超聲心動圖聯合血清H-FABP對膿毒癥心肌損傷病人的診斷及預后價值分析

郭筱王，武 冬

膿毒癥是感染引起的機體炎癥反應失控，導致危及生命的器官功能障礙[1]，是急危重癥領域的常見疾病之一，具有較高的發病率和死亡率。心肌損傷是膿毒癥常見的并發癥，發生率超過40%，是加速膿毒癥病情進展導致多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)及預后不良的重要因素[2-3]。相關研究顯示，約50%的膿毒癥病人可能有心功能不全并發癥，與無心功能障礙病人比較，病死率增加，故對膿毒癥心肌損傷病人進行早期診斷、評估病情嚴重程度及臨床預后具有重要的臨床意義[4-5]。目前，國內診斷膿毒癥心功能障礙主要依據臨床表現、心臟超聲和心肌標志物檢測[6]。心型脂肪酸結合蛋白(heart fatty acid binding protein，H-FABP)是診斷心肌損傷的敏感標志物，是心肌細胞漿中豐富的蛋白之一，可結合、攝取和轉運長鏈脂肪酸，細胞損傷后迅速由心肌細胞釋放入血[7]。單一指標較難同時兼顧靈敏度、特異度和準確性。本研究采用超聲心動圖聯合血清H-FABP檢測診斷膿毒癥病人心肌損傷及預后價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 參照2018年2月—2020年5月我院急診內科收治的86例膿毒癥病人，年齡24～69(65.74±7.91)歲。根據超聲心動圖結果，左室舒張末期內徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)≥54 mm，左室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)≤50%提示合并心肌損傷，將病人分為心肌損傷組(29例)和非心肌損傷組(57例)。另選取同期在我院進行體檢的30名健康者作為對照組。

1.1.1 診斷標準 參照2016年《膿毒癥和膿毒癥休克管理國際指南Sepsis-3》[8]及心肌損傷[9]診斷標準。

1.1.2 排除標準 年齡<18歲或>80歲；病例資料不完善；急性冠脈綜合征、急性心功能不全或急性活動性心肌炎；心臟手術后及胸外心臟按壓心肺復蘇、電除顫、直流電復律術后；既往有先天性心臟病、腫瘤及自身免疫缺陷病史；急性或慢性肝腎功能衰竭；妊娠或哺乳期婦女；病人或家屬不配合研究，依從性較差。

1.2 方法 膿毒癥病人及健康者入院后記錄年齡、性別、體質指數(body mass index，BMI)；測量研究對象收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)；采集肘靜脈血10 mL，離心(速度3 000 r/min)分離血清冷凍，采用SSJ-2型多功能免疫檢測儀(美國ReLIA生物科技公司)測定所有研究對象血清H-FABP、N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)及肌鈣蛋白I(cTnI)水平；入院后24 h采用邁瑞便攜式超聲診斷儀M9對病人行超聲心動圖檢查，測定左房內徑(left atrial diameter，LAD)、LVEDD、LVEF、短軸縮短率(fraction shortening，FS)。

2 結 果

2.1 對照組、心肌損傷組及非心肌損傷組臨床資料比較 對照組、心肌損傷組及非心肌損傷組年齡、性別、BMI比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；心肌損傷組及非心肌損傷組LAD、LVEDD、H-FABP、NT-proBNP及cTnI水平均較對照組增加，LVEF和FS較對照組降低，差異均有統計學意義(P<0.05)；心肌損傷組LAD、LVEDD及血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平較非心肌損傷組增加，LVEF、FS水平較非心肌損傷組降低，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1 對照組、心肌損傷組及非心肌損傷組臨床資料比較

(續表)

2.2 膿毒癥病人超聲心動圖指標及血清H-FABP與NT-proBNP和cTnI水平的相關性分析 相關性分析結果顯示，LVEF、FS與血清NT-proBNP和cTnI水平呈負相關，LVEDD、LAD、H-FABP與血清NT-proBNP和cTnI水平呈正相關。詳見表2。

表2 膿毒癥病人超聲心動圖指標及血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平的相關性

2.3 各指標診斷效能比較 ROC曲線分析結果顯示：超聲心動圖指標LVEF、LVEDD、LAD、FS及血清H-FABP對膿毒癥病人心肌損傷均具有一定的診斷價值(AUC>0.7)，但5項指標聯合診斷的AUC為0.978，靈敏度為94.8%，特異度為98.5%，具有較高的診斷價值。詳見表3、圖1。

表3 各指標診斷效能比較

圖1 超聲心動圖指標、血清H-FABP診斷膿毒癥心肌損傷病人的ROC曲線

2.4 不同預后膿毒癥心肌損傷病人超聲心動圖指標和血清H-FABP水平比較 住院期間，死亡病人LAD、LVEDD及血清H-FABP水平較存活病人升高，LVEF、FS較存活病人降低，差異均有統計學意義(P<0.001)。詳見表4。

2.5 Logistic回歸模型擬合超聲心動圖與血清H-FABP水平聯合預測膿毒癥心肌損傷病人預后的分析

2.5.1 建立Logistic回歸模型 以病人住院期間是否死亡為二分類結局變量(死亡=1，生存=0)，納入LAD(X1)、LVEDD(X2)、LVEF(X3)、FS(X4)和血清H-FABP水平(X5)為協變量，建立多因素Logistic回歸模型，賦值見表5?；貧w模型表達式：logit(P)=3.684+0.215X1-0.508X2+0.016X3+0.056X4+0.748X5。其中LAD、LVEDD、血清H-FABP升高及LVEF、FS降低均為膿毒癥心肌損傷病人住院期間死亡的獨立危險預測因子(P<0.05)。詳見表6。

表5 聯合指標協變量賦值

表6 膿毒癥心肌損傷病人死亡的多因素Logistic回歸分析

2.5.2 聯合預測因子pre1及原始協變量預測膿毒癥心肌損傷病人死亡的ROC曲線 采用Stata 10.0軟件將各協變量X1～X5擬合，得到聯合預測因子pre1，將各觀察對象原始協變量值代入方程得到每個觀察對象對應的pre2，再以pre2為觀察指標，建立關于病人死亡的ROC曲線。結果顯示，聯合預測因子pre2預測膿毒癥心肌損傷病人死亡的AUC大于各原始協變量的AUC，差異有統計學意義(P<0.05)。詳見圖2、表7。提示聯合預測因子pre2的工作效能高于僅使用超聲心動圖指標和血清H-FABP水平作為單一分析指標的工作效能。

圖2 聯合預測因子及各原始協變量對膿毒癥心肌損傷病人死亡預測的ROC曲線

表7 聯合預測因子及各原始協變量預測膿毒癥心肌損傷病人死亡的效能

2.5.3 聯合預測模型個體值預測 隨機抽取1例病人，各協變量賦值分別為X1=1，X2=1，X3=0，X4=0，X5=2，代入Logisitc方程logit(P)=3.684+0.215X1-0.508X2+0.016X3+0.056X4+0.748X5得到超聲心動圖和血清H-FABP水平對死亡事件的聯合預測logit(P)=0.480，小于最佳臨界值0.895，故預測準確率為87.47%的條件下，該病人可能結局為死亡。

3 討 論

膿毒癥是急診內科常見的危重癥，引起全身多個器官及臟器功能損害，其中心臟是損害嚴重的靶器官之一。有研究表明，超過50%的膿毒癥病人存在不同程度的心肌損傷，從而導致病人心功能受到抑制，危及生命[13]。因此，早期診斷識別膿毒癥心肌損傷，及時阻斷和逆轉病人心功能障礙的發生發展，對改善預后具有重要的臨床意義。

超聲心動圖是臨床常用的診斷心臟疾病的影像學手段，具有無創、無痛、無放射性等優點[14]。目前，膿毒癥心肌損害的研究主要集中在心臟超聲，膿毒癥心肌損害的早期識別主要基于LVEF降低[2]，左室收縮峰壓/左室舒張末壓下降，心臟收縮功能受損。本研究結果顯示，膿毒癥病人LAD、LVEDD均較對照組增加，LVEF和FS較對照組降低；心肌損傷組病情加重導致心臟功能受損加重，提示膿毒癥病人可能同時存在心室舒張功能與收縮功能不全，從而加速心肌功能受損。H-FABP廣泛存在于人體心肌細胞，在心肌細胞缺血、缺氧時，迅速釋放進入血液，對心肌早期微損傷的診斷具有較高的靈敏度和特異度[15]。齊洪娜等[16]研究顯示，心肌損傷病人血清H-FABP水平較非心肌損傷病人升高，且膿毒癥休克病人較嚴重膿毒癥病人H-FABP增加，對膿毒癥早期心肌損傷具有診斷價值。羅思文等[17]研究顯示，膿毒癥心肌損傷病人入院3 h、6 h血清H-FABP均高于膿毒癥非心肌損傷病人，H-FABP檢測可提高膿毒癥心肌損傷診斷的靈敏度。本研究結果也顯示，與對照組比較，膿毒癥病人血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平增加；心肌損傷組血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平較非心肌損傷組增加。相關性分析結果顯示，膿毒癥病人LVEF、FS與血清NT-proBNP、cTnI水平呈負相關，LVEDD、LAD及血清H-FABP與血清NT-proBNP和cTnI水平呈正相關。進一步診斷效能分析結果顯示，超聲心動圖聯合血清H-FABP具有較高的診斷效能，表現為診斷的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、陽性似然比、陰性似然比、Youden指數均優于單一指標診斷效能。

朱保月等[18]研究顯示，膿毒癥心肌損傷病人血清H-FABP與生存率呈負相關，表明H-FABP在老年膿毒癥病人心肌損傷的預后判斷中具有重要的臨床意義。本研究結果顯示，死亡病人LAD、LVEDD及血清H-FABP水平較存活病人升高，LVEF、FS較存活病人降低。Logistic回歸分析結果顯示，LAD、LVEDD、LVEF、FS及血清H-FABP均為膿毒癥心肌損傷病人住院期間死亡的危險預測因子，提示超聲心動圖聯合血清H-FABP可用于膿毒癥心肌損傷的早期診斷及預后評估。Pepe等[19]采用Logistic回歸模型擬合多項指標建立新的聯合預測因子方法，之后在多個領域得到廣泛應用[20-21]。相較于單一診斷或預測指標，聯合預測因子具有消除指標之間的混雜因素、提高ROC曲線工作效能等優點[22]。本研究將Logistic回歸分析中的獨立危險因子作為協變量生成聯合預測因子pre2，結果顯示，聯合預測因子pre2預測膿毒癥心肌損傷病人死亡的AUC大于各原始協變量的AUC，預測靈敏度為82.67%，特異度為93.36%，準確率為87.47%。提示聯合預測因子pre2的工作效能優于僅使用超聲心動圖指標和血清H-FABP水平作為單一指標的工作效能。

綜上所述，超聲心動圖檢查聯合血清H-FABP檢測可提高膿毒癥心肌損傷病人診斷效能，以超聲心動圖指標和血清H-FABP構建的膿毒癥心肌損傷聯合預測模型，預測效能較好，優于單一指標。本研究樣本量有限，預測效能可能存在一定的偏差，需大樣本量研究進行驗證。