重癥手足口病患兒實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的判別分析

隋美麗，馬曉梅，段廣才，陳帥印，張榮光，申遠(yuǎn)方，范清堂，郗園林

(1.鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系，河南鄭州 450001； 2.鄭州市兒童醫(yī)院感染性疾病科，河南鄭州 450053)

手足口病屬于小RNA腸道病毒屬病毒引起的急性腸道傳染病，該病發(fā)病急，傳染性強(qiáng)。近年來(lái)，手足口病在我國(guó)較為流行，報(bào)告病例、重癥病例和死亡病例均增多，其中手足口病的重癥病例病死率高，危害嚴(yán)重[1]。因此，掌握手足口病重癥化預(yù)警指標(biāo)，對(duì)手足口病的防治非常重要。許多研究證明，重癥手足口病患兒的月齡多集中在36個(gè)月以內(nèi)[2-4]，且手足口病的發(fā)病有較強(qiáng)的季節(jié)性。鑒于我國(guó)幅員遼闊，手足口病在我國(guó)大陸的流行時(shí)間因地而異[5]，河南省手足口病的流行高峰一般為每年的3～6月[6-8]。本研究收集2013年4～6月在鄭州市某醫(yī)院感染性疾病科住院的手足口病患兒血液樣本，對(duì)其血常規(guī)、血生化、血淋巴細(xì)胞、免疫功能相關(guān)指標(biāo)、神經(jīng)功能相關(guān)指標(biāo)、肝功能相關(guān)指標(biāo)、心功能相關(guān)指標(biāo)及血沉進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較，并首次將判別分析引入手足口病的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)分析中，旨在探討一組或多組有效的重癥手足口病的客觀、量化實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，以期疾病表征從微觀定量的角度加以充實(shí)，并為今后深入研究其他輕重證型的客觀化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)指標(biāo)及“證”的本質(zhì)研究奠定一定的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1診斷標(biāo)準(zhǔn)手足口病輕癥、重癥病例的診斷參照《手足口病診療指南2010年版》[9]。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床確診的手足口病患兒；②月齡≤36月。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有先天性疾病者；②患有急性或慢性肝炎者；③排除其他疾病引起的心臟損害者；④排除同時(shí)合并其他腸道疾病者。

1.3病例來(lái)源及分組所有患兒均來(lái)源于2013年4～6月于鄭州市某醫(yī)院感染性疾病科，月齡≤36月，發(fā)病時(shí)間均處于病程的48 h之內(nèi)，其中重癥組50例(男33例，女17例)，平均月齡(17.88±7.47)月，平均發(fā)病時(shí)間(1.40±0.50)d；輕癥組50例(男32例，女18例)，平均月齡(17.86±8.14)月，平均發(fā)病時(shí)間(1.32±0.47)d，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，兩組患兒的性別構(gòu)成、平均月齡及平均發(fā)病時(shí)間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(相應(yīng)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量及P值依次為：χ2=0.044，P=0.834；t=0.013，P=0.990；t=0.828，P=0.410)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.4樣本采集所有受試者均于入院次日晨8∶00～10∶00空腹抽取肘靜脈血5 mL(不抗凝)。室溫下0.5～1.0 h后離心(3 000 r/min，15 min)，-80 ℃冰箱保存。

1.5檢測(cè)指標(biāo)①血常規(guī)：WBC、RBC、PLT、NEUT%、LYMPH%、MONO%、CRP。②血淋巴細(xì)胞：CD3+、CD3+CD8+、CD3+CD4+、CD4/CD8、CD16+CD56+、CD19+。③免疫功能相關(guān)指標(biāo)：IgM、IgA、IgG、C3、C4。④神經(jīng)功能相關(guān)指標(biāo)：NSE、PCT、S100、TNT-HS。⑤肝功能相關(guān)指標(biāo)： TBIL、DBIL、IBIL、ALT、AST、ADA、PA、TP、ALB、GLO。⑥心功能相關(guān)指標(biāo)：LDH、HBDH、CK、CK-MB。⑦血沉：ESR。

1.6主要儀器與試劑全自動(dòng)酶標(biāo)儀，意大利SEAC公司Alisei；全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀，美國(guó)雅培公司I2000；全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光儀，瑞士羅氏公司E601；全自動(dòng)生化分析儀，日本日立公司 7600；除全自動(dòng)酶標(biāo)儀外所用試劑均為與該儀器配套的原裝進(jìn)口試劑。各淋巴細(xì)胞的檢測(cè)抗體均購(gòu)自美國(guó)BD公司，IgM、IgG等檢測(cè)試劑盒購(gòu)自德國(guó)德賽公司。

2 結(jié) 果

2.1兩組血常規(guī)水平的比較與輕癥組相比，手足口病重癥組患兒WBC水平明顯升高(P<0.05)，而MONO%水平明顯下降(P<0.05)；兩組RBC、PLT、NEUT%、LYMPH%、CRP差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表1)。

表1兩組血常規(guī)的比較

2.2兩組血淋巴細(xì)胞水平的比較手足口病重癥組患兒 CD3+和CD3+CD4+細(xì)胞水平低于輕癥組(P<0.001)，而CD19+細(xì)胞水平明顯高于輕癥組(P<0.001)；其余各細(xì)胞水平在兩組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表2)。

2.3兩組免疫因子相關(guān)指標(biāo)的比較與輕癥組比較，手足口病重癥患兒的各免疫因子指標(biāo)改變均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表3)。

表2兩組血淋巴細(xì)胞水平的比較

Tab.2 Comparison of lymphocyte index levels between the two groups

表3兩組免疫功能相關(guān)指標(biāo)的比較

組 別例數(shù)IgM(g/L)IgA(g/L)IgG(g/L)C3(g/L)C4(g/L)ESR(mm/h)輕癥組500.74±0.290.34±0.195.35±1.561.14±0.240.26±0.0612.62±4.85重癥組500.85±0.420.37±0.215.43±1.411.22±0.270.26±0.0814.50±8.13 t1.5550.5610.2611.5490.1641.404 P0.1230.5760.7950.1250.8700.163

2.4兩組神經(jīng)功能相關(guān)指標(biāo)的比較手足口病重癥患兒血清NSE含量高于輕癥組(P=0.002)；兩組PCT、S100、TNT-HS差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表4)。

2.5兩組肝功能指標(biāo)的比較手足口病重癥組患兒DBIL、ALB水平高于輕癥組(P<0.05)，其余肝功能指標(biāo)在兩組間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表5)。

表4兩組神經(jīng)功能相關(guān)指標(biāo)水平的比較

表5兩組肝功能水平的比較

2.6兩組心功能指標(biāo)的比較手足口病重癥患兒LDH、HBDH水平低于輕癥組(P<0.05)，而CK、CK-MB水平改變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表6)。

表6兩組心功能指標(biāo)的比較

2.7手足口病與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)指標(biāo)的逐步判別分析使用Fisher逐步判別分析法進(jìn)行分析，建立判別函數(shù)；并進(jìn)行交叉驗(yàn)證，α入=0.05，β出=0.10。

由判別分析結(jié)果可知，已檢測(cè)的37個(gè)指標(biāo)中有7個(gè)指標(biāo)對(duì)重癥的判別能力較強(qiáng)，對(duì)判別函數(shù)的貢獻(xiàn)達(dá)到100.0%，按照其判別能力從強(qiáng)到弱的排列分別為CD19+、NSE、NEUT%、MONO%、DBIL、LDH、ALB。

表7顯示了Fisher逐步判別分析函數(shù)系數(shù)，為統(tǒng)計(jì)方便設(shè)定0代表輕癥組，1代表重癥組，依照函數(shù)系數(shù)所列判別方程為：Y0=-179.556-0.037×NEUT% +3.377×MONO%+1.042×NSE+0.428×CD19++7.631×DBIL+5.961×ALB+0.120×LDH；Y1=-190.462-0.102×NEUT%+2.926×MONO%+1.212×NSE+0.622×CD19++8.845×DBIL+6.181×ALB+0.104×LDH。

表7逐步判別分析建立的Fisher判別函數(shù)

Tab.7 Fisher discriminant function established by stepwise discriminant analysis

入選檢驗(yàn)指標(biāo)病例分類(lèi)0(輕癥組)1(重癥組)NEUT %-0.037-0.102MONO %3.3772.926NSE1.0421.212CD19+0.4280.622DBIL7.6318.845ALB5.9616.181LDH0.1200.104(常數(shù))-179.556-190.462

所建模型判別效果的評(píng)價(jià)：將樣本相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)分別代入上述2個(gè)方程，若計(jì)算結(jié)果Y0Y1則判斷患兒發(fā)生重癥的風(fēng)險(xiǎn)低。然后將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際診斷結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以評(píng)估所建判別模型預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性?？刹捎梅诸?lèi)符合率進(jìn)行評(píng)價(jià)：采用普通方法對(duì)訓(xùn)練樣本中每條記錄進(jìn)行判別，可知該判別函數(shù)對(duì)輕、重癥的正確判斷率依次為80.0%(40/50)、88.0%(44/50)，得出判別函數(shù)的分類(lèi)符合率為84.0%。采用交互驗(yàn)證的方法進(jìn)行判別可知該判別函數(shù)對(duì)輕、重癥的正確判斷率依次80.0%(40/50)、80.0%(40/50)，得出分類(lèi)符合率為80.0%。

3 討 論

大多數(shù)手足口病患兒 1 周左右即可痊愈，但有少數(shù)患兒病情進(jìn)展較快，甚至短期內(nèi)即可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及神經(jīng)源性肺水腫及肺出血等，病死率和致殘率均較高。由于目前尚無(wú)手足口病的疫苗上市，對(duì)手足口病患兒進(jìn)行抗炎治療時(shí)效果也不甚理想。在手足口病暴發(fā)流行時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)重癥病例的早期識(shí)別并及時(shí)干預(yù)，從而減輕疾病負(fù)擔(dān)是目前亟待解決的問(wèn)題之一。

以往的研究證實(shí)，重癥手足口病多發(fā)于3歲以下兒童，可引起機(jī)體的一系列改變(包括血細(xì)胞含量的變化、心臟功能的改變、對(duì)肝臟功能的影響及對(duì)患兒免疫功能的影響等)[10-14]，所以本研究以月齡≤36月的患兒為研究對(duì)象。但是，以往的研究大多是針對(duì)某特定部位進(jìn)行探討或者采用Logistic回歸等對(duì)一些主觀及某些客觀指標(biāo)加以綜合探討[10-14]。在疾病發(fā)生時(shí)，由于醫(yī)學(xué)倫理學(xué)等原因，對(duì)其所施加的人為干預(yù)在所難免，因此臨床上很難觀察到疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，手足口病也不例外。鑒于兒童正處于生長(zhǎng)發(fā)育期，各項(xiàng)生理指標(biāo)有可能因年齡的增長(zhǎng)和性別的不同而有所不同，所以本研究對(duì)研究對(duì)象的性別和年齡均進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示兩組均衡可比；此外，由于某些指標(biāo)因發(fā)病時(shí)間不同或者人為干預(yù)而有所改變，所以本研究亦對(duì)發(fā)病時(shí)間進(jìn)行了校正。本研究在將判別分析引入重癥手足口病的研究中，綜合臨床各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，以期獲得重癥手足口病的預(yù)警指標(biāo)。結(jié)果顯示，重癥手足口病患兒以免疫功能為主要的實(shí)驗(yàn)室改變。

各檢測(cè)指標(biāo)與重癥手足口病的關(guān)系。與輕癥組相比，重癥組患兒WBC、CD19+、NSE、DBIL及ALB水平升高，而MONO%、CD3+、CD3+CD4+、LDH及HBDH水平下降，重癥組NK細(xì)胞、各免疫功能相關(guān)指標(biāo)(IgM、IgA、IgG、C3、C4及ESR)水平雖然較輕癥組有所升高，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，與以往的研究一致，提示重癥手足口病患兒不僅存在著免疫功能(包括體液免疫和細(xì)胞免疫)的紊亂，而且病變已經(jīng)累及神經(jīng)系統(tǒng)，部分重癥患兒的肝臟及心臟功能也受到了一定的影響[15-18]。關(guān)于重癥手足口病免疫學(xué)的具體機(jī)制尚需后續(xù)的細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)闡明。

重癥手足口病與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)指標(biāo)的逐步判別分析結(jié)果。由逐步判別分析可知：在已檢測(cè)的37個(gè)指標(biāo)中有7個(gè)指標(biāo)對(duì)重癥手足口病的判別能力較強(qiáng)，其中CD19+、MONO%、NEUT%為免疫功能指標(biāo)，NSE為神經(jīng)功能指標(biāo)，LDH為心功能指標(biāo)，DBIL、ALB為肝功能指標(biāo)。提示與重癥手足口病密切相關(guān)的分別為免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心功能和肝功能，這與臨床上重癥手足口病患兒的常見(jiàn)癥狀相吻合[19]。CD19+細(xì)胞即B細(xì)胞，在本研究中，重癥手足口病患兒有著較高的B細(xì)胞水平，在重癥手足口病所有因素中，其判別作用最強(qiáng)，這也在一個(gè)側(cè)面反映體液免疫很可能在手足口病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

判別分析作為一種數(shù)據(jù)挖掘方法，與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析相比，有著更多的優(yōu)勢(shì)，在各行各業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。本研究首次將判別分析引入重癥手足口病實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的探索中，在對(duì)逐步判別分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，兩種驗(yàn)證方法的分類(lèi)符合率均達(dá)到了80%，顯示了較好的效果，說(shuō)明在對(duì)重癥手足口病進(jìn)行判別時(shí)，該方程有一定價(jià)值，提示其在對(duì)重癥手足口病患兒進(jìn)行初步判斷及對(duì)重癥手足口病的確診進(jìn)行佐證時(shí)有一定的臨床價(jià)值。當(dāng)然，鑒于本研究樣本量有限，指標(biāo)較多，指標(biāo)間是否存在相關(guān)關(guān)系未進(jìn)行分析，且該結(jié)論是由醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法而來(lái)，其應(yīng)用價(jià)值的普遍性尚需進(jìn)一步的研究與驗(yàn)證。

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