超声心动图联合血清H-FABP对脓毒症心肌损伤病人的诊断及预后价值分析

郭筱王，武 冬

脓毒症是感染引起的机体炎症反应失控，导致危及生命的器官功能障碍[1]，是急危重症领域的常见疾病之一，具有较高的发病率和死亡率。心肌损伤是脓毒症常见的并发症，发生率超过40%，是加速脓毒症病情进展导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)及预后不良的重要因素[2-3]。相关研究显示，约50%的脓毒症病人可能有心功能不全并发症，与无心功能障碍病人比较，病死率增加，故对脓毒症心肌损伤病人进行早期诊断、评估病情严重程度及临床预后具有重要的临床意义[4-5]。目前，国内诊断脓毒症心功能障碍主要依据临床表现、心脏超声和心肌标志物检测[6]。心型脂肪酸结合蛋白(heart fatty acid binding protein，H-FABP)是诊断心肌损伤的敏感标志物，是心肌细胞浆中丰富的蛋白之一，可结合、摄取和转运长链脂肪酸，细胞损伤后迅速由心肌细胞释放入血[7]。单一指标较难同时兼顾灵敏度、特异度和准确性。本研究采用超声心动图联合血清H-FABP检测诊断脓毒症病人心肌损伤及预后价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 参照2018年2月—2020年5月我院急诊内科收治的86例脓毒症病人，年龄24～69(65.74±7.91)岁。根据超声心动图结果，左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)≥54 mm，左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)≤50%提示合并心肌损伤，将病人分为心肌损伤组(29例)和非心肌损伤组(57例)。另选取同期在我院进行体检的30名健康者作为对照组。

1.1.1 诊断标准 参照2016年《脓毒症和脓毒症休克管理国际指南Sepsis-3》[8]及心肌损伤[9]诊断标准。

1.1.2 排除标准 年龄<18岁或>80岁；病例资料不完善；急性冠脉综合征、急性心功能不全或急性活动性心肌炎；心脏手术后及胸外心脏按压心肺复苏、电除颤、直流电复律术后；既往有先天性心脏病、肿瘤及自身免疫缺陷病史；急性或慢性肝肾功能衰竭；妊娠或哺乳期妇女；病人或家属不配合研究，依从性较差。

1.2 方法 脓毒症病人及健康者入院后记录年龄、性别、体质指数(body mass index，BMI)；测量研究对象收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)；采集肘静脉血10 mL，离心(速度3 000 r/min)分离血清冷冻，采用SSJ-2型多功能免疫检测仪(美国ReLIA生物科技公司)测定所有研究对象血清H-FABP、N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)及肌钙蛋白I(cTnI)水平；入院后24 h采用迈瑞便携式超声诊断仪M9对病人行超声心动图检查，测定左房内径(left atrial diameter，LAD)、LVEDD、LVEF、短轴缩短率(fraction shortening，FS)。

2 结 果

2.1 对照组、心肌损伤组及非心肌损伤组临床资料比较 对照组、心肌损伤组及非心肌损伤组年龄、性别、BMI比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；心肌损伤组及非心肌损伤组LAD、LVEDD、H-FABP、NT-proBNP及cTnI水平均较对照组增加，LVEF和FS较对照组降低，差异均有统计学意义(P<0.05)；心肌损伤组LAD、LVEDD及血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平较非心肌损伤组增加，LVEF、FS水平较非心肌损伤组降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 对照组、心肌损伤组及非心肌损伤组临床资料比较

(续表)

2.2 脓毒症病人超声心动图指标及血清H-FABP与NT-proBNP和cTnI水平的相关性分析 相关性分析结果显示，LVEF、FS与血清NT-proBNP和cTnI水平呈负相关，LVEDD、LAD、H-FABP与血清NT-proBNP和cTnI水平呈正相关。详见表2。

表2 脓毒症病人超声心动图指标及血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平的相关性

2.3 各指标诊断效能比较 ROC曲线分析结果显示：超声心动图指标LVEF、LVEDD、LAD、FS及血清H-FABP对脓毒症病人心肌损伤均具有一定的诊断价值(AUC>0.7)，但5项指标联合诊断的AUC为0.978，灵敏度为94.8%，特异度为98.5%，具有较高的诊断价值。详见表3、图1。

表3 各指标诊断效能比较

图1 超声心动图指标、血清H-FABP诊断脓毒症心肌损伤病人的ROC曲线

2.4 不同预后脓毒症心肌损伤病人超声心动图指标和血清H-FABP水平比较 住院期间，死亡病人LAD、LVEDD及血清H-FABP水平较存活病人升高，LVEF、FS较存活病人降低，差异均有统计学意义(P<0.001)。详见表4。

2.5 Logistic回归模型拟合超声心动图与血清H-FABP水平联合预测脓毒症心肌损伤病人预后的分析

2.5.1 建立Logistic回归模型 以病人住院期间是否死亡为二分类结局变量(死亡=1，生存=0)，纳入LAD(X1)、LVEDD(X2)、LVEF(X3)、FS(X4)和血清H-FABP水平(X5)为协变量，建立多因素Logistic回归模型，赋值见表5。回归模型表达式：logit(P)=3.684+0.215X1-0.508X2+0.016X3+0.056X4+0.748X5。其中LAD、LVEDD、血清H-FABP升高及LVEF、FS降低均为脓毒症心肌损伤病人住院期间死亡的独立危险预测因子(P<0.05)。详见表6。

表5 联合指标协变量赋值

表6 脓毒症心肌损伤病人死亡的多因素Logistic回归分析

2.5.2 联合预测因子pre1及原始协变量预测脓毒症心肌损伤病人死亡的ROC曲线 采用Stata 10.0软件将各协变量X1～X5拟合，得到联合预测因子pre1，将各观察对象原始协变量值代入方程得到每个观察对象对应的pre2，再以pre2为观察指标，建立关于病人死亡的ROC曲线。结果显示，联合预测因子pre2预测脓毒症心肌损伤病人死亡的AUC大于各原始协变量的AUC，差异有统计学意义(P<0.05)。详见图2、表7。提示联合预测因子pre2的工作效能高于仅使用超声心动图指标和血清H-FABP水平作为单一分析指标的工作效能。

图2 联合预测因子及各原始协变量对脓毒症心肌损伤病人死亡预测的ROC曲线

表7 联合预测因子及各原始协变量预测脓毒症心肌损伤病人死亡的效能

2.5.3 联合预测模型个体值预测 随机抽取1例病人，各协变量赋值分别为X1=1，X2=1，X3=0，X4=0，X5=2，代入Logisitc方程logit(P)=3.684+0.215X1-0.508X2+0.016X3+0.056X4+0.748X5得到超声心动图和血清H-FABP水平对死亡事件的联合预测logit(P)=0.480，小于最佳临界值0.895，故预测准确率为87.47%的条件下，该病人可能结局为死亡。

3 讨 论

脓毒症是急诊内科常见的危重症，引起全身多个器官及脏器功能损害，其中心脏是损害严重的靶器官之一。有研究表明，超过50%的脓毒症病人存在不同程度的心肌损伤，从而导致病人心功能受到抑制，危及生命[13]。因此，早期诊断识别脓毒症心肌损伤，及时阻断和逆转病人心功能障碍的发生发展，对改善预后具有重要的临床意义。

超声心动图是临床常用的诊断心脏疾病的影像学手段，具有无创、无痛、无放射性等优点[14]。目前，脓毒症心肌损害的研究主要集中在心脏超声，脓毒症心肌损害的早期识别主要基于LVEF降低[2]，左室收缩峰压/左室舒张末压下降，心脏收缩功能受损。本研究结果显示，脓毒症病人LAD、LVEDD均较对照组增加，LVEF和FS较对照组降低；心肌损伤组病情加重导致心脏功能受损加重，提示脓毒症病人可能同时存在心室舒张功能与收缩功能不全，从而加速心肌功能受损。H-FABP广泛存在于人体心肌细胞，在心肌细胞缺血、缺氧时，迅速释放进入血液，对心肌早期微损伤的诊断具有较高的灵敏度和特异度[15]。齐洪娜等[16]研究显示，心肌损伤病人血清H-FABP水平较非心肌损伤病人升高，且脓毒症休克病人较严重脓毒症病人H-FABP增加，对脓毒症早期心肌损伤具有诊断价值。罗思文等[17]研究显示，脓毒症心肌损伤病人入院3 h、6 h血清H-FABP均高于脓毒症非心肌损伤病人，H-FABP检测可提高脓毒症心肌损伤诊断的灵敏度。本研究结果也显示，与对照组比较，脓毒症病人血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平增加；心肌损伤组血清H-FABP、NT-proBNP和cTnI水平较非心肌损伤组增加。相关性分析结果显示，脓毒症病人LVEF、FS与血清NT-proBNP、cTnI水平呈负相关，LVEDD、LAD及血清H-FABP与血清NT-proBNP和cTnI水平呈正相关。进一步诊断效能分析结果显示，超声心动图联合血清H-FABP具有较高的诊断效能，表现为诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比、Youden指数均优于单一指标诊断效能。

朱保月等[18]研究显示，脓毒症心肌损伤病人血清H-FABP与生存率呈负相关，表明H-FABP在老年脓毒症病人心肌损伤的预后判断中具有重要的临床意义。本研究结果显示，死亡病人LAD、LVEDD及血清H-FABP水平较存活病人升高，LVEF、FS较存活病人降低。Logistic回归分析结果显示，LAD、LVEDD、LVEF、FS及血清H-FABP均为脓毒症心肌损伤病人住院期间死亡的危险预测因子，提示超声心动图联合血清H-FABP可用于脓毒症心肌损伤的早期诊断及预后评估。Pepe等[19]采用Logistic回归模型拟合多项指标建立新的联合预测因子方法，之后在多个领域得到广泛应用[20-21]。相较于单一诊断或预测指标，联合预测因子具有消除指标之间的混杂因素、提高ROC曲线工作效能等优点[22]。本研究将Logistic回归分析中的独立危险因子作为协变量生成联合预测因子pre2，结果显示，联合预测因子pre2预测脓毒症心肌损伤病人死亡的AUC大于各原始协变量的AUC，预测灵敏度为82.67%，特异度为93.36%，准确率为87.47%。提示联合预测因子pre2的工作效能优于仅使用超声心动图指标和血清H-FABP水平作为单一指标的工作效能。

综上所述，超声心动图检查联合血清H-FABP检测可提高脓毒症心肌损伤病人诊断效能，以超声心动图指标和血清H-FABP构建的脓毒症心肌损伤联合预测模型，预测效能较好，优于单一指标。本研究样本量有限，预测效能可能存在一定的偏差，需大样本量研究进行验证。