LVEF、NT-proBNP聯(lián)合cTnI對(duì)先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征的預(yù)測(cè)價(jià)值*

莫李媚，趙麗，吳鴻雁，王冰冰，邢存喬

（上海兒童醫(yī)學(xué)中心三亞市婦女兒童醫(yī)院兒童重癥監(jiān)護(hù)室，海南三亞 572000）

先天性心臟病屬于一種常見的先天性畸形，是在胚胎發(fā)育時(shí)期，由于心臟及大血管形成障礙、或出生后應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉的通道未能閉合而引起的一組心臟局部解剖結(jié)構(gòu)異常的疾病[1-2]。全身麻醉體外循環(huán)下先天性心臟病矯正術(shù)是治療該病的主要術(shù)式，手術(shù)成功率高，但由于患兒術(shù)前心功能受損，加之體外循環(huán)易導(dǎo)致心肌能量供需失衡，造成缺血-再灌注損傷、心排血量急劇降低、心肌鈍抑，從而誘發(fā)低心排血量綜合征、急性呼吸窘迫綜合征等并發(fā)癥[3-4]。國(guó)外研究[5]發(fā)現(xiàn)，先天性心臟病患兒心臟直視手術(shù)的術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生率高達(dá)25%～60%，其不僅會(huì)造成重要組織器官處于低灌注狀態(tài)，加重諸多臟器的損傷，且是導(dǎo)致患兒術(shù)后死亡的主要原因之一。因此，早期識(shí)別、防治是預(yù)防術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生、降低病死率的關(guān)鍵。由于超聲心動(dòng)圖的結(jié)果易受患者心率及操作醫(yī)師綜合知識(shí)水平、技能等因素影響，評(píng)估心臟功能存在一定限制[6]，故急需一種客觀、快速、操作簡(jiǎn)便的評(píng)估方法。本研究分析左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction,LVEF）、N-末端腦鈉肽前體（N-terminal pro-brain natriuretic peptide, NT-proBNP）聯(lián)合心肌肌鈣蛋白I（cardiac troponin I, cTnI）對(duì)先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征的預(yù)測(cè)價(jià)值，旨在為臨床早期識(shí)別高危人群提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年6月—2021年9月于上海兒童醫(yī)學(xué)中心三亞市婦女兒童醫(yī)院接受體外循環(huán)下先天性心臟病矯正術(shù)的121 例患兒。其中，男性70 例，女性51 例；年齡1～10 歲，平均（5.26±2.02）歲；體重8～27 kg，平均（18.63±2.42）kg；先天性心臟病類型：室間隔缺損50 例，房間隔缺損30 例，法洛四聯(lián)癥10 例，完全肺靜脈異位引流6 例，動(dòng)脈導(dǎo)管未閉14 例，肺動(dòng)脈瓣狹窄9 例，右室雙出口1 例，完全性大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位1 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)心臟超聲證實(shí)為先天性心臟病，且符合體外循環(huán)下先天性心臟病矯正術(shù)適應(yīng)證；患兒家屬知情同意并自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)中或術(shù)后48 h 內(nèi)死亡；腎功能嚴(yán)重不全；嚴(yán)重心律失常；甲狀腺疾??；先天性代謝缺陷、多畸形綜合征；有癥狀的原發(fā)性肺部疾病，需接受長(zhǎng)期皮質(zhì)激素、茶堿等治療；急診手術(shù)；近期接受外科手術(shù)或存在外傷；感染性疾病。本研究已獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 低心排血量綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]①收縮壓比術(shù)前降低>20%或收縮壓<90 mmHg；②心臟指數(shù)<2 L/（min·m2）；③尿量<0.5 mL/（kg·h），連續(xù)超過(guò)2 h；④四肢冰冷，中心溫度與外周溫度相差>5℃；⑤中心靜脈壓>15 cmH2O。符合2 項(xiàng)及以上即為低心排血量綜合征。

1.2.2 分組按術(shù)后是否發(fā)生低心排血量綜合征分為低心排血量綜合征組和非低心排血量綜合征組。比較兩組的性別、年齡、體重、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、機(jī)械通氣時(shí)間、血管活性藥物評(píng)分及先天性心臟病類型。其中，血管活性藥物評(píng)分=多巴酚丁胺[μg/（kg·min）]+多巴胺[μg/（kg·min）]+100×腎上腺素[μg/（kg·min）]+10×米力農(nóng)[μg/（kg·min）]+100×去甲腎上腺素[μg/（kg·min）]+10 000×垂體后葉素[u/（kg·min）]。

1.2.3 LVEF選用GE Vivid 7 Dimension 型超聲診斷儀（美國(guó)GE 公司），配備3 V 矩陣探頭，探頭頻率為1.5～4.0 MHz。術(shù)前，取所有患兒左側(cè)位，取心尖四腔心切面，通過(guò)改良Simpson 單平面法計(jì)算LVEF，取3 個(gè)心動(dòng)周期的平均值。

1.2.4 血漿NT-proBNP、cTnI 水平檢測(cè)術(shù)前2 h采集所有患兒靜脈血3 mL，3 000 r/min 離心5 min，離心半徑為8 cm，取上清液。采用自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析法測(cè)定血漿NT-proBNP、cTnI 水平，試劑盒購(gòu)自上海羽哚生物科技有限公司。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比或率（%）表示，比較采用χ2檢驗(yàn)；繪制ROC 曲線；影響因素的分析用多因素Logistic回歸模型。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料、圍手術(shù)期指標(biāo)比較

121 例體外循環(huán)下先天性心臟病矯正術(shù)患兒術(shù)后發(fā)生低心排血量綜合征39 例，發(fā)生率為32.23%。兩組患兒的性別、體重、血管活性藥物評(píng)分及先天性心臟病類型比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；兩組患兒的年齡、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、機(jī)械通氣時(shí)間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），低心排血量綜合征組的年齡小于非低心排血量綜合征組，主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、機(jī)械通氣時(shí)間長(zhǎng)于非低心排血量綜合征組。見表1。

表1 兩組患兒一般資料、圍手術(shù)期指標(biāo)比較

2.2 兩組術(shù)前LVEF及血漿NT-proBNP、cTnI比較

兩組術(shù)前LVEF 及血漿NT-proBNP、cTnI 比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），低心排血量綜合征組的LVEF 低于非低心排血量綜合征組，NTproBNP、 cTnI 高于非低心排血量綜合征組。見表2。

表2 兩組患兒術(shù)前LVEF及血漿NT-proBNP、cTnI比較 （±s）

表2 兩組患兒術(shù)前LVEF及血漿NT-proBNP、cTnI比較 （±s）

組別非低心排血量綜合征組低心排血量綜合征組t 值P 值n 82 39 LVEF/%52.10±4.84 42.54±7.33 7.413 0.000 NT-proBNP/（μg/L）524.82±88.57 731.06±90.62 9.149 0.000 cTnI/（mg/L）12.22±1.84 15.93±3.56 7.567 0.000

2.3 先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的影響因素

將先天性心臟病患兒術(shù)后是否發(fā)生低心排血量綜合征作為因變量（1 =發(fā)生，0 =未發(fā)生），將單因素分析中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)作為自變量，采用多因素Logistic 回歸分析，結(jié)果：年齡[=0.436（95% CI：0.186，0.769）]、 LVEF[=0.877（95% CI：0.779，0.987）]是先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的保護(hù)因素（P<0.05），主動(dòng)脈阻斷時(shí)間[=3.652（95% CI：1.425，7.002）]、體外循環(huán)時(shí)間[=3.702（95% CI：1.463，8.652）]、機(jī)械通氣時(shí)間[=2.025（95% CI：1.165，5.385）]、NT-proBNP[=1.005（95% CI：1.003，1.007）]、cTnI[=3.758（95% CI：1.549，9.121）]是先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素（P<0.05）。見表3。

表3 兒童先天性心臟病術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生影響因素的Logistic回歸分析參數(shù)

2.4 LVEF、NT-proBNP、cTnI 及三者聯(lián)合對(duì)低心排血量綜合征發(fā)生的預(yù)測(cè)效能

將LVEF、NT-proBNP、cTnI 作為狀態(tài)變量，低心排血量綜合征發(fā)生狀態(tài)作為檢驗(yàn)變量（0 =未發(fā)生，1 =發(fā)生），繪制ROC 曲線，結(jié)果顯示，LVEF、NT-proBNP、cTnI 及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的敏感性分別為76.5%（95%CI：0.682，0.875）、81.2%（95%CI：0.751，0.932）、78.6%（95% CI：0.693，0.887）、86.5%（95% CI：0.793，0.932），特異性分別為73.5%（95% CI：0.602，0.835）、79.6%（95% CI：0.693，0.900）、75.5% （95% CI：0.659，0.861）、84.2%（95%CI：0.782，0.935）。見表4和圖1。

圖1 LVEF、NT-proBNP、cTnI及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)ROC圖

表4 LVEF、NT-proBNP、cTnI及三者聯(lián)合對(duì)低心排血量綜合征發(fā)生的預(yù)測(cè)效能分析

3 討論

先天性心臟病矯正術(shù)中進(jìn)行體外循環(huán)時(shí)，患兒機(jī)體處于“控制性休克”狀態(tài)，體外循環(huán)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可減少全身臟器的有效血流灌注，導(dǎo)致缺血-再灌注損傷、心肌能量供需失衡，增加機(jī)體總氧需求量，嚴(yán)重影響正常的氧輸送、氧合功能及心排血量[8-9]。同時(shí)，手術(shù)創(chuàng)傷、心肌缺血再灌注及體外循環(huán)等均可能誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)，激活內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)一氧化氮、內(nèi)毒素、補(bǔ)體等因子釋放，造成心肌舒張功能、收縮功能發(fā)生障礙，從而增加術(shù)后低心排血量綜合征的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[10-11]。

LVEF 是監(jiān)測(cè)低心排血量綜合征較為敏感的參數(shù)，也是評(píng)估左心功能的可靠指標(biāo)。DING 等[12]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前LVEF 值較低的患者心臟儲(chǔ)備功能相對(duì)較弱，在經(jīng)歷術(shù)中心肌缺血后發(fā)生低心排血量綜合征等術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)更高。MAGANTI 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前LVEF<40%是影響瓣膜病患者二尖瓣修復(fù)或置換術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素。劉海淵等[14]研究報(bào)道，LVEF< 45%是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病患者體外循環(huán)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后低心排血量綜合征的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低心排血量綜合征組術(shù)前LVEF比非低心排血量綜合征組低，且LVEF 是先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的保護(hù)因素，證實(shí)低LVEF 值可能會(huì)增加術(shù)后低心排血量綜合征的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。其原因可能在于LVEF 與心肌收縮力呈正相關(guān)，心肌收縮力越弱，心臟每搏排出量越小，則LVEF 越低。當(dāng)患兒LVEF 值降低時(shí)意味著心肌收縮功能嚴(yán)重受損，心肌纖維化加重，心室重構(gòu)加快，左心功能減弱甚至失代償，而體外循環(huán)后血流動(dòng)力學(xué)恢復(fù)，心臟負(fù)荷增加，導(dǎo)致心臟每搏排血量急劇降低，影響心肌傳導(dǎo)、收縮力及電活動(dòng)，故增加圍手術(shù)期低心排血量綜合征的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[15]。

腦鈉尿肽分泌增加的主要刺激因素在于心臟前后負(fù)荷增加而致的心室壁張力上升，其可通過(guò)降低外周小血管阻力、擴(kuò)血管、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)等途徑而發(fā)揮改善心功能的作用[16-17]。而NT-proBNP 是腦鈉尿肽激素原分裂后的N-端片段，具有更高的血漿穩(wěn)定性。cTnI 是肌鈣蛋白-肌球蛋白調(diào)節(jié)復(fù)合物中的蛋白之一，與心肌鈣離子共同參與心肌收縮活動(dòng)，可發(fā)揮預(yù)防心肌收縮的作用。當(dāng)心肌細(xì)胞出現(xiàn)脂質(zhì)過(guò)氧化、線粒體DNA 獲得性損傷時(shí)，心肌細(xì)胞內(nèi)線粒體腫脹變性、肌原纖維溶解及細(xì)胞水腫等變化可導(dǎo)致血漿cTnI 升高[18-19]。作為反映心臟功能的生化指標(biāo)，NT-proBNP、cTnI 在成人心臟衰竭的綜合治療管理、危險(xiǎn)分層及診斷中發(fā)揮重要作用。GAO 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，NT-proBNP、cTnI 水平與慢性心力衰竭患者的左心室功能密切相關(guān)，且可指導(dǎo)臨床治療方案的調(diào)整。BLANCO 等[21]研究證實(shí)，NT-proBNP、cTnI 水平與急性心力衰竭患者的預(yù)后有關(guān)，可有效預(yù)測(cè)主要心血管不良事件發(fā)生。吳海榮等[22]研究報(bào)道，NT-proBNP 可用于慢性肺源性心臟病患者右心結(jié)構(gòu)、肺動(dòng)脈壓力變化的評(píng)估中。但關(guān)于先天性心臟病患兒NT-proBNP、cTnI 的變化及與心功能相關(guān)性的研究較少。本研究中，低心排血量綜合征組NT-proBNP、cTnI 比非低心排血量綜合征組高，NT-proBNP、cTnI 是術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素，可見血漿NT-proBNP、cTnI 水平與先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征的發(fā)生密切相關(guān)，其發(fā)生機(jī)制可能在于：①由于先天性心臟病患兒心臟結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)發(fā)育異常，長(zhǎng)期存在左向右分流的血流動(dòng)力學(xué)異常，進(jìn)而增加心臟房室壓力負(fù)荷、容量，導(dǎo)致心臟舒張功能及收縮功能降低，誘發(fā)低心排血量綜合征。而壓力負(fù)壓過(guò)大及心肌重構(gòu)加重，可激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，誘導(dǎo)心室肌細(xì)胞分泌BNP，從而導(dǎo)致血漿NTproBNP 水平上升。②當(dāng)心肌細(xì)胞壞死或損傷時(shí)，cTnI 可經(jīng)受損的心肌細(xì)胞膜依次進(jìn)入細(xì)胞間質(zhì)、血管及淋巴管內(nèi)，且cTnI 水平與心肌細(xì)胞缺血缺氧呈正相關(guān)。本研究ROC 曲線分析發(fā)現(xiàn)，LVEF、NT-proBNP、cTnI 及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的AUC 分別為0.798、0.872、0.838、0.903，可見三者聯(lián)合可有效預(yù)測(cè)術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生，故臨床應(yīng)密切監(jiān)測(cè)先天性心臟病患兒圍手術(shù)期LVEF、NT-proBNP、cTnI變化，以進(jìn)一步防治低心排血量綜合征。

綜上所述，LVEF、NT-proBNP、cTnI 是先天性心臟病患兒術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，且三者聯(lián)合可有效預(yù)測(cè)低心排血量綜合征的發(fā)生。但本研究樣本來(lái)源單一、樣本量相對(duì)較小均可能造成結(jié)果產(chǎn)生偏倚，未分析其他影響低心排血量綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素，只采集術(shù)前即刻的數(shù)據(jù)，未比較圍術(shù)期LVEF、NT-proBNP、cTnI 指標(biāo)的變化，且未明確三者之間相關(guān)性及作用機(jī)制，故后期將會(huì)以上述不足作為重點(diǎn)，進(jìn)一步開展大樣本量、多中心的研究。