膿毒癥性心臟功能障礙患者肌鈣蛋白Ⅰ表達水平的變化及預后評估價值

夏嘉鼎，蘇震，鄭輝宇，滑立偉

（承德醫學院附屬醫院重癥醫學科，河北 承德 067000）

膿毒癥性心臟功能障礙患者肌鈣蛋白Ⅰ表達水平的變化及預后評估價值

夏嘉鼎，蘇震，鄭輝宇，滑立偉

（承德醫學院附屬醫院重癥醫學科，河北 承德 067000）

目的觀察肌鈣蛋白Ⅰ（cTnⅠ）在膿毒癥性心臟功能障礙患者中的變化，探討其與心臟舒縮功能的關系及評估膿毒癥預后的價值。方法選取膿毒癥患者65例，應用床旁心臟超聲測定二尖瓣舒張早期峰流速與二尖瓣環舒張早期運動速度比值（E/e’）及左心室射血分數（LVEF），評估左心室舒張及收縮功能后將患者分為心功能障礙組和心功能正常組，檢測并比較2組患者cTnⅠ水平，對其與心臟舒張及收縮功能指標進行相關性分析。根據住院28 d患者是否存活分為存活組和死亡組，比較2組cTnⅠ水平的差異，繪制受試者工作特征曲線，評估cTnⅠ預測膿毒癥患者預后的價值。結果心功能障礙組cTnⅠ水平較心功能正常組明顯增高（P ＜ 0.05）；cTnⅠ水平與E/e’呈正相關（r = 0.421，P = 0.008），與LVEF相關性不顯著（P ＞ 0.05）。與存活組比較，死亡組患者cTnⅠ明顯升高（P ＜ 0.05）。cTnⅠ預測膿毒癥患者死亡風險的曲線下面積為0.892，以0.82 ng/mL作為截點值，敏感度為88.0%，特異度為82.5%。結論伴有心臟功能障礙的膿毒癥患者cTnⅠ水平明顯升高，且與左心室舒張功能密切相關。cTnⅠ≥0.82 ng/mL可作為膿毒癥患者死亡的可靠預測指標。

膿毒癥；心臟功能障礙；肌鈣蛋白Ⅰ；左心室舒張功能；預后

膿毒癥是感染引起的全身性炎癥反應，可 進展為嚴重膿毒癥和膿毒性休克，病死率高達30%～70%［1］。膿毒癥常引起器官功能障礙，心臟功能障礙是其最嚴重的并發癥之一。既往認為膿毒癥性心臟功能障礙特指收縮功能障礙，但已有研究［2］表明，左心室舒張功能障礙在膿毒癥患者中所占比例甚高，且與病死率密切相關。尋找可靠的心肌損傷標志物，在入院早期即發現膿毒癥性心臟功能障礙并完善相關治療，可改善患者預后。因具有高度心肌特異性和敏感性，肌鈣蛋白Ⅰ（cardiac troponin -Ⅰ，cTnⅠ）已成為早期識別膿毒癥心肌損傷最理想的標志物之一［3］，有報道［4］稱cTnⅠ升高與心臟舒張功能障礙呈正相關，然而目前國內尚缺乏膿毒癥患者肌鈣蛋白與左心室舒張功能相關性研究的可靠資料。本研究通過觀察膿毒癥患者cTnⅠ水平的變化，分析其與心臟舒張及收縮功能的相關性及預測預后的能力。

1 材料與方法

1.1 研究對象

采用前瞻性研究方法，選擇2014年6月至2016年6月我院重癥醫學科（intensive care unit，ICU）收治的膿毒癥患者65例。入選標準參照2012年拯救膿毒癥運動國際指南［5］，感染證據為患者存在感染灶或有明確的細菌學檢查結果，且發病至入選時間＜24 h。排除標準：年齡＜18歲；急性冠狀動脈綜合征、急性失代償性心功能衰竭等在膿毒性休克之前已存在的心功能不全；惡性心律失常、先天性心臟病、重度心臟瓣膜病等可能嚴重影響心臟超聲指標準確評估者；腫瘤或自身免疫性疾病；嚴重肝腎功能不全。研究方案經承德醫學院附屬醫院倫理委員會批準，所有入選者或其代理人簽署知情同意書。

1.2 方法及分組

制定統一的臨床病例觀察表，收集患者年齡、性別、基礎疾病、感染部位、住院時間及28 d病死率等臨床資料；記錄患者入ICU診斷膿毒癥時急性生理與慢性健康評分（APACHE-Ⅱ），同時于入ICU 24 h檢測cTnⅠ。根據住院28 d內是否存活，將患者分為存活組和死亡組。

所有患者均經同一位具有重癥超聲專業培訓資質的ICU醫師運用床旁超聲儀于入ICU 24 h測定二尖瓣舒張早期峰流速與二尖瓣環舒張早期運動速度比值（E/e’）評估左心室舒張功能，同時測定左心室射血分數（left ventricular ejective fraction，LVEF）以評估左心室收縮功能。同一時間連續測定3次后取平均值。心臟收縮功能障礙診斷指標：LVEF＜50%；左心室舒張功能障礙符合郭繼鴻［6］提出的診斷標準：LVEF＞50%，E/e’＞15［如8＜ E/e’＜15，還需檢測二尖瓣舒張早期充盈峰E峰流速/舒張晚期充盈峰A峰流速（E/A） ＜1及N末端腦鈉肽前體＞220 ng/mL］。根據心臟舒張及收縮功能障礙與否，將患者分為心功能障礙組和心功能正常組。

1.3 統計學分析

采用SPSS 21.0統計軟件進行統計學處理，正態分布的計量資料以x-±s表示，組間比較采用t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（median，M）和四分位數間距（interquartile range，IQR）表示，采用Mann-Whitney檢驗；計數資料采用χ2檢驗；采用Pearson相關分析法分析cTnⅠ與E/e’和LVEF的相關性；繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC），分析變量預測病死風險的價值。P ＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

65例膿毒癥患者中，男47例，女18例；平均年齡（61.4±10.4）歲；肺部感染21例，胃腸道及腹腔感染23例，血流感染9例，其他部位感染4例，感染灶不明8例；死亡25例，總病死率38.5%。心功能障礙組患者38例，其中單純左心室舒張功能障礙患者15例，單純左心室收縮功能障礙患者12例，舒張合并收縮功能障礙患者11例；心功能正常組患者27例。

2.2 心功能障礙組和心功能正常組臨床資料比較

與心功能正常組比較，心功能障礙組患者cTnⅠ水平及E/e’顯著升高，住院時間延長，病死率明顯升高；而LVEF顯著降低，差異均有統計學意義（P 均＜0.05）。2組間的年齡、性別、APACHE-Ⅱ評分比較無統計學差異（P 均＞0.05）。見表1。

2.3 cTnⅠ與心功能的相關性分析

cTnⅠ水平不符合正態分布，數據經對數轉化后接近正態分布。Pearson相關分析顯示log10 cTnⅠ水 平 與E/e’呈 正 相 關（r = 0.421，P = 0.008）；而log10cTnⅠ與LVEF之間相關性不顯著（r = -0.008，P = 0.960）。

2.4 存活組與死亡組臨床資料比較

與存活組比較，死亡組患者cTnⅠ水平、E/e’、APACHE-Ⅱ評分均顯著升高，住院時間延長，而LVEF明顯降低，差異均有統計學意義（P 均＜0.05）。2組的年齡、性別比較無統計學差異（P 均＞0.05）。見表2。

2.5 ROC分析結果

根據膿毒癥患者cTnⅠ水平及病死風險概率構建ROC，得到曲線下面積為0.892（95%CI：0.814～0.969），截點值為0.82 ng/mL，敏感度為88.0%，特異度為82.5%。見圖1。

表1 心功能障礙組與心功能正常組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between the cardiac dysfunction and normal cardiac function groups

表2 存活組與死亡組臨床資料比較Tab.2 Comparison of clinical data between the survivor and death groups

圖1 cTnⅠ預測膿毒癥患者預后的ROC曲線Fig.1 Prognostic value of cTnⅠ by receiver operating characteristic （ROC） curve in patients with sepsis

3 討論

心肌損傷常出現于膿毒癥起病早期，所致心功能障礙是導致膿毒癥患者預后不良的重要原因。有報道［7］稱心功能障礙的膿毒癥患者病死率較心功能正常者增加約20%。膿毒癥導致心肌損傷的主要因素包括炎性細胞因子大量釋放、心肌微循環功能障礙、線粒體損傷及鈣離子調節異常等［8］。cTnⅠ在心肌損傷后釋放進入循環系統，其檢測被廣泛運用于發現和診斷急性冠狀動脈綜合征等心血管疾病。但研究［3，9］表明，沒有基礎冠狀動脈疾病的膿毒癥患者在發病早期也會出現cTnⅠ升高，可能與膿毒癥導致血流動力學不穩定、氧供需失衡及小血管栓塞造成心肌細胞膜完整性受損引起cTnⅠ釋放有關［10］。本研究發現，膿毒癥患者入ICU 24 h cTnⅠ即普遍升高，且與心功能正常組相比，心功能障礙組患者更為明顯，提示此類患者在遭受膿毒癥打擊后心肌受損更為嚴重，心臟功能進一步惡化。

心臟超聲是臨床常用的檢測心臟功能的方法，一般以LVEF＜50%作為判定收縮功能障礙標準［11］；而采用E/e’評價左心室舒張功能，相對于E/A等傳統方法更為準確可靠［6］。本研究結果顯示，心功能障礙組患者除收縮功能下降外，舒張功能也明顯減退，且膿毒癥患者中左心室舒張功能障礙發生率達40.0%（26/65），高于收縮功能障礙比例（35.4%，23/65），提示心臟舒張功能障礙在膿毒癥中所占比例最高。心臟舒張功能障礙在膿毒癥起病初期即可發生，早于收縮功能受損，且恢復緩慢［12］，與膿毒癥病死率密切相關，有助于預測膿毒癥患者死亡風險［2，13］。本研究中，對膿毒癥患者cTnⅠ水平與心臟舒縮功能的相關性分析結果顯示，cTnⅠ變化與E/e’呈正相關（r = 0.421，P = 0.008），cTnⅠ水平越高，E/e’增高的概率越大，提示左心室舒張功能障礙越嚴重。本研究未能發現cTnⅠ與LVEF之間存在顯著相關性（r = -0.008，P = 0.960），提示肌鈣蛋白與心臟收縮功能的關系并不密切，這與LANDSBERG等［14］報道膿毒癥患者肌鈣蛋白升高與心臟舒張功能障礙而非收縮功能障礙相關的結果一致。但也有文獻［15］稱cTnⅠ與LVEF呈負相關，與本研究結果不盡相同，故期待未來更多大樣本研究進一步闡明肌鈣蛋白與心臟收縮功能的關系。

膿毒癥患者的預后取決于器官受損的嚴重程度。高水平的肌鈣蛋白可反映嚴重的心肌損傷，預示著病情更危重和病死率更高［16］。本研究結果顯示，與存活組相比，死亡組患者cTnⅠ水平顯著升高，心臟舒張和收縮功能明顯惡化，且APACHE-Ⅱ評分顯著升高，住院時間延長，均提示預后不良。已有文獻［17］報道cTnⅠ可作為預測膿毒癥患者預后的可靠指標，本研究ROC分析結果顯示，膿毒癥患者cTnⅠ為0.82 ng/mL時，其死亡風險較cTnⅠ＜0.82 ng/mL時高。提示cTnⅠ在預測膿毒癥患者預后方面有一定的合理性，建議臨床上對cTnⅠ≥0.82 ng/mL的膿毒癥患者應更加關注心臟功能異常變化，避免惡性心臟事件的發生和發展。

綜上所述，cTnⅠ水平在膿毒癥性心臟功能障礙患者中明顯升高，且與左心室舒張功能呈正相關，可作為膿毒癥患者死亡的可靠預測指標，具有重要的臨床價值。

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（編輯 王又冬）

Prognostic Value of a Change in Troponin- Ⅰ Levels in Patients with Sepsis-associated Myocardial Dysfunction

XIA Jiading，SU Zhen，ZHENG Huiyu，HUA Liwei
（Department of Intensive Care Unit，Affiliated Hospital of Chengde Medical College，Chengde 067000，China）

ObjectiveTo investigate the expression of cardiac troponin-Ⅰ（cTnⅠ） levels in patients diagnosed with sepsis-associated myocardial dysfunction and explore the relationship between cTnⅠ and cardiac systolic and diastolic function. Additionally，we evaluated the prognostic value of cTnⅠ as a valuable biomarker.MethodsWe admitted 65 patients with sepsis. Using echocardiography，the ratio of early diastolic mitral inflow velocity to early diastolic mitral annulus velocity （E/e’） and the left ventricular ejection fraction （LVEF）were measured as an evaluation index of left ventricular diastolic and systolic function，respectively. Patients were divided into a cardiac dysfunction and a normal cardiac function group. The cTnⅠ level was measured and compared between the two groups，and we determined the correlation between cTnⅠ levels and cardiac diastolic and systolic function. Based on assessment of 28-day mortality，cases were divided into a survivor and a death group. A receiver operating characteristic curve was constructed to predict the prognostic value of cTnⅠ.ResultsThe cTnⅠ level in the cardiac dysfunction group was significantly higher than that observed in the normal cardiac function group（P ＜ 0.05） and showed a positive correlation with E/e’ （r = 0.421，P = 0.008）. However，there was no correlation noted between the cTnⅠlevel and LVEF （P ＞ 0.05）. Compared to the survivor group，the level of cTnⅠ was significantly higher in the death group （P ＜ 0.05）. The prognostic value of cTnⅠ area under the curve was 0.892，with a cut-off value of 0.82 ng/mL （sensitivity = 88.0% and specificity = 82.5%）.ConclusionThe cTnⅠ level is noted to be significantly elevated in patients with sepsis-associated cardiac dysfunction and shows a positive correlation with left ventricular diastolic function. A cTnⅠ level ≥ 0.82 ng/mL can be used as a valuable predictor of mortality in patients with sepsis.

sepsis； cardiac dysfunction； troponin-Ⅰ； left ventricular diastolic function； prognosis

R459.7

A

0258-4646（2017）11-1001-04

10.12007/j.issn.0258-4646.2017.11.009

河北省科技支撐計劃（152777205）

夏嘉鼎（1983-），男，主治醫師，碩士研究生.

滑立偉，E-mail：hualw@sohu.com

2016-12-29

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