張璐瑤 顧萍萍 聶垚 鄭以山 柯路 周晶 鄒磊 吳從業 童智慧 李維勤 黎介壽
心率變異性是反應自主神經功能最常用的臨床指標。研究發現,心率變異性和炎性疾病的病情嚴重程度、炎癥反應的輕重密切相關[1]。在膿毒癥患者中,心率變異性的水平和血清炎癥因子的變化趨勢一致[2]。重癥急性胰腺炎(SAP)急性期釋放大量炎癥因子,為此,本研究觀察SAP患者心率的變異性,探討其與SAP急性期炎癥反應之間的相關關系。
收集2012年1月至2013年1月入住南京軍區南京總醫院普通外科研究所ICU的41名SAP患者。入組標準:(1)年齡18~75歲;(2)診斷符合1992年亞特蘭大的分類標準[3];(3)出現腹痛癥狀72 h內入院。排除標準:(1)慢性胰腺炎;(2)心律不齊;(3)已經存在器官功能衰竭;(4)使用起搏器。研究方案經南京軍區南京總醫院倫理委員會通過,并取得患者知情同意。所有患者都接受SAP診治指南制定的標準治療。
患者入院24 h內行心率變異性檢測。應用深圳制造的EDAN型心電記錄儀采集5 min的12導聯的心電圖指標。根據歐洲心率變異性指南,采用Matlab方法[4]及頻域分析法進行數據分析。通過快速Fourier轉換法(FFT)將心電信號轉化為功率譜密度。所得指標及其臨床意義見表1。由于低頻功率(LF)及高頻功率(HF)等各頻段的數值直接受總功率(TP)的影響,尤其在本研究所采用的短時辰分析中,因此為更準確地反映交感神經和迷走神經的功能狀態,本研究統計了標準化的低頻功率(nLF)和標準化的高頻功率(nHF),計算公式為nLF(或nHF)=100×LF(或HF)/(TP-VLF),單位為nU。

表1 心率變異性頻域指標及其臨床意義
在采集心電圖數據的同時,抽取患者靜脈血,離心分離血清,置-80℃冰箱保存。采用ELISA法檢測血清中TNF-α 、IL-6水平,試劑盒分別購自美國Linco Research, Inc及R&D Systems Minneapolis,按說明書操作。使用化學發光法檢測血清降鈣素原水平,試劑盒購自德國BRAHMS Diagnostica AG,按說明書操作。
采用SPSS19.0軟件進行數據分析。數據以中值和四分位數(25%~75%)表示。心率變異性和TNF-α、IL-6、降鈣素原水平以及APACHEⅡ評分的相關性采用Pearson相關性分析檢驗。P<0.05為差異具有統計學意義。
本研究共入組41名SAP患者,其中男性22例,女性19例,年齡34~59歲,平均47歲。病因:膽源性20例,酒精性7例,高脂血癥性9例,其他病因5例。血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平分別為455 μg/L(301.5~790.0 μg/L)、334 μg/L(206.5~735.0 μg/L)、0.3 pg/L(0.1~1.2 pg/L)。患者入院后的APACHEⅡ評分為11~18分,平均14分,Ranson評分為4~7分,平均5分,Balthazar CT評分為4~7分,平均6分。患者入住ICU的時間為3~11 d,平均9 d,總住院時間為8~18 d,平均17 d。
41例患者的TP、LF、HF、nLF、nHF、LF/HF分別為205.6(84.9~921.0)、52.9(6.75~125.8)、11.0(4.1~40.9)ms×ms,36.6(13.7~64.3)、10.2(4.2~25.0)nU,3.4(1.7~6.80)。
nLF與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平均無相關性。nHF與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平均呈正相關(r值分別為0.849、0761、0.480,P值均<0.01)。LF/HF與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平均呈負相關(r值分別為-0.525、-0.708、-0.325,P<0.01或<0.05)。nHF與APACHEⅡ評分呈正相關(r=0.346,P<0.05),而nLF、LF/HF與APACHEⅡ評分均無相關性(圖1)。

圖1 心率變異性與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平及APACHEⅡ評分的相關性
SAP早期患者體內的巨噬細胞、中性粒細胞及淋巴細胞等炎癥細胞被激活,釋放大量炎癥因子,通過瀑布樣級聯反應導致全身炎癥反應綜合征(SIRS),嚴重者會發展為多器官功能障礙。在眾多的炎癥因子中,TNF-α是最先升高的促炎因子。TNF-α入血后還能刺激其他因子釋放[4]。SAP患者的血清TNF-α、IL-1、IL-6水平明顯升高,且與病情嚴重程度和SIRS反應呈正相關[5]。
心率變異性是目前公認的反映自主神經功能變化的一項指標。目前研究表明,心率變異性和炎癥反應、感染以及器官功能衰竭息息相關。膿毒癥患者存在自主神經功能失調,這種變化與病情的嚴重程度、患者的預后密切相關[6-7]。Papaioannou等[2]發現,膿毒癥患者的心率變異性和C反應蛋白以及血清TNF-α、IL-1、IL-10水平相關,且在病程中變化趨勢一致。本研究結果顯示,SAP患者心率變異性的nHF與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平均呈正相關,LF/HF與血清TNF-α、IL-6、降鈣素原水平均呈負相關,與文獻報道結果一致。
APACHEⅡ評分是評估胰腺炎患者病情嚴重程度及患者預后的公認指標[8]。本研究結果顯示,nHF和APACHEⅡ評分相關,提示心率變異性可能與SAP的病情嚴重度相關。
近年來,越來越多的研究關注降鈣素原和急性胰腺炎病情嚴重度的關系。有研究發現,入院時降鈣素原能夠預測急性胰腺炎患者感染以及器官功能衰竭的發生[9]。本研究結果顯示,心率變異性中的nHF與降鈣素原呈正相關,而LF/HF比值與降鈣素原呈負相關。
綜上所述,本研究結果表明,SAP急性期患者的心率變異性的頻域指標和炎癥因子TNF-α、IL-6及胰腺炎的預后指標APACHEⅡ評分、降鈣素原水平相關。
參 考 文 獻
[1] Ahmad S, Tejuja A, Newman KD, et al. Clinical review: a review and analysis of heart rate variability and the diagnosis and prognosis of infection[J]. Crit Care, 2009,13(6):232.
[2] Papaioannou VE, Dragoumanis C, Theodorou V, et al. Relation of heart rate variability to serum levels of C-reactive protein, interleukin 6, and 10 in patients with sepsis and septic shock[J]. J Crit Care, 2009,24(4): 625. e1-e7.
[3] Bradley EL 3rd. A clinically based classification system for acute pancreatitis. Summary of the International Symposium on Acute Pancreatitis, Atlanta, Ga, September 11 through 13, 1992[J]. Arch Surg, 1993,128(5):586-590.
[4] 童智慧,吳從業,李維勤,等.重癥急性胰腺炎合并盆腔腹膜后壞死組織感染的治療[J]. 中華消化外科雜志, 2012, 11(4): 323-326.
[5] 吳國慶,劉旭盛. 細胞因子在急性胰腺炎發病中的作用[J].中華肝膽外科雜志,2005,1(1):49-52.
[6] Chen WL, Chen JH, Huang CC, et al. Heart rate variability measures as predictors of in-hospital mortality in ED patients with sepsis[J]. Am J Emerg Med, 2008, 26(4): 395-401.
[7] Chen WL, Kuo CD. Characteristics of heart rate variability can predict impending septic shock in emergency department patients with sepsis[J]. Acad Emerg Med, 2007, 14(5): 392-397.
[8] Kaya E, Dervisoglu A, Polat C. Evaluation of diagnostic findings and scoring systems in outcome prediction in acute pancreatitis[J]. World J Gastroenterol, 2007,13(22):3090-3094.
[9] Rau BM, Kemppainen EA, Gumbs AA, et al. Early assessment of pancreatic infections and overall prognosis in severe acute pancreatitis by procalcitonin (PCT): a prospective international multicenter study[J]. Ann Surg, 2007,245(5):745-754.