超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合血清學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的臨床價(jià)值

陳春燕 程 偉 鐘仕利 肖 洪 伍正彬 彭 霽 唐 昊

膿毒癥可導(dǎo)致器官功能障礙, 誘發(fā)多器官功能障礙綜合征、膿毒癥休克等, 心臟功能障礙是其嚴(yán)重并發(fā)癥, 一旦發(fā)生可累及腎臟, 引發(fā)腎功能障礙, 導(dǎo)致預(yù)后不良[1］。文獻(xiàn)[2］報(bào)道, 膿毒癥患者心功能不全的發(fā)生率可達(dá)40%～50%, 合并心肌損傷后器官衰竭及死亡的發(fā)生率可增至70%～90%。超聲心動(dòng)圖可較好地反映心臟收縮及舒張功能, 在評(píng)價(jià)膿毒癥患者心肌損傷中具有較高的臨床價(jià)值。研究[3-4］顯示, 糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin, HbA1c）高水平是導(dǎo)致心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素, 髓過(guò)氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）可參與心肌再灌注損傷, 腦利鈉肽（brain natriuretic peptide, BNP）、肌鈣蛋白I（troponin I, cTnI）均為心肌損傷標(biāo)志物, 在評(píng)估心肌損傷方面亦有較高的價(jià)值?；诖? 本研究旨在探討超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合血清學(xué)指標(biāo)在預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷中的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2017年12月至2021年4月我院收治的膿毒癥患者88例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《第三版膿毒癥與感染性休克定義國(guó)際共識(shí)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[5］；②年齡＜80歲；③臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①?lài)?yán)重心、腦、腎疾病、急性病毒性心肌炎及嚴(yán)重精神-神經(jīng)功能障礙患者；②合并惡性腫瘤患者；③有心血管疾病病史者；④治療后72 h死亡或出院者。根據(jù)是否合并心肌損傷[6］分為心肌損傷組39例和非心肌損傷組49例, 心肌損傷組中男21例, 女18例, 年齡36～75歲, 平均（53.21±8.43）歲, 體質(zhì)量指數(shù)（BMI）19～28 kg/m2, 平均（22.59±2.61）kg/m2；非心肌損傷組中男28例, 女21例, 年齡35～78歲, 平均（54.03±8.76）歲, BMI 19～28 kg/m2, 平均（23.49±2.57）kg/m2。另選50例我院同期健康體檢者為對(duì)照組, 男30例, 女20例, 年齡31～77歲, 平均（53.74±8.51）歲, BMI 19～28 kg/m2, 平 均（23.09±2.45）kg/m2。各組一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn), 所有受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.超聲心動(dòng)圖檢查：使用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀, 二維超聲心動(dòng)圖檢查使用S5-1探頭, 頻率1.0～5.0 MHz；三維超聲心動(dòng)圖檢查使用X5-1探頭, 頻率1.0～5.0 MHz。受檢者取左側(cè)仰臥位, 囑其平靜呼吸, 同步心電圖, 先使用二維超聲心動(dòng)圖于胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面測(cè)量舒張末期左室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness at end-diastole,LVPWd）和收縮末期左室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness at end-systole, LVPWs）；然后切換為三維模式, 于心尖四腔觀清晰顯示左房, 獲取連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)圖像并存圖, 結(jié)束后脫機(jī)分析。使用QLAB 8.1軟件, 選擇3DQ模式, 自動(dòng)獲得左房時(shí)間-容積曲線, 測(cè)量左房最大容積、左房最小容積、左房收縮前容積, 計(jì)算左房每搏量（left atrial stroke volume, LASV）、左房擴(kuò)張指數(shù)（left atrial extension index, LAEI）、左房整體射血分?jǐn)?shù)（left atrial ejection fraction, LAEF）。以上參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次取平均值, 所有操作均由同一具有5年工作經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師完成。

2.血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè)：患者于入院后第2天抽取空腹肘靜脈血。HbA1c采用高效液相色譜法測(cè)定；MPO采用全自動(dòng)免疫定量分析儀檢測(cè)；BNP和cTnI均采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法測(cè)定（試劑盒購(gòu)于武漢明德生物科技股份有限公司）。上述操作均嚴(yán)格遵循試劑說(shuō)明完成。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件, 計(jì)量資料以±s表示, 多組間比較采用單因素方差分析, 兩組比較采用LSD-t檢驗(yàn)。應(yīng)用Pearson相關(guān)分析法分析超聲心動(dòng)圖參數(shù)與血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性；繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合、血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合及兩者總聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的價(jià)值, 計(jì)算曲線下面積（AUC）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、各組超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

各組LVPWd、LVPWs、LASV、LAEI、LAEF比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。對(duì)照組、非心肌損傷組、心 肌 損 傷 組LASV、LAEI、LAEF均 依 次 減 低, LVPWd、LVPWs均依次增高, 各組兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見(jiàn)表1和圖1～3。

表1 各組超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（±s）

表1 各組超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（±s）

與對(duì)照組比較, aP＜0.05；與非心肌損傷組比較, bP＜0.05。LVPWd：舒張末期左室后壁厚度；LVPWs：收縮末期左室后壁厚度；LASV：左房每搏量；LAEI：左房擴(kuò)張指數(shù)；LAEF：左房整體射血分?jǐn)?shù)

組別對(duì)照組非心肌損傷組心肌損傷組F值P值LVPWd（mm）9.45±1.06 11.02±1.56a 13.95±2.11ab 88.823＜0.001 LVPWs（mm）14.30±2.16 16.76±2.45a 19.02±3.01ab 38.647＜0.001 LASV（ml）16.29±2.52 13.58±2.28a 11.15±2.05ab 54.859＜0.001 LAEI 120.56±59.94 82.28±40.42a 48.52±27.94ab 64.436＜0.001 LAEF（%）54.71±12.25 41.65±10.52a 26.86±7.91ab 76.359＜0.001

圖1 對(duì)照組三維超聲心動(dòng)圖

圖2 非心肌損傷組三維超聲心動(dòng)圖

二、各組血清學(xué)指標(biāo)比較

各組HbA1c、MPO、BNP、cTnI比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。對(duì)照組、非心肌損傷組、心肌損傷組HbA1c、MPO、BNP、cTnI均依次增高, 各組兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見(jiàn)表2。

圖3 心肌損傷組三維超聲心動(dòng)圖

表2 各組血清學(xué)指標(biāo)比較（±s）

表2 各組血清學(xué)指標(biāo)比較（±s）

與對(duì)照組比較, aP＜0.05；與非心肌損傷組比較, bP＜0.05。HbA1c：糖化血紅蛋白；MPO：髓過(guò)氧化物酶；BNP：腦利鈉肽；cTnI：肌鈣蛋白I

組別對(duì)照組非心肌損傷組心肌損傷組F值P值HbA1c（%）4.82±0.93 7.57±1.82a 8.98±2.05ab 75.961＜0.001 MPO（μg/L）32.64±4.91 116.87±19.49a 146.14±25.73ab 484.387＜0.001 BNP（ng/ml）8.43±1.29 26.80±6.46a 42.62±8.43ab 383.713＜0.001 cTnI（ng/ml）0.08±0.03 0.42±0.13a 1.16±0.36ab 293.861＜0.001

三、相關(guān)性分析

Pearson相 關(guān) 性 分 析 顯 示, LVPWd、LVPWs與HbA1c、MPO、BNP、cTnI均 呈 正 相 關(guān)（均P＜0.05）；LASV、LAEI、LAEF與HbA1c、MPO、BNP、cTnI均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 超聲心動(dòng)圖參數(shù)與血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析

四、ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示, 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合[公式為：超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合=LVPWd+0.265/0.629×LVPWs+（-0.368/0.629）×LASV+（-0.019/0.629）×LAEI+（-0.100/0.629）×LAEF］、血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合[公式為：血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合=HbA1c+（-2.862/-1.657）×MPO+（-0.981/-1.657）×BNP+（-1.661/-1.657）×cTnI］及兩者總聯(lián)合[公式為：總聯(lián)合=LVPWd+0.265/0.629×LVPWs+（-0.368/0.629）×LASV+（-0.019/0.629）×LAEI+（-0.100/0.629）×LAEF+（-1.657/0.629）×HbA1c+（-2.862/0.629）×MPO+（-0.981/0.629）×BNP+（-1.661/0.629）×cTnI］預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的AUC分別為0.802、0.810、0.887。見(jiàn)表4和圖4。

表4 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合、血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合及兩者總聯(lián)合對(duì)膿毒癥患者心肌損傷的預(yù)測(cè)價(jià)值

圖4 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合、血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合及兩者總聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的ROC曲線圖

討 論

膿毒癥具有起病急、系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)重, 預(yù)后差等特點(diǎn)。心肌損傷為膿毒癥嚴(yán)重并發(fā)癥之一, 其可加快疾病進(jìn)程, 增加患者發(fā)生器官衰竭甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái), 臨床上關(guān)于膿毒癥的研究逐漸增多, 但關(guān)于膿毒癥心肌損傷的發(fā)病機(jī)制仍不明確。因此探討膿毒癥心肌損傷相關(guān)預(yù)測(cè)因子, 為臨床診斷膿毒癥心肌功能障礙及評(píng)估預(yù)后提供參考仍是亟待解決的問(wèn)題。

目前臨床評(píng)估左室功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”是心導(dǎo)管術(shù), 但其具有侵入性, 費(fèi)用較高, 且對(duì)操作者水平要求高, 臨床推廣應(yīng)用有一定局限。超聲心動(dòng)圖具有操作簡(jiǎn)便、價(jià)廉、無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn), 臨床應(yīng)用較廣泛。研究[7］顯示, 膿毒癥心肌損傷超聲心動(dòng)圖主要表現(xiàn)為心臟收縮功能異常、左室舒張功能受損、射血分?jǐn)?shù)降低及血管低反應(yīng)性。另有研究[8］顯示, 膿毒癥心肌損傷主要表現(xiàn)為心臟舒張、收縮功能障礙或二者同時(shí)存在, 超聲心動(dòng)圖可表現(xiàn)為以下3類(lèi)：①左心大小正常, 舒張功能降低；②左心擴(kuò)大, 舒張功能降低；③左心擴(kuò)大, 收縮及舒張功能降低。本研究結(jié)果顯示, 各組LVPWd、LVPWs、LASV、LAEI、LAEF比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；對(duì)照組、非心肌損傷組、心肌損傷組LASV、LAEI、LAEF均依次減低, LVPWd、LVPWs均依次增高, 各組兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。提示膿毒癥患者可能同時(shí)存在心室舒張功能與收縮功能障礙, 從而加速心肌功能受損。ROC曲線分析顯示, 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的AUC為0.802, 提示超聲心動(dòng)圖可有效評(píng)估膿毒癥患者心臟收縮與舒張功能, 反映其心肌損傷情況。

BNP、cTnI均為心肌損傷診斷及預(yù)后評(píng)估的有效指標(biāo)[9］。其中BNP與心臟功能緊密相關(guān), 可作為無(wú)癥狀及早期心力衰竭的篩查指標(biāo)[10］。研究[11］顯示, 膿毒癥發(fā)生時(shí), 高血糖可介導(dǎo)炎性炎癥反應(yīng)級(jí)聯(lián)放大, 釋放大量IL-6、TNF-α、自由基, 增加機(jī)體炎癥反應(yīng), 導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡及心肌損傷。膿毒癥患者高血糖時(shí), 糖分解底物減少, 脂肪酸增多, 心肌收縮能力降低, 導(dǎo)致力衰竭及心律失常的發(fā)生率增高。高水平HbA1c為心肌損傷的獨(dú)立影響因素, 且與cTnI呈正相關(guān), 因此對(duì)早期心肌損傷的檢測(cè)具有重要價(jià)值。另外, 膿毒癥發(fā)生時(shí)中性粒細(xì)胞活化并聚集于心肌組織, 刺激炎癥介質(zhì)、急性期反應(yīng)蛋白等大量釋放, 進(jìn)而引起心肌損傷[11］。MPO為中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞分泌的過(guò)氧化物酶, 參與心肌再灌注損傷, 當(dāng)心肌缺血再灌注時(shí), 中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)可產(chǎn)生大量溶酶體酶MPO, 因此MPO不僅可以反映心肌浸潤(rùn)中性粒細(xì)胞數(shù)量, 還能體現(xiàn)其激活程度, 可作為心肌損傷中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)的標(biāo)志因子[12］。韓斌等[13］研究顯示, MPO水平在膿毒癥心肌損傷中顯著升高, 且與cTnI呈正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示, 各組HbA1c、MPO、BNP、cTnI比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；對(duì)照組、非心肌損傷組、心肌損傷組HbA1c、MPO、BNP、cTnI均依次增高, 各組兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。提示血清學(xué)指標(biāo)能準(zhǔn)確評(píng)估膿毒癥患者心肌損傷, 有助于臨床醫(yī)師及早采取干預(yù)。ROC曲線分析進(jìn)一步顯示, 血清學(xué)指標(biāo)聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的AUC為0.810, 表明其對(duì)膿毒癥心肌損傷具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。

本研究相關(guān)性分析顯示, LVPWd、LVPWs與HbA1c、MPO、BNP、cTnI均呈正相關(guān), LASV、LAEI、LAEF與HbA1c、MPO、BNP、cTnI均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05）。與杜桂彬等[14］研究結(jié)論一致。ROC曲線分析顯示, 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合血清學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷的AUC為0.887, 提示兩者總聯(lián)合能更準(zhǔn)確地評(píng)估心肌損傷程度, 有助于及時(shí)干預(yù)治療, 改善患者預(yù)后。

綜上所述, 超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合血清學(xué)指標(biāo)在預(yù)測(cè)膿毒癥患者心肌損傷中具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。但本研究樣本量較少, 今后仍需行大樣本研究進(jìn)一步驗(yàn)證。