超声心动图联合心肌损伤标志物及血流动力学监测对脓毒症患者心肌损伤及预后评估的价值

杜桂彬，王会迟，汤丽健，秘美玲，赵 娟

（1.河北中石油中心医院超声医学科，河北廊坊 065000；2.河北中石油中心医院重症医学科，河北廊坊 065000）

脓毒症是目前临床常见疾病，是由感染引起的全身性炎症反应综合征，该病症具有非常高的病死率［1］。随着医疗科技的不断进步，脓毒症集束化治疗逐渐在临床中得到推广，该治疗方案在一定程度上可改善脓毒症患者的预后情况，但是，到目前为止，脓毒症仍然具有非常高的病死率［2］。脓毒症有非常多并发症，其中心肌损伤属于常见并发症之一，据临床数据统计显示，心肌损伤在脓毒症患者中的发病率可高达40%以上，是导致脓毒症患者预后不良的关键因素［3］。曾有学者在研究中指出，一半以上脓毒症患者在早期会出现心功能障碍情况［4］。也有学者在研究中指出，脓毒症患者在不存在心肌损伤时，病死率在20%左右，而当患者伴有心肌损伤时其病死率可上升至90%［5］。因此，监测患者心肌损伤情况，及早进行有效治疗，可以有效改善脓毒症患者预后。寻找有效的心肌损伤评估标准是当前临床研究的热门课题。临床常采用心肌损伤标志物检测的方式进行心肌损伤情况评估，但是部分心肌损伤标志物出现时间较晚，对评估效果产生影响。本研究对入组脓毒症患者的心肌损伤标志物、超声心动图以及血流动力学相关指标进行分析，探究各项指标对脓毒症患者心肌损伤评估以及预后预测的价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取2017 年5 月至2019 年5 月河北中石油中心医院收治的脓毒症患者86 例，根据其预后情况将其分为存活组和死亡组，其中存活组患者58 例，死亡组患者28 例。存活组男38 例，女20 例，年龄（69.9±2.3）岁；死亡组男18 例，女10 例，年龄（70.4±2.5）岁。两组患者年龄、性别比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准：（1）患者年龄在40～90岁；（2）患者经临床检查确诊为脓毒症，且均符合脓毒症3.0 定义诊断标准；（3）患者在确诊当天均接受超声心动图检查；（4）患者在确诊当天以及确诊后3 d、7 d 均接受相关心肌损伤标志物检查。排除标准：（1）患者伴有心功能不全、急性冠状动脉综合征、心力衰竭等导致相关心肌损伤标志物升高的情况；（2）患者不符合纳入标准；（3）患者存在精神障碍或沟通障碍；（4）患者在确诊后7 d 内死亡。本次研究已获得本院伦理委员会批准。

1.2 方 法

在患者确诊当天、第3 天以及第7 天对患者相关心肌损伤标志物以及血流动力学相关参数进行检测记录，并在患者确诊当天为患者进行超声心动图检查。主要采用ATL 3500 超声仪（广州志恒医疗器械维修服务有限公司）和HP IE33 超声仪（上海欧启电子科技有限公司），ATL 3500 超声仪的超声探头的频率设置在2.5～4.0 MHz 之间，HP Sonos 3500 超声仪的超声探头的频率一般设置在4.0 MHz。

抽取患者上肢静脉血，采用离心机对所取样本进行离心处理，转速设置为3 000 r/min，离心时间设置为10 min，分离上层清液，采用化学发光免疫法对患者心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTNI）、心肌肌钙蛋白T（cardiac troponin T，cTNT）浓度进行检测，采用酶联免疫吸附法对患者氨基末端脑钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）浓度进行检测，采用超声心动图对患者左心室收缩末期内径（left ventricular end systolic dimension，LVESD）、左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、右心室内径（right ventricular diameter，RVD）以及二尖瓣口舒张早期最大流速与心房收缩期最大流速比值（ratio of maximal velocity of mitral orifice to maximum velocity of atrial contraction，E/A）进行测量。放置美国爱德华6 腔肺动脉漂浮导管监测中心静脉压（central venous pressure，CVP），连接FloTrac 传感器再接Vigileo 监测仪，连续性监测每搏量变异度（volume variation per stroke，SVV）、静脉血氧饱和度（venous oxygen saturation，SVO2）。

1.3 统计学分析

数据应用SPSS 18.0 进行分析。符合正态分布的计量资料用（）表示，组间使用独立样本t检验，组内比较采用单因素方差分析。各参数间的相关性以直线相关判断进行。受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）评估各指标判断预后的价值。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者不同时间点cTNT、cTNI 以及NTproBNP 浓度比较

在确诊当天、确诊后第3 天以及第7 天死亡组患者cTNT、cTNI 以及NT-proBNP 浓度均高于存活组患者，差异有统计学意义（P＜0.05），具体见表1。

表1 两组患者cTNT、cTNI 以及NT-proBNP 浓度比较 ［］

表1 两组患者cTNT、cTNI 以及NT-proBNP 浓度比较 ［］

注：与相同时间点存活组比较，*P＜0.05

2.2 两组患者超声心动图指标比较

死亡组患者LVEDD、LVESD 高于存活组患者，LVEF 低于存活组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者E/A、RVD 比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具体见表2。

2.3 两组患者血流动力学指标比较

死亡组患者CVP、SVO2低于存活组患者，SVV高于死亡组患者，差异有统计学意义（P＜0.05），具体见表3。

表2 两组患者超声心动图指标比较 ［］

表2 两组患者超声心动图指标比较 ［］

表3 两组患者超声心动图指标比较 ［］

表3 两组患者超声心动图指标比较 ［］

注：1 mmHg=0.133 kPa

2.4 患者确诊当天超声心动图以及血流动力学指标与心肌损伤标志物相关性分析结果

确诊当天死亡组以及存活组患者cTNT、cTNI以及NT-proBNP 浓度与LVEDD、LVESD 以及SVV存在正相关（P＜0.05），与LVEF 以及CVP、SVO2存在负相关（P＜0.05），与E/A、RV 无相关性（P＞0.05），具体见表4。

表4 确诊当天超声心动图以及血流动力学指标与心肌损伤标志物相关性分析结果

2.5 预后预测价值分析

多因素回归分析结果提示LVEDD、LVESD、cTNT、cTNI、NT-proBNP 以及SVV 是影响患者预后的独立危险因素。受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析结果显示，LVEDD、LVESD、cTNT、cTNI、NT-proBNP以及SVV均对脓毒症患者具有一定的预测价值，且cTNT 的预测价值＞NT-proBNP＞cTNI＞LVESD＞LVEDD＞SVV，具体见表5。

表5 预后预测价值分析

3 讨论

在脓毒症3.0 定义以及诊断标准中将脓毒症定义为机体对感染的反应失调，进而导致患者出现器官功能障碍。目前已有大量研究证实，心脏是脓毒症的重要损害靶器官之一，在脓毒症患者中，具有非常高的心肌损伤发生率［6］。随着医疗科技的不断进步，目前脓毒症的发病率已呈现明显下降趋势，但是仍然很高。因此，及早识别脓毒症早期症状非常关键，也是提高患者生存率的关键。

cTN 对于心肌肌肉的收缩可以起到调节作用，可分为cTNT、cTNI 以及cTNc 三种不同基因的亚基，大部分的cTNT 是以C-T-I 的复合物形成存在于细丝上，其中在心肌细胞胞浆中仅有少量的cTNT 会以游离的形式存在。而cTNI 在心肌细胞胞浆中的分布更少，绝大多数cTNI 会与心肌结构蛋白相结合。当脓毒症患者出现心脏损害时，心肌细胞会因为缺氧、缺血等多种因素而出现损伤情况，存在于细胞胞浆内的游离cTNT、cTNI 以及cTNC 首先会被释放进入血液循环中，而且心肌结构蛋白中的cTN 也会随后进入血液循环，因此，临床常采用检测患者cTN 浓度的方式对患者心肌损伤情况进行评估，目前临床用于疾病诊断的实验室cTN 为cTNI、cTNT［7］。NT-proBNP 主要存在心房和心室心肌细胞，属于利钠肽家族成员之一，绝大多数的NT-proBNP 是由心室分泌，NT-proBNP在健康者血液中具有非常低的浓度。目前已有大量学者在研究中指出，NT-proBNP 的心力衰竭恶化预测价值非常高，不仅可以反映患者疾病的严重程度，也可以反映心力衰竭患者生理、病理变化的代偿能力［8］。

脓毒症心肌损伤的机制可能是细胞外因素导致，如自主神经功能失调、循环心肌抑制物、血管内皮功能障碍、心肌微循环障碍以及心肌代谢改变等。也有可能是心肌细胞本身因素导致，如心肌线粒体功能障碍、细胞内钙调节失调、一氧化氮以及β肾上腺素能受体等。曾有学者在研究中指出，建立脓毒症大鼠模型，在光镜下观察大鼠心肌细胞，发现存在间质水肿、心肌纤维断裂以及心肌细胞变性等情况，而且在电镜下观察大鼠线粒体可发现存在溶解、脊断裂情况［9］。也有学者在研究中指出，脓毒症患者心肌受损程度与患者预后有着密切联系，损伤情况越重，患者预后情况越差［10］。有研究指出，心肌损害范围及程度与患者心肌cTN 浓度呈正相关，而且患者外周血内cTN 浓度越高，患者预后情况越差［11］。本研究通过对患者cTNI、cTNT 以及NT-proBNP 浓度进行分析，结果显示，死亡组患者与存活组患者比较，cTNI、cTNT 以及NT-proBNP 浓度明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），由此可以看出，患者外周血cTNI、cTNT 以及NT-proBNP 浓度越高，患者心肌损伤越严重，对心功能影响越大。

目前临床对患者左心室功能检查的“金标准”为心导管检查，但是该操作属于有创操作，且相对费用较为昂贵，对于操作人员的技术要求较高，使该技术的应用在临床中受到明显限制［12］。超声心动图属于无创操作，而且具有操作简单、价格低廉等优势，其中LVESD、LVEF 可以代表患者左心室收缩功能，而LVEDD、E/A 可以代表左心室舒张功能，数据获得相对比较简单［13］。曾有学者在研究中纳入脓毒症患者106 例，通过对患者进行经胸壁心脏超声检查，对不同心功能障碍患者病死率发生情况进行分析，研究结果显示，64%的患者存在心功能不全情况［14］。本研究对本院收治的脓毒症患者进行超声心动图检测，研究结果显示，死亡组患者LVEDD、LVESD 高于存活组患者，LVEF 低于存活组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者E/A、RV比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。提示患者LVEDD、LVESD 值越小以及LVEF 越大，患者心功能情况越好，而脓毒症患者存在心功能降低情况。本研究结果显示，LVEDD、LVESD、cTNT、cTNI、NT-proBNP 以及SVV 是影响患者预后的独立危险因素，而且该类指标数值越高患者死亡风险越高。本研究结果显示，确诊当天死亡组以及存活组患者cTNT、cTNI 以及NT-proBNP 浓度与LVEDD、LVESD、SVV存在正相关（P＜0.05），与LVEF、CVP、SVO2存在负相关（P＜0.05），与E/A、RV 无相关（P＞0.05）。因本研究所纳入样本量较少，今后还需纳入更多样本进行进一步分析，证实该研究结论。

曾有学者在研究中指出，与cTNI、cTNT 相比，NT-proBNP 对于脓毒症患者的死亡预测价值更高，可以有效识别高危患者，当患者存在NT-proBNP浓度过高时，可提示患者预后不良［15］。本研究对多因素筛查中的独立危险因素进行预测价值分析，研究结果显示，不同指标存在不同的ROC 曲线下面积。通过对比曲线下面积显示，LVEDD、LVESD、cTNT、cTNI、NT-proBNP 以及SVV 均对脓毒症患者具有一定的预测价值，且cTNT 的预测价值＞NT-proBNP＞cTNI＞ESD＞EDD＞SVV，而且其中灵敏度最高的指标为cTNT，特异度最高的指标为NT-proBNP。因此，在对脓毒症患者心肌损伤情况进行诊断及预测时可以采用两种指标联合的方式进行。本研究中通过心导管记录患者相关血流动力学指标，但是研究结果显示，所记录项目对于脓毒症心肌损伤以及预后预测的价值并不高。

综上所述，脓毒症患者LVEDD、LVESD、cTNT、cTNT、NT-proBNP 以及SVV 指标变化与患者心肌损伤有着明显相关性，且上述系列指标升高幅度越大，患者死亡风险越高。在预测患者预后方面，cTNT 预测价值及灵敏度最高，NT-proBNP 的特异度最高，在对脓毒症患者预后情况进行预测时可通过两种因子联合检测方式进行。