左心室整体纵向应变与脓毒症/脓毒性休克患者预后的相关性分析

潘建能 许兆军 陈碧新*

脓毒症病程中常出现心肌顿抑，即脓毒性心肌病，据报道其发病率在10%～70%[1］。脓毒性心肌病与临床预后的关系仍存在较大争议，不同研究得出的结果存在较大矛盾[1-2］，究其原因，主要在于评估脓毒性心肌病的方法存在差异。由于左室射血分数（LVEF）等传统超声指标易受容量状态、心脏压力负荷及超声束角度的影响，因此不能较好反映心脏收缩功能[3］。超声斑点追踪技术（STE）是通过计算机影像分析技术追踪心肌超声波“斑点”在收缩前后距离变化的一种新技术，左心室整体纵向应变（GLS）是其主要评估指标。GLS反映心内膜下纵向排列的心肌纤维功能，是心脏收缩末期心肌纤维长度与舒张末期原始长度相比的变化率[4］。由于心肌纤维对缺血和室壁应力变化特别敏感，因此GLS监测心脏收缩功能具有独特优势[5-6］。本文分析左心室GLS与脓毒症/脓毒性休克预后的相关性。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018年11月至2019年12月中国科学院大学宁波华美医院重症监护病房（ICU）患者64例。纳入标准：①年龄≥18岁；②符合脓毒症或脓毒性休克诊断，脓毒症诊断标准参照脓毒症定义[7］，脓毒性休克定义为：脓毒症伴明显低血压[动脉收缩压（SBP）＜90 mmHg，或SBP下降＞40 mmHg］，且经过充分液体复苏后仍需血管活性药维持平均（MAP）≥65 mmHg，且血乳酸浓度＞2 mmol/L[7］。排除标准：①急性心肌梗死；②心肺复苏后或心脏术后；③脓毒症诊断时正使用正性肌力药物；④心房颤动；⑤终末期肿瘤患者或难以复苏的休克患者；⑥无法获得满意的超声显像。本项目经本院伦理委员会批准，患者或家属均签署知情同意书。

1.2 方法 患者在诊断明确后立即行床旁超声心动图检查，并根据左心室GLS值进行分组。根据既往荟萃分析结果[8］（GLS正常值均数为-20%，负号表示运动方向，绝对值越大，表示形变程度越大，提示心脏收缩功能越好）分为低应变组（GLS绝对值＜20%）和高应变组（GLS绝对值≥20%）。患者参照拯救脓毒症运动指南及其集束化方案更新版[9-10］进行初始液体复苏。经胸超声心动图：所有超声心动图检查均采用型号为CX-50（Phillips，USA）的超声诊断仪，并由同一位超声医师完成。患者保持左侧卧位以获取良好的超声显像。取心尖四腔心切面及心尖二腔心切面，采用辛普森双平面法描摹心内膜痕迹，测量左室舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、每搏输出量（SV）及LVEF，并计算心排指数（CI）。获取清晰的二腔心、三腔心及四腔心切面二维灰阶动态影像，保存至少3个连续心动周期影像进行脱机处理以测量左心室GLS，数据由另一位研究人员导入QLAB 9.0软件进行分析。两位研究者对研究内容均不知情。收集两组患者的一般资料，记录两组患者入组时血流动力学参数及氧合指数（PaO2/FiO2）等。在入组时测量中心静脉压（CVP），并进行血气分析，监测中心静脉血氧饱和度（ScvO2）及血乳酸水平。记录两组患者在脓毒症或脓毒性休克诊断后24 h液体输入量及每小时尿量。观察两组患者的28 d生存情况。

1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0统计软件。符合正态分布计量以（±s）表示，用t检验；计数资料以n（%）表示，用χ2检验。相关性分析采用Pearson检验。使用多变量Cox回归筛选影响28 d死亡率的独立危险因素，并绘制受试者操作特征（ROC）曲线。采用Kaplan-Meier生存曲线比较两组患者的28 d生存率。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 64例患者，29例为脓毒症患者，35例诊断为脓毒性休克，低应变患者39例，高应变患者25例。男43例，女21例；年龄29～91（59±15）岁。低应变患者急性生理学与慢性健康状况评分系统（APACHE）II评分及序贯器官衰竭（SOFA）评分均高于高应变患者（P＜0.05），且使用去甲肾上腺素的患者比例亦明显更高（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者基线资料比较

2.2 血流动力学参数比较 低应变患者左心室GLS值绝对值低于高应变患者（P＜0.001）。低应变患者的ScvO2水平及每小时尿量比高应变患者更低（P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者血流动力学参数及组织灌注指标比较（±s）

表2 两组患者血流动力学参数及组织灌注指标比较（±s）

参数 低应变组（n=39）高应变组（n=25） t值 P值HR（次/min） 96±17 92±15 1.121 0.267 CVP（mmHg） 10±3 9±2 1.465 0.148 SBP（mmHg） 101±21 109±17 -1.705 0.093 DBP（mmHg） 55±9 58±8 -1.469 0.147 MAP（mmHg） 70±12 75±10 -1.771 0.081 LVEDV（mL） 84±7 86±6 -1.507 0.137 LVESV（mL） 37±7 38±4 -1.166 0.248 SV（mL） 47±5 48±6 -0.787 0.434 CI[L/（min·m）］ 3.3±0.5 3.4±0.6 -0.940 0.351 LVEF（%） 55±5 57±7 -1.805 0.076乳酸（mmol/L） 3.4±1.3 3.1±2.5 0.556 0.580 GLS（%） -13.8±2.4 -21.6±1.4 16.633 ＜0.001 ScvO2（%） 65±4 69±5 -3.228 0.002 24 h液体入量（mL） 3,242±1150 3,171±459 0.346 0.730每小时尿量[mL/（kg·h）］0.82±0.59 1.20±0.52 -2.643 0.010

2.3 相关性分析、生存分析与多变量COX回归分析 Pearson相关分析显示，左心室GLS与ScvO2（r=-0.424，P＜0.001）、LVEF（r=-0.293，P=0.019）及每小时尿量（r=-0.334，P=0.007）均呈负相关。低应变患者28 d生存率为56.4%低于高应变患者的80.0%（χ2=4.314，P=0.038）（见图1）。COX回归分析显示，左心室GLS、APACHE II评分及乳酸均是预测28 d死亡率的独立危险因素。ROC曲线显示，以左心室GLS=-13.5%为最佳截断值预测28 d内死亡的ROC曲线下面积为0.831，敏感度及特异度分别为59.1%及97.6%。见图2、表3～4。

表3 COX回归筛选影响脓毒症及脓毒性休克患者28 d死亡率的危险因素

图1 两组患者28 d生存率比较

图2 3种参数预测28 d内死亡的Roc曲线

表4 各独立危险因素的预测性能

3 讨论

本资料结果显示，左心室GLS与ScvO2及每小时尿量呈负相关，且左心室GLS是预测脓毒症/脓毒性休克28 d死亡率的独立危险因素。脓毒症/脓毒性休克患者在出现LVEF变化前就出现左心室GLS下降，提示左心室GLS较LVEF更敏感反映心脏收缩功能，从而与氧代谢平衡及短期生存情况显著相关。

本资料结果显示，左室收缩功能受损（GLS＞-20%）的脓毒症/脓毒性休克患者占61%，这与ORDE等[11］的研究结果相似，该研究发现约69%的脓毒性休克患者出现左心室纵向应变率下降。本资料结果显示，GLS低应变和高应变患者在传统心脏超声指标中比较差异无统计学意义，这可能与入组患者尚处于脓毒症早期有关，此时左心室形态及功能尚未出现显著变化，因此传统心脏超声指标不能监测出早期的微弱变化，这与以往诸多研究结果相似[12-13］，提示在传统心脏超声指标发生明显变化之前GLS就能检测到心肌功能障碍，因此在反映心功能方面较传统超声指标更为敏感。本资料结果显示，GLS与ScvO2水平呈负相关，但与乳酸水平无相关性。与LANSPA等[14］研究结果相一致。

由于ScvO2能较好反映混合血氧饱和度（SvO2）变化，因此ScvO2在很大程度上能反映氧供（DO2）与氧耗（VO2）平衡情况。当患者出现DO2下降时，VO2的变化将出现2个阶段变化：（1）DO2独立期：在此阶段VO2不随DO2的下降而变化，VO2保持相对恒定。（2）DO2依赖期：当DO2下降到临界值后进入DO2依赖期，此时DO2下降会引起VO2的下降，而氧摄取保持相对恒定[15］，由于进入DO2依赖期后会产生巨大氧债，从而导致乳酸水平的升高，研究发现，VO2依赖于DO2变化的患者乳酸水平高于VO2独立于DO2变化的患者[16］。因此，当处于脓毒症早期时，由于DO2下降不明显，氧代谢状态仍处于DO2独立期，此时DO2的下降可引起ScvO2的下降，但由于氧债程度不大，此时乳酸水平并不会出现显著变化。此外，本资料结果显示，GLS与每小时尿量呈负相关，且GLS是28 d死亡率的独立危险因素，以-13.5%预测28 d死亡率的敏感度及特异度分别是59.1%及97.6%。提示，左心室GLS或许可以作为脓毒症氧代谢的一种无创评估指标，同时可以用于预判患者预后。

综上所述，在脓毒症或脓毒性休克患者中，左心室GLS与氧代谢情况相关，是预测28 d死亡率的良好指标，且超声二维斑点追踪技术在探测心脏收缩功能的微弱变化比传统心超指标更为敏感。