左心室整體縱向應變與膿毒癥/膿毒性休克患者預后的相關性分析

潘建能 許兆軍 陳碧新*

膿毒癥病程中常出現心肌頓抑，即膿毒性心肌病，據報道其發病率在10%～70%[1］。膿毒性心肌病與臨床預后的關系仍存在較大爭議，不同研究得出的結果存在較大矛盾[1-2］，究其原因，主要在于評估膿毒性心肌病的方法存在差異。由于左室射血分數（LVEF）等傳統超聲指標易受容量狀態、心臟壓力負荷及超聲束角度的影響，因此不能較好反映心臟收縮功能[3］。超聲斑點追蹤技術（STE）是通過計算機影像分析技術追蹤心肌超聲波“斑點”在收縮前后距離變化的一種新技術，左心室整體縱向應變（GLS）是其主要評估指標。GLS反映心內膜下縱向排列的心肌纖維功能，是心臟收縮末期心肌纖維長度與舒張末期原始長度相比的變化率[4］。由于心肌纖維對缺血和室壁應力變化特別敏感，因此GLS監測心臟收縮功能具有獨特優勢[5-6］。本文分析左心室GLS與膿毒癥/膿毒性休克預后的相關性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年11月至2019年12月中國科學院大學寧波華美醫院重癥監護病房（ICU）患者64例。納入標準：①年齡≥18歲；②符合膿毒癥或膿毒性休克診斷，膿毒癥診斷標準參照膿毒癥定義[7］，膿毒性休克定義為：膿毒癥伴明顯低血壓[動脈收縮壓（SBP）＜90 mmHg，或SBP下降＞40 mmHg］，且經過充分液體復蘇后仍需血管活性藥維持平均（MAP）≥65 mmHg，且血乳酸濃度＞2 mmol/L[7］。排除標準：①急性心肌梗死；②心肺復蘇后或心臟術后；③膿毒癥診斷時正使用正性肌力藥物；④心房顫動；⑤終末期腫瘤患者或難以復蘇的休克患者；⑥無法獲得滿意的超聲顯像。本項目經本院倫理委員會批準，患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 方法 患者在診斷明確后立即行床旁超聲心動圖檢查，并根據左心室GLS值進行分組。根據既往薈萃分析結果[8］（GLS正常值均數為-20%，負號表示運動方向，絕對值越大，表示形變程度越大，提示心臟收縮功能越好）分為低應變組（GLS絕對值＜20%）和高應變組（GLS絕對值≥20%）。患者參照拯救膿毒癥運動指南及其集束化方案更新版[9-10］進行初始液體復蘇。經胸超聲心動圖：所有超聲心動圖檢查均采用型號為CX-50（Phillips，USA）的超聲診斷儀，并由同一位超聲醫師完成。患者保持左側臥位以獲取良好的超聲顯像。取心尖四腔心切面及心尖二腔心切面，采用辛普森雙平面法描摹心內膜痕跡，測量左室舒張末期容積（LVEDV）、收縮末期容積（LVESV）、每搏輸出量（SV）及LVEF，并計算心排指數（CI）。獲取清晰的二腔心、三腔心及四腔心切面二維灰階動態影像，保存至少3個連續心動周期影像進行脫機處理以測量左心室GLS，數據由另一位研究人員導入QLAB 9.0軟件進行分析。兩位研究者對研究內容均不知情。收集兩組患者的一般資料，記錄兩組患者入組時血流動力學參數及氧合指數（PaO2/FiO2）等。在入組時測量中心靜脈壓（CVP），并進行血氣分析，監測中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）及血乳酸水平。記錄兩組患者在膿毒癥或膿毒性休克診斷后24 h液體輸入量及每小時尿量。觀察兩組患者的28 d生存情況。

1.3 統計學分析 采用SPSS 26.0統計軟件。符合正態分布計量以（±s）表示，用t檢驗；計數資料以n（%）表示，用χ2檢驗。相關性分析采用Pearson檢驗。使用多變量Cox回歸篩選影響28 d死亡率的獨立危險因素，并繪制受試者操作特征（ROC）曲線。采用Kaplan-Meier生存曲線比較兩組患者的28 d生存率。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 64例患者，29例為膿毒癥患者，35例診斷為膿毒性休克，低應變患者39例，高應變患者25例。男43例，女21例；年齡29～91（59±15）歲。低應變患者急性生理學與慢性健康狀況評分系統（APACHE）II評分及序貫器官衰竭（SOFA）評分均高于高應變患者（P＜0.05），且使用去甲腎上腺素的患者比例亦明顯更高（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者基線資料比較

2.2 血流動力學參數比較 低應變患者左心室GLS值絕對值低于高應變患者（P＜0.001）。低應變患者的ScvO2水平及每小時尿量比高應變患者更低（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者血流動力學參數及組織灌注指標比較（±s）

表2 兩組患者血流動力學參數及組織灌注指標比較（±s）

參數 低應變組（n=39）高應變組（n=25） t值 P值HR（次/min） 96±17 92±15 1.121 0.267 CVP（mmHg） 10±3 9±2 1.465 0.148 SBP（mmHg） 101±21 109±17 -1.705 0.093 DBP（mmHg） 55±9 58±8 -1.469 0.147 MAP（mmHg） 70±12 75±10 -1.771 0.081 LVEDV（mL） 84±7 86±6 -1.507 0.137 LVESV（mL） 37±7 38±4 -1.166 0.248 SV（mL） 47±5 48±6 -0.787 0.434 CI[L/（min·m）］ 3.3±0.5 3.4±0.6 -0.940 0.351 LVEF（%） 55±5 57±7 -1.805 0.076乳酸（mmol/L） 3.4±1.3 3.1±2.5 0.556 0.580 GLS（%） -13.8±2.4 -21.6±1.4 16.633 ＜0.001 ScvO2（%） 65±4 69±5 -3.228 0.002 24 h液體入量（mL） 3,242±1150 3,171±459 0.346 0.730每小時尿量[mL/（kg·h）］0.82±0.59 1.20±0.52 -2.643 0.010

2.3 相關性分析、生存分析與多變量COX回歸分析 Pearson相關分析顯示，左心室GLS與ScvO2（r=-0.424，P＜0.001）、LVEF（r=-0.293，P=0.019）及每小時尿量（r=-0.334，P=0.007）均呈負相關。低應變患者28 d生存率為56.4%低于高應變患者的80.0%（χ2=4.314，P=0.038）（見圖1）。COX回歸分析顯示，左心室GLS、APACHE II評分及乳酸均是預測28 d死亡率的獨立危險因素。ROC曲線顯示，以左心室GLS=-13.5%為最佳截斷值預測28 d內死亡的ROC曲線下面積為0.831，敏感度及特異度分別為59.1%及97.6%。見圖2、表3～4。

表3 COX回歸篩選影響膿毒癥及膿毒性休克患者28 d死亡率的危險因素

圖1 兩組患者28 d生存率比較

圖2 3種參數預測28 d內死亡的Roc曲線

表4 各獨立危險因素的預測性能

3 討論

本資料結果顯示，左心室GLS與ScvO2及每小時尿量呈負相關，且左心室GLS是預測膿毒癥/膿毒性休克28 d死亡率的獨立危險因素。膿毒癥/膿毒性休克患者在出現LVEF變化前就出現左心室GLS下降，提示左心室GLS較LVEF更敏感反映心臟收縮功能，從而與氧代謝平衡及短期生存情況顯著相關。

本資料結果顯示，左室收縮功能受損（GLS＞-20%）的膿毒癥/膿毒性休克患者占61%，這與ORDE等[11］的研究結果相似，該研究發現約69%的膿毒性休克患者出現左心室縱向應變率下降。本資料結果顯示，GLS低應變和高應變患者在傳統心臟超聲指標中比較差異無統計學意義，這可能與入組患者尚處于膿毒癥早期有關，此時左心室形態及功能尚未出現顯著變化，因此傳統心臟超聲指標不能監測出早期的微弱變化，這與以往諸多研究結果相似[12-13］，提示在傳統心臟超聲指標發生明顯變化之前GLS就能檢測到心肌功能障礙，因此在反映心功能方面較傳統超聲指標更為敏感。本資料結果顯示，GLS與ScvO2水平呈負相關，但與乳酸水平無相關性。與LANSPA等[14］研究結果相一致。

由于ScvO2能較好反映混合血氧飽和度（SvO2）變化，因此ScvO2在很大程度上能反映氧供（DO2）與氧耗（VO2）平衡情況。當患者出現DO2下降時，VO2的變化將出現2個階段變化：（1）DO2獨立期：在此階段VO2不隨DO2的下降而變化，VO2保持相對恒定。（2）DO2依賴期：當DO2下降到臨界值后進入DO2依賴期，此時DO2下降會引起VO2的下降，而氧攝取保持相對恒定[15］，由于進入DO2依賴期后會產生巨大氧債，從而導致乳酸水平的升高，研究發現，VO2依賴于DO2變化的患者乳酸水平高于VO2獨立于DO2變化的患者[16］。因此，當處于膿毒癥早期時，由于DO2下降不明顯，氧代謝狀態仍處于DO2獨立期，此時DO2的下降可引起ScvO2的下降，但由于氧債程度不大，此時乳酸水平并不會出現顯著變化。此外，本資料結果顯示，GLS與每小時尿量呈負相關，且GLS是28 d死亡率的獨立危險因素，以-13.5%預測28 d死亡率的敏感度及特異度分別是59.1%及97.6%。提示，左心室GLS或許可以作為膿毒癥氧代謝的一種無創評估指標，同時可以用于預判患者預后。

綜上所述，在膿毒癥或膿毒性休克患者中，左心室GLS與氧代謝情況相關，是預測28 d死亡率的良好指標，且超聲二維斑點追蹤技術在探測心臟收縮功能的微弱變化比傳統心超指標更為敏感。