D-二聚体与超敏肌钙蛋白I比值和D-二聚体与纤维蛋白原比值在致命性胸痛诊断中的价值

项 阳, 董梓扬, 王蒙蒙, 宋艳丽

(同济大学附属同济医院急诊科,上海 200065)

急性胸痛是急诊常见症状之一,急诊室约有5%10%的患者因胸痛而就诊。急性胸痛的疾病谱跨度大,不仅包括心血管疾病,还涉及呼吸系统疾病,消化系统疾病以及神经系统疾病等。其中急性心肌梗死、急性肺栓塞和急性主动脉夹层是急诊最常见的3种致命性胸痛。这3种致命性胸痛疾病的病死率极高[1-3]且有着相似的症状和体征,而诊断的金标准均为费时且不利于床旁操作的血管造影检查,仅靠现有的床旁生物标志物,难以对3种致命性胸痛疾病进行早期鉴别。因此,寻找一种简单快速的床旁检测方法,在致命性胸痛患者的早期分诊和鉴别诊断中有着重要意义。本研究探讨D-二聚体与超敏肌钙蛋白I的比值和D-二聚体与纤维蛋白原的比值在3种致命性胸痛疾病早期诊断时的应用价值,辅助急诊医师快速准确地选择首次影像学检查方法,进一步缩短致命性胸痛患者的早期诊断时间。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2018年1月—2022年1月同济大学附属同济医院胸痛中心就诊,最终确诊为急性心肌梗死、急性肺栓塞和急性主动脉夹层的患者共817例,其中急性心肌梗死551例,急性肺栓塞196例,急性主动脉夹层70例。纳入标准: 胸闷或胸痛患者至胸痛中心就诊,经冠状动脉造影、肺动脉造影或主动脉造影分别确诊为急性心肌梗死、急性肺栓塞或急性主动脉夹层。排除标准: (1) 临床资料缺失;(2) 恶性肿瘤患者;(3) 妊娠妇女;(4) 长期服用抗凝药物患者;(5) 严重肝肾功能损害患者[丙氨酸氨基转移酶或天冬氨酸氨基转移酶≥正常上限3倍、总胆红素≥正常值上限2倍,肾小球滤过率<30 mL/(min·1.73 m2)]。

1.2 研究方法

1.2.1 分组 (1) 根据影像学检查结果分为急性心肌梗死组(AMI组)、急性肺栓塞组(APE组)和急性主动脉夹层组(AAD);(2) 根据心肌梗死患者中心电图ST段是否抬高分为ST段抬高型心肌梗死组(STEMI组)和非ST段抬高型心肌梗死组(NSTEMI组);(3) 根据心肌梗死患者冠状动脉闭塞支数分为单只病变组、双支病变组和三支病变组;(4) 根据肺栓塞患者栓子累及部位分为主干组和分支组;(5) 根据主动脉夹层患者Stanford分型分为Stanford A型组和Stanford B型组。

1.2.2 观察指标 收集所有入组患者性别、年龄和既往病史(高血压病史、糖尿病病史),以及患者于急诊胸痛中心就诊时首次测得的超敏肌钙蛋白I(high-sensitivity cardiac troponin I, hs-cTnI)、纤维蛋白原(fibrinogen, FIB)及D-二聚体(D-dimer, DD)数据。计算所有患者的D-二聚体/超敏肌钙蛋白I(D-dimer/high-sensitivity cardiac troponin I, Rdc),D-二聚体/纤维蛋白原(D-dimer/fibrinogen, Rdf),数据均保留至小数点后3位。

1.2.3 实验室方法 血浆纤维蛋白原通过凝固法检测(全自动凝血分析仪CS-5100,日本希森美康医疗公司),血浆D-二聚体采用免疫比浊法进行检测(希森美康全自动凝血分析仪CS-5100),超敏肌钙蛋白I采用化学发光法进行检测(全自动化学发光免疫分析仪UniCel DxI 800 Access,美国贝克曼库尔特有限公司)。

1.3 统计学处理

采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析各指标对3种致命性胸痛疾病的鉴别诊断价值,计算曲线下面积(AUC)和理想界值。在绘制急性心肌梗死的ROC曲线中,由于无法同时比较hs-cTnI和Rdc,采用了Rdc的倒数,P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 3组患者临床基线资料比较

AMI组、APE组和AAD组3组间的性别、年龄、高血压史和糖尿病史比较差异有统计学意义(P<0.001),两两比较后发现,APE组患者男性比例明显低于AMI组和AAD组(P<0.017),而AMI组和AAD组间差异无统计学意义(P>0.017)。APE组患者平均年龄高于AMI组和AAD组(P<0.05),而AMI组平均年龄高于AAD组(P<0.05)。AAD组患者高血压比例高于AMI组和APE组(P<0.017),而AMI组与AAD组差异无统计学意义(P>0.017)。AMI组患者糖尿病比例高于APE组和AAD组(P<0.017),而APE与AAD组之间差异无统计学意义(P>0.017),见表1。

表1 3组患者的临床基线资料比较

2.2 3组患者D-二聚体、纤维蛋白原、超敏肌钙蛋白I、Rdc及Rdf比较

AMI组D-二聚体水平低于APE组和AAD组(P<0.001),而APE组D-二聚体水平低于AAD组(P=0.005)。AAD组纤维蛋白原水平低于AMI组和APE组(P=0.027,P=0.002),而AMI组与APE组之间差异无统计学意义(P>0.05)。AMI组超敏肌钙蛋白Ⅰ水平高于APE组和AAD组(P<0.001),而APE组与AAD组之间差异无统计学意义(P>0.05)。AMI组Rdc水平明显低于APE组和AAD组(P<0.001),而APE组Rdc水平低于AAD组(P=0.027)。AMI组Rdf水平低于APE组和AAD组(P<0.001),而APE组Rdf水平低于AAD组(P=0.001),见表2。

表2 3组患者在DD、FIB、hs-cTnI、Rdc及Rdf水平上的比较

2.3 ROC曲线分析

通过ROC曲线分析hs-cTnI和Rdc对AMI的诊断价值,获得的AUC(hs-cTnI)为0.842(95%CI: 0.8140.870,P<0.001),计算约登指数后取得理想界值为0.041 ng/mL,灵敏度为79.3%,特异度为80.6%。hs-cTnI/DD在AMI诊断时的AUC为0.972(95%CI: 0.9610.982,P<0.001),理想界值为0.035×10-3,灵敏度为93.8%,特异度为88.2%,见图1。

图1 hs-cTnI及hs-cInI/DD对AMI的ROC曲线Fig.1 ROC curve of hs-cTnI and hs-cInI/DD to AMI

通过ROC曲线分析DD、Rdc和Rdf水平对APE的诊断价值,获得的AUC(DD)为0.839(95%CI: 0.8040.873,P<0.001),理想界值为1.460 mg/L,其灵敏度为83.3%,特异度为81.8%。Rdc诊断APE的AUC为0.877(95%CI: 0.8510.903,P<0.001),理想界值为20.500×103,灵敏度为87.7%,特异度为79.0%。而Rdf诊断APE的AUC为0.824(95%CI: 0.7870.862,P<0.001),理想界值为0.342×10-3,灵敏度为84.6%,特异度为78.0%,见图2。

图2 DD、Rdc及Rdf对APE的ROC曲线Fig.2 ROC curve of DD, Rdc and Rdf to APE

通过ROC曲线分析DD、Rdc和Rdf水平对AAD的诊断价值,获得的AUC(DD)为0.919(95%CI: 0.8950.944,P<0.001),理想界值为2.145 mg/L,其灵敏度为98.3%,特异度为78.1%。Rdc诊断AAD的AUC为0.920(95%CI: 0.8890.952,P<0.001),理想界值为59.428×103,灵敏度为94.9%,特异度为79.1%。Rdf诊断AAD的AUC为0.929(95%CI: 0.9050.953,P<0.001),理想界值为0.917×10-3,灵敏度为94.9%,特异度为81.2%,见图3。

图3 DD、Rdc及Rdf对AAD的ROC曲线Fig.3 ROC curve of DD, Rdc and Rdf to AAD

2.4 AMI组患者Rdc及Rdf的比较

AMI患者中NSTEMI组与STEMI组间hs-cTnI、DD、Rdc和Rdf水平差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 STEMI和NSTEMI组在hs-cTnI、DD、Rdc及Rdf水平上的比较

AMI患者中单支病变、双支病变和三支病变之间的DD水平(H=13.568,P=0.001)和Rdf水平(H=7.945,P=0.019)差异存在着统计学意义。两两比较发现,三支病变组DD水平高于单支病变组(P<0.001)和双支病变组(P=0.012)。三支病变组Rdf水平高于单支病变组(P=0.009)和双支病变组(P=0.014)。而3组间的hs-cTnI、FIB和Rdc水平差异不存在统计学意义(P>0.05),见表4。

表4 单支病变、双支病变和三支病变在DD、FIB、hs-cTnI、Rdc及Rdf水平上的比较

2.5 APE组患者Rdc及Rdf的比较

APE患者栓子主要累计分支和主干之间的DD、Rdc和Rdf水平差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.6 AAD组患者Rdc及Rdf的比较

AAD患者中Stanford A和Stanford B两组间的DD、Rdc和Rdf水平差异均无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

急诊常见的致命性胸痛疾病包括急性心肌梗死、急性肺栓塞和急性主动脉夹层,三者在临床诊疗中不易鉴别。上述3种疾病由于病因的差异,治疗方法有所不同,甚至可能相反,彼此混淆将会给患者造成致命性的打击。目前血管造影检查作为诊断的金标准,不仅价格高昂,费时,不利于床旁操作,而且无法在不具备相关条件和技术的医院开展。因此,寻找一种简单快速的床旁检测方法,在致命性胸痛患者的早期分诊和鉴别诊断中有着重要意义。

本研究发现AMI和AAD患者的男性比例均多于女性,而APE患者男女比例无明显差异,这与现有的流行病学特征相符。AAD患者高血压比例远高于AMI和APE患者,AMI患者糖尿病比例高于APE和AAD患者。既往研究也证实高血压为急性主动脉夹层最常见的危险因素[4-5],而糖尿病则为冠心病的危险因素[6]。

本研究AAD患者的D-二聚体水平明显高于AMI和APE患者,而APE患者的D-二聚体水平明显高于AMI患者,其中26.7%的AMI患者D-二聚体高于正常水平。AAD患者纤维蛋白原水平低于AMI和APE患者,25.4%的主动脉夹层患者纤维蛋白原水平≤2 mg/mL,这可能与主动脉夹层急性期纤溶亢进引起的纤维蛋白原迅速消耗有关[7]。AMI患者的超敏肌钙蛋白I水平高于APE和AAD患者,而APE与AAD患者间的超敏肌钙蛋白I水平无明显差异,但29.4%的肺栓塞患者和15.9%的主动脉夹层患者超敏肌钙蛋白I≥0.03 ng/mL。这与肺栓塞和主动脉夹层急性期心脏负荷剧烈变化导致心肌缺血缺氧有关[8-9]。除此之外,少数主动脉夹层患者由于主动脉假腔扩展,导致冠状动脉受压或闭塞,引起心肌缺血或心肌梗死时,超敏肌钙蛋白也可出现明显异常[10]。

D-二聚体、纤维蛋白原和肌钙蛋白的特异度受到肿瘤、感染、妊娠及中风等其他因素的影响[11],单独使用上述生物标志物有时难以鉴别3种致命性胸痛疾病。近年来,有研究表明D-二聚体/纤维蛋白原被用于辅助诊断肺栓塞和缺血性脑卒中等疾病[12-13]。凝血纤溶反应的激活会消耗血浆纤维蛋白原形成纤维蛋白,但D-二聚体等纤维蛋白降解产物会随着纤维蛋白的溶解而升高,血栓性疾病的D-二聚体和纤维蛋白原水平存在反比关系[14-17]。国外也有研究发现,当D-二聚体与纤维蛋白原的比值为1.04×10-3时,对急性肺栓塞具有100%的灵敏度和57.6%的特异度,其特异度约为D-二聚体的两倍[18]。本研究中急性主动脉夹层患者的Rdf水平高于心肌梗死和肺栓塞患者,急性肺栓塞患者的Rdf水平高于心肌梗死患者。当Rdf的界值为0.342×10-3时,诊断肺栓塞的灵敏度为84.6%,特异度为78.0%,相比D-二聚体有更高的灵敏度,当Rdf的界值为0.917×10-3时,诊断主动脉夹层的灵敏度为94.9%,特异度为81.2%,相比D-二聚体有着更高的特异度。

已有研究表明肺栓塞与心肌梗死之间D-二聚体与肌钙蛋白比值的差异将远大于单独的D-二聚体或肌钙蛋白的差异,D-二聚体与肌钙蛋白I比值有助于鉴别急性肺栓塞和非ST段抬高型心肌梗死[19]。另有研究表明D-二聚体与肌钙蛋白比值在急性肺栓塞和主动脉夹层早期鉴别诊断中有一定价值[12,20-21]。本研究表明急性主动脉夹层患者的Rdc水平高于心肌梗死和肺栓塞患者,急性肺栓塞患者的Rdc水平高于心肌梗死患者。当Rdc的界值为28.523×103时,诊断心肌梗死的灵敏度为93.8%,特异度为88.2%,相比D-二聚体有更高的灵敏度和特异度。而当Rdc的界值为20.500×103时,诊断肺栓塞的灵敏度为87.7%,特异度为79.0%,相比D-二聚体有更高的灵敏度,当Rdc的界值为59.428×103时,诊断主动脉夹层的灵敏度为94.9%,特异度为79.1%。

本研究还发现急性心肌梗死三支病变的患者D-二聚体和D-二聚体/纤维蛋白原高于单支病变和双支病变患者,这与既往研究相符,认为D-二聚体会随着冠状动脉闭塞程度的增加而升高[22]。有助于急诊医生初步判断心肌梗死患者的严重程度及预后,但该结果需要进一步大样本研究来证实。

综上所述,因胸闷或胸痛至胸痛中心就诊的患者,在完善超敏肌钙蛋白I、D-二聚体和纤维蛋白原的基础上,计算D-二聚体/超敏肌钙蛋白I和D-二聚体/纤维蛋白原,能指导急诊医师更有针对性地选择下一步影像学检查方法和评估,尽早明确诊断。

本研究的局限性: 首先,本研究中患者胸痛发作至急诊就诊时间存在差异,由于本研究为回顾性研究,未能获得所有患者发病至就诊时间的确切数据;其次,作为回顾性研究,研究对象为进入急诊胸痛中心的患者,故急性心肌梗死的病历资料相对完整,部分主动脉夹层或肺栓塞的病历资料可能存在缺失;最后,作为一项单中心研究,研究结果需进一步多中心前瞻性研究验证。