急性肺栓塞(acute pulmonary embolism, APE)是一个世界性的问题,在西方国家心血管疾病中,其致死率位列第三[1]。这种潜在的致命性疾病包括高度多变的临床表现,为急诊科临床医生带来了巨大的挑战,Ota等[2]相关研究表明早期识别并治疗APE患者其生存率将大幅度提高,因此APE患者短期预后评估,尤其是早期死亡风险评估对治疗具有重要意义。目前肺栓塞主要的诊治指南[3]强调了APE患者进行预后评估的重要性,并建议使用简化的肺栓塞严重程度指数(simplified pulmonary embolism severity indexs, sPESI)来评估预后,其实用性已得到了证实,被证明可以预测APE患者的病死率[4-6]。
钙离子作为凝血因子Ⅳ是凝血反应过程中的重要辅助因子,因此血栓形成需要钙离子的参与,也伴随钙离子的消耗,从而影响血钙的浓度。Murthi等[7]的一项回顾性研究表明低钙血症的APE患者住院病死率高出仅有APE患者的4倍,而国内有一项研究表明低血钙能否作为APE患者短期死亡预测因子仍需进一步研究论证[8]。迄今为止,血钙对APE患者预后的影响报道甚少、结论尚不明确,仍然需要大量临床样本资料来明确。本研究旨在评估血钙与APE患者短期预后的关系,并优化sPESI评分。
1 资料与方法 1.1 一般资料这是一项单中心、回顾性、观察性研究,选取2015年1月至2022年1月就诊于青海大学附属医院并诊断为APE的患者。纳入标准:APE患者的诊断符合2018年中华医学会制定的《肺血栓栓塞症诊治与预防指南》[9]。排除标准:(1)甲状旁腺功能减退者;(2)以慢性阻塞性肺疾病急性加重期、肺部感染或合并其他感染的患者;(3)慢性肾功能衰竭、严重肝脏疾病(谷草转氨酶/谷丙转氨酶 > 正常值上限3倍);(4)合并血液系统疾病;(5)自身免疫系统疾病;(6)孕期及产后1个月内。
分组方法:根据是否发生临床不良事件分组,分为未发生临床不良事件组和发生临床不良事件组。临床不良事件定义(出现以下五种情况之一):(1)应用溶栓剂;(2)进行介入手术;(3)需要血管活性药物来维持血压;(4)机械通气;(5)心肺复苏;(6)临床死亡。本研究已通过青海大学附属医院伦理委员会批准,伦理编号P-SL-2022-099。
1.2 研究方法一般资料收集:收集所有入组患者的一般资料(年龄、性别)、入院时症状及生命体征(胸痛、呼吸困难、咯血、晕厥、心率、收缩压)、既往史(慢性心肺疾病、3个月内接受手术或外伤、高血压、糖尿病)和住院天数。临床指标收集:收集每组患者的外周血白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、中性粒细胞/淋巴细胞(neutrophil to lymphocyte ratio, NLR)、血小板计数、血红蛋白计数、血小板/淋巴细胞(platelet to lymphocyte ratio, PLR)、D-二聚体、血白蛋白、校正血钙[(40-血白蛋白)×0.02+实测血钙]、低钙、血钾、血钠、尿酸。sPESI评分分数收集:年龄 > 80岁、存在恶性肿瘤、慢性心力衰竭/肺部疾病、脉搏≥110次/min、收缩压 < 100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、血氧饱和度 < 90%,每项各1分累计相加。
1.3 统计学方法应用SPSS 21.0软件进行统计学分析,符合正态分布的计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验;非正态分布的计量资料以中位数、四分位数[M(Q1, Q3)]来表示,组间比较采用两样本秩和检验。计数资料采用频数(%)表示,组间比较采用卡方检验。选择ROC曲线最大的约登指数作为截断值,将部分与APE患者短期预后有关的计量资料转换为计数资料,然后将新生成的计数资料加入到临床资料的表格中。使用多因素Logistic回归,以调整单因素分析中差异有统计学意义的指标之间潜在的混杂因素。将最终有意义的指标加入到sPESI评分模型中,组成新的预测模型,同时绘制ROC曲线,评估相关指标对不良事件发生的预测价值。以P < 0.05差异有统计学意义。
2 结果 2.1 APE患者的一般资料共73例符合纳入和排除标准的APE患者选入本研究中,其中未发生临床不良事件组含44例、发生临床不良事件组含29例。两组患者在性别、年龄、既往史以及住院时间方面差异均无统计学意义。从临床表现来看,胸痛占比最高(56.2%,41/73)、其次为呼吸困难(37.0%,27/73)、咯血(24.7%,18/73)以及晕厥(11.0%,8/73),两组间呼吸困难及晕厥比例差异有统计学意义。两组患者的心率、收缩压差异有统计学意义,且未发生临床不良事件组患者的心率比发生临床不良事件组患者的要低。见表 1。
指标 | 未发生临床不良事件组(n=44) | 发生临床不良事件组(n=29) | t/Z/χ2值 | P值 |
性别a | ||||
男 | 25(56.8) | 15(51.7) | 0.183 | 0.669 |
女 | 19(43.2) | 14(48.3) | ||
年龄(岁)b | 59.93±13.68 | 55.28±14.94 | 1.372 | 0.174 |
胸痛a | 25(56.8) | 16(55.2) | 0.019 | 0.890 |
呼吸困难a | 11(25.0) | 16(55.2) | 6.828 | 0.009 |
咯血a | 11(25.0) | 7(24.1) | 0.007 | 0.993 |
晕厥a | 1(2.3) | 7(24.1) | 6.470 | 0.011 |
心率(次/min)b | 85.59±11.17 | 95.48±15.50 | -3.169 | 0.002 |
收缩压(mmHg)c | 120.0(120.0, 134.5) | 110.0(105.0, 120.0) | -4.328 | < 0.001 |
慢性心肺疾病a | 7(15.9) | 3(10.30) | 0.108 | 0.742 |
3个月内手术或外伤a | 10(22.7) | 8(27.6) | 0.222 | 0.637 |
高血压a | 14(31.8) | 8(27.6) | 0.149 | 0.700 |
糖尿病a | 3(6.8) | 2(6.9) | 0.000 | 1.000 |
住院时间(d)b | 14.14±6.63 | 14.03±3.75 | 0.084 | 0.934 |
注:a为(例,%),b为x±s,c为M(Q1, Q3);1 mmHg=0.133 kPa |
两组患者的淋巴细胞、血小板、血红蛋白、PLR、血白蛋白、血钾、血钠、尿酸指标均差异无统计学意义。与未发生临床不良事件组相比,发生临床不良事件组的白细胞、中性粒细胞、NLR、D-二聚体和sPESI评分更高,而校正血钙更低。见表 2。
指标 | 未发生临床不良事件组(n=44) | 发生临床不良事件组(n=29) | t/Z/χ2值 | P值 |
白细胞(×109/L)a | 6.83±2.36 | 10.24±3.33 | -4.778 | < 0.001 |
中性粒细胞(×109/L)a | 4.94±2.19 | 8.47±3.31 | -5.065 | < 0.001 |
淋巴细胞(×109/L)a | 1.25±0.36 | 1.16±0.51 | 0.921 | 0.360 |
NLRa | 4.10±1.75 | 8.76±5.35 | -4.538 | < 0.001 |
血小板(×109/L)a | 177.02±70.94 | 193.69±87.78 | -0.893 | 0.375 |
血红蛋白(g/L)a | 147.45±33.77 | 136.72±25.83 | 1.453 | 0.151 |
PLRa | 149.56±60.58 | 196.47±118.20 | -1.973 | 0.056 |
D-二聚体(mg/L)b | 5.55(2.50, 7.90) | 13.40(7.20, 32.75) | -4.217 | < 0.001 |
血白蛋白(mmol/L)a | 34.84±3.83 | 35.31±2.66 | -0.617 | 0.539 |
校正血钙(mmol/L)a | 2.26±0.08 | 2.15±0.07 | 6.245 | < 0.001 |
低钙c | 12(27.3) | 25(86.2) | 24.289 | < 0.001 |
血钾(mmol/L)a | 3.90±0.49 | 4.05±0.49 | -1.253 | 0.214 |
血钠(mmol/L)a | 147.14±57.86 | 137.76±4.50 | 0.869 | 0.388 |
尿酸(mmol/L)a | 331.84±129.50 | 336.10±156.50 | -0.127 | 0.900 |
sPESI评分b | 0.00(0.00, 0.75) | 1.00(1.00, 2.00) | -5.941 | < 0.001 |
注:NLR为中性粒细胞/淋巴细胞,PLR为血小板/淋巴细胞,sPESI评分为简化的肺栓塞严重程度指数评分;a为x± s,b为M(Q1, Q3),c为(例,%) |
选择校正血钙ROC曲线最大的约登指数2.225 mmol/L作为截断值,见图 1。将其转换为计数资料(低钙),加入到临床资料的表格中,结果显示发生临床不良事件组患者的低钙人数较未发生临床不良事件组多,且差异有统计学意义。
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图 1 校正血钙预测 APE 患者发生不良事件的 ROC 曲线 |
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将一般资料、临床资料中差异有统计学意义的指标,呼吸困难、晕厥、心率、收缩压、白细胞、中性粒细胞、NLR、D-二聚体、低钙、sPESI评分进行多因素Logistic回归分析,以调整这些指标之间潜在的混杂因素,结果显示sPESI评分(OR=11.23,95%CI: 1.25~100.85,P=0.031)、低钙(OR=24.81,95%CI: 1.07~576.03,P=0.045)是APE患者住院不良事件的独立预测因子。见表 3。
变量 | 回归系数 | Wald值 | P值 | OR(95%CI) |
呼吸困难 | -0.606 | 0.202 | 0.653 | 0.55(0.39~7.66) |
晕厥 | 1.281 | 0.398 | 0.528 | 3.60(0.07~193.23) |
心率 | 0.041 | 0.621 | 0.431 | 1.04(0.94~1.16) |
收缩压 | -0.073 | 1.266 | 0.261 | 0.93(0.82~1.06) |
白细胞 | -0.201 | 0.096 | 0.756 | 0.82(0.23~2.91) |
中性粒细胞 | 0.793 | 1.007 | 0.316 | 2.21(0.47~10.38) |
NLR | 0.128 | 0.276 | 0.600 | 1.14(0.71~1.83) |
D-二聚体 | 0.029 | 0.222 | 0.637 | 1.03(0.91~1.16) |
低钙 | 3.211 | 4.005 | 0.045 | 24.81(1.07~576.03) |
sPESI评分 | 2.418 | 4.661 | 0.031 | 11.23(1.25~100.85) |
注:NLR为中性粒细胞/ 淋巴细胞,sPESI评分为简化的肺栓塞严重程度指数评分 |
变量 | AUC | 95%CI | 约登指数 | 截断值 | 敏感度 | 特异度 | P值 |
校正血钙 | 0.863 | 0.781~0.944 | 0.589 | 2.225 | 0.862 | 0.727 | < 0.001 |
sPESI评分 | 0.880 | 0.800~0.960 | 0.716 | 0.500 | 0.966 | 0.750 | < 0.001 |
新预测模型 | 0.919 | 0.850~0.990 | 0.806 | 1.500 | 0.897 | 0.909 | < 0.001 |
注:sPESI评分为简化的肺栓塞严重程度指数评分 |
根据低钙对APE患者住院不良事件的预测价值,现建立新的预测模型,年龄 > 80岁、存在恶性肿瘤、慢性心力衰竭/肺部疾病、脉搏≥110次/min、收缩压 < 100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、血氧饱和度 < 90%、血钙≤2.225 mmol/L,每项各1分累计相加,同时绘制ROC曲线,评估新预测模型对不良事件发生的预测价值。在整个数据集中,校正血钙、sPESI评分、新预测模型的ROC曲线如下(见图 2),从图中粗略可以看出校正血钙的曲线处于最下方,新预测模型处于最上方、较sPESI评分曲线高、陡直。尽管新预测模型的敏感度较sPESI评分低,但新预测模型的AUC、特异度高于sPESI评分和校正血钙。
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图 2 校正血钙、sPESI 评分、新预测模型预测 APE 患者发生不良事件的 ROC 曲线 |
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APE是一种临床上常见且病死率较高的肺部疾病,临床表现多种多样。APE患者危险分层指标包括血压、sPESI评分、心脏彩超、心肺CT造影以及心脏生物标志物,而评估右心室功能不全需要的心脏彩超、心肺CT造影受到当地医疗条件的限制,各个医院及科室无法及时、准确的完成,并且单一的sPESI评分所包含的内容有限,因此找到一种方便、准确有效的指标来评估APE患者的预后显得格外重要。
本研究总共收集了73例APE患者,临床特征方面,胸痛占比最高、其次为呼吸困难、咯血以及晕厥,呼吸困难、晕厥、收缩压、心率这四个指标在单因素分析中差异具有统计学意义,不良预后组展现出更快的心率、更低的收缩压,但经过多因素分析后,上述指标不能成为预测APE患者不良事件的独立危险因素。APE患者肺组织中存在氧化应激以及再灌注损伤[10],故炎性介质释放、炎性浸润在APE发生过程中至关重要。一般情况下血液中白细胞、中性粒细胞数量随着炎症性疾病的进展而增加,然而在某些情况下,如恶病质,两者的数量不会增加,从而导致在评估疾病进展时出现“假阴性”的情况,因此这两者对于APE预后的评估无明显预测价值,与本文最终结果相同。就NLR这一指标来说,本研究的结果与以前众多研究相反[11-14],考虑可能是样本量少、排除标准不够全面所致。血浆D-二聚体是纤维蛋白的降解产物,能反应机体的高凝状态,D-二聚体阴性预测价值极高,当D-二聚体 < 1 500 ng/mL时,阴性预测价值是99%[15]。国外有研究表明D-二聚体应被视为APE患者的潜在预后标志物[16],也有研究表明D-二聚体水平不是APE预后的良好预测因素[17],综上D-二聚体对于APE的预后结论不一。
钙离子作为凝血因子IV是凝血级联反应的重要辅助因子,在内外凝血途径中扮演着重要的作用,因此可能参与严重血栓栓塞和出血事件的病理生理过程。APE患者血栓形成过程中存在血小板活化[18],钙离子作为血小板活化的二级信使在凝血通路中扮演着重要角色,细胞外的钙离子在凝血过程中通过内流进入细胞内发挥促凝作用[19-20],因此血栓形成需要血小板和钙离子参与,同时也伴随着二者的消耗。低钙血症是住院患者常见的电解质紊乱,众多研究表明低钙与ST段抬高心肌梗死、心力衰竭、脑出血、慢性阻塞性肺疾病急性加重等多种心肺疾病的进展和预后不良有关[21-26]。Murthi等[7]的一项回顾性研究表明低钙血症的APE患者住院病死率高出仅有APE患者的4倍,Wang等[27]的研究显示低钙血症的肺栓塞患者短期病死率高,低钙血症能作为肺栓塞患者短期预后的独立预测因子,尽管如此低钙血症在APE患者短期预后方面国内的研究甚少。本文主要探讨的血钙指标结果显示,入院时有相当比例(50.7%)的APE患者存在低钙血症(血钙≤2.225 mmoL/L),血钙水平低的患者其住院不良事件的发生率高、短期预后差。
sPESI评分是在PESI的基础上简化而成,是一种用于肺栓塞患者危险分层的临床评估量表,因肺栓塞非高危组的一部分患者随着时间推移病情可以恶化,早期快速的危险分层对于接下来的个体化治疗发挥着重要作用。本研究通过收集不良事件组和无不良事件组的sPESI评分进行相应统计分析,最后得出了sPESI评分(OR=11.23,95%CI: 1.25~100.85,P=0.031)的预测价值,其评分的高低反应着APE患者预后的好坏,其敏感度为0.966,特异度为0.750,AUC为0.880。基于血钙、sPESI评分对APE患者短期预后的预测价值,本研究提出了新预测模型,将血钙与sPESI评分进行了联合,结果显示新预测模型比sPESI评分具有更高的特异度和AUC。
虽然本文研究结果表现出高度的特异度与敏感度,但依旧存在局限性。首先,在进行多因素Logistic回归分析时,低钙以及sPESI评分的OR值偏大,考虑因本文测量的因素众多,许多患者被排除,导致样本量过少所致,后期需细化研究。其次,收集的数据只能分析低钙血症与APE短期预后的相关性,而不能分析因果关系。最后,还需要更大样本量的多中心研究来验证该预测模型的有效性。
低钙血症在APE患者中普遍出现,本文探讨了低钙血症与住院不良事件发生的相关性,得出低钙血症与APE患者短期预后相关。根据低钙血症的的预测价值,制定了新的预测模型,其特异度比sPESI评分更高。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 郑伟:研究方案设计、数据收集、文章撰写;吕卓航、张怡欣、夏明香:数据收集及整理、统计学分析;吴占庆:文章修改
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