IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合对肺炎并发心力衰竭患儿的诊断价值

李清涛 陈红云 张蕾 李芹 张曼 孙军锋 田利远

1河北省儿童医院呼吸一科,石家庄050031;2南皮县人民医院儿科,沧州061500通信作者：田利远,Email:Tianly2007@sina.com

肺炎是指由不同病原体或其他因素引起的肺部炎症,并且是婴儿和幼儿中常见的儿科疾病,对儿童的健康构成威胁,其发病率和病死率排名第一,占儿科住院患者的24.5%～65.2%[1]。由于幼年,严重疾病和快速变化,儿童经常同时患有急性心力衰竭,呼吸衰竭甚至中毒性脑病[2]。胰岛素样生长因子1 (insulin like growth factor 1,IGF-1)在功能和结构上类似于胰岛素,并且是参与介导生长和发育的蛋白质家族的成员[3]。Al-Obaidi等[4]发现血清IGF-1水平与心力衰竭的严重程度有明显差异,可能在代偿性心力衰竭中起重要作用。D-二聚体(D-dimer)浓度可以通过血液测试来确定以帮助诊断血栓形成[5]。Hamatani等[6]发现血清中D-dimer浓度与心力衰竭患者密切相关。心脏肌钙蛋白I(cardiac troponin I,c TnI)是形成横纹肌细丝的肌钙蛋白复合物的3 个亚基之一[7]。Lee等[8]发现c TnI水平升高是肺炎患者的独立预测因子。降钙素原 (procalcitonin,PCT)参与钙调节并起到调节磷代谢的作用[9]。Banach 等[10]发现PCT 浓度升高可能是心力衰竭患者预后较差的一个预测指标。基于此,本研究旨在探讨IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合对肺炎并发心力衰竭患儿的诊断价值。

1 对象与方法

1.1 一般资料 纳入2016年5月至2018年5月河北省儿童医院收治的肺炎并发心力衰竭患儿80例为研究组,其中男42例,女38例;年龄(5.28±3.15)岁,年龄范围为2～8 岁;病程 (6.9±2.1)d,病程范围为2～10 d。80例肺炎并发心力衰竭患儿均经河北省儿童医院检查证实。诊断标准：(1)安静状态下呼吸突然＞60次/min; (2)安静状态下心率突然增快＞180次/min;(3)突然极度烦躁不安、明显发绀、面色苍白或发灰、毛细血管再充盈时间延长;(4)心音低钝、奔马律、颈静脉怒张;(5)肝脏迅速增大;(6)少尿或无尿、眼睑或双下肢水肿;(7)患儿的左室射血分数低于45%;(8)患儿均有心功能下降、发热、咳喘等临床表现。排除标准：(1)严重心、肝、肾功能损害者;(2)患有癌症者;(3)患有全身性炎症性疾病的患者。同时,河北省儿童医院体检的健康体检者80名为对照组;其中男45 名,女35 名;年龄(5.44±3.20)岁,年龄范围为2～8岁。2组一般资料比较,差异均无统计学意义 (P 值均＞0.05),可纳入此次分析。该研究符合 《赫尔辛基宣言》的原则。患者监护人均签署知情同意书。

1.2 酶联免疫吸附试验 (enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 取研究组和对照组肘前静脉血6 ml进行ELISA。IGF-1 ELISA试剂盒购自上海恒斐生物科技有限公司 (货号：CSB-E04580h-1)。D-dimer ELISA 试剂盒购自上海将来实业股份有限公司 (货号：0-126528)。c TnIELISA 试剂盒购自上海康朗生物科技有限公司(货号：KL00503)。PCTELISA 试剂盒购自南京 赛 泓 瑞 生 物 科 技 有 限 公 司 (货 号：SCA689 Hu02)。根据相应说明书检测2组血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达量。

1.3 统计学分析 采用PRISM 7.0软件进行统计分析。计量资料以x-±s 表示,组间比较采用t 检验。采用受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic curve,ROC) 分 析 IGF-1、Ddimer、c TnI和PCT 检测肺炎并发心力衰竭患的临床诊断价值。P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达水平 研究组血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达量均高于健康体检者 (P 值均＜0.05)。见表1。

2.2 血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 诊断肺炎并发心力衰竭患儿的ROC 曲线分析 IGF-1的ROC曲线下面积(area under curve,AUC)为0.86±0.03,95%CI：0.810～0.927,以IGF-1的阳性临界值14.67 m U/L,其诊断敏感度为75%,特异度为93%;D-dimer的AUC=0.79±0.03,95%CI：0.711～0.864,以D-dimer的阳性临界值500.39μg/L,其诊断敏感度为84%,特异 度 为81%;c TnI 的 AUC=0.82±0.03,95%CI：0.756～0.892),以c TnI的阳性临界值2.48 g/L,其诊断敏感度为80%,特异度为80%;PCT 的AUC=0.83±0.03,95%CI：0.766～0.902,以PCT的阳性临界值80.96 ng/L,其诊断敏感度为84%,特异度为84%。见图1、表2。

表1 2组血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达水平 (x-±s)

图1 血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 诊断肺炎并发心力衰竭患儿的受试者工作特征曲线

表2 血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 诊断肺炎并发心力衰竭患儿的敏感度、特异度和曲线下面积

2.3 IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合诊断肺炎并发心力衰竭患儿 患有肺炎并发心力衰竭的为真阳性,未患有肺炎并发心力衰竭的为真阴性。以IGF-1的阳性临界值14.67 m U/L,D-dimer的阳性 临 界 值500.39 μg/L,c TnI 的 阳 性 临 界 值2.48 g/L,PCT 的阳性临界值80.96 ng/L 为诊断界限,三者全满足者为联合诊断阳性。血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合诊断对肺炎并发心力衰竭诊断的敏感度为87.50% (70/80),特异度为91.25% (73/80),准确度为89.38% (143/160)。见表3。

3 讨论

目前幼儿肺炎仍然是全球流行病,且是5岁以下儿童死亡的主要原因。全世界每年约有1.56亿肺炎患者(包括成年人),2015年,肺炎及其并发症导致约92万5岁以下儿童死亡[11-12]。心力衰竭等心脏事件是与发病率和病死率增加相关的主要幼儿肺炎并发症之一[13]。尽早对肺炎并发心力衰竭患儿进行诊断迫在眉睫。本研究通过ELISA 检测肺炎并发心力衰竭患儿与健康体检者血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达量并评价其联合诊断幼儿肺炎并发心力衰竭的价值,发现血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合对肺炎并发心力衰竭患儿的诊断的敏感度为87.50%,特异度为91.25%,准确度为89.38%。

表3 IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合诊断肺炎并发心力衰竭患儿 (例)

IGF-1直接参与心肌细胞生长和肥大[14]。本研究发现肺炎并发心力衰竭患儿血清中IGF-1的表达量高于健康体检者,差异有统计学意义 (P ＜0.001)。Serneri等[15]的研究表明,IGF-1 参与左心室肥厚且与血流动力学超负荷类型和心室功能有关。他们还报道了收缩末期心室壁应力＞90 kdyne/cm2的患者冠状窦中检测不到IGF-1水平,提示心力衰竭的进展可能部分地受到心肌产生IGF-1的影响,且此影响是由心肌细胞生长和肥大介导。

D-dimer是一种可溶性单纤维降解产物,在交联的单纤维网络中产生[16]。本研究发现肺炎并发心力衰竭患儿血清中D-dimer的表达量高于健康体检者,差异有统计学意义 (P ＜0.001)。血清中D-dimer浓度的升高伴随着短期内血栓栓塞的风险提高,提示D-dimer可能是造成肺炎并发心力衰竭患者血栓栓塞症的原因之一[6,17]。

本研究发现肺炎并发心力衰竭患儿血清中c TnI的表达量高于健康体检者,差异有统计学意义(P ＜0.001)。肺和心脏是非常密切相关的器官。Chang等[18]观察到,pro-BNP和c TnI水平升高是住院患者COPD 急性加重期患者早期病死率的强预测因子,与其他已知的预后指标无关。Rivara等[19]报道,ARDS患者的c TnI水平常升高(67%),c TnI水平升高与不良后果相关,包括死亡、器官衰竭,提示c TnI水平的升高可能是造成肺炎并发心力衰竭患儿死亡的原因之一。

本研究发现肺炎并发心力衰竭患儿血清中PCT 的表达量高于健康体检者,差异有统计学意义(P ＜0.001)。Villanueva等[20]在心力衰竭的261例患者中评估了PCT 水平以及多种其他免疫和炎症标志物。PCT 浓度和炎症的替代标志物之间存在显著相关性,包括低白细胞计数、低淋巴细胞数、低高密度脂蛋白和内毒素水平。心力衰竭患者不仅肠道通透性增加,而且在该群体中也观察到大量细菌和真菌过度生长,提示肺炎并发心力衰竭患儿通过肠壁细菌移位引起的内毒素刺激导致了血清中PCT 含量的升高。

相较于IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的单向诊断,IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 联合对肺炎并发心力衰竭患儿的诊断的敏感度和特异度均有提高。相较于四者联合诊断,血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的单向诊断可能也是其他疾病的指标,例如IGF-1 可诊断骨质疏松症[21],D-dimer可诊断下肢深静脉血栓[22],c TnI可诊断急性冠状动脉综合征[23],PCT 可诊断婴幼儿感染性疾病[24-25]。

综上所述,血清中IGF-1、D-dimer、c TnI和PCT 的表达量检测可作为肺炎并发心力衰竭患儿的潜在标志物。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突