李龍珠,黃世芳,張民杰
暨南大學附屬第一醫(yī)院,廣州510630
膿毒癥是宿主對感染反應失調,導致危及生命的器官功能障礙。膿毒癥患者廣泛存在心肌損傷,膿毒性心肌病患者病死率可達70%[1]。肌鈣蛋白是心肌損傷的特異性標志物,而膿毒癥患者肌鈣蛋白釋放的機制尚未闡明[2,3]。基礎研究發(fā)現(xiàn),內毒素、細胞因子、氧自由基、心室張力增加等因素可導致心肌細胞膜完整性短暫破壞、肌鈣蛋白滲漏[4]。Landesberg等[5]發(fā)現(xiàn),右心室擴張和左心室舒張功能障礙是膿毒性休克患者肌鈣蛋白T釋放的關鍵因素。隨著細胞分子生物學研究的發(fā)展,臨床快速獲取診斷價值高的生物學標志物一直是研究的熱點。本研究探討血清氨基末端B型腦鈉肽前體(NT-proBNP)、降鈣素原(PCT)及中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR)對嚴重膿毒癥患者心肌損傷的診斷價值,旨在為更好地診斷嚴重膿毒癥患者心肌損傷提供依據(jù)。
1.1 臨床資料 選擇2017年1月~2018年12月本院收治的嚴重膿毒癥患者224例,男144例,女80例;年齡56~79歲;既往基礎疾病:高血壓82例,糖尿病43例,冠心病31例,慢性阻塞性肺疾病(COPD)28例,惡性腫瘤61例;感染部位:肺部140例,腹腔47例,泌尿系16例,中樞神經(jīng)系統(tǒng)3例,皮膚軟組織8例,其他10例。納入標準:年齡>18歲;診斷符合2016年拯救膿毒癥運動(SSC)指南關于嚴重膿毒癥/膿毒性休克診斷標準[6]。排除標準:近1月有急性冠脈綜合征、心臟手術史、心肺復蘇史;終末期腎臟病;肺栓塞、主動脈夾層、心臟瓣膜病、心肌病、心肌炎以及心包炎;蛛網(wǎng)膜下腔出血;中毒;孕婦;資料不全。根據(jù)心肌肌鈣蛋白I(cTn-I)水平[7]將患者分為心肌正常組(cTn-I<0.1 ng/mL)143例、心肌損傷組(cTn-I≥0.1 ng/mL)81例,兩組性別、年齡、既往基礎疾病、感染部位比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
1.2 相關指標檢測 患者入院后24 h內抽取靜脈血3 mL置于EDTA抗凝管中,3 000 r/min離心10 min,收集血漿,用120000S免疫分析儀(Abbott)化學發(fā)光法檢測cTn-I。用RAMP診斷儀免疫熒光法檢測氨基末端B型腦鈉肽前體(NT-proBNP),陽普QT100定量分析儀免疫熒光法檢測PCT,日立7600-020全自動生化儀檢測肌酐(CREA)和總膽紅素(TBIL),Sysmex XE5000全自動血細胞分析儀檢測白細胞計數(shù)(WBC)、嗜中性粒細胞絕對值(NEU)、淋巴細胞絕對值(LYM)、血紅蛋白(HGB)、紅細胞壓積(HCT)和血小板計數(shù)(PLT),計算中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR)。用急性生理和慢性健康狀況評估量表Ⅱ(APACHE Ⅱ)評估患者病情,記錄入ICU 24 h內的最差值,評分項目包括年齡、手術情況、體溫、心率、平均動脈壓、呼吸頻率、動脈血氧分壓、動脈血pH值、血清Na+、血清K+、肌酐及格拉斯哥昏迷評分[8]。
2.1 兩組疾病相關指標比較 心肌損傷組、心肌正常組發(fā)生膿毒性休克分別為65例(80.25%)、48例(33.57%),兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。心肌損傷組NT-proBNP、PCT、CREA、WBC、NEU、NLR、APACHE Ⅱ評分高于心肌正常組(P均<0.05),PLT低于心肌正常組(P<0.05)。兩組TBIL、LYM、HGB、HCT比較差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表1。
表1 兩組疾病相關指標比較
2.2 嚴重膿毒癥患者心肌損傷的影響因素 單因素Logistic回歸分析顯示,NT-proBNP、PCT、CREA、WBC、NEU、NLR及APACHE Ⅱ評分升高、膿毒性休克是嚴重膿毒癥患者心肌損傷的危險因素(P均<0.05),PLT水平升高是嚴重膿毒癥患者心肌損傷的保護因素(P<0.05)。多因素Logistic回歸分析顯示,NT-proBNP、PCT、NLR水平升高是嚴重膿毒癥患者心肌損傷的獨立危險因素(OR分別為1.130、1.012、1.036,P均<0.05)。見表2。
表2 嚴重膿毒癥患者心肌損傷的影響因素分析
2.3 NT-proBNP、PCT、NLR預測嚴重膿毒癥患者心肌損傷的效能 NT-proBNP預測嚴重膿毒癥患者心肌損傷的曲線下面積為0.828(0.772~0.875),截斷值為2.1 ng/mL,敏感度82.72%,特異度76.92%。PCT預測嚴重膿毒癥患者心肌損傷的曲線下面積為0.737(0.674~0.793),截斷值為5.9 ng/mL,敏感度82.72%,特異度57.34%。NLR預測嚴重膿毒癥患者心肌損傷的曲線下面積為0.625(0.558~0.689),截斷值為34,敏感度30.86%,特異度95.10%。見圖1。
圖1 NT-proBNP、PCT、NLR預測嚴重膿毒癥患者心肌損傷的ROC曲線
膿毒癥在ICU的發(fā)病率較高,盡管近年來在其病理生理機制研究和干預措施上取得進展,膿毒癥的病死率仍高達30.8%[9]。APACHE Ⅱ評分在臨床廣泛用于評估ICU重癥患者疾病嚴重程度,但隨著醫(yī)療水平的提高及對膿毒癥研究的深入,發(fā)現(xiàn)APACHE Ⅱ評分對重癥患者器官功能障礙的評估存在不足,作為死亡風險評估模型,臨床使用欠簡便[10]。膿毒性心肌損害是膿毒癥的嚴重并發(fā)癥,可明顯增加患者的救治難度[1,9]。膿毒性心肌病尚無統(tǒng)一診斷標準,肌鈣蛋白檢測快速、簡便,能早期反映心功能障礙,是膿毒性心肌損傷的標志物[2]?;A和臨床研究發(fā)現(xiàn),膿毒癥導致的心肌損傷可能與炎癥反應、氧化應激、心室張力改變有關[4,5]。
BNP是心室肌細胞合成的神經(jīng)多肽。心肌細胞分泌有活性的BNP和無活性的NT-proBNP。NT-ProBNP是心力衰竭的標志物,經(jīng)腎臟排泄,半衰期長達2 h,體外穩(wěn)定性強,容易檢測。炎癥因子風暴、心室壁張力增加、兒茶酚胺毒性等因素可導致NT-ProBNP釋放。研究發(fā)現(xiàn),心力衰竭患者可檢測到肌鈣蛋白水平升高,但患者并未發(fā)生心肌梗死,這可能是因為心肌牽拉引起心肌細胞損傷,從而導致肌鈣蛋白釋放[11]。研究發(fā)現(xiàn),增加左室舒張末期壓力可促進肌鈣蛋白釋放,病理分析發(fā)現(xiàn)存在心肌細胞凋亡,但無心肌組織壞死[12]。本研究結果顯示,心肌損傷組的血清NT-proBNP水平高于心肌正常組,且進一步分析發(fā)現(xiàn)NT-proBNP水平升高是嚴重膿毒癥患者cTn-I釋放的獨立危險因素。這提示對無心肌缺血臨床表現(xiàn)的嚴重膿毒癥患者,cTn-I水平升高可能與心室壁張力有關,心室壁張力增加致心肌結構完整性破壞,但需要進一步基礎和臨床研究加以證實。
PCT是降鈣素前肽物質,本身無激素活性,正常情況下在甲狀腺C細胞內裂解為降鈣素[13]。在炎癥反應或敗血癥時,肝臟的巨噬細胞和淋巴細胞系統(tǒng)、肺和腸道神經(jīng)內分泌細胞等大量合成PCT。PCT在細菌感染2~4 h水平升高,8~24 h達高峰,可作為診斷膿毒癥、評估治療效果、判斷預后的觀察指標,是較為理想的炎癥標志物,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)炎癥指標[14]。實驗研究發(fā)現(xiàn),PCT可反映急性冠脈綜合征心肌細胞壞死的炎癥程度[15]。本研究結果顯示,PCT是cTn-I水平升高的獨立危險因素,嚴重膿毒癥患者如cTn-I水平升高可能存在炎癥反應,致心肌損傷、肌鈣蛋白滲漏。臨床上對存在炎癥反應的患者需提高心肌損傷的發(fā)生,兼顧心肌保護可能有利于改善預后。
嚴重膿毒癥涉及炎癥反應、免疫系統(tǒng)、凝血系統(tǒng)。炎癥瀑布反應導致WBC、中性粒細胞比例增加。中性粒細胞大量活化參與非特異性炎癥反應;淋巴細胞參與免疫調控,過度炎癥反應可致淋巴細胞凋亡;WBC、中性粒細胞、淋巴細胞等容易受理化因素影響,而NLR能更好地反映炎癥狀態(tài)[16]。已有研究顯示,NLR可預測急性冠脈綜合征患者心律失常、短期和長期病死率,較高的NLR與頻繁的充血性心力衰竭失代償相關[17]。有研究發(fā)現(xiàn),NLR與急診科胸痛患者肌鈣蛋白水平升高獨立相關[18]。NLR升高可預測非心臟手術后患者心肌損傷[19]。本研究發(fā)現(xiàn),NLR是嚴重膿毒癥cTn-I釋放的獨立危險因素。此外,嚴重膿毒癥可激活凝血系統(tǒng),常伴隨凝血因子消耗、血小板過度激活、微血栓形成,血小板可以釋放細胞因子、損傷血管內皮細胞,凝血紊亂與炎癥反應互為因果,血小板活化可誘導心肌功能障礙[20]。本研究顯示,血小板是cTn-I釋放的影響因素,心肌損傷組血小板水平低于心肌正常組,因此炎癥反應和凝血紊亂均可能參與了心肌損傷的過程。傳統(tǒng)炎癥指標反應炎癥狀態(tài)缺乏特異性,本研究結果也顯示NLR預測cTn-I水平升高的ROC曲線下面積較小,預測效能有限。但血常規(guī)具有簡單廉價、容易獲取的特點,可作為臨床評估全身炎癥反應致心肌損傷的參考。
綜上所述,NT-proBNP、PCT、NLR是嚴重膿毒癥患者心肌損傷的危險因素,可用于心肌損傷的診斷。本研究為單中心回顧性研究,存在一定局限性,未對血壓、容量管理等混雜因素進行控制,未納入心臟彩超進行直觀研究。本研究排除了終末期腎病、急性冠脈綜合征、肺栓塞等可導致cTn-I水平升高的疾病,然而嚴重膿毒癥患者急性腎功能不全發(fā)率高,可能影響cTn-I和NT-proBNP代謝。