含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染預測模型的構建及價值

王肖雅，胡 丹，蘭 超，王麗杰，王 司

近年來，心力衰竭患病人數顯著增加，其中老年心力衰竭患病率高達75%[1-2]。感染為心力衰竭加重常見誘因，特別是呼吸系統感染最為常見，肺部感染可一定程度增加肺循環阻力，加重心室收縮后負荷，造成心力衰竭惡化，致使患者死亡風險明顯增加[3]。因此，有效預測、防控肺部感染對老年慢性心力衰竭患者預后尤為關鍵，以往國內外就此進行了大量研究[4-5]，但大多局限于年齡和基礎疾病等引發肺部感染的危險因素。近年有研究發現免疫炎癥反應在肺部感染的發生和發展中起關鍵作用[6]。免疫炎癥反應主要體現在外周血免疫炎性指標水平的變化，如T淋巴細胞亞群、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)和C反應蛋白(CRP)等，已有較多研究證實上述免疫炎性指標是預測肺部感染的重要指標[7-8]，然而多數研究僅局限于單一指標的分析，缺乏全面系統的研究。基于此，本研究選取老年慢性心力衰竭180例的臨床資料進行回顧性分析，并構建含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染預測模型，探討免疫炎癥反應對老年慢性心力衰竭患者肺部感染發生的影響及所構建預測模型的臨床獲益，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年4月—2020年4月我院收治的老年慢性心力衰竭180例。納入標準：①均符合慢性心力衰竭相關診斷標準[9]；②年齡>60歲；③臨床資料詳細完整；④患者和(或)其家屬簽署相關知情同意書。排除標準：①入院前合并肺部感染者；②伴免疫系統或全身感染性疾病者；③合并肝腎功能障礙者；④有入院前3個月內外傷或手術史者；⑤入院前3個月內使用免疫抑制劑者；⑥合并惡性腫瘤者。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準(202206140607)。

1.2研究方法 ①一般資料采集：一般資料包括性別、年齡、住院時間、體質量指數(BMI)、心功能分級、吸煙史、飲酒史、合并高血壓、合并糖尿病、合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)、預防性應用抗菌藥物及侵入性操作。②免疫炎性指標采集：所有患者入院時抽取空腹肘靜脈血5 ml，免疫指標(CD3+、CD4+和CD8+)采用流式細胞分析儀(德國Miltenyi MACSQuant Analyzer)檢測，炎性指標(TNF-α、IL-6和CRP)采用酶聯免疫吸附試驗試劑盒(上海恒遠生物科技)檢測，嚴格遵循儀器及試劑盒說明書進行操作。③肺部感染評價：符合《醫院感染診斷標準(試行)》[10]中相關診斷標準，且經細菌培養及實驗室檢查確診。

2 結果

2.1老年慢性心力衰竭患者肺部感染發生情況 住院期間，老年慢性心力衰竭180例中46例(25.56%)并發肺部感染歸為感染組，134例(74.44%)未并發肺部感染歸為非感染組。

2.2老年慢性心力衰竭是否肺部感染2組一般資料比較 2組年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD和侵入性操作比較差異有統計學意義(P<0.01)，見表1。

表1 2組老年慢性心力衰竭一般資料比較

2.3老年慢性心力衰竭是否肺部感染2組血清免疫炎性指標比較 感染組免疫指標CD3+、CD4+低于非感染組，免疫指標CD8+及炎性指標TNF-α、IL-6、CRP高于非感染組(P<0.01)，見表2。

表2 2組老年慢性心力衰竭血清免疫炎性指標比較

2.4老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素多因素Logistic回歸分析 多因素Logistic回歸分析結果顯示，年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫指標(CD3+、CD4+、CD8+)、炎性指標(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨立影響因素(P<0.01)，見表3。

表3 老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素多因素Logistic回歸分析

2.5列線圖預測模型構建與評估 將老年慢性心力衰竭患者肺部感染發生的獨立影響因素納入列線圖預測模型，結果顯示一致性指數為0.869(95%CI:0.804，0.919)，校正曲線顯示列線圖預測模型與實際觀察的相關性較好，平均絕對誤差為0.024，見圖1、2。

圖1 老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型

圖2 老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型校正曲線

2.6列線圖預測模型臨床獲益決策曲線分析 通過繪制決策曲線分析含免疫炎性指標與不含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型的臨床獲益，發現當含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型預測值在0～0.9區間時，可提供附加臨床獲益，見圖3。

圖3 含與不含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型的決策曲線

3 討論

本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫指標(CD3+、CD4+、CD8+)、炎性指標(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨立影響因素。我們結合上述影響因素成功構建了老年慢性心力衰竭患者肺部感染發生的列線圖預測模型，結果顯示列線圖預測模型預測老年慢性心力衰竭患者肺部感染的一致性指數為0.869(95%CI:0.804，0.919)；決策曲線分析結果顯示，當含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型預測值在0～0.9區間時，可提供附加臨床獲益。由于本研究選取的免疫炎性指標常規可用且可準確測量，故由此建立的列線圖預測模型是預測老年慢性心力衰竭患者肺部感染的有效且廉價的方法。

現階段臨床對于慢性心力衰竭并發肺部感染影響因素尚無統一意見，以往多認為與年齡和合并基礎疾病等有關。本研究結合以往文獻納入性別、年齡、住院時間、BMI、心功能分級、吸煙史、飲酒史、合并高血壓、合并糖尿病、合并COPD、預防性應用抗菌藥物及侵入性操作等進行單因素分析，發現年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD及侵入性操作均與老年慢性心力衰竭患者肺部感染有關。進一步行多因素Logistic回歸分析發現，年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD及侵入性操作均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨立影響因素，證實年齡及基礎疾病為老年慢性心力衰竭患者肺部感染影響因素，同時還表明住院時間和侵入性操作亦為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的影響因素。分析其原因為隨著老年慢性心力衰竭患者住院時間延長，增加臥床時間，加之患者大量頻繁進行侵入性檢查或接觸醫療設備，致使患者在醫院病原微生物下暴露時間明顯增加，從而導致交叉感染風險增加[11]；侵入性操作，如實施氣管切開或氣管插管等會在一定程度上損傷呼吸道黏膜，引發肺部感染[12]。

除此之外，近年機體免疫炎癥反應在肺部感染病理過程中的關鍵作用已得到越來越多的學者重視及認可[13]。慢性心力衰竭患者通常伴隨一定程度的免疫炎癥反應，機體微環境與肺部感染的關系逐漸成為肺部感染預測新方向。T淋巴細胞亞群為體內重要免疫細胞，已有研究證實，其與心力衰竭病情程度有關[14]。TNF-α由活化的單核細胞或巨噬細胞產生，促進中性粒細胞吞噬，具有促炎性細胞分化及抗感染等作用，而IL-6主要由活化T細胞及成纖維細胞釋放，在機體受到感染時，二者水平明顯升高，且二者水平升高抑制了機體免疫功能，而機體免疫功能下降增加患者再次感染風險。有研究證實，TNF-α和IL-6是參與心力衰竭病情演變的最主要促炎性細胞因子[15]。CRP為急性時相反應蛋白，急性感染時其水平急劇升高，是臨床上感染性疾病診斷與病情評估的最常用炎性指標之一。分析免疫炎性指標預測老年心力衰竭患者肺部感染的機制可能是老年慢性心力衰竭患者機體本身即存在免疫炎癥反應，CD3+、CD4+、CD8+及TNF-α、IL-6、CRP隨之異常，且免疫炎癥反應參與病情進展，炎癥反應加重進一步抑制免疫功能，致使機體抵御病原微生物入侵能力下降，增加肺部感染發生風險。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，免疫指標(CD3+、CD4+、CD8+)和炎性指標(TNF-α、IL-6、CRP)均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨立影響因素，證實上述結論。

決策曲線是一種評價凈獲益最大的方法，本研究中不含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型的決策曲線與2條極端曲線較為接近，即應用價值較低；而在一個肺部感染發生風險概率較大，達到某個閾值區間范圍內，含免疫炎性指標的老年慢性心力衰竭患者肺部感染列線圖預測模型獲益均比極端曲線高，故可選擇閾值范圍較大，相對安全，同時也說明了本研究構建的列線圖預測模型預測價值較高。

總之，年齡、住院時間、合并糖尿病、合并COPD、侵入性操作及免疫炎性指標均為老年慢性心力衰竭患者肺部感染的獨立影響因素，含免疫炎性指標的列線圖預測模型可提高老年慢性心力衰竭患者肺部感染的預測準確性。然而，本研究樣本量較少，且未進行外部驗證，有待擴大樣本量進一步研究證實本研究結論。