含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建及價(jià)值

王肖雅，胡 丹，蘭 超，王麗杰，王 司

近年來，心力衰竭患病人數(shù)顯著增加，其中老年心力衰竭患病率高達(dá)75%[1-2]。感染為心力衰竭加重常見誘因，特別是呼吸系統(tǒng)感染最為常見，肺部感染可一定程度增加肺循環(huán)阻力，加重心室收縮后負(fù)荷，造成心力衰竭惡化，致使患者死亡風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[3]。因此，有效預(yù)測(cè)、防控肺部感染對(duì)老年慢性心力衰竭患者預(yù)后尤為關(guān)鍵，以往國內(nèi)外就此進(jìn)行了大量研究[4-5]，但大多局限于年齡和基礎(chǔ)疾病等引發(fā)肺部感染的危險(xiǎn)因素。近年有研究發(fā)現(xiàn)免疫炎癥反應(yīng)在肺部感染的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用[6]。免疫炎癥反應(yīng)主要體現(xiàn)在外周血免疫炎性指標(biāo)水平的變化，如T淋巴細(xì)胞亞群、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和C反應(yīng)蛋白(CRP)等，已有較多研究證實(shí)上述免疫炎性指標(biāo)是預(yù)測(cè)肺部感染的重要指標(biāo)[7-8]，然而多數(shù)研究僅局限于單一指標(biāo)的分析，缺乏全面系統(tǒng)的研究。基于此，本研究選取老年慢性心力衰竭180例的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，并構(gòu)建含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染預(yù)測(cè)模型，探討免疫炎癥反應(yīng)對(duì)老年慢性心力衰竭患者肺部感染發(fā)生的影響及所構(gòu)建預(yù)測(cè)模型的臨床獲益，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年4月—2020年4月我院收治的老年慢性心力衰竭180例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合慢性心力衰竭相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；②年齡>60歲；③臨床資料詳細(xì)完整；④患者和(或)其家屬簽署相關(guān)知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①入院前合并肺部感染者；②伴免疫系統(tǒng)或全身感染性疾病者；③合并肝腎功能障礙者；④有入院前3個(gè)月內(nèi)外傷或手術(shù)史者；⑤入院前3個(gè)月內(nèi)使用免疫抑制劑者；⑥合并惡性腫瘤者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(202206140607)。

1.2研究方法 ①一般資料采集：一般資料包括性別、年齡、住院時(shí)間、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、心功能分級(jí)、吸煙史、飲酒史、合并高血壓、合并糖尿病、合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)、預(yù)防性應(yīng)用抗菌藥物及侵入性操作。②免疫炎性指標(biāo)采集：所有患者入院時(shí)抽取空腹肘靜脈血5 ml，免疫指標(biāo)(CD3+、CD4+和CD8+)采用流式細(xì)胞分析儀(德國Miltenyi MACSQuant Analyzer)檢測(cè)，炎性指標(biāo)(TNF-α、IL-6和CRP)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒(上海恒遠(yuǎn)生物科技)檢測(cè)，嚴(yán)格遵循儀器及試劑盒說明書進(jìn)行操作。③肺部感染評(píng)價(jià)：符合《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)(試行)》[10]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，且經(jīng)細(xì)菌培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)室檢查確診。

2 結(jié)果

2.1老年慢性心力衰竭患者肺部感染發(fā)生情況 住院期間，老年慢性心力衰竭180例中46例(25.56%)并發(fā)肺部感染歸為感染組，134例(74.44%)未并發(fā)肺部感染歸為非感染組。

2.2老年慢性心力衰竭是否肺部感染2組一般資料比較 2組年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD和侵入性操作比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見表1。

表1 2組老年慢性心力衰竭一般資料比較

2.3老年慢性心力衰竭是否肺部感染2組血清免疫炎性指標(biāo)比較 感染組免疫指標(biāo)CD3+、CD4+低于非感染組，免疫指標(biāo)CD8+及炎性指標(biāo)TNF-α、IL-6、CRP高于非感染組(P<0.01)，見表2。

表2 2組老年慢性心力衰竭血清免疫炎性指標(biāo)比較

2.4老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素多因素Logistic回歸分析 多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫指標(biāo)(CD3+、CD4+、CD8+)、炎性指標(biāo)(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨(dú)立影響因素(P<0.01)，見表3。

表3 老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素多因素Logistic回歸分析

2.5列線圖預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與評(píng)估 將老年慢性心力衰竭患者肺部感染發(fā)生的獨(dú)立影響因素納入列線圖預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示一致性指數(shù)為0.869(95%CI:0.804，0.919)，校正曲線顯示列線圖預(yù)測(cè)模型與實(shí)際觀察的相關(guān)性較好，平均絕對(duì)誤差為0.024，見圖1、2。

圖1 老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型

圖2 老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型校正曲線

2.6列線圖預(yù)測(cè)模型臨床獲益決策曲線分析 通過繪制決策曲線分析含免疫炎性指標(biāo)與不含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型的臨床獲益，發(fā)現(xiàn)當(dāng)含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)值在0～0.9區(qū)間時(shí)，可提供附加臨床獲益，見圖3。

圖3 含與不含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型的決策曲線

3 討論

本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫指標(biāo)(CD3+、CD4+、CD8+)、炎性指標(biāo)(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨(dú)立影響因素。我們結(jié)合上述影響因素成功構(gòu)建了老年慢性心力衰竭患者肺部感染發(fā)生的列線圖預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)老年慢性心力衰竭患者肺部感染的一致性指數(shù)為0.869(95%CI:0.804，0.919)；決策曲線分析結(jié)果顯示，當(dāng)含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)值在0～0.9區(qū)間時(shí)，可提供附加臨床獲益。由于本研究選取的免疫炎性指標(biāo)常規(guī)可用且可準(zhǔn)確測(cè)量，故由此建立的列線圖預(yù)測(cè)模型是預(yù)測(cè)老年慢性心力衰竭患者肺部感染的有效且廉價(jià)的方法。

現(xiàn)階段臨床對(duì)于慢性心力衰竭并發(fā)肺部感染影響因素尚無統(tǒng)一意見，以往多認(rèn)為與年齡和合并基礎(chǔ)疾病等有關(guān)。本研究結(jié)合以往文獻(xiàn)納入性別、年齡、住院時(shí)間、BMI、心功能分級(jí)、吸煙史、飲酒史、合并高血壓、合并糖尿病、合并COPD、預(yù)防性應(yīng)用抗菌藥物及侵入性操作等進(jìn)行單因素分析，發(fā)現(xiàn)年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD及侵入性操作均與老年慢性心力衰竭患者肺部感染有關(guān)。進(jìn)一步行多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD及侵入性操作均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨(dú)立影響因素，證實(shí)年齡及基礎(chǔ)疾病為老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素，同時(shí)還表明住院時(shí)間和侵入性操作亦為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的影響因素。分析其原因?yàn)殡S著老年慢性心力衰竭患者住院時(shí)間延長，增加臥床時(shí)間，加之患者大量頻繁進(jìn)行侵入性檢查或接觸醫(yī)療設(shè)備，致使患者在醫(yī)院病原微生物下暴露時(shí)間明顯增加，從而導(dǎo)致交叉感染風(fēng)險(xiǎn)增加[11]；侵入性操作，如實(shí)施氣管切開或氣管插管等會(huì)在一定程度上損傷呼吸道黏膜，引發(fā)肺部感染[12]。

除此之外，近年機(jī)體免疫炎癥反應(yīng)在肺部感染病理過程中的關(guān)鍵作用已得到越來越多的學(xué)者重視及認(rèn)可[13]。慢性心力衰竭患者通常伴隨一定程度的免疫炎癥反應(yīng)，機(jī)體微環(huán)境與肺部感染的關(guān)系逐漸成為肺部感染預(yù)測(cè)新方向。T淋巴細(xì)胞亞群為體內(nèi)重要免疫細(xì)胞，已有研究證實(shí)，其與心力衰竭病情程度有關(guān)[14]。TNF-α由活化的單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，促進(jìn)中性粒細(xì)胞吞噬，具有促炎性細(xì)胞分化及抗感染等作用，而IL-6主要由活化T細(xì)胞及成纖維細(xì)胞釋放，在機(jī)體受到感染時(shí)，二者水平明顯升高，且二者水平升高抑制了機(jī)體免疫功能，而機(jī)體免疫功能下降增加患者再次感染風(fēng)險(xiǎn)。有研究證實(shí)，TNF-α和IL-6是參與心力衰竭病情演變的最主要促炎性細(xì)胞因子[15]。CRP為急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，急性感染時(shí)其水平急劇升高，是臨床上感染性疾病診斷與病情評(píng)估的最常用炎性指標(biāo)之一。分析免疫炎性指標(biāo)預(yù)測(cè)老年心力衰竭患者肺部感染的機(jī)制可能是老年慢性心力衰竭患者機(jī)體本身即存在免疫炎癥反應(yīng)，CD3+、CD4+、CD8+及TNF-α、IL-6、CRP隨之異常，且免疫炎癥反應(yīng)參與病情進(jìn)展，炎癥反應(yīng)加重進(jìn)一步抑制免疫功能，致使機(jī)體抵御病原微生物入侵能力下降，增加肺部感染發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，免疫指標(biāo)(CD3+、CD4+、CD8+)和炎性指標(biāo)(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨(dú)立影響因素，證實(shí)上述結(jié)論。

決策曲線是一種評(píng)價(jià)凈獲益最大的方法，本研究中不含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型的決策曲線與2條極端曲線較為接近，即應(yīng)用價(jià)值較低；而在一個(gè)肺部感染發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)概率較大，達(dá)到某個(gè)閾值區(qū)間范圍內(nèi)，含免疫炎性指標(biāo)的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預(yù)測(cè)模型獲益均比極端曲線高，故可選擇閾值范圍較大，相對(duì)安全，同時(shí)也說明了本研究構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)價(jià)值較高。

總之，年齡、住院時(shí)間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫炎性指標(biāo)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨(dú)立影響因素，含免疫炎性指標(biāo)的列線圖預(yù)測(cè)模型可提高老年慢性心力衰竭患者肺部感染的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。然而，本研究樣本量較少，且未進(jìn)行外部驗(yàn)證，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究證實(shí)本研究結(jié)論。