二尖瓣關(guān)閉不全患者心臟瓣膜置換術(shù)后發(fā)生低心排綜合征的相關(guān)因素及預(yù)測模型構(gòu)建

李 玲, 劉遵季, 郭永忠

(新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院, 新疆 烏魯木齊 830001)

心臟瓣膜置換術(shù)(Cardiovalve replacement,CVR)已被證實(shí)可有效治療二尖瓣關(guān)閉不全(Mitral regurgitation,MR)患者,但MR患者CVR后易發(fā)生低心排綜合征(low cardiacoutput syndrome,LCOS),影響術(shù)后恢復(fù)情況,不利于預(yù)后的改善[1]。因此,早期預(yù)測和預(yù)防MR患者CVR后LCOS的發(fā)生較為重要。國外已有心臟手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,即Euro SCORE歐洲心臟手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),目前應(yīng)用較為廣泛[2]。但Euro SCORE模型數(shù)據(jù)主要來源于冠心病患者,而以歐洲人群為基準(zhǔn)建模,可能不適用于亞洲人群,對于預(yù)測國內(nèi)MR患者CVR后發(fā)生LCOS風(fēng)險(xiǎn)的效能可能較低。因此,建立適用于我國MR人群的LCOS預(yù)測模型,從而預(yù)防MR患者CVR后LCOS發(fā)生,改善預(yù)后是有必要的。但是,尚無研究構(gòu)建適用于MR患者的風(fēng)險(xiǎn)模型,本研究嘗試構(gòu)建LCOS預(yù)測模型,為后續(xù)MR患者CVR后LCOS的預(yù)防提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料：本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過,選取我院2018年1月至2020年12月收治的163例MR患者作為研究對象,患者與家屬均知情且自愿簽署同意書。其中,男性66例,女性97例；原發(fā)病：退行性瓣膜病72例,風(fēng)心病49例,冠心病42例；美國紐約心臟病學(xué)會(huì)(New York heart association,NYHA)分級[3]：Ⅱ級125例,Ⅲ級38例；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級[4]：Ⅱ級49例,Ⅲ級114例；合并癥：糖尿病7例,高血壓11例。

1.2入選標(biāo)準(zhǔn)：納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《實(shí)用內(nèi)科學(xué)》[5]中MS診斷標(biāo)準(zhǔn)；②經(jīng)超聲心動(dòng)圖、X線檢查確診為MS；③符合CVR指征；④ASA分級Ⅱ～Ⅲ級。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性心臟病；②風(fēng)濕活動(dòng)未被控制或控制不足3個(gè)月；③心臟手術(shù)史；④中途放棄CVR手術(shù)；⑤失訪。

1.3方 法

1.3.1基本資料：記錄患者性別、年齡、體重指數(shù)、原發(fā)病、NHYA分級、ASA分級、術(shù)前LVEF、術(shù)前B型腦鈉肽(B-type brain natriuriritic Peptide,BNP)、術(shù)前心肌肌鈣蛋白T (cardiac troponin T,cTnT)、是否合并糖尿病、是否合并高血壓、是否合并水電解質(zhì)紊亂。其中LVEF采用心臟四維彩超機(jī)(飛利浦,EPIQ型)檢測。BNP、cTnT檢測：采集3mL外周靜脈血,4℃下,離心半徑12cm,3500r/min離心10min,使用德國Bayer公司提供試劑盒,以雙抗體夾心酶標(biāo)免疫分析法檢測BNP、cTnT。

1.3.2手術(shù)相關(guān)變量:參照《中國心臟瓣膜病介入中心標(biāo)準(zhǔn)1.0》[6]中的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行CVR。統(tǒng)計(jì)手術(shù)時(shí)間、體外循環(huán)(Cardiopulmonary bypass,CPB)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷(aortic cross clamp,ACC)時(shí)間、術(shù)后出血量。

1.3.3LCOS判斷 參考《低心排血量綜合征中國專家共識》[7]判斷患者是否發(fā)生LOCS,發(fā)生下述任意兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上,判定為LOCS：①術(shù)后收縮壓下降持續(xù)時(shí)間≥2h,且下降數(shù)值高于術(shù)前血壓的20%；②尿量每小時(shí)<0.5mL/kg,持續(xù)時(shí)間≥2h；③中心靜脈壓>1.73kPa(12.98mmHg),持續(xù)時(shí)間≥2h；④中心體溫與體表體溫之差>5℃,持續(xù)時(shí)間≥2h；⑤心臟指數(shù)<2.5mL/m2。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料均經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn),偏態(tài)分布計(jì)量資料用中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用百分比表示,采用χ2檢驗(yàn),若期望值<5,采用連續(xù)校正卡方檢驗(yàn),等級資料采用秩和檢驗(yàn)；采用Logistic回歸分析檢驗(yàn)MR患者CVR后發(fā)生LCOS的風(fēng)險(xiǎn)因子；使用Excel軟件,輸入Logistic回歸方程公式計(jì)算LCOS預(yù)測模型預(yù)測值,繪制受試者工作曲線(ROC),得到曲線下面積(AUC),檢驗(yàn)LCOS預(yù)測模型預(yù)測值對MR患者CVR后LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測價(jià)值,AUC<0.50表示無預(yù)測效能,0.50≤AUC<0.70表示預(yù)測效能較低,0.70≤AUC<0.90表示預(yù)測效能中等,AUC≥0.90表示預(yù)測效能高；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)評價(jià)LCOS預(yù)測模型的預(yù)測效能；P>0.05提示模型矯正能力良好,P≤0.05提示模型矯正能力較差。

2 結(jié) 果

2.1LCOS發(fā)生情況:本研究內(nèi)163例MR患者完成CVR治療后,28例發(fā)生LCOS,發(fā)生率為17.18%(28/163)。

2.2發(fā)生與未發(fā)生LCOS患者基線資料及手術(shù)相關(guān)變量比較:發(fā)生LCOS組NHYA分級、術(shù)前BNP、術(shù)前cTnT、水電解質(zhì)紊亂占比高于未發(fā)生LCOS組,CPB時(shí)間、ACC時(shí)間長于未發(fā)生LCOS組,術(shù)后出血量大于未發(fā)生LCOS組,術(shù)前LVEF低于未發(fā)生LCOS組(P<0.05)；兩組性別、年齡、體重指數(shù)、原發(fā)病、ASA分級、術(shù)前BNP、術(shù)前cTnT、糖尿病占比、高血壓占比比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),詳見表1。

表1 發(fā)生與未發(fā)生LCOS患者基線資料及手術(shù)相關(guān)變量比較[M(P25,P75)]

2.3回歸分析檢驗(yàn)MR患者CVR后LCOS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因子:將NHYA分級、術(shù)前LVEF、術(shù)前BNP、術(shù)前cTnT、水電解質(zhì)紊亂、CPB時(shí)間、ACC時(shí)間、術(shù)后出血量作為自變量,將CVR后LCOS發(fā)生情況作為因變量(1=發(fā)生,0=未發(fā)生),經(jīng)Logistic回歸分析結(jié)果顯示,NHYA分級高、術(shù)前LVEF低、術(shù)前BNP高、術(shù)前cTnT高、水電解質(zhì)紊亂、CPB時(shí)間長、ACC時(shí)間長、術(shù)后出血量大是MR患者CVR后LCOS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因子(OR>1,P<0.05),詳見表2。

表2 回歸分析檢驗(yàn)MR患者CVR后LCOS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因子

2.4構(gòu)建LCOS預(yù)測模型:參照Logistic回歸方程公式：logit(P)=B0+B1X1+B2X2+B3X3+……BiXi=B0+∑BiXi(B0為Logistic方程中常數(shù)項(xiàng),Xi為各危險(xiǎn)因素的具體數(shù)值,Bi為各危險(xiǎn)因素相對應(yīng)的回歸系數(shù),e為自然對數(shù)的底數(shù),e=2.71828)。推測得到,∑BiXi=B1X1+B2X2+B3X3+……BiXi,P=f(∑BiXi)=e(B0+∑BiXi)/[e(B0+∑BiXi)+1]。將各危險(xiǎn)因素指標(biāo)以及回歸系數(shù)代入上述公式,得到最終的擬合方程式為：LCOS=0.951*NHYA分級(Ⅱ級=0,Ⅲ級=1)-0.179*術(shù)前LVEF+0.015*術(shù)前BNP+3.869*術(shù)前cTnT+1.014*水電解質(zhì)紊亂(否=0,是=1)+0.084*CPB時(shí)間+0.129*ACC時(shí)間+0.298*術(shù)后出血量,P=e(-17.813+LCOS)/[e(-17.813+LCOS)+1],使用該方程計(jì)算出LCOS預(yù)測值,預(yù)測LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)LCOS預(yù)測模型,對某完成CVR的MR患者進(jìn)行LCOS預(yù)測,患者NHYA分級為Ⅲ級,術(shù)前LVEF為49.42%,術(shù)前BNP為342.25pg/mL,術(shù)前cTnT為1.14ng/mL,無水電解質(zhì)紊亂,CPB時(shí)間為73min,ACC時(shí)間為37min,術(shù)后出血量為14mL,計(jì)算可得LCOS評分為16.726分,發(fā)生LCOS的概率(P值)為0.2522,即25.22%。

2.5LCOS預(yù)測模型預(yù)測效能評價(jià):繪制ROC曲線發(fā)現(xiàn),LCOS預(yù)測模型得到的預(yù)測值用于預(yù)測MR患者CVR后LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的AUC為0.895,>0.80,有一定預(yù)測價(jià)值,cut-off值取18.688分時(shí)可獲得最佳預(yù)測效能,對應(yīng)的AUC的95%置信區(qū)間、標(biāo)準(zhǔn)誤、P、特異度、靈敏度、約登指數(shù)分別為0.832～0.957、0.032、<0.001、0.815、0.821、0.636。見圖1。

圖1 LCOS預(yù)測模型預(yù)測MR患者CVR后LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的ROC曲線圖

2.6模型的驗(yàn)證:在原有研究人群的基礎(chǔ)上采用Bootstrap法重采樣100次,獲得內(nèi)部驗(yàn)證人群,將建立的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測評分系統(tǒng)對內(nèi)部驗(yàn)證人群患者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估,結(jié)果提示,Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)χ2=3.324,P=0.912,P>0.05,模型矯正能力良好,擬合滿意。

3 討 論

CVR是MR患者重要的治療手段,術(shù)后并發(fā)癥對患者預(yù)后情況具有重要的影響,其中LCOS較為常見。分析MR患者CVR后LCOS發(fā)生的相關(guān)因素,預(yù)測LCOS風(fēng)險(xiǎn),從而采取措施預(yù)防LCOS,對改善MR患者預(yù)后較為重要。

本研究內(nèi)163例MR患者完成CVR治療后,28例發(fā)生LCOS,發(fā)生率為17.18%(28/163),與上述研究結(jié)果相符,說明有必要分析CVR后LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。初步比較CVR后發(fā)生與未發(fā)生LCOS的MR患者基線資料及手術(shù)相關(guān)變量后,經(jīng)單項(xiàng)Logistic回歸分析結(jié)果顯示,NHYA分級高、術(shù)前LVEF低、術(shù)前BNP高、術(shù)前cTnT高、水電解質(zhì)紊亂、CPB時(shí)間長、ACC時(shí)間長、術(shù)后出血量大是MR患者CVR后發(fā)生LCOS的風(fēng)險(xiǎn)因子,分析各風(fēng)險(xiǎn)因子與LCOS的關(guān)系：MR患者心臟解剖結(jié)構(gòu)異常,心肌增厚,心肌纖維化出現(xiàn)或加重,存在血流動(dòng)力學(xué)的變化和射血障礙,心肌做功的需求較高。NHYA分級高、術(shù)前LVEF低的MR患者心功能水平較低,會(huì)加重心肌纖維化,擴(kuò)大心室,加快心室重構(gòu),對心肌傳導(dǎo)、電活動(dòng)、收縮力均造成較大的影響,可能會(huì)引起心律失常或LCOS[8]。而且,對于CVR患者而言,心功能低會(huì)加重手術(shù)對心臟產(chǎn)生的損傷,同時(shí)減弱術(shù)中心肌保護(hù)作用,增加術(shù)后LCOS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[9]。因此,應(yīng)定期關(guān)注MR患者心功能,在心功能嚴(yán)重減退前及早進(jìn)行手術(shù),針對心功能較差的MR患者應(yīng)實(shí)施治療,如心臟功能訓(xùn)練,以增加心肌儲備和改善心功能,從而減少LCOS的發(fā)生。BNP是一種氨基酸多肽,可作為心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)評估的生物標(biāo)志物。BNP主要分泌于心室肌和心房,心房心室充盈壓的升高或者心室體積增大會(huì)增加BNP的分泌量,BNP水平可反映患者心肌受損情況,且早于組織灌注不足和無氧代謝,利于及早預(yù)測LCOS的發(fā)生[10]。cTnT作為心肌損傷生物標(biāo)志物,敏感度和特異度均處于較高水平,在CVR手術(shù)中與血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)具有緊密的聯(lián)系。研究表明,cTnT水平與LCOS之間存在關(guān)聯(lián),cTnT是早期發(fā)現(xiàn)LCOS的預(yù)測因子[11]。因此,應(yīng)早期檢測BNP、cTnT水平。電解質(zhì)紊亂會(huì)影響LCOS的發(fā)生發(fā)展,CVR手術(shù)中,患者若存在電解質(zhì)紊亂,如丟失鉀離子丟失過多,會(huì)延長心肌細(xì)胞復(fù)極化時(shí)間,加重心肌損傷和增加心律失常的風(fēng)險(xiǎn),從而引起LCOS[12]。而且,電解質(zhì)紊亂可能會(huì)造成鈉潴留,加重心肌損傷,增加CVR后心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn),誘發(fā)LCOS。因此,MR患者CVR后應(yīng)及時(shí)監(jiān)測電解質(zhì),對低鉀癥患者及時(shí)通過超聲霧化或靜脈輸注補(bǔ)鉀,對于鈉潴留患者嚴(yán)格控制,及時(shí)降低患者鈉水平。CPB是CVR必要的輔助措施,在CPB下的機(jī)體處于可控的休克狀態(tài)。CPB雖然能為患者提供循環(huán)支持,但是會(huì)引起炎癥反應(yīng),若CPB時(shí)間長可能會(huì)加重炎癥反應(yīng),造成全身臟器有效灌注缺乏的情況,增加炎性因子、過氧化物的釋放,加重心肌損傷,增加LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[13]。而且,高動(dòng)力循環(huán)狀態(tài)會(huì)激活白細(xì)胞,增加氧自由基的水平,造成心肌缺血缺氧,缺血再灌注損傷心肌功能,加重心肌功能障礙,引起LCOS。MR患者CVR中還需經(jīng)歷主動(dòng)脈阻斷,此時(shí)患者心臟處在一種缺血的狀態(tài),若主動(dòng)脈阻斷時(shí)間延長,會(huì)干擾機(jī)體代謝,減少心臟有效灌注,加重心肌損傷,增加LCOS風(fēng)險(xiǎn)[14]。而且長時(shí)間的CPB或主動(dòng)脈阻斷一般伴隨心肌功能障礙加重,造成心肌復(fù)蘇延長,增加白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子等炎癥介質(zhì)的釋放,造成心肌損傷,從而誘發(fā)LCOS。因此,MR患者CVR應(yīng)盡量在手術(shù)安全的情況下減少CPB時(shí)間,通過術(shù)中超濾等方式減輕炎癥,減少LCOS的發(fā)生。術(shù)后出血量也可能與MR患者CVR后LCOS的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有關(guān),術(shù)后出血越多,術(shù)后動(dòng)脈血壓降低程度越嚴(yán)重,機(jī)體攜氧能力嚴(yán)重降低,會(huì)造成冠脈灌注不足的情況,加重MR患者心肌缺血缺氧情況,從而降低心肌功能,增加LCOS風(fēng)險(xiǎn)[15]。結(jié)合上述風(fēng)險(xiǎn)因子建立LCOS預(yù)測模型,繪制受試者工作曲線(ROC)曲線發(fā)現(xiàn),LCOS預(yù)測模型用于預(yù)測MR患者CVR后LCOS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的AUC為0.895,>0.80,有一定預(yù)測價(jià)值；LCOS預(yù)測模型經(jīng)Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)χ2=3.324,P=0.912,P>0.05,模型矯正能力良好,擬合滿意。

綜上所述,MR患者CVR后LCOS發(fā)生受多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子影響,結(jié)合多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子建立LCOS預(yù)測模型,對預(yù)測MR患者CVR后LCOS有一定效能。