先天性心脏病患儿介入治疗前后血清心肌型脂肪酸结合蛋白变化及相关因素分析

贺成光 朱筛成

先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）在出生缺陷性疾病中位于首位。据统计，我国每年有10万～20万CHD患儿出生，占全部活产婴儿的0.5%～1.0%，已成为危害儿童健康的头号杀手［1］。随着介入技术的不断发展，CHD介入治疗被越来越多地应用于复杂CHD的治疗，不仅可在解剖学上纠正左向右异常分流，还可改善患者心脏功能，恢复肺动脉压力［2］。但有研究表明CHD的介入治疗操作可能会引起心肌组织的损伤。目前临床上常选用心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）与肌酸激酶同工酶MB型（creatine kinase-myocardial band isoenzyme，CK-MB）作为心肌损伤标志物，然而其在心肌损伤早期敏感性不高，发病4 h以上才具有诊断价值［3-4］。因而寻找新的、能早期、灵敏地反映心肌缺血性损伤的生化指标对心肌缺血性疾病的诊断具有重要意义。心肌型脂肪酸结合蛋白（heart type fatty acid binding protein，H-FABP）是一种主要参与心肌细胞长链脂肪酸转运的小分子可溶性胞内蛋白，在心肌细胞内含量丰富，约占心肌细胞胞质蛋白的15%［5］。本研究旨在通过检测CHD患儿介入治疗前后体内H-FABP水平的变化，分析其与传统心肌损伤标志物的相关性及影响因素，进而探讨H-FABP作为判断CHD介入治疗后心肌损伤随访指标的可能性。

1 对象与方法

1. 1 研究对象

收集2019年1月至2020年6月在盐城市妇幼保健院心脏内科接受封堵器介入治疗的120例CHD患儿资料，其中男68例，女52例，年龄3～15（6.29±4.42）岁。按照CHD缺损类型［6］分为室间隔缺损（ventricular septal defect，VSD）组52例，房间隔缺损（atrial septal defect，ASD）组38例，动脉导管未闭（patent ductus arteriosus，PDA）组30例。本研究已获盐城市妇幼保健院伦理委员会审批（伦理批号：WYZLL［2018］1589），且试验方法严格按照相关试验规定。所有研究对象家属均已知悉相关权利和风险，自愿参与研究并签署知情同意书。

1. 2 纳入及排除标准

纳入标准：（1）根据美国胸外科医师学会（American College of Thoracic Surgeons， ACTS）/欧洲心胸外科学会（European Association f or Cardiothoracic Surgery，EACTS）先天性心脏病手术命名和数据库工程［7-8］相关标准，呼吸困难，心脏异常杂音等症状体征，进一步结合心电图、超声心动图、X线胸片、心脏CT等检查综合评定确诊为CHD；（2）美国麻醉医师学会（American Society of Anesthesiologists，ASA）分级Ⅱ～Ⅲ级；（3）美国纽约心脏病协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级Ⅱ～Ⅲ级；（4）符合相关手术适应证，初次接受心脏手术；（5）均行介入封堵术治疗。排除标准：（1）患有两种以上类型CHD；（2）介入术中出现呼吸困难或心搏骤停等严重并发症者；（3）合并肝、脑、肾、内分泌等其他疾病；（4）以往有心脏外科手术或其他心脏手术史者；（5）病例资料不完整。

1. 3 方法

1. 3. 1 基本检查及临床资料收集 所有入选患儿入院后均经查体、超声心动图、心电图、X线胸片、常规生化等检查以排除其他器质性疾病。通过电子病历系统收集所有研究对象临床资料（年龄、性别、身高、体重、ASA分级、NYHA心功能分级、肺动脉压力），根据身高、体重计算身体质量指数（body mass index，BMI），BMI=体重（kg）/身高2（m2）。收集术中手术时间、封堵器直径、封堵器释放次数、对比剂使用总量、是否行气管插管、术中失血量等资料。记录患者术后的早期预后指标，包括术后机械通气时间、重症监护病房（intensive care unit，ICU）停留时间和血管活性药物使用时间。机械通气时间＞48 h、ICU停留时间＞3 d、血管活性药物使用时间＞3 d为术后早期预后不良。

1. 3. 2 血清H-FABP、cTnI与CK-MB的检测 CHD患儿分别于施行介入术前，术后15 min、4 h、12 h和24 h抽取静脉血4 ml，加入含有EDTA和抑肽酶的抗凝试管中，3500 r/min离心10 min收集上清液，采用酶联免疫法测定血清中H-FABP、cTnI与CK-MB表达水平，试剂盒均购自上海酶联生物科技有限公司，所有操作严格按照试剂盒说明进行。采用Thermo酶标仪在450 nm下测定吸光度，根据标准曲线计算H-FABP、cTnI与CK-MB表达水平。

1. 3. 3 介入治疗方法 所有患儿均在局部麻醉或联合基础麻醉下进行介入封堵术治疗，PDA采用弹簧圈及蘑菇伞封堵法，ASD和VSD采用蘑菇伞封堵法［9］。术中根据缺损的部位、形态、直径选择封堵器，所用封堵器均购自美国AGA MEDICAL公司。VSD封堵：局部压迫右心室壁冠状血管裸区探准VSD分流方向位置为右心室壁穿刺点，超声逐步引导导丝、输送器穿过VSD，封堵器装入输送器分别释放封堵器左右伞盘。确认封堵器稳固，无残余分流，未影响到周围心内结构及血流动力学，观察20 min无心律失常发生即可释放封堵器。ASD封堵：在右心房远离房室沟区域或右心耳附近选择穿刺点，在超声下释放封堵器左右伞盘，推拉稳固，判断封堵器周围无残余分流，不影响二、三尖瓣启闭和上下腔静脉、肺静脉、冠状静脉窦回流，撤除输送器。PDA封堵：在肺动脉瓣环上方或右心室流出道做穿刺点，在超声引导下释放封堵器，确认封堵器牢固，周围无残余漏、未造成左肺动脉及降主动脉血流梗阻可释放封堵器。术后行彩色多普勒超声观察封堵器位置良好，无残余分流，无新发的瓣膜反流，且住院期间没有机械性溶血性贫血、恶性心律失常、紧急外科手术、死亡等严重并发症发生，即为介入治疗成功。

1. 4 统计学分析

所有数据采用SPSS 19.0进行统计学分析。计量资料以均值±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验。计数资料以频数或率（%）表示，组间比较采用χ2检验。以Pearson相关分析法分析H-FABP与cTnI、CK-MB的相关性。以多因素Logistic回归模型分析H-FABP升高的影响因素。以受试者工作特征（receiver operating characteristics，ROC）曲线分析H-FABP水平对患者术后早期预后指标的预测价值。双侧检验以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2. 1 患儿一般情况比较（表1）

表1 3 组患儿一般情况比较

各组年龄、性别、BMI、ASA分级Ⅱ级、NYHA心功能分级Ⅱ级、肺动脉压力等比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2. 2 手术治疗前后H-FABP、cTnI与CK-MB水平比较（表2）

表2 3 组患者手术治疗前后H-FABP、cTnI 与CK-MB水平比较（±s）

表2 3 组患者手术治疗前后H-FABP、cTnI 与CK-MB水平比较（±s）

注：a，与术前相比，P ＜0.05；b，与VSD 组相比，P ＜0.05；c，与PDA 组相比，P ＜0.05；H-FABP，心肌型脂肪酸结合蛋白；cTnI，心肌肌钙蛋白I；CK-MB，肌酸激酶同工酶MB 型；VSD，室间隔缺损；ASD，房间隔缺损；PDA，动脉导管未闭。

项目 VSD 组（52 例）ASD 组（38 例）PDA 组（30 例） P 值H-FABP（ng/ml） 术前 1.24± 0.36 1.23± 0.33 1.25± 0.29 0.912术后15 min 24.56± 7.28a 21.39± 5.21abc 24.47± 7.17a 0.039术后4 h 35.49± 8.80a 31.38± 7.59abc 36.04±10.94a 0.045术后12 h 7.45± 2.29a 6.52± 1.88abc 7.53± 2.01a 0.040术后24 h 1.41± 0.74 1.37± 0.82 1.39± 0.79 0.612 cTnI（ng/ml） 术前 1.12± 0.30 1.09± 0.26 1.13± 0.32 0.633术后15 min 1.35± 0.34a 1.20± 0.25abc 1.36± 0.29a 0.047术后4 h 2.25± 0.73a 1.88± 0.64abc 2.23± 0.67a 0.046术后12 h 3.58± 1.06a 3.11± 0.93abc 3.62± 1.09a 0.041术后24 h 2.36± 0.52a 2.10± 0.54abc 2.37± 0.52a 0.045 CK-MB（U/L） 术前 11.54± 5.06 11.63± 6.02 11.59± 5.72 0.879术后15 min 19.85± 4.52a 17.42± 4.65abc 19.92± 4.83a 0.037术后4 h 30.23± 9.43a 26.03± 8.57abc 30.74± 8.96a 0.044术后12 h 53.72±14.25a 47.35±12.76abc 53.88±13.17a 0.046术后24 h 34.27± 9.93a 32.09± 9.28abc 34.83± 9.66a 0.039

各组术前H-FABP、cTnI、CK-MB 水平均值均在正常范围内，术后15 min至术后12 h，各组H-FABP、cTnI和CK-MB水平较术前相比均有显著升高（均P＜0.05）。术后24 h，各组H-FABP 水平恢复至正常水平，与术前相比差异均无统计学意义（均P＞0.05），cTnI和CK-MB仍显著高于术前（均P＜0.05）。各组H-FABP均于术后4 h达到峰值水平，cTnI和CK-MB于术后12 h达到峰值水平，H-FABP达到峰值的时间早于cTnI和CK-MB。ASD组H-FABP水平在术后15 min、4 h和12 h显著低于VSD组（P=0.043、0.023、0.043）和PDA组（P=0.037、0.042、0.044），cTnI水平在术后15 min、4 h、12 h及24 h显著低于VSD组（P=0.024、0.014、0.046、0.023）和PDA组（P=0.017、0.032、0.041、0.041）， CK-MB水平在术后15 min、4 h、12 h及24 h显著低于VSD组（P=0.015、0.033、0.031、0.046）和PDA组（P=0.034、0.031、0.043、0.044）。

2. 3 H-FABP与cTnI、CK-MB的相关性

H-FABP与cTnI和CK-MB峰值水平均呈显著正相关（r=0.760、0.707，均P＜0.001），见图1。

图1 心肌型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）与心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶 MB 型（CK-MB）的相关性

2. 4 介入治疗后不同H-FABP水平患者的基本资料比较（表3）

表3 介入治疗后不同H-FABP 水平患者的基本资料比较

H-FABP升高组CHD患儿年龄、BMI、NYHA心功能分级Ⅱ级占比显著低于H-FABP正常组，而病理类型为非ASD占比、封堵器直径、封堵器释放次数、手术时间、肺动脉压力和对比剂总量显著高于H-FABP正常组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

2. 5 介入治疗后H-FABP升高的影响因素分析（表4）

表4 介入治疗后H-FABP 升高的影响因素分析

单因素Logistic回归分析显示年龄、BMI、病理类型、NYHA心功能分级、封堵器直径、封堵器释放次数、手术时间、肺动脉压力、对比剂总量均是介入治疗后H-FABP升高的影响因素。将单因素分析有统计学意义的变量纳入多因素Logistic回归分析模型，BMI＜14 kg/m2、病理类型为非ASD、封堵器直径≥10 mm、封堵器释放次数≥3次、手术时间≥60 min、对比剂总量≥2 ml/kg均是CHD患儿介入治疗后H-FABP升高的独立危险因素（均P＜0.05）。

2. 6 H-FABP对患者术后早期预后的影响及预测价值

H-FABP升高组患者的机械通气时间、ICU停留时间、血管活性药物使用时间明显长于H-FABP正常组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表5。H-FABP预测机械通气时间＞48 h、ICU停留时间＞3 d、血管活性药物使用时间＞3 d的ROC曲线下面积分别为0.842（95%CI0.806～0.883，P＜0.001）、0.817（95%CI0.779～0.855，P＜0.001）和0.768（95%CI0.728～0.802，P＜0.001），灵敏度分别为86.42%、82.69%和79.28%，特异度分别为81.62%、78.35%和75.26%，均具有较高的预测价值，见图2。

图2 H-FABP 预测患者术后早期预后指标的ROC 曲线

表5 H-FABP 升高组与H-FABP 正常组预后情况的比较（±s）

表5 H-FABP 升高组与H-FABP 正常组预后情况的比较（±s）

注：H-FABP，心肌型脂肪酸结合蛋白；ICU，重症监护病房。

项目 H-FABP 升高组（78 例）H-FABP 正常组（42 例） t 值 P 值机械通气时间（h） 48.72±8.61 31.95±7.28 10.628 ＜0.001 ICU 停留时间（d） 5.49±1.02 3.54±0.96 10.193 ＜0.001血管活性药物使用时间（d） 3.85±0.64 2.63±0.52 11.290 ＜0.001

3 讨论

据估计约65%CHD患儿可通过介入治疗得到根治［10］。虽然介入治疗的微创手术成功率较高、住院时间短，但仍会带来一定的心肌损伤风险。研究显示CHD的介入治疗操作过程中导丝、导管以及跨越缺损口的输送长鞘与心肌细胞间的接触摩擦，封堵器的两面伞叶对心内膜的机械摩损和挤压以及术中对比剂的使用均可能引起对心肌组织的损伤［11］。心肌特异性标志蛋白是存在于心肌细胞中的一类可溶性胞浆蛋白，当心肌细胞受损时释放入血［12］。cTnI和CK-MB是传统的心肌损伤标志物，然而其仅在细胞膜完整性被破坏后才在血中被检出，因而不能很好地用于心肌损伤早期诊断［13］。H-FABP 是一种由132个氨基酸残基组成的低分子量可溶性胞浆蛋白，对心肌有保护作用，主要表现在心肌缺血缺氧时，H-FABP能够清除细胞内积聚的长链脂肪酸，从而减轻缺血缺氧对心肌细胞的损伤［14］。研究显示，H-FABP在心肌损伤时迅速大量释放到外周循环中，在心肌缺血15 min后即可在血液中检测出来，4～8 h达到峰值水平，12～24 h恢复到基线水平，但在正常情况下血液中的浓度很低，因而作为心肌损伤的指标具有较高的特异性［15］。

本研究发现，术后VSD、PDA和ASD组患儿H-FABP、cTnI、CK-MB水平均较术前显著升高，说明介入治疗会引起心肌损伤。H-FABP在术后15 min开始升高，术后4 h达到峰值，随后逐渐下降，术后24 h恢复到基线水平。而cTnI和CK-MB在术后12 h达到峰值水平，术后24 h仍保持较高水平，提示cTnI和CK-MB在心肌损伤后出现较晚，更适合回顾性诊断，而早期诊断心肌损伤的意义不明显。H-FABP水平出现峰值的时间点和开始下降的时间点明显早于cTnI、CKMB，对儿童CHD介入治疗手术早期心肌损伤诊断具有潜在的应用价值。Suresh等［16］通过对VSD修补术患儿的研究也发现H-FABP对早期预测儿童CHD手术围术期心肌损伤具有积极意义。Namat等［17］研究比较H-FABP、cTnI和CK-MB在冠状动脉旁路移植术围术期升主动脉开放后5 min、1 h、1 d、10 d的变化时发现，H-FABP峰值出现时间早于cTnI、CKMB，能更好地用于心肌损伤的早期诊断。此外，本研究还发现H-FABP的峰值水平与cTnI和CK-MB的峰值水平均呈显著正相关，进一步证明H-FABP可以用于反映心肌损伤程度。Jo等［18］在单瓣置换术和双瓣置换术的研究中也发现H-FABP峰值水平与cTnI、CK-MB峰值水平具有良好的相关性。以上研究表明H-FABP、cTnI、CK-MB均是反映CHD介入治疗术后心肌损伤的评价指标，其中H-FABP在心肌损伤中的变化早于经典的cTnI、CK-MB等指标，因而可能具有更高的早期应用价值，但同时由于H-FABP是新型的心肌损伤标志物，与经典的cTnI、CK-MB等比较，暂未进入临床指南，其大规模的临床使用还需要累积更多的临床证据。

本研究发现年龄、BMI、NYHA心功能分级、病理类型、封堵器直径、封堵器释放次数、手术时间、肺动脉压力和对比剂总量在H-FABP升高组和正常组均具有差异。进一步的多因素Logistic回归分析发现BMI＜14 kg/m2、病理类型为非ASD、封堵器直径≥10 mm、封堵器释放次数≥3次、手术时间≥60 min和对比剂总量≥2 ml/kg均是CHD患儿介入治疗后H-FABP升高的独立危险因素。研究显示，体质量与介入治疗造成的心肌损伤具有一定的相关性，患儿体质量越轻，心肌发育越不完善，不成熟的心肌组织更易受到手术创伤［19］。ASD组H-FABP、cTnI、CK-MB水平在术后不同程度地低于VSD组和PDA组可能与VSD、PDA患儿分流速度快、原有心肌损害程度重有关。封堵器的大小与心肌细胞的接触面呈正相关，摩擦造成的心肌损伤也越大。对比剂在造影时使用，具有一定的化学毒性，可通过缺损的细胞造成心肌损伤。封堵器释放时可能通过封堵器的左右盘面对心肌组织机械摩擦，多次释放会增加患儿心肌损伤的概率。手术时间越长，心肌与导管接触的时间就越长，心肌受到创伤的概率也越高，而心功能分级和肺动脉压力可在一定程度上影响手术时间［20］。因此临床应规范介入操作，术前尽可能改善心功能及降低肺动脉高压，提高操作技巧，减少操作时间，减少释放封堵器次数，从而减少介入治疗对心肌的损害，提高介入治疗的安全性。本研究结果显示，H-FABP升高组患儿的机械通气时间、ICU停留时间、血管活性药物使用时间明显延长，H-FABP对患者不良预后指标机械通气时间＞48 h、ICU停留时间＞3 d、血管活性药物使用时间＞3 d有较高的预测价值。围术期动态监测H-FABP的水平有利于早期判断患儿术后的机械通气时间、ICU停留时间、血管活性药物使用时间等早期预后指标，及时采取相应干预措施，改善患者的预后水平。

综上所述，本研究发现H-FABP在儿童CHD介入治疗术后早期显著升高，对患儿术后心肌损伤的诊断较传统心肌标志物更具有早期应用价值。CHD患儿介入治疗术中H-FABP的升高受到患儿BMI、病理类型、封堵器直径、封堵器释放次数、手术时间和对比剂总量的影响，动态监测H-FABP的水平有利于及时采取干预措施，降低心肌损伤危害。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突