1897例新型冠狀病毒感染患者實驗室檢測指標(biāo)與危險因素分析

賈慶華 邢 媛 李 兵 張媛媛 高寶東 彭源嘉 張 琦 王曉輝 楊志華 哈小琴

新型冠狀病毒感染(corona virus disease 2019，COVID-19)是一種由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)感染引起的急性呼吸道傳染病[1]。COVID-19 患者早期癥狀多見為發(fā)熱、干咳、乏力等，可伴肌肉酸痛、頭痛、咽痛等，少數(shù)患者早期表現(xiàn)為腹瀉或無明顯癥狀，重癥患者可出現(xiàn)呼吸衰竭[2]。因此，通過一些簡單、易得的實驗室指標(biāo)盡早的篩選COVID-19重癥患者死亡危險因素，以便及時鑒別潛在死亡風(fēng)險，達到早期發(fā)現(xiàn)和治療，盡量減輕患者痛苦、降低病死率。本研究擬對COVID-19患者的實驗室檢測指標(biāo)進行多方面分析，為COVID-19疾病的治療和預(yù)防控制提供有意義的檢驗診斷幫助。

材料和方法

1.一般資料：選取2020年2月1日～4月30日武漢某醫(yī)院收治的1897例COVID-19患者，診斷標(biāo)準(zhǔn)符合國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第九版)》，確診患者SARS-CoV-2核酸檢測結(jié)果均呈陽性[3]。收集所有確診病例的年齡、性別、主訴、臨床診斷、病例記錄、治療方案等臨床資料。臨床分型結(jié)果包括輕型、普通型、重型和危重型。輕型納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床癥狀輕微，影像學(xué)未見肺炎表現(xiàn)。普通型納入標(biāo)準(zhǔn)：具有發(fā)熱、呼吸道癥狀等，影像學(xué)可見肺炎表現(xiàn)。重型納入標(biāo)準(zhǔn)(符合任意一條)：①出現(xiàn)氣促，呼吸頻率(RR)≥30次/分；②靜息狀態(tài)下，吸空氣時指氧飽和度≤93%；③動脈血氧分壓(PaO2)/吸氧濃度(FiO2)≤300mmHg；④臨床癥狀進行性加重，肺部影像學(xué)顯示 24～48h內(nèi)病灶明顯進展>50%者。危重型納入標(biāo)準(zhǔn)(符合任意一條)：①出現(xiàn)呼吸衰竭，且需要機械通氣；②出現(xiàn)休克；③合并其他器官功能衰竭需 ICU 監(jiān)護治療。其中輕型為輕癥組，普通型為普通組，重型和危重型患者歸為重癥組。本研究經(jīng)中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會審查通過(倫理審批號：2020KYLL145)。

2.儀器與試劑：血常規(guī)和CRP使用BC5390CRP自動蛋白即時檢測分析儀和BC6800五分類血液細(xì)胞分析儀(深圳邁瑞公司)及配套試劑，血凝使用DXC810血凝檢測分析儀(深圳邁瑞公司)及配套試劑，肝功能、腎功能及心功能檢測指標(biāo)和PCT檢測使用SAL9000生化檢測分析儀(深圳邁瑞公司)及配套試劑。

3.實驗室檢測項目：收集所有確診患者首次實驗室檢測結(jié)果，包括血常規(guī)[紅細(xì)胞計數(shù)(red blood cell，RBC)、中性粒細(xì)胞百分比(neutrophil%，NEU%)、淋巴細(xì)胞百分比(lymphocyte%，LYM%)、中性粒細(xì)胞計數(shù)(neutrophil#，NEU#)、淋巴細(xì)胞計數(shù)(lymphocyte#，LYM#)、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)]、炎癥指標(biāo)[白細(xì)胞計數(shù)(white blood cell，WBC)、C反應(yīng)蛋白(C-reaction protein，CRP)、降鈣素原(procalcitonin，PCT)、纖維蛋白原(fibrnogen，F(xiàn)IB)、活化部分凝血活酶時間(active partial thrombolastin time，APTT)、凝血酶原時間(prothrombin time，PT)、凝血酶時間(thrombin time，TT)、D-二聚體(D-dimer，DD)]、心功能指標(biāo)[肌紅蛋白(myoglobin，Mb)、超敏肌鈣蛋白I(hs-Cardiac troponin I，Hs-cTnI)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、α-羥丁酸脫氨酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase，α-HBDH)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzymes，CK-MB)、B型鈉尿肽(brain natriureticpeptide，BNP)]、肝功能指標(biāo)[谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine amiontransferase，ALT)、總蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)、球蛋白(globulin，GLO)、白/球比值(albumin-globulin ration，A/G)、總膽汁酸(total bile acid，TBA)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT)]及腎功能指標(biāo)[尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、肌酐(creatinine，CREA)、尿酸(urine acid，UA)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、總二氧化碳(total carbon dioxide，T-CO2)、鉀(potassium，K+)、鈉(sodium，Na+)、鈣(calcium，Ca2+)]。

4.統(tǒng)計學(xué)方法：應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料進行正態(tài)性檢驗，組間比較采用單因素ANOVA方法。不符合正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)[M(Q1,Q3)]表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。重癥危險因素采用Logistic多項回歸分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.COVID-19患者一般資料：1897例COVID-19患者，其中男性965例，女性932例，患者年齡17～96歲；輕癥組505例，普通組926例，重癥組466例。好轉(zhuǎn)170例，治愈1703例，死亡24例(表1)。

表1 1897例患者基本資料(n)

2.COVID-19患者血常規(guī)及感染性指標(biāo)檢測結(jié)果：1897例COVID-19患者中，重癥組與普通組間RBC、NEU%、LYM%和Hb比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，重癥組和輕癥組間Hb比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，詳見表2。普通組、重癥組與輕癥組FIB、APTT、PT和TT比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。CRP在普通組和重癥組明顯減低，普通組和輕癥組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。重癥組DD與普通組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，普通組DD與輕癥組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。NEU#、LYM#、WBC和FIB在各組間比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，詳見表3。

表2 1897例COVID-19患者血常規(guī)標(biāo)檢測結(jié)果分析[M(Q1,Q3)]

表3 1897例COVID-19患者感染性指標(biāo)檢測結(jié)果分析[M(Q1,Q3)]

3.心功能指標(biāo)檢測結(jié)果：重癥組Mb明顯高于輕癥組(P<0.05)；普通組LDH和α-HBDH明顯低于輕癥組(P<0.05)；重癥組LDH和α-HBDH明顯高于普通組(P<0.05)；重癥組BNP明顯高于輕癥組和普通組(P<0.05)；Hs-cTnI、AST、CK和CK-MB在3組之間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見表4。

表4 1897例COVID-19患者心功能指標(biāo)檢測結(jié)果分析[M(Q1,Q3)]

4.肝功能指標(biāo)檢測結(jié)果：普通組、重癥組中TP和ALB與輕癥組比較有升高的趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；普通組A/G與輕癥組比較，有升高的趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；ALT、GLO、TBA和γ-GT在各組間比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，詳見表5。

表5 1897例COVID-19患者肝功能指標(biāo)檢測結(jié)果分析[M(Q1,Q3)]

5.腎功能指標(biāo)檢測結(jié)果：與輕癥組比較，普通組和重癥組UA、Ca2+升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與普通組比較，重癥組BUN、CysC和T-CO2升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；CREA、K+和Na+在各組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見表6。

表6 1897例COVID-19患者腎功能指標(biāo)檢測結(jié)果分析[M(Q1,Q3)]

6.重癥危險因素分析：共線性分析排除NEU%、CRP和TP，共33項檢驗指標(biāo)進行重癥組與輕癥組、普通組的多重Logistic回歸分析，結(jié)果顯示Ca2+、BNP、CysC和CK-MB為新型冠狀病毒感染重癥的獨立危險因素(P<0.05)，詳見表7。

表7 重癥危險因素分析

7.重癥危險因素的ROC曲線分析：Ca2+、BNP、CysC和CK-MB聯(lián)合檢測具有最高的敏感度(99.6%)，BNP、CysC和CK-MB組合檢測具有最高的特異性(99.6%)，4項聯(lián)合檢測與其他任意3項檢測的AUC比較，3項組合檢測AUC相互比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，詳見表8、圖1。

表8 危險因素組合分析

圖1 Ca2+、BNP、CysC和CK-MB以及各組合的ROC曲線分析圖A.Ca2+、BNP、CysC、CK-MB;B.Ca2+、BNP、CysC;C.Ca2+、BNP、CK-MB;D.Ca2+、CysC、CK-MB;E.BNP、CysC、CK-MB

討 論

SARS-CoV-2屬于β屬的新型冠狀病毒，顆粒呈圓形或橢圓形，S蛋白位于病毒表面，具有獨特的突起，呈現(xiàn)出高突變率、強傳染性，主要通過呼吸道和接觸傳播，可引起嚴(yán)重COVID-19感染[4,5]。COVID-19感染的臨床癥狀可在5～6天潛伏期后出現(xiàn)，男性比女性更容易感染SARS-CoV-2，60歲以上的人對SARS-CoV-2更敏感[6,7]。疾病嚴(yán)重程度的分級對患者提供非常重要的治療依據(jù)。本研究中，對各指標(biāo)采取單因素分析，21項檢驗指標(biāo)結(jié)果在輕癥組、普通組和重癥組間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有89.1% COVID-19患者WBC在正常值范圍，4.4%患者WBC計數(shù)降低，86.0%患者NEU#正常，7.3%的患者NEU#升高，77.2%患者LYM#正常，20.6%的患者LYM#降低。與HUANG等[8]研究發(fā)現(xiàn)不一致，其研究結(jié)果顯示，63%COVID-19患者外周血LYM#降低。但與徐園紅等[9]報道結(jié)果一致，說明可能是在COVID-19發(fā)病早期，患者WBC、NEU#和LYM#檢測結(jié)果均無異常，而是伴隨病情的進展而發(fā)生改變。因此，動態(tài)持續(xù)地監(jiān)測患者的血常規(guī)和感染指標(biāo)對COVID-19的正確診斷和治療有非常重要的參考意義。本研究還發(fā)現(xiàn)，除WBC外，重癥組NEUT%高于普通組，LYM%低于普通組，普通組、重癥組CPR和LDH，與輕癥組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。這是因為NEU%、LYM%、Hb、LDH和CRP與肺損傷Murray評分高度相關(guān)，ALB、CRP、LDH、NEU%和LYM%可以預(yù)測COVID-19患者疾病的嚴(yán)重程度, CRP是最具特色的急性期反應(yīng)物之一，在發(fā)生炎癥、細(xì)胞損傷或組織損傷后可迅速升高，具有炎癥特征的肺部疾病通常會導(dǎo)致血清CRP水平升高，SARS-CoV-2的直接攻擊和過度炎性反應(yīng)引起的器官損傷可能是疾病進展的發(fā)病機制[10,11]。因此，COVID-19患者血清CRP水平顯著升高可能是過度炎癥應(yīng)激的表現(xiàn)，導(dǎo)致重癥/危重癥甚至死亡。而難治性 COVID-19 患者 LDH 水平普通型COVID-19 患者LDH更高[12]。

研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，DD分別在重癥組和普通組、普通組和輕癥組之間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，說明當(dāng)感染SARS-CoV-2后，自身免疫系統(tǒng)被激活，同時繼發(fā)于COVID-19患者全身系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征引起凝血級聯(lián)的激活，DD的增加可能是炎性反應(yīng)的一種間接表現(xiàn)，炎性細(xì)胞因子可能導(dǎo)致肺泡內(nèi)凝血和纖溶失衡，激活纖溶系統(tǒng)，導(dǎo)致DD水平升高[13]。因此，DD水平可作為COVID-19患者病情嚴(yán)重程度及臨床治療、預(yù)后評估的指標(biāo)[14]。多項研究表明，UA與激活免疫系統(tǒng)和清除氧自由基密切相關(guān)，UA也是腎功能惡化的潛在治病因子[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，普通組和重癥組UA比輕癥組升高(P<0.05)，可能是SARS-CoV-2感染引起尿酸失調(diào)，導(dǎo)致血清尿酸濃度異常。此外，在呼吸衰竭患者中觀察到尿酸排泄增加[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，重癥組和普通組中白蛋白及總蛋白輕度升高，關(guān)于此現(xiàn)象目前鮮見文獻報道，值得進一步探討。

Logistic回歸分析表明，Ca2+、BNP、CysC和CK-MB為新型冠狀病毒感染重癥的獨立危險因素。鈣是一種重要的礦物質(zhì)元素，參與正常的呼吸功能、免疫力量、神經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)、血液凝固，調(diào)節(jié)心率，酶的分泌和肌肉收縮。Sun等[17]提出血清鈣水平與COVID-19患者疾病的嚴(yán)重程度和預(yù)后有關(guān)，本研究發(fā)現(xiàn)，重癥組的血清鈣水平低于輕癥組，結(jié)合臨床表現(xiàn)和Ca2+水平對于COVID-19病情判斷和預(yù)后提供了幫助。本研究還發(fā)現(xiàn)，BNP在重癥組增高17.3%，輕癥組增高6.8%，BNP具有器官特異性，有研究提到BNP水平升高是對預(yù)測重癥COVID-19患者合并心力衰竭發(fā)展和預(yù)后有重要臨床價值，BNP也是心肌牽張損傷的標(biāo)志物，用于心力衰竭的診斷和預(yù)防，COVID-19引起的心肌壁應(yīng)激可導(dǎo)致BNP的釋放[18]。

CysC是腎功能障礙和炎癥的聯(lián)合標(biāo)志物，有助于COVID-19患者的風(fēng)險分層和臨床治療決策，本研究中CysC在重癥組增高45.5%，輕癥組增高22.1%，提示炎性反應(yīng)過度，與COVID-19患者血清促炎性細(xì)胞因子水平升高一致，也與Luo等[20]研究結(jié)果一致。CK-MB水平的高低與COVID-19感染患者的嚴(yán)重程度和病死率有關(guān)[21]。CK-MB在重癥組增高7.2%，輕癥組增高4.4%，說明重癥組患者心肌損傷情況較輕癥組嚴(yán)重，由此可知CK-MB可以作為COVID-19 危重癥患者病情惡化的預(yù)測指標(biāo)。因為BNP和CK-MB均在心肌受損是發(fā)生變化，BNP和CK-MB聯(lián)合BNP聯(lián)合檢測的ROC曲線顯示特異性最高，說明本身患有慢性病的COVID-19患者，更容易出現(xiàn)心肌損傷。

綜上所述，本研究對COVID-19患者的臨床檢驗結(jié)果進行了綜合分析。實驗室檢測指標(biāo)(NEU%、LYM%、DD、LDH、CRP、Ca2+、BNP、CysC、CK-MB)可以幫助臨床早期識別重癥COVID-19患者。新型冠狀病毒感染重癥患者、普通患者和輕癥患者常規(guī)血生化檢驗結(jié)果可在一定程度上反映COVID-19對患者凝血功能、心臟、肝臟和腎臟的損害程度，提示在新型冠狀病毒感染的臨床治療過程中要重視對各器官功能的監(jiān)測，防止多器官并發(fā)癥和多器官衰竭的發(fā)生，減少重癥患者的病死率。