摘要: 目的：探讨H-FABP、CK-MB、cInI对于急腹症发生脓毒性心肌病的预测价值。方法：回顾性分析2018年月至2023年10月在陕西省人民医院在SICU和ICU的急腹症患者的临床资料。共纳入131例急腹症发生脓毒症患者，按是否发生脓毒性心肌病(sepsis-induced cardiomyopathy, SIC)分为心肌病组(n = 79)和无心肌病组(n = 52)。患者入院均行超声心动图检查，以及血常规、感染指标、心肌损伤标志物等多实验室指标测定，采用二元logistic回归分析筛选出急腹症发生SIC的独立危险因素。经受试者工作特征(ROC)曲线评估各指标的预测价值。结果：共纳入131例，急腹症致SIC的发病率为60.3%，病死率为41.77%，据二元logistic回归分析显示，H-FABP、CK-MB、cTnI是急腹症患者发生SIC的独立危险因素(P < 0.05)。ROC曲线分析显示，H-FABP、CK-MB、cTnI的曲线下面积分别是0.885、0.934、0.865。结论：H-FABP、CK-MB、cTnI是急腹症患者发生SIC的独立危险因素，三者中CK-MB对于SIC的预测价值最高。
Abstract: Objective: To explore the predictive value of H-FABP, CK-MB, cTnI for septic cardiomyopathy in acute abdomen. Methods: The clinical data of acute abdomen patients in SICU and ICU of Shaanxi Provincial People’s Hospital from 2018 to October 2023 were retrospectively analyzed. A total of 131 patients with sepsis were enrolled and divided into two groups based on the occurrence of sepsis-induced cardiomyopathy (sepsis-induced cardiomyopathy, SIC): the cardiomyopathy group (n = 79) and the non-cardiomyopathy group (n = 52). All patients underwent echocardiography, blood routine, infection indicators, myocardial injury markers and other laboratory indicators. Logistic regression analysis was used to screen the independent risk factors of SIC. Results: A total of 131 cases were included. The incidence of septic cardiomyopathy in acute abdomen was 60.3%, and the mortality was 41.77%. According to binary logistic regression analysis, H-FABP, CK-MB, cTnI were independent risk factors for SIC in patients with acute abdomen (P < 0.05). ROC curve analysis showed that the areas under the curve of H-FABP, CK-MB and cTnI were 0.885, 0.934 and 0.865, respectively. Conclusion: H-FABP, CK-MB and cTnI are independent risk factors for SIC in patients with acute abdomen, and CK-MB has the highest predictive value for SIC.
1. 引言
急腹症是指任何需要紧急处理的急性腹部疾病[1]。急腹症病情变化迅速，并发脓毒症或感染性休克尤为常见，前者是急腹症加重和死亡的主要原因[2]。脓毒症(Sepsis)是感染引起宿主反应失调，导致危及生命的器官功能损害的症候群，是一个高病死率的临床综合征[3]。Fleischmann-Struzek等2020年的一项荟萃分析研究中表明，全球脓毒症发病率为189/10万人年，病死率约为26.7% [4]。脓毒性心肌病(sepsis-induced cardiomyopathy, SIC)是脓毒症中最严重的并发症，SIC引起脓毒症死亡的病死率高达70% [5]。
SIC的诊断没有一个“金标准”，目前公认满足以下要求即可诊断为SIC：(1) 满足Sepsis 3.0脓毒症及脓毒性休克的诊断标准，同时排除由于急性冠脉综合征或心律失常引起的心功能不全；(2) 临床表现急性起病，全心功能受累为主要表现，双心室(收缩/舒张性)功能障碍，对液体复苏及儿茶酚胺类药物敏感性下降。具有可逆性，一般7~10 d恢复正常，不遗留明确心脏后遗症；(3) 心脏彩色超声检查主要表现为心脏呈现扩张状态，射血分数(ejection fraction, EF)值降低，一般可于7~10 d完全恢复，同时不会有类似心肌梗死(心梗)后的疤痕组织存在。
SIC的发病机制也仍未明确。多数学者认为是由以下因素引起：炎症因子激活、内皮通透性改变、氧化应激增加、自主神经功能障碍引起、Ca+增加引起。SIC高达70%的病死率，然而SIC诊断是具有滞后性，倘若我们找到SIC的早期预警指标，早期识别，有效保护心脏，那么我们就可以极大减少脓毒症的病死率。本研究的目的是寻找血清学指标早期预警SIC的发生，早期采取保护措施。
2. 材料与方法
2.1. 一般资料
选取陕西省人民医院2018年2月至2023年10月期间在外科重症监护室(SICU)和中心重症监护室(ICU)就诊的131名急腹症发生脓毒症患者为研究对象，其中脓毒性心肌病患者79例，未发生脓毒性心肌病患者52例。本次研究已通过伦理审批(批准编号：XYYJSLS2024019)，所有参与者均已知情同意。纳入标准：年龄 > 18岁；满足Sepsis3.0脓毒症及脓毒症休克的诊断标准；心脏左室射血分数(LVEF) < 50%或较基线下降 ≥ 10%；左室扩张。排除标准：① 既往心脏病史如冠心病、急慢性心脏瓣膜病等；② 肿瘤患者；③ 急性肺栓塞者；④ 心脏超声图像不清晰无法完成测量；⑤ 血管性疾病、血脂代谢异常等导致的心肌病；⑥ 患有精神疾病患者。
2.2. 统计学方法
采用SPSS 26.0统计学软件，正态分连续性变量采用
表示，非正态分布连续性变量采用中位数表示，非正态分布连续性变量的相关性分析采用非参数Mann-WhitneyU检验，分类变量的频数分布差异采用卡方检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2.3. 观察指标
收集的信息包括：(1) 临床基线资料，如基本信息、入院时的生命体征、基础疾病、急腹症类型、合并症和住院时间等；(2) 入住ICU相关指标，如入院24小时内的序贯器官衰竭(sequential organ failure assessment, SOFA)评分、急性生理与慢性健康评估(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)评分、血常规、感染指标(PCT、IL-6)、心肌标记物肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白I (cTnI)、高敏肌钙蛋白T (hs-cTnT)；心衰标记物N末端前体脑利钠肽(NT-proBNP)；生化中血清乳酸(Lac)、血清肌酐(Cr)、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)等；(3) 超声心动图相关指标，如左室射血分数(LVEF)、左心室整体纵向应变(LVGLS)、心输出量(CO)。
3. 结果
3.1. 发病率和病死率
急腹症患者发生SIC的发病率为60.3%，急腹症致心肌病组病死率为41.77%，急腹症无心肌病组病死率为20.42%。
3.2. 心肌病组和无心肌病组基线资料
两组基本资料差异无统计学意义(P > 0.05)。相较于无心肌病组，心肌病组APACHE II评分和SOFA评分有统计学意义(P < 0.05)。见表1。
Table 1. Baseline characteristics of septic patients with vs. without cardiomyopathy
表1. 脓毒症患者心肌病组与无心肌病组基线资料对比
基线资料 |
无心肌病组(n = 52) |
心肌病组(n = 79) |
Z/t/Χ2值 |
P值 |
年龄(岁) |
63.99 ± 20.46 |
66.3 ± 16.47 |
−0.456 |
0.664 |
平均动脉压(mmHg) |
87.5 (71.3, 95) |
84 (66, 95.7) |
−1.233 |
0.218 |
吸烟[n (%)] |
12 (23.1) |
12 (15.2) |
1.304 |
0.254 |
饮酒[n (%)] |
7 (13.5) |
7(8.9) |
0.695 |
0.404 |
性别[n (%)] |
|
|
1.359 |
0.244 |
男 |
33 (63.5) |
42 (53.2) |
|
|
女 |
19 (36.5) |
37 (46.8) |
|
|
糖尿病 |
8 (15.4) |
20 (25.3) |
1.841 |
0.175 |
高血压 |
19 (36.5) |
35 (44.3) |
0.780 |
0.377 |
慢性肺部疾病 |
2 (3.8) |
7 (8.9) |
1.232 |
0.267 |
慢性肾脏病 |
1 (1.9) |
4 (5.1) |
0.842 |
0.359 |
合并腹腔感染 |
8 (15.4) |
26 (32.9) |
5.013 |
0.025 |
合并肺部感染 |
35 (67.3) |
45 (57.0) |
1.412 |
0.235 |
APACHE II评分 |
16 (14, 22.8) |
25 (20, 29) |
−5.257 |
<0.001 |
SOFA评分 |
6(5, 8) |
8 (7, 10) |
−4.342 |
<0.001 |
注：P < 0.05为差异有统计学意义。
3.3. 急腹症心肌病组与无心肌病组实验室检查结果
心肌病组与无心肌病在cTnI、hs-cTnT、NT-ProBNP、CK-MB、LDH、H-FABP有统计学差异(P < 0.05)；心肌病组与无心肌病在WBC、Lac、PCT、CRE、尿素、IL-6无统计学差异(P > 0.05)。见表2。
Table 2. Laboratory indicators in cardiomyopathy vs non-cardiomyopathy groups (acute abdomen cohort)
表2. 急腹症心肌病组与无心肌病组实验室指标对比
实验室检查结果 |
急腹症非脓毒心组(n = 52) |
急腹症脓毒心组(n = 79) |
Z值 |
P值 |
WBC (×109/L) |
12.50 (9.63, 15.40) |
13.81 (11.90, 17.60) |
−1.849 |
0.032 |
Lac (mmol/L) |
4.25 (2.49, 5.87) |
5.10 (2.50, 8.60) |
−1.647 |
0.100 |
PCT (×1012/L) |
15.24 (3.00, 52.72) |
15.68 (3.81, 35.55) |
−0.019 |
0.985 |
CRE (umol/L) |
97.40 (74.20, 124.40) |
122.30 (77.06, 178.60) |
−1.872 |
0.061 |
尿素(mmol/L) |
9.51 (7.20, 12.90) |
10.50 (7.50, 14.60) |
−0.849 |
0.396 |
cTnI (μg/mL) |
0.04 (0.02, 0.07) |
0.69 (0.12, 2.41) |
−7.045 |
<0.001 |
hs-cTnT (<0.014) |
0.04 (0.02, 0.06) |
0.37 (0.12, 0.69) |
−7.306 |
<0.001 |
NT-ProBNP (ng/L) |
2606.00 (1820.00, 5603.00) |
6123.00 (3121.00, 13264.00) |
−3.679 |
<0.001 |
CK-MB (U/L) |
6.00 (3.53, 10.50) |
30.00 (23.90, 37.20) |
−8.379 |
<0.001 |
IL-6 (pg/ml) |
258.00 (158.54, 357.46) |
265.00 (156.00, 342.00) |
−0.111 |
0.912 |
APACHEII |
18.00 (13.00, 23.00) |
25 (20.50, 29.50) |
−5.257 |
<0.001 |
LDH (U/L) |
284.00 (237.50, 353.30) |
555.00 (389.00, 675.00) |
−7.781 |
<0.001 |
H-FABP (μg/mL) |
8.15 (5.80, 12.00) |
24.50 (15.40, 36.50) |
−7.45 |
<0.001 |
注：P < 0.05为差异有统计学意义。
3.4. 二元logistic回归分析
基于研究结果，进一步对血清学指标进行二元logistic回归分析。结果显示，IcTnI、CK-MB、H-FABP均是急腹症患者发生SIC的独立危险因素(P < 0.1)，而APACHEII不是急腹症患者发生SIC的独立危险因素。见表3。
Table 3. Binary logistic regression analysis of sic in acute abdomen patients
表3. 急腹症患者发生SIC的二元logistic回归分析
|
β值 |
S.E |
Wald |
P值 |
OR值 |
95%置信区间 |
WBC |
0.102 |
0.071 |
2.043 |
0.153 |
1.107 |
0.963~1.273 |
cTnI |
2.657 |
1.168 |
5.178 |
0.023 |
14.252 |
1.445~140.527 |
CK-MB |
0.103 |
0.027 |
14.274 |
<0.001 |
1.109 |
1.051~1.17 |
H-FABP |
0.176 |
0.06 |
8.677 |
0.003 |
1.192 |
1.061~1.34 |
APACHEII |
0.117 |
0.065 |
3.231 |
0.072 |
1.125 |
0.989~1.278 |
注：P < 0.1，差异有统计学意义。
3.5. H-FABP、CK-MB、cTnI、APACHEII预测SIC的ROC分析
H-FABP、CK-MB、cTnI、APACHEII预测SIC的AUC分别是0.885 (95% CI: 0.831~0.940)、0.934 (0.876~0.991)、0.865 (0.802~0.927)、0.771 (0.685~0.857)。H-FABP、CK-MB、cTnI、APACHEII用于预测SIC的灵敏度分别是77.2%、97.5%、89.9%、84.8%；特异度分别是84.6%、86.5%、73.1%、59.6%；综上，CK-MB预测SIC的价值最高。见表4和如图1。
Table 4. ROC Curve analysis comparing H-FABP, CK-MB, cTnI and APACHEII as predictors of septic cardiomyopathy
表4. H-FABP、CK-MB、cTnI、APACHEII预测脓毒性心肌病的ROC分析
指标 |
AUC |
S.E. |
P值 |
95% CI |
最佳截断值 |
灵敏度 |
特异度 |
约登指数 |
H-FABP |
0.885 |
0.028 |
<0.001 |
0.831~0.940 |
14.55 |
0.772 |
0.846 |
0.618 |
CK-MB |
0.934 |
0.029 |
<0.001 |
0.876~0.991 |
14.5 |
0.975 |
0.865 |
0.84 |
cTnI |
0.865 |
0.032 |
<0.001 |
0.802~0.927 |
0.035 |
0.899 |
0.731 |
0.63 |
APACHEII |
0.771 |
0.044 |
<0.001 |
0.685~0.857 |
19.5 |
0.848 |
0.596 |
0.444 |
Figure 1. ROC Curves of H-FABP, CK-MB, Cardiac Troponin I (cTnI) and APACHEII for myocardial injury diagnosis
图1. H-FABP、CK-MB、cTnI、APACHEII预测脓毒性心肌病的ROC分析
4. 讨论
本研究发现，H-FABP、CK-MB、cTnI是急腹症患者发生SIC的独立危险因素。本研究对于早期识别急腹症SIC高危风险，早期干预和治疗，减少急腹症患者病死率有重要价值。H-FABP主要在心肌细胞内表达，在横纹肌细胞的细胞质中含量丰富，同时在正常心脏的脂肪酸代谢中起着重要作用[6] [7]。H-FABP在心肌损伤时迅速释放，心脏受损后数十分钟内(20 min)即可升高，3~4 h达到峰值，18~30 h恢复至基线水平，由于其体积小且位于细胞质中，能迅速从心肌细胞释放到全身循环中，H-FABP作为心肌细胞膜完整性破坏的早期、敏感标志物因此它是一种早期反映心脏损伤的生物标志物。有学者证明H-FABP在脓毒症患者血清中显著升高，是评估脓毒症严重程度的重要生物标志物[8]，本研究与其研究结果一致[9]，H-FABP水平升高可以早期提示脓毒性心肌病的诊断，本研究创新性的发现H-FABP是急腹症发生SIC的独立危险因素，得益于其早期释放优于传统生物标志物的特性，为未来早期干预提供了新靶点。
cTnI是心肌心肌肌动蛋白蛋白丝的组成部分之一，其释放通常意味着不可逆的心肌细胞坏死。早期用于心肌梗死的早期诊断，后续发现在心肌损伤时，该标志物会释放到全身循环中，因此其除了用于早期诊断心肌梗死，也成为了多种心血管疾病(CVD)的生物标志物[10]-[12]。本研究进一步证实并强化了cTnI在预测急腹症患者发生SIC的重要地位。有研究表明，cTnI是脓毒性心肌病的独立危险因素，这与本文的研究是一致的。
CK-MB是肌酸激酶(CK)的同工酶之一，同时是一种细胞内酶，催化肌酸和ATP可逆地转化为磷酸肌酸和ADP，在细胞需要间歇性高能量的能量平衡中发挥重要作用。CK-MB存在于骨骼和心脏，在心肌损伤时，CK-MB升高。其反映了心肌细胞胞浆内容物泄漏这一中间过程。CK-MB最早用于心肌梗死，然而由于其缺乏特异性，研究价值有限，故有关CK-MB的研究并不多。本研究发现CK-MB是急腹症患者发生脓毒性心肌病的独立危险因素。不过在预测脓毒性心肌病的发生，还是要联合多种生物标志物。
本研究结果支持将H-FABP、CK-MB、cTnI作为急腹症患者常规监测指标，尤其是存在高危风险的患者，如老年人，既往心脏疾病，糖尿病等。对于脓毒症患者更应规律监测这三个指标，一旦发生升高迹象，立马采取措施干预。尤其是H-FABP的升高，更应该警惕是SIC发生的高危风险。早期干预，早期处理，减少病死率的发生。通过明确、严格定义的急腹症患者纳入标准和SCM诊断标准，采用二元logistic回归分析，有效控制了年龄、基础疾病、等潜在混杂因素的影响，确立了H-FABP、CK-MB、cTnI的独立预测价值。三种血清学指标的AUC高于APACHEII评分，在预测脓毒性心肌病方面，这些心脏标志物提供了超越患者整体病情之外的、特异性的预测信息。
然而本研究存在一定的局限性，本研究是单中心回顾性研究，可能存在选择偏倚，样本的代表性和普遍性受到一定的限制。回顾性研究的性质可能导致无法完全控制潜在的混杂因素，相较于前瞻性研究，也存在因数据不全而放弃纳入某些新颖预测指标的情况。
本研究证实H-FABP、CK-MB、cTnI是预测急腹症患者发生SIC的独立危险因素，尤其是H-FABP更是早期预测的重要指标。未来需要多中心协作，大样本量的数据库资源以及前瞻性回顾，发现更多更有价值的血清学指标，指导临床，减少SIC的病死率。
NOTES
*通讯作者。