气灌注显像，证实肺动脉主干、分支或亚分支内存在充盈缺损或截断征者确诊为PE。从本院同期收治的单纯AECOPD患者中选取80例未合并PE者作为非合并PE组。另纳入本院同期50例健康体检者作为对照组。本研究获得医院医学伦理委员会的审查和批准（202504010）。

1.2　纳入与排除标准

1.2.1　纳入标准

①符合AECOPD的诊断标准^[6]；②入院后24 h内完成血气分析及外周血常规检测；③临床资料完整。

1.2.2　排除标准

①合并严重心力衰竭、肝肾功能障碍或造血系统疾病；②近期（1个月内）存在急性心肌梗死、脑卒中或接受过需全身麻醉的中大型外科手术；③长期使用糖皮质激素或免疫抑制剂；④存在活动性肿瘤或自身免疫性疾病；⑤资料不全或依从性差。

1.3　方法

1.3.1　临床资料

收集所有患者的基本人口学特征与临床资料。记录患者入院时的年龄与性别分布情况，计算体质量指数（body mass index, BMI）以反映机体营养与代谢状态；记录患者的吸烟史及高血压、糖尿病、冠心病等基础疾病情况。同时，整理患者的主要临床表现，包括胸痛、咳嗽及呼吸困难等症状。采用日本欧姆龙健康医疗株式会社HEM-7211电子血压计测定收缩压（systolic blood pressure, SBP）和舒张压（diastolic blood pressure, DBP）。

1.3.2　实验室资料

入院后24 h内相关指标的具体检测方法如下：采用德国西门子医疗系统有限公司RAPIDLab^®348EX全自动血气分析仪测定动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen, PaO₂）和动脉血二氧化碳分压（arterial partial pressure of carbon dioxide, PaCO₂）；采用日本希森美康集团CS-2000i全自动血凝分析仪及配套试剂测定D-D和纤维蛋白原（Fibrinogen, FIB）；通过电化学发光法在瑞士罗氏诊断有限公司cobas e 601全自动电化学发光免疫分析仪及配套降钙素原（Procalcitonin, PCT）检测试剂盒上完成PCT检测；运用免疫比浊法于深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司CM800全自动生化分析仪及配套C反应蛋白检测试剂盒测定C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）；使用深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司BC-760 CS全自动血液分析仪及配套试剂进行白细胞计数（white blood cell count, WBC）和血小板计数（platelet count, PLT）。

1.3.3　PA-aDO₂和MLPR检测

患者入院后24 h内采集动脉血样，依据公式PA-aDO₂=PAO₂-PaO₂计算PA-aDO₂。另取清晨空腹外周静脉血2 mL，采用深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司BC-760 CS全自动血液分析仪及配套试剂测定单核细胞计数（monocyte count, MONO）及大血小板比率（platelet large cell ratio, P-LCR），计算单核细胞与大血小板比率（monocyte to platelet large cell ratio, MLPR）。所有检测由专职检验人员在严格质量控制条件下完成。

1.4　统计学方法

数据分析采用SPSS 27.0和R 3.4.3统计软件。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，比较用t 检验；计数资料以构成比或率（%）表示，比较用χ²检验；影响因素分析采用多因素一般Logistic回归模型；绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线。P 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1　两组患者临床资料比较

非合并PE组与合并PE组年龄、性别构成、BMI、吸烟史率、高血压患病率、糖尿病患病率、冠心病患病率、胸痛率、SBP、DBP比较，经t /χ²检验，差异均无统计学意义（P 0.05）。非合并PE组与合并PE组咳嗽率和呼吸困难率比较，经χ²检验，差异均有统计学意义（P 0.05）；合并PE组咳嗽率和呼吸困难率均高于非合并PE组。见表1。

2.2　两组患者的实验室资料比较

非合并PE组与合并PE组PaO₂、PaCO₂、D-D、FIB、PCT、CRP、WBC、PLT水平比较，经t 检验，PaO₂、PaCO₂、D-D、PCT水平差异均有统计学意义（P 0.05），FIB、CRP、WBC、PLT水平差异均无统计学意义（P 0.05）；合并PE组PaCO₂、D-D、PCT水平均高于非合并PE组，PaO₂水平低于非合并PE组（P 0.05）。见表2。

2.3　3组PA-aDO₂和MLPR比较

合并PE组、非合并PE组与对照组PA-aDO₂和MLPR水平比较，经方差分析，差异均有统计学意义（P 0.05）；合并PE组的PA-aDO₂与MLPR水平均高于非合并PE组和对照组，非合并PE组亦高于对照组（P 0.05）。见表3。

2.4　AECOPD合并PE的影响因素分析

以AECOPD患者是否合并PE（否=0，是=1），PaO₂、PaCO₂、D-D、PCT、PA-aDO₂、MLPR水平（均为实测值）为自变量，进行多因素一般Logistic回归分析，结果显示：PaO₂水平高[O^R =0.227（95% CI：0.056，0.924）]为AECOPD合并PE的保护因素（P 0.05），PaCO₂水平高[O^R =7.218（95% CI：1.064，48.959）]、D-D水平高[O^R =3.530（95% CI：1.027，12.135）]、PCT水平高[O^R =26.208（95% CI：2.468，278.254）]、PA-aDO₂水平高[O^R =9.567（95% CI：2.189，41.818）]及MLPR水平高[O^R =10.908（95% CI：2.082，57.155）]均为AECOPD合并PE的危险因素（P 0.05）。见表4。

2.5　PA-aDO₂、MLPR对AECOPD合并PE的预测效能

基于患者的PA-aDO₂及MLPR水平绘制ROC曲线，以评估其对AECOPD合并PE的预测效能。结果显示，PA-aDO₂单项预测的敏感性为66.7%（95% CI：0.563，0.760），特异性为87.5%（95% CI：0.782，0.938）；MLPR单项预测的敏感性为82.3%（95% CI：0.732，0.893），特异性为91.2%（95% CI：0.828，0.964）；PA-aDO₂与MLPR联合检测的敏感性为83.3%（95% CI：0.744，0.902），特异性为98.8%（95% CI：0.932，1.000）。见表5和图1。

3 讨论

AECOPD合并PE是呼吸系统疾病中一类危急重症，其临床过程往往较为隐匿，病情可在短时间内急剧恶化，并常伴随不良的临床结局^[7]。研究表明，10%～15%的AECOPD患者存在不同程度的肺栓塞，但由于两者临床表现高度重叠，如呼吸困难、低氧血症及胸闷等，常导致误诊或漏诊，从而延误治疗时机，显著增加死亡风险^[8]。现有影像学检查如CT肺动脉造影虽为确诊金标准，但受限于成本高及辐射暴露等因素，难以作为早期筛查手段^[9-10]。因此，探索安全、便捷且具有高预测价值的血液学与生理学指标对早期识别AECOPD合并PE具有重要意义。PA-aDO₂可灵敏地反映肺泡与动脉之间的气体交换效率，是评估氧合障碍的重要参数^[11-12]；MLPR作为一种反映炎症状态与血栓形成倾向的新型血液学指标，可从免疫炎症与血小板活化双重角度揭示疾病的发生机制^[13-15]。两者在反映肺循环损伤及血栓形成方面均具有潜在价值，但联合应用于AECOPD合并PE的诊断与预后评估仍缺乏系统研究。因此，本研究旨在探讨PA-aDO₂联合MLPR在AECOPD合并PE患者中的表达特征及临床意义，为临床提供简便、无创且具有临床推广价值的参考指标。

AECOPD患者合并PE后，由于肺循环内急性血栓形成导致肺动脉阻塞，肺血管床骤减，通气/灌注比例严重失衡，氧合功能明显受损，具体表现为动脉血氧分压下降及二氧化碳潴留加重^[16-17]。本研究结果显示，合并PE组PaO₂显著降低、PA-aDO₂明显升高，与既往关于急性PE患者存在显著氧合障碍及肺泡-动脉氧梯度扩大的研究结论一致^[16]，提示气体交换受损是AECOPD合并PE的重要病理生理基础。血栓形成及溶解过程可激活凝血系统并引发炎症级联反应，使D-D水平升高^[18-19]，相关系统评价亦证实其在PE早期识别中的诊断价值^[20]。本研究同样观察到合并PE组D-D明显升高，进一步支持其在高凝状态评估中的临床意义。同时，系统性炎症反应增强可导致PCT水平升高，与感染及不良预后密切相关^[21-23]，本研究结果与上述结论高度一致，提示炎症反应在PE发生、发展过程中具有重要参与作用。

值得注意的是，既往研究多集中于单一炎症或凝血指标的评估，而本研究在此基础上引入MLPR这一反映单核细胞活化与大血小板比例变化的复合指标，从“炎症-血栓轴”角度对AECOPD合并PE的风险进行综合评估。相关研究证实，单核细胞活化及血小板形态改变与内皮损伤、血栓形成密切相关^[24-25]。本研究中合并PE组MLPR显著升高，提示炎症细胞与血小板在血栓形成及免疫调控中存在协同作用，进一步印证了“炎症-血栓轴”在AECOPD合并PE中的关键作用。不同于既往仅从血液学或影像学角度评估风险，本研究将反映气体交换障碍的PA-aDO₂与反映炎症-血栓状态的MLPR相结合，构建“氧合功能障碍+炎症-血栓轴”双维度联合评估模式，ROC曲线分析显示联合检测的预测效能明显优于单项指标，提示该策略在AECOPD合并PE早期识别中的潜在优势。这种联合思路在一定程度上弥补了单一指标敏感性或特异性不足的局限，为临床提供了一种更为全面、实用的风险评估路径，体现了本研究的创新性与临床应用价值。

本研究为单中心回顾性研究，样本来源相对集中，可能在一定程度上影响结果的外推性；此外，受限于临床实际工作流程及患者病情不稳定等因素，未对PA-aDO₂及MLPR进行动态连续监测，可能低估其随病程变化的预测价值。同时，本研究未进一步按照GOLD分级或基线肺功能水平对AECOPD患者进行分层分析，尚不能完全排除不同病情严重程度对研究结果的潜在影响。后续研究可通过多中心、大样本前瞻性设计，在控制基线肺功能差异的基础上，结合PA-aDO₂及MLPR的动态变化趋势，评估不同严重程度AECOPD患者合并PE的风险特征，以进一步验证本研究结论的稳定性与普适性。

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基金资助

河北省卫生健康委员会医学科学计划项目(H20231347)

秦皇岛市科学技术研究与发展计划项目(202301A167)