疟疾感染与电解质变化的相关性分析

医学信息学解锁21（2020）100437应用Pearson相关分析技术评价疟疾感染与患者电解质变化James A. Ndako a，*，Joseph A. Olisac，Ogechukwu Y.作者声明：John D. Dojumob，维克多·欧放大图片创作者：A. Akinwumiba尼日利亚奥穆阿兰地标大学微生物学系b尼日利亚奥穆阿兰地标大学医学中心医学实验室服务部c尼日利亚奥穆阿兰地标大学医学中心医疗服务部d尼日利亚恩苏卡，尼日利亚大学微生物学系A R T I C L EI N FO保留字：疟疾电解质间日疟原虫PearsonA B S T R A C T背景：疟疾是由疟原虫属原虫引起的蚊媒传染病。间日疟原虫和恶性疟原虫是疟疾感染的常见原因。电解质在人体的正常功能中起着重要的作用。疟疾感染已被证明与体液、电解质和酸碱平衡的异常有关，这些异常能够加重疾病的严重程度。本研究评价了疟疾感染者的电解质与疟疾感染的关系。方法：采集200例疑似疟疾患者的手指血。根据标准程序仔细检查Giemsa染色的血涂片。使用结构良好的问卷调查从每个受试者获得相关信息结果：采用Pearson相关系数法分析各变量之间的相关性及相关强度。观察到患者钠水平的平均界限在 125mm ol/L - 145 mm ol/L 的 规 定 正 常 范 围 内 ; 属 于 MP- （ ++ ） 的 阳 性 疟 疾 患 者 除 外 ， 其 将 低 于 125mm ol/L （ 即，126.25 mmol/L结论：本研究发现基于Pearson乘积矩相关性的显著线性关系，肌酐与尿素、钾与氯化物、钾与肌酐、钾与尿素之间的关系。观察到阳性疟疾[MP-（++）]患者的平均钠和氯水平超出正常限度。同时发现恶性疟原虫的电解质参数的改变比间日疟原虫1. 介绍疟疾是人类最广泛的传染病之一，在热带和亚热带地区流行，在非洲和东南亚流行率最高，它也是尼日利亚的主要公共卫生问题之一，占非洲疟疾负担的四分之一[1]。人类感染五种疟原虫，即恶性疟原虫、三日疟原虫、卵形疟原虫、间日疟原虫和诺氏疟原虫。虽然疟疾感染主要由间日疟原虫和镰状疟原虫引起[2]。电解质是存在于血液和其他体液中的矿物质，用于适当的生理过程，最佳范围对于适当的生理活动非常重要[3]。电解质失衡，已知矿物质紊乱是包括疟疾在内的几种传染病的常见临床表现。低钠血症、高钾血症、低钙血症和低镁血症通常是疟原虫感染的结果[4]。主要的阳离子细胞外液钠（Na）有助于调节正常的水分分布以及几种体液中的渗透压。 Na+离子干扰是一种主要健康问题[5]。而低钠血症是一个下降 Na+浓度的变化被认为是疟疾的一个重要临床表现。巧合的是，钠水平降低会加重疾病症状，并导致大多数患者出现严重的疟疾症状[6]。对于所有身体细胞，组织和器官准确运作，钾* 通讯作者。电子邮件地址：ndako. lmu.edu.ng（J.A.Ndako）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2020.100437接收日期：2020年7月6日;接收日期：2020年9月22日;接受日期：2020年9月25日2020年9月29日网上发售2352-9148/©2020的 自行发表通过Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊主页：http://www.elsevier.com/locate/imuJ.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004372×===-=-=-=-+++++++K+被认为是一种重要的电解质，对所有身体细胞、组织和器官的正常功能至关重要。它进一步增强了血液pH值和体内水分水平的维持。钾的一个重要作用是它在骨骼肌和平滑肌收缩中的作用。低钾血症，大多数时候是严重疟疾的常见并发症。一个值得注意的治疗疟疾酸中毒是钾水平的下降[7]。另一方面，钙（Ca）被认为是人体的必需营养素，由于钙的存在，人体中的骨骼和牙齿得到加强，因为它与维持身体的健康和营养有关[8]。在疟疾感染期间，最明显的症状是钙水平降低。与疟疾相关的临床症状，如出汗，颤抖，发烧，高脉搏率，大多数时候会导致钙水平降低[9]。镁（Mg）是一种重要的元素，是300多种酶的辅因子。它参与血糖、蛋白质合成、神经肌肉功能、血压和各种生化过程的调节[10]。在大多数由恶性疟原虫引起的疟疾病例中，由于疾病，观察到镁水平下降[11]。电解质失衡主要是疟疾感染的结果，这可能导致严重的这种疾病Pearson这涉及疟疾感染和患者的电解质变化。该技术是测量本研究中感兴趣变量之间关联的最佳方法，因为它基于协方差方法。它提供了有关关联或相关性的大小以及关系方向的信息。本研究旨在探讨疟疾感染对电解质变化的影响及其关系，并进一步测定本研究地点间日疟和恶性疟患者的Na、K、Ca和Mg水平。2. 材料和方法研究领域：该研究在尼日利亚Omuaran的地标大学医学中心进行，这是一所三级卫生学习机构。奥穆兰-位于中北部尼日利亚的一个城市，平均相对湿度（在15：00 LST）。Omuaran位于Kwara- 尼日利亚南参议院区。Landmark大学医学实验室用于样本采集和分析。研究人群：研究人群包括随机选择的在卫生机构门诊部就诊的受试者。试验组和对照组的年龄范围为3 - 45岁，男女均为。使用结构良好的问卷收集人口统计学数据和其他相关信息。本研究共纳入200份样本，其中80份有恶性疟外周血涂片证据，60份间日疟样本，60份健康人样本作为对照。伦理许可和参与同意书：Landmark University Medical Center伦理委员会批准了本研究的方案，伦理批准参考号：LMC/2019/02/32。在样本采集前，从招募的受试者中获得参与同意书。入选和排除标准：本研究招募了确认患有疟疾感染的受试者。排除对研究不感兴趣且疟疾感染阴性标本采集和处理：采用无菌采血针无菌刺破手指采集毛细血管血标本，制备厚、薄血膜涂片。用超活体染料（Giemsa染色）对获得的厚血涂片和薄血涂片进行染色。 在光学显微镜下放大1，000倍，在红细胞内很容易观察到染色的疟原虫。 在低对位-低钙血症，（0.1%）薄膜检查可为阴性。上厚膜，其中许多层红细胞被覆盖并在染色过程中被水溶解，可以检测到低至30-50个/mL的寄生虫血症。从每例患者无菌采集5 ml血样。全血电解质（Na、K、Cl-、HCO 3-）测定采用湿法酸消化法，原子吸收分光光度法。肾功能和肝功能测定采用标准方法。在测定过程中严格遵守标准程序。2.1. 电解质的估计从每个样品中，将1 ml全血转移到烧杯中，0.5向其中加入1ml蒸馏水，然后加入1ml过氧化氢（H2O2）和4ml硝酸（HNO3）进行湿酸消化。将烧杯盖上并放置过夜。第二天，将样品在热板上加热，滴加H2O2过滤后，加入去离子水使体积达到50 ml，并储存在Teflon管（12）中。经湿法酸消化后，用原子吸收分光光度计（AA6600 Shimadzu）测定血样中的Na、K、Ca和Mg。标准品用于标准曲线的形成和样品中电解质水平的数据分析：发放的问卷是manu-再次检查数据输入的准确性。数据分析采用皮尔逊相关系数，皮尔逊相关系数用于衡量两个连续随机变量之间的线性关系。采用卡方检验比较多个变量，统计学显著性的临界水平 为设定为p 5%（0.05）。采用方差分析法对四类疟疾患者进行统计学分析。3. 结果电解质水平之间的Pearson积矩相关性通常表示为采矿意义一个强有力的正相关和显着的相关性，肌酐和尿素（r0.916和p值0.000），p值0.01。<观察到钾与氯（r0.244和p值0.029）呈弱正相关，p值0.05，肌酐（r<0.292和p值0.009）和尿素（r0.327和p值0.003），p值0.01。<所有四类疟疾患者的电解质水平的平均结合分布见表2。观察到患者钠水平的平均界限124.48mmol/L）（见图①的人。钠数据的分布来自观察到患者落在正常范围内，仅留下BOX图的下须，即，观察值落在第一个四分位数内，除了MP-（）第一次观察的患者 第二个四分位数扩展到正常下限之外（图）。 2）的情况。观察到患者钾水平的平均界限（表2）。观察到从患者中采集的钾数据的几乎所有BOX分布均在正常范围内，仅留下下须，即第一四分位数中的观察结果和MP-（）的一半。阴性患者的情况不同，BOX及其胡须几乎在正常范围内被吞没（图1）。3）。观察到MP-（+）和MP-（+）疟疾（阳性类别）患者1999年，《中国共产党章程》（疟疾（阳性）观察到患者低于90 mmol/L的下限（即，J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004373++++==+=+联系我们表1疟疾患者电解质水平的相关性研究表2疟疾患者电解质紊乱的平均统计MP-（）阳性患者的正常下限。MP-（）阳性患者的情况完全不同，第一至第三四分位数的所有观察结果均低于正常下限疟疾状况Na K Cl-HCO3- C4 H9 N3 O2 CH4 N2 O极限（图4）。观察到患者碳酸盐水平的平均界限MP-nil 132.50±4.37MP-（+）129.75±1.61MP-（++）126.25±1.773.64±0.143.32±0.163.20±90.85±1.1492.05±1.3889.20±0.9825.90±0.8226.30±0.8724.75±0.80198.55±75.4595.20±18.0891.75±9.167.57±2.364.61±0.844.34±0.86完全在20 mmol/L - 30 mmol/ L的规定正常范围内除MP-（）患者外，第四个四分位数区域的观察结果超出了正常上限（图1）。 5）。观察到患者肌酐水平的平均界限在50 mmol/L- 110 mmol/L的规定正常限度MP-130.200.1391.9524.95112.006.03MP-（++）检测阳性的疟疾患者，（+）3.57±1.48 ±0.15±1.22±0.7022.66±1.28±MP-（+）阴性和阳性疟疾患者的正常范围（198.55± 75.45 mmol/L=123.10 mmol/L或274关键词：平均值±标准差。90.85 mmol/L89.71 mmol/L和89.20 mmol/L0.98 88.22mmol/L）。然而，观察到从患者中采集的氯离子数据的BOX扩散略微超出阴性检测和阳性MP-（+）检测患者的正常下限，约一半的观察结果超出正常下限。MP-（）阳性者的平均上限为112.00 mmol/L22.66 mmol/ L 134.66mmol/L）高于正常上限（表2）。阴性检测患者的平均界限的高度变异可归因于观察结果中的远距离离群值（图5）。从患者中采集的肌酐数据的分布被观察到，图1.一、 一个 典型的 描述一个 方框图。J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004374图二. 疟疾患者体内钠水平的扩散。图3.第三章。疟疾患 者 钾水平的 传 播 。J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004375+++=--==-==-关于我们=-+图四、疟疾患 者 体 内 氯化物水平的 传 播 。除了MP-（）患者的第四个四分位数区域的观察结果超出正常上限外，其余患者均在正常范围内（图11）。 6）。观察到患者尿素水平的平均界限其平均分布的界限高于8.0 mmol/L（即，7.57 mmol/L 2.36 mmol/L9.93 mmol/L）。尿素的扩散从患者中采集的数据被观察到在正常范围内，每个类别至少有一个离群值;两名女性测试MP-零，一名男性和一名女性测试MP-（），一个男性测试MP-（）和两个雄性和一个雌性测试MP-（）（图7）。单因素方差分析假设检验中钠（F检验0.987，P值0.404）、钾（F检验0.987，P值0.404）、钾（F检验0.987，P值0.404）、钙（F检验0.987，P值0.404）、钙（F检验0.987，P值0.404）均无显著性差异2.081，P值0.110）、氯化物（F检验1.240，P-值0.301）、碳酸盐（F检验0.871，P值0.460）、肌酐（F检验1.526，P值0.215）和尿素（F检验1.025，P值0.386），P值0.05（表3）。<尽管这是预期的，如图1A和1B中的BOX图。图8进一步显示了六年中四类疟疾患者所具有的相似变化，考虑电解质措施。在疟疾患者的肌酸酐水平中注意到的距离可以归因于观察到的异常值的值。4. 讨论疟疾是世界热带和亚热带地区常见的寄生虫病[13]。这是一种高度破坏性的寄生虫病，由疟原虫属的红细胞内原生动物引起，寄生虫驻留在红细胞中，导致细胞溶解。广泛传播并导致大多数严重病例的主要种属是疟原虫、疟原虫属。falciparum和P.间日疟原虫电解质的变化由于疟疾感染的存在，可通过评估此类患者和表面健康受试者的全血电解质水平来检测[14]。人体充当生物电过程，而电解质既是开关又是身体的能量来源[15]。电解质失衡已被多次观察到，作为严重疟疾病例中由于电解质失衡与恶性疟原虫和间日疟原虫疟疾密切相关，电解质失衡可作为疾病毒力水平的指标[16]。在这项研究中，血液样本用于评估疟疾患者和健康个体的电解质这项研究的结果表明，疟疾感染导致观察到的钠水平降低，称为低钠血症。钠水平的改变可能导致多种健康状况[17]。各种文献显示了加压素（ADH）分泌增加的报告，其适当或不适当地是疟疾中钠水平降低的关键因素，因为钠能够进入感染细胞并导致失血[18]。低钠血症已被确定为疟疾的常见结果[19]。Ikekpeazu等人还报道了疟疾感染患者的钠和钾水平显著降低。[20 ]第20段。低钠血症常发生于P.恶性疟疾的发病率比间日疟[16，21]。 钾水平的微小变化可能会导致虚弱、疲劳和心跳加快。因此，它的平衡对人体的正常生理非常重要[22]。这 项 研 究 表 明 ， 由 于 疟 原 虫 感 染 ， K 水 平 下 降 ， 这 一 发 现 与Ikekpeazu的报告相似[20]。据报道，尿液中K的清除增强和低钾血症是疟疾感染的常见结局[12]。疟原虫的存在可能会降低钾水平，并加剧与疟疾疾病相关的并发症。与恶性疟原虫相比，恶性疟原虫感染者常出现低钾血症间日疟原虫感染者[16]。然而，Maitland et al.观察到Na和K水平没有变化J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004376+++图五. 重碳酸盐水平在疟疾患者中的传播。与健康人相比，疟疾患者[23]。疟疾感染期间钙水平的变化会导致身体的几种变化，如肌肉痉挛，骨质疏松症等。结果发现，与健康受试者相比，在疟疾患者的血液样品中观察到低钙血症。先前进行的研究显示，疟疾患者的钙水平降低[25]。滋养体在其内部隔室中浓缩钙以进行代谢[26]。我们的发现强调了需要通过估计血清钠和钾比率来管理疟疾患者的电解质水平，而低钠血症和低钾血症水平的估计可以是大多数患者疾病严重程度的良好标志。5. 结论本研究表明，Na、K、Ca和Mg的水平受恶性疟原虫和间日疟原虫的影响。本研究的分析模型显示了BoX图的呈现，其中包括正常限值是为了更好地可视化在疟疾感染患者中研究的每个电解质类别中分布的数据。然而，ANOVA检验用于观察四类疟疾患者之间的显著差异。在这项研究中，阴性[MP-零]和阳性[MP-零]的平均碳酸氢盐水平（疟疾患者的人数超出了正常范围。将阴性疟疾患者平均值的超限测量追溯到所考虑的统计离群值的存在。为了控制疟疾寄生虫感染的传播，还迫切需要管理在所研究的电解质中观察到的差异，以充分管理疟疾感染的患者。此外，观察到及时补充矿物质可以帮助预防疾病的严重程度。本研究仅考虑门诊患者，但对血清电解质的进一步研究强烈提倡在多中心研究中对入院患者的临床效用进行评估，并评估其相互之间的相关性，包括血液检查、临床治疗[静脉输液]和合并症。伦理批准和参与本研究的建议已提交给Landmark大学医学中心伦理审查委员会，该委员会批准了本研究的方案。本研究按照诊断准确性指南的报告标准进行，并符合伦理标准。在所有个体参与者入组研究之前，酌情获得其发表同意书出版物获得了所有相关人员的同意，这是为了使研究结果能够进一步促进科学知识和学习。数据和材料这将应要求提供。资金作者声明没有资金来源。作者贡献James A. Ndako -进行了实验的起草、构思、现场分析和设计。Joseph A.奥利萨-作出了实质性贡献的设计模块的工作。奥格丘克武岛Ozoadibe-贡献J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004377见图6。 疟疾患者肌酐水平的扩散。见图7。 疟疾患者尿素水平的传播。J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004378表3疟疾患者电解质水平的方差分析SV Df Na K Cl-HCO3- C4 H9 N3 O2CH4 N2 O之间状态3 133.283 0.860 35.112 11.083 50470.950 44.315关键词：SV-图8.第八条。电解质水平扰动的边际平均值。对实验设计的起草和布置。耶利米Akinwumi -协助对所获样品进行实验室分析。维克多·T Dojumo -协助实验室分析所获样品。维克多·欧Fajobi-参与样品测定和数据分析。竞合利益作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作确认作者深切感谢Landmark大学医学中心LMU-Omu-Aran的管理层批准使用医学实验室设施。实验室所有医学实验室科学家的努力。非常感谢特别感谢Oludolapo Olatinsu小姐和Segun-Light Jegede先生分别对本工作的最终布局和统计数据的解释附录A. 补充数据本 文 的 补 充 数 据 可 在 https ： //doi 网 站 上 找 到 。org/10.1016/j.imu.2020.100437。引用[1] 世界卫生组织（WHO）。全球抗疟药物疗效和耐药性报告：2000-2010年。日内瓦，瑞士：世界卫生组织;2010年。[2] Aemer AK，Meera V，Humayoon SS，Adnan Y，Christopher P，Salman AM.巴 基 斯 坦 人 类 疟 原 虫 感 染 的 流行和分布。 Malar J2013;12（297）.[3] 卫生与 公众服务部。 美国国立卫 生研究院。 液体和电解 质平衡。 Med Plus2014。http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/fluidelectrolytebalance.html。[4] Sitprija V.热带疾病中液体、电解质和矿物质状态的改变，重点是疟疾和钩端螺旋体病。Nat Clin PractNephrol2008;4：91-101.[5] 张晓刚，李晓刚，李晓刚.临床化学基础。第二版WB桑德斯公司1996. p. 721- 38[6] Dondorp A，Nosten F，Stepniewska K，Day N，White N。青蒿琥酯与奎宁治疗严重恶性疟疾：一项随机试验。《柳叶刀》2005;366（9487）：717[7] [10] MaitlandK，Pamba A，Fegan G，Njuguna P，Nadel S，Charles RJC，et al.肯尼亚严重疟疾并发酸中毒儿童电解质水平的紊乱临床感染与疾病2005;40（1）：9-16.[8] Nordin BE.钙和骨质疏松症。营养学1997;13（7-8）：664-8。[9] GolvanYJ. 医学寄生虫学要素第四版一九八三年p. 275 -319 巴黎[10] 鲁德河镁。 Encycl Diet Suppl 2010：527-37.[11] Charles EO，Ejovi O，Innocent O.尼日利亚三角洲州Abraka地区恶性疟原虫疟疾感染儿童血清中铁和镁的水平J Invest Biochem2013;2（1）：62[12] BalochS，Memon S，Gachal G，B M. 间日疟患者微量金属元素异常的测定。Iran J Parasitol 2011;6（2）：54.[13] 康威湾疟疾的分子流行病学 临床回顾2007;20（1）：188-204。[14] Fairhurst RM，Wellems TE.疟原虫属（疟疾）。第275章：你是我的女人在状态范围76135.0490.41328.31112.72033082.99943.224F（P值）0.987（0.404）2.081（0.110）1.240（0.301）0.871（0.460）1.526（0.215）1.025（0.386）J.A. Ndako等人医学信息学解锁21（2020）1004379++[15] 斯宾塞T关于盐的真相 1999年[16] JasaniJH，Sancheti SM，Gheewala BS，Bhuva KV，Doctor VS，VacchaniAB，等. 电解质紊乱（Na，K）与糖尿病类型和严重程度的关系疟疾寄生虫感染 临床诊断研究杂志2012;6（4）：678-81。[17] FoX M.钠的重要性坚强地活着。http://www.livestrong.com/article/499403;2013年。[18] [10]杨文军，李文军ChubbSP，Maude RJ，等.重症疟疾患者的低钠血症适当的抗利尿激素对低血容量的反应。 美国热带医学卫生杂志2009;80（1）：141-5。[19] 尤尔角卡布帕坦曼代林医院门诊疟疾儿童的临床症状和电解质描述。 MKN2007;40（1）.[20] Ikekpeazu E，Emeka EN，Nnenna CA，Maduka IC，Anyanwu EG.疟原虫血症对血钠、钾水平影响的研究。 Biol Med 2010;2（2）：20-5.[21] 奥拉尼扬红细胞压积、血浆电解质和血糖的模式感染恶性疟原虫的病人体内的水平。 J Biol Med 2005;6（2）：87-90.[22] 彼得森湖钾营养 Handb Nutr Essent Miner 1997：153-83.[23] 杨志华，张志华，张志华，张志华.儿童低钾血症严重的恶性疟疾儿科重症监护医学2004;5（1）：81-5。[24] 罗克维尔湾骨骼健康与骨质疏松症：外科医生的报告 美国卫生部卫生署2004;436.[25] Ayoola OO，Fawole OI，Omotade O.尼日利亚疟疾儿童的钙和磷酸盐水平。Ann Trop Paediatr2005;25（4）：303-6.[26] 放大图片作者：PetithoryJ，Lebeau G，Galeazzi G，Chauty A.疟疾患者的低钙血症：与其他参数相关性的研究。 Bull SocioPathology 1983;76（5）：455-62.