氨基末端腦鈉肽前體對(duì)兒童重癥手足口病心力衰竭評(píng)估價(jià)值

黎 賽， 莫麗亞， 胡 彬， 周 舟， 易蘇武， 張 林， 肖政輝， 盧秀蘭， 羅俊明

·論著·

氨基末端腦鈉肽前體對(duì)兒童重癥手足口病心力衰竭評(píng)估價(jià)值

黎 賽， 莫麗亞， 胡 彬， 周 舟， 易蘇武， 張 林， 肖政輝*， 盧秀蘭**， 羅俊明**

目的 心肺功能衰竭是重癥手足口病患兒的主要死亡原因。通過快速檢測(cè)心力衰竭指標(biāo)——血清氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平，探討其在評(píng)估急癥手足口病患兒并發(fā)心力衰竭的臨床價(jià)值。方法 選擇在湖南省兒童醫(yī)院就診和住院的392例手足口病患兒，根據(jù)衛(wèi)生部“腸道病毒71型(EV71)感染重癥病例臨床救治專家共識(shí)(2011年版)”，按病情進(jìn)展分為5組：第一期(手足口病出疹期)組、第二期(神經(jīng)系統(tǒng)受累期)組、第三期(心肺功能衰竭前期)組、第四期(心肺功能衰竭期)組、第五期(恢復(fù)期)組。5組患兒入院后立即檢測(cè)肌酸激酶同工酶(CKMB)、血清NT-proBNP和心肌肌鈣蛋白I(cTnI)水平，并進(jìn)行床旁超聲心動(dòng)圖檢查。結(jié)果 采用spearman相關(guān)分析血清心功能指標(biāo)與超聲心動(dòng)圖指標(biāo)左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)相關(guān)性，cTnI、CKMB與LVEF無相關(guān)(P>0.05)。NT-proBNP濃度與LVEF呈負(fù)相關(guān)(r=-1,P<0.05),NT-proBNP水平隨著手足口病患兒病情加重，呈增高趨勢(shì)。手足口病第三期組NT-proBNP中位數(shù)為921 pg/mL，而第二期組僅為55 pg/mL。通過ROC曲線分析，NT-proBNP水平對(duì)重癥手足口病患兒心力衰竭前期的檢測(cè)閾值是400 pg/mL(靈敏度94%、特異度83%)，對(duì)重癥手足口病患兒心肺衰竭期的檢測(cè)閾值是1 500 pg/mL(靈敏度92%、特異度94%)。12例死亡患兒血清 NT-proBNP 水平均大于5 000 pg/mL，顯著高于同期存活患兒水平。結(jié)論 急診快速檢測(cè)NT-proBNP水平可反映手足口病患兒的嚴(yán)重程度，有效的甄別第二期和第三期。NT-proBNP是預(yù)警重癥手足口病患兒心力衰竭的一項(xiàng)非常有用的生化指標(biāo)。

手足口病； 心力衰竭； 氨基末端腦鈉肽前體； 心肌肌鈣蛋白I； 肌酸激酶同工酶； 左室射血分?jǐn)?shù)

手足口病(hand foot mouth disease, HFMD) 是由腸道病毒引起的兒童急性傳染病。重癥病例起病急，病情兇險(xiǎn)，病死率高[1-3]。且近年來，我國手足口病的發(fā)病率，尤其是重癥病例的發(fā)病率呈增高趨勢(shì)，湖南是手足口病的高發(fā)省份，據(jù)統(tǒng)計(jì)，手足口病已躍居2014年湖南省兒童醫(yī)院就診兒童傳染病榜首。部分重癥患兒病情進(jìn)展迅速，入院后1～2 d死亡。因此，如何盡早發(fā)現(xiàn)危重期手足口病患兒，及早干預(yù)治療，成為降低該病病死率的關(guān)鍵。血清氨基末端腦鈉肽前體(N terminal probrain natriuretic peptide, NT-proBNP)，一種由32個(gè)氨基酸肽鏈組成的多肽類神經(jīng)激素，由腦鈉肽前體經(jīng)弗林蛋白酶降解后從心力衰竭(心衰)細(xì)胞膜中釋放出來。參與各種生理機(jī)能如利尿作用、血管舒張、心衰修復(fù)。對(duì)于維持心臟結(jié)構(gòu)和功能具有重要作用。NT-proBNP在外周血中有較長的半衰期，在血漿和血清中均可檢測(cè)到，常溫下狀態(tài)穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存，是目前評(píng)估充血性心衰和評(píng)價(jià)心臟功能最佳的血清學(xué)指標(biāo)。本研究對(duì)392例手足口病患兒來院后立即檢測(cè)心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CKMB)和NT-proBNP水平，并進(jìn)行床旁超聲心動(dòng)圖檢查，探討血清 NT-proBNP 水平對(duì)手足口病患兒并發(fā)心衰的診斷價(jià)值，以提高早期診斷率、減少病死率和改善預(yù)后。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

將2012年8月—2014年3月在我院感染科和重癥監(jiān)護(hù)病房就診和住院的392例手足口病患兒納入本研究，年齡為8個(gè)月～5歲。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照衛(wèi)生部“手足口病診療指南(2008年版)”和“手足口病診療指南(2010年版)”。重癥手足口病臨床分組標(biāo)準(zhǔn)：參照腸道病毒71型(EV71)感染重癥病例臨床救治專家共識(shí)(2011年版)，將手足口病分5組：第一期(出疹期)組100例、第二期(手足口病神經(jīng)系統(tǒng)受累期)組120例、第三期(手足口病心肺功能衰竭早期)組100例、第四期(手足口病心肺衰竭期)組72例、第五期(恢復(fù)期)組103例?；謴?fù)期組103例患兒有58例來自第三期組，45例來自第四期組，在恢復(fù)期復(fù)檢NT-proBNP、cTnI及CKMB水平。第三期組42例和第四期組27例因家屬不同意未進(jìn)行復(fù)測(cè)。死亡12例均為危重癥手足口病患兒。手足口病第二期屬于手足口病重癥，大多數(shù)患兒可痊愈。第三期、第四期屬于手足口病重癥病例危重型，病死率高，及時(shí)準(zhǔn)確地甄別確認(rèn)第二期、第三期，是降低病死率的關(guān)鍵[1]。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并有先天性心臟病、腎病及EB病毒、流感病毒、呼吸道合胞病毒等導(dǎo)致心肺功能受損的病毒感染手足口病患兒不納入本研究。對(duì)照組為200例我院兒保所健康體檢兒童，年齡8個(gè)月～5歲，年齡與性別比與手足口病各級(jí)別組患兒差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有研究對(duì)象家屬均被告知研究的過程、風(fēng)險(xiǎn)及意義，并與他們的家庭簽訂了知情同意書。本研究得到了湖南省兒童醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 NT-proBNP、cTnI水平及CKMB檢測(cè) 所有患者就診后立即采集靜脈血3 mL，加入分離膠促凝管。使用法國梅里埃生物醫(yī)學(xué)有限公司生產(chǎn)的VIDAS熒光免疫分析儀,試劑為儀器配套的免疫試劑條，在有效期內(nèi)使用，并定期做好質(zhì)控。將分離好的待檢血清定量加于免疫熒光測(cè)試板加樣孔，推入儀器內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，約25 min出結(jié)果。整個(gè)測(cè)試過程嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，NT-proBNP測(cè)定范圍20～25 000 pg/mL，cTnI測(cè)定范圍0.01～32 μg/mL。CKMB檢測(cè)在西門子BAYER 2400大型生化分析儀上進(jìn)行，3 h左右檢出結(jié)果。

1.2.2 心功能測(cè)定 所有患者來院后立即行心電圖檢查，30 min 內(nèi)行床旁超聲心動(dòng)圖檢查，采用美國GEVividi彩色超聲診斷儀，S3 RS 探頭，頻率1.7～3.4 MHZ，由對(duì)本試驗(yàn)不知情的超聲科醫(yī)師操作。取心臟M超聲左室長軸測(cè)量左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)，采用改良的simpson法測(cè)量左室舒張末期容積指數(shù)(LVEDVD)，左室收縮末期容積指數(shù)(LVESVD)，計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有統(tǒng)計(jì)學(xué)處理均采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行，計(jì)量資料以中位數(shù)[第25百分位數(shù)，第75百分位數(shù)，即M(P25，P75)]形式表示。采用spearman相關(guān)分析血清心功能指標(biāo)與超聲心動(dòng)圖指標(biāo)LVEF相關(guān)性；采用受試者工作特征(ROC)曲線檢測(cè) NT-proBNP 對(duì)重癥手足口病組(第三期和第四期組)的診斷水平，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清NT-proBNP、cTnI、CKMB及LVEF

392例5種不同嚴(yán)重程度的手足口病患兒組495次檢測(cè)和200例健康對(duì)照組兒童的年齡、血清NT-proBNP、cTnI、CKMB水平及超聲心動(dòng)圖LVEF值見表1。

表1 健康兒童和不同嚴(yán)重程度手足口病患兒組間心衰指標(biāo)NT-proBNP和LVEF中位數(shù)(P25,P75)

The result of cTnI was recorded as 0.01 μg/mL when it was lower than 0.01 μg/mL. Similarly, NT-proBNP was recorded as 20 pg/mLwhen it was lower than 20 pg/mL. LVEF, left ventricular ejection fraction; NT-ProBNP, N-terminal pro-brain natriuretic peptide; HFMD, hand, foot and mouth disease; cTnI, cardiac troponin I; CKMB, creatine kinase-MB.

2.2 血清心功能指標(biāo)與LVEF相關(guān)性

采用spearman相關(guān)分析血清心功能指標(biāo)與超聲心動(dòng)圖指標(biāo)LVEF相關(guān)性，NT-proBNP水平與LVEF呈負(fù)相關(guān)(r=-1,P<0.05)。cTnI、CKMB與LVEF無相關(guān)(P>0.05)。見表2。

表2 Spearman相關(guān)分析血清心功能指標(biāo)與LVEF相關(guān)性

NT-ProBNP, N-terminal pro-brain natriuretic peptide; cTnI, cardiac troponin I; CKMB, creatine kinase-MB.

2.3 ROC曲線分析

NT-proBNP水平對(duì)心肺功能衰竭早期重癥手足口病患兒組的檢測(cè)閾值是400 pg/mL,曲線下面積(AUC)0.953，靈敏度94%、特異度83%，見圖1A。NT-proBNP水平對(duì)心肺衰竭期重癥手足口病患兒組的檢測(cè)閾值是1 500 pg/mL, AUC是 0.916,靈敏度92%,特異度94%。見圖1B。72例手足口病心肺衰竭期重癥患兒中12例死亡。檢測(cè)其首診血清NT-proBNP水平中位數(shù)(P25，P75)是5 850 pg/mL(5 030,14 660)。通過ROC曲線分析，NT-proBNP水平對(duì)重癥手足口病患兒死亡的檢測(cè)閾值是 5 000 pg/mL, AUC是0.916,靈敏度92%,特異度94%。見圖1C。

Panel A: ROC curve for predicting HFMD at third (early cardiorespiratory failure) or higher stage; Panel B: ROC curve for predicting HFMD at fourth (cardiorespiratory failure) or higher stage; Panel C: ROC curve for predicting risk of death in HFMD children. NT-proBNP, N-terminal pro-BNP; HFMD, hand, foot and mouth disease.

圖1 血清NT-proBNP的ROC曲線預(yù)測(cè)疾病分期

Figure 1 Receiver operating characteristic (ROC) curves of NT-proBNP for predicting disease stage

3 討論

手足口病是由腸道病毒引起的傳染病，引發(fā)手足口病的腸道病毒有20多種(型)，其中以柯薩奇病毒A16型(Cox A16)和腸道病毒71型(EV 71)最為常見。手足口病多發(fā)生于5歲以下兒童，表現(xiàn)口痛，厭食，低熱，手、足、口腔等部位出現(xiàn)小皰疹或小潰瘍。多數(shù)患兒1周左右自愈，少數(shù)患兒可引起心肌炎、肺水腫、無菌性腦膜腦炎等并發(fā)癥。個(gè)別重癥患兒病情發(fā)展快，導(dǎo)致死亡。重癥手足口病患兒多由EV71感染導(dǎo)致，年齡多小于3歲?？赡芘c嬰幼兒免疫機(jī)制尚未發(fā)育完善，抵抗力低下有關(guān)。

目前多項(xiàng)研究顯示，EV71感染手足口病患兒死亡與心衰密切相關(guān)。陸國平等[4]報(bào)道EV71致病的主要機(jī)制首先是感染本身而不是免疫反應(yīng)；其次，發(fā)現(xiàn)腦干的病理改變累及血管舒縮中樞，推測(cè)由此導(dǎo)致的神經(jīng)源性肺水腫、肺出血和心血管功能衰竭是患兒病情迅速進(jìn)展和死亡的主要原因。黎念等[5]報(bào)道EV71感染重癥患兒的循環(huán)系統(tǒng)衰竭主要包括病毒性心包炎和(或)心肌炎。臨床常見竇性心動(dòng)過速或過緩、早搏、異位心動(dòng)過速、房室傳導(dǎo)阻滯和ST-T異常等心電圖改變，心肌酶升高。隆彩霞等[6]報(bào)道EV71感染致神經(jīng)源性肺水腫時(shí)，死于肺出血難以控制而致氧合功能差的較少，大部分患兒死亡前血氧飽和度并無明顯下降，僅表現(xiàn)出心率增快，嚴(yán)重循環(huán)衰竭，后期出現(xiàn)心率下降死亡，死亡原因可能以循環(huán)功能衰竭為主。Wu等[7]研究顯示部分EV71感染重癥手足口病患兒伴有心血管衰竭，心電圖無嚴(yán)重器質(zhì)性改變，心肌酶無異常改變。因此推測(cè)在重癥手足口病早期，心衰已發(fā)生。超聲心動(dòng)圖檢測(cè)是臨床評(píng)估心衰的金標(biāo)準(zhǔn)，但需床旁進(jìn)行，操作比較繁雜，而血清學(xué)指標(biāo)具有檢測(cè)快速、操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確、大批量完成的特點(diǎn)。

2007年，美國臨床生化協(xié)會(huì)也提倡將BNP與NT-proBNP作為評(píng)估心衰的生化指標(biāo)，并建立了它們的應(yīng)用指南。NT-proBNP比BNP (15 min)有更長的半衰期(70 min)，且無生物活性，以原體形式從腎臟排出[8]，其檢測(cè)可與其他生化指標(biāo)共管，適合于兒科患者血標(biāo)本量少的特點(diǎn)。NT-proBNP在常溫下于血清中狀態(tài)更穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存，-4 ℃下可保存7 d，-20 ℃可保存數(shù)月。因此NT-proBNP能更穩(wěn)定地存在于血清中，更靈敏更特異地反映患者心衰的發(fā)生，能作為評(píng)估充血性心衰的心功能指標(biāo)[9-10]。

將按疾病嚴(yán)重程度劃分的392例5組手足口病患兒及200例健康兒童對(duì)照組在初次入院檢查時(shí)同時(shí)檢測(cè)血清學(xué)心衰指標(biāo)NT-proBNP，心肌損傷指標(biāo)cTnI、CKMB與超聲心動(dòng)圖指標(biāo)LVEF，進(jìn)行相關(guān)分析，僅有NT-proBNP與LVEF呈負(fù)相關(guān)(r=-1,P<0.05)。cTnI、CKMB的P值均>0.05，呈不相關(guān)。cTnI 作為公認(rèn)的心肌損傷標(biāo)志物，存在于心肌細(xì)胞中。心肌損傷后，cTnI從心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白緩慢持續(xù)地釋放，外周血中一般在5～8 h出現(xiàn)增高，在12～24 h達(dá)最高值，且高水平往往維持7～10 d。cTnI對(duì)心肌損傷的診斷靈敏度和特異度均優(yōu)于CKMB。本研究中，cTnI水平在手足口病患兒出疹期、神經(jīng)系統(tǒng)受累期、心肺功能衰竭前期中未見明顯升高。分析原因：手足口病患兒心肺功能衰竭可能與病毒性腦干腦炎所致神經(jīng)源性肺水腫、循環(huán)功能衰竭有關(guān)[1]，而非直接侵犯患兒心肌細(xì)胞。另據(jù)Ogawa等[11]報(bào)道,心肌損傷后約1 h NT-proBNP即可增高,提示NT-proBNP水平的增高要早于提示心肌壞死的常見心臟標(biāo)志物。因此cTnI、CKMB水平在手足口病早期，于外周血中升高不明顯。但NT-proBNP是由心室的心肌細(xì)胞受牽拉時(shí)釋放的腦鈉肽原前體，入血液后經(jīng)過內(nèi)切酶剪切形成。由于手足口病疾病特點(diǎn)，患兒表現(xiàn)為體溫增高、脈搏加快，LVEF降低，心室因容量或壓力負(fù)荷增加，心室壓力增大。因此，NT-proBNP在手足口病心衰前期組明顯升高，中位數(shù)為921 pg/mL，而神經(jīng)系統(tǒng)受累期組無明顯增高，僅為55 pg/mL。說明血清 NT-proBNP 是一項(xiàng)非常有效的甄別手足口病神經(jīng)系統(tǒng)受累期和心肺功能衰竭早期的血清檢測(cè)指標(biāo)。它較cTnI，更靈敏地提示危重癥手足口病的發(fā)生。作ROC曲線分析，血清NT-proBNP濃度>400 pg/mL，提示重癥手足口病患兒有并發(fā)心衰的可能性；>1 500 pg/mL，提示患兒已并發(fā)心衰。

心肺功能衰竭是重癥手足口患兒的主要死因。在12例死亡患兒中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)首診血清NT-proBNP水平中位數(shù)(P25，P75)是5 850(5 030,14 660) pg/mL。其中部分患兒入院當(dāng)天，或第2天便死亡。通過ROC曲線分析，NT-proBNP水平大于5 000 pg/mL,預(yù)示患兒死亡風(fēng)險(xiǎn)很大。也有重癥手足口病患兒入院時(shí)NT-proBNP水平達(dá)5 000 pg/mL以上，醫(yī)師下病危通知后， NT-proBNP水平最高升至10 000 pg/mL以上，經(jīng)成功搶救治療，NT-proBNP水平逐漸恢復(fù)正常，痊愈出院。

在健康兒童中， NT-proBNP水平從嬰兒到青少年期是隨著年齡的增長而降低。另有研究報(bào)道性別、腎功能、肥胖對(duì)NT-proBNP檢測(cè)有影響[12-17]。本研究在選擇研究對(duì)象時(shí)，均有效地排除和處理好了這些影響因素。

總之,由于急診快速測(cè)定血清NT-proBNP水平方法簡便快速,血清水平增高的時(shí)間早于cTnI等常見心肌損傷標(biāo)志物,其水平高低與心衰的嚴(yán)重程度及手足口病嚴(yán)重程度密切相關(guān)。因此,可在手足口病患兒急診早期對(duì)其病情進(jìn)行危險(xiǎn)分層,作為反映手足口病患兒心衰嚴(yán)重程度的重要生物學(xué)指標(biāo)。

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Clinical significance of N-terminal pro-brain natriuretic peptide in patients with severe hand, foot and mouth disease

LI Sai, MO Liya, HU Bin, ZHOU Zhou, YI Suwu, ZHANG Lin, XIAO Zhenghui, LU Xiulan, LUO Junming

. (Department of Laboratory Medicine, Hunan Children′s Hospital, Changsha 410007, China)

Objective Cardiorespiratory failure is the main cause of death in children with severe hand, foot and mouth disease (HFMD). This study aimed to evaluate the clinical significance of N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP) in HFMD children at risk of heart failure. Methods A total of 392 children with HFMD and 200 healthy controls were enrolled in this study. The patients were allocated to one of five groups based on the severity of HFMD according to the Expert Consensus on Clinical Treatment of Severe Enterovirus 71 Infection (2011 edition) issued by China Ministry of Health. Patient group corresponded to the disease stage of HFMD, i.e., rash period (stage 1), nervous system involvement (stage 2), early cardiorespiratory failure (stage 3), cardiorespiratory failure (stage 4), and recovery (stage 5). Serum NT-proBNP, creatine kinase-MB (CKMB), and cTnI levels were tested and bedside echocardiography was performed for all patients immediately when they first came to hospital. Results Spearman correlation analysis revealed no correlation between cTnI, CKMB and left ventricular ejection fraction (LVEF) (P>0.05). However, negative correlation was found between NT-proBNP level and LVEF (r=-1,P<0.05). Increasing serum NT-proBNP level was associated with worsening of HFMD. The median level of NT-proBNP was 921 pg/mL in the patients at the stage of nervous system involvement, 55 pg/mL in the patients at stage of early cardiorespiratory failure. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis indicated that NT-proBNP testing had a sensitivity of 94% and specificity of 83% at cutoff value of >400 pg/mL in detecting HFMD at third or higher stage; and a sensitivity of 92% and specificity of 94% at cutoff value of >1 500 pg/mL in identifying HFMD at fourth or higher stage. Serum NT-proBNP>5 000 pg/mL was highly sensitive and specific in predicting patient death. Conclusions Serum NT-proBNP level by rapid test in Emergency Room can reflect the severity of HFMD in children. NT-proBNP is a very useful biomarker for evaluating the risk of heart failure in children with severe HFMD.

hand, foot and mouth disease; N-terminal pro-brain natriuretic peptide; cardiac troponin I; creatine kinase-MB; left ventricular ejection fraction

湖南省衛(wèi)計(jì)委科研基金(B2013-107)。

湖南省兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科,長沙 410007；*ICU科,**感染科。

黎賽(1977—)，女，碩士，副主任檢驗(yàn)師，主要從事臨床檢驗(yàn)診斷學(xué)。

肖政輝，E-mail: xiaozh888@126.com

R512.5

A

1009-7708(2015)04-0354-05

2014-12-04

2015-04-23