摘要

膿毒症是指由感染引起的係統性炎症反應綜合征，具有發病率高、病死率高、住院費用高的"三高"特點，是ICU危重患者的主要死因之一。膿毒症心肌抑製發生率約37%～50%，與膿毒症心功能正常患者相比，膿毒症心肌抑製者病死率增加20%。盡管對膿毒症心肌抑製的研究不斷深入，但尚無明確的診斷標準，膿毒症心肌抑製的早期診斷顯得尤為重要。目前，膿毒症心肌抑製常用的評估方法有床旁超聲、有創和無創血流動力學監測、心電圖、生物學標誌物等。本文就膿毒症心肌抑製常用的診斷方法及其進展做一綜述。

膿毒症心肌抑製主要表現為左右心室可逆性擴張、心肌收縮功能下降，是膿毒症患者的主要死因。常用的評估方法有床旁超聲、有創和無創血流動力學監測、心電圖、生物學標誌物等。現將臨床常用診斷方法綜述如下。

1　膿毒症心肌抑製的特點

1984年，Parker等[1]首次應用放射性核素血管造影技術證實了膿毒症心肌抑製的存在，主要表現為左右心室可逆性擴張，心肌收縮功能下降，雙室射血分數降低，外周血管阻力下降。同年，Ozier等[2]應用床旁超聲技術同樣證實了膿毒症心肌抑製。

1.1　收縮功能障礙

Parker等[1]研究發現，50%膿毒性休克患者出現左心室射血分數(left ventricu-lar ejection fraction，LVEF)明顯下降(<40%)，其中大部分存活者LVEF<40%，存活者多有顯著的左室擴大，並伴有舒張末期與收縮末期心室容積擴大，每搏量(stroke volume，SV)正常，外周血管阻力(systemic vascular resistance，SVR)偏低，心髒指數(cardiac index，CI)偏高;而死亡者SVR較存活者更低，從而掩蓋心室收縮功能的減退，LVEF始終處於正常或偏高水平，心室容積、SV始終正常，CI更高。同時發現，膿毒症心肌抑製可在極早期發生，大多數出現在膿毒症最初3 d，存活者7～10 d心功能恢複正常[1]。Parker等[3]研究發現，膿毒症時右室也發生與左室結構和功能相似的變化，存活者早期出現右室射血分數下降和急性右室擴張，後期逐漸恢複正常範圍，死亡者右室射血分數和右室舒張末期容積無明顯變化。

1.2　舒張功能障礙

Pulido等[4]研究發現，嚴重膿毒症或膿毒性休克患者心功能障礙不僅表現為心髒收縮功能障礙，也有心髒舒張功能障礙。隨著超聲心動圖的應用，為人們更好地研究心髒舒張功能提供了條件。Bouhemad等[5]研究顯示，有20%膿毒性休克患者舒張功能障礙，20%同時伴有收縮和舒張功能障礙。兩項應用食道超聲心動圖的前瞻性研究發現，在膿毒性休克患者中，20%～60%可出現短暫、可逆的舒張功能障礙，並可同時伴有收縮功能障礙、心室擴張[5,6]。有研究發現，在膿毒症患者中，更易發生心髒舒張功能受損，且其發生遠早於收縮功能受損，恢複也較收縮功能受損更慢[7]。Sanfilippo等[8]對膿毒症舒張功能障礙的Meta分析發現，舒張功能障礙發生率為48%，較收縮功能障礙多見，且舒張功能障礙與膿毒症病死率相關。

2　膿毒症心肌抑製的診斷方法

2.1　心髒超聲

應用二維超聲心動圖評估和研究膿毒症心肌抑製始於20世紀90年代，目前心髒超聲是評估膿毒症心肌抑製的"金標準"[9]。膿毒症誘導的心肌抑製有三個主要特征：左心室擴張，射血分數下降，7～10 d心功能恢複正常範圍[10]。心髒超聲可通過獲取心髒解剖結構、功能和血流動力學等方麵的信息判斷膿毒症心肌抑製狀況，一般以LVEF<50%作為膿毒症心肌抑製的診斷標準之一。多項心髒超聲研究發現，20%～60%的膿毒性休克患者表現為LVEF降低[11]。另外，膿毒症患者對液體治療反應性差，心髒超聲可通過測定下腔靜脈寬度及變異率即時監測患者的容量狀態及容量反應性。膿毒症患者發生膿毒性休克時，可表現為"高排低阻"的暖休克或"低排低阻或低排高阻"的冷休克。與成人不同，兒童膿毒性休克的病理生理過程複雜多變，一般以低排高阻的冷休克多見，通過床旁心髒超聲動態監測心髒功能狀態，對於及時評估病情、發現循環係統功能異常，特別是指導臨床用藥、搶救血流動力學不穩定的膿毒性休克患者具有重要意義[12]。床旁心髒超聲不僅可以測量反映心肌抑製的重要參數LVEF，同時可以估算出患者的SV，左室舒張末期容積、收縮末期容積，也可通過二尖瓣口血流分析和組織多普勒評估心髒舒張功能障礙[13]。二尖瓣舒張早期峰值流速(E)、舒張晚期峰值流速(A)、E/A和二尖瓣環舒張早期峰值速度(e′)、舒張晚期峰值速度(a′)、e′/a′及E/e′為常用評估心髒舒張功能的指標[14]。E/e′>15和(或)e′<8 cm/s常提示舒張功能障礙[15]。四心腔切麵右心室/左心室(right ventricle/left ventricle，RV/LV)舒張末麵積比可反映右心室功能障礙[16]。心髒超聲的應用簡便，可重複測量，用於可靠地評估心髒功能，但也有不足：(1)受操作者水平影響大;(2)雖可重複測量，但並不是實際意義上的連續監測;(3)測量LVEF受到左心室前負荷和後負荷的影響。

2.2　心電圖

心電圖診斷膿毒症心肌抑製的敏感性和特異性較低[17]。研究發現，膿毒症心肌抑製心電圖主要表現為ST段壓低或抬高，出現Q波，左束支傳導阻滯，高尖T波，QT間期延長，J波等，這些變化臨床不具特異性。

2.3　血流動力學監測

2.3.1　Swan-Ganz漂浮導管

Swan-Ganz技術1970年由Swan和Ganz研製而成，是傳統血流動力學監測的"金標準" 。把漂浮導管通過靜脈置入達肺動脈，從而進行右心壓力和肺毛細血管楔壓的測量，並根據動脈處的熱敏電阻所感應的溫度變化來測定心輸出量(cardiac output，CO)，有助於膿毒症心肌抑製診斷，且可用於決定血管活性藥物的使用時機並監測其效果[13]。其測量參數包括右房壓、肺動脈壓、肺動脈嵌頓壓、CO、中心靜脈壓、肺循環阻力、SVR、每搏功、左室每搏功、右室每搏功、CI。Connors等[18]一項危重病患者的大樣本(n=5 737)對照研究發現，使用Swan-Ganz導管監測的患者，病死率、治療總費用和ICU滯留時間均高於對照組。Swan-Ganz導管的有創性、複雜性、受呼吸影響、並發症多、費用昂貴和對設備和操作人員的要求高等限製了其臨床應用。

2.3.2　脈搏指示連續心輸出量(pulse indicator continuous cardiac output，PiCCO)監測

PiCCO是新一代的微創血流動力學監測手段，經肺熱稀釋技術與動脈脈搏輪廓分析技術相結合，通過在大動脈內測量溫度-時間變化曲線，監測全心血流動力學參數，而非傳統熱稀釋法以測量右心代表全心。其參數包括CO、全心舒張末容量、胸腔內血容量、血管外肺水、心功能指數(cardiac function index，CFI)、全心射血分數、肺血管通透性指數，每次心髒搏動的心輸出量、動脈壓、心率、SV、每搏量變異，SVR、左心室收縮力指數。其中全心舒張末容量是反映心髒前負荷的重要指標，血管外肺水可提示肺水腫，CFI為反映心髒收縮功能的指標。研究顯示，CFI<3.2/min與LVEF<35%具有較好的相關性[13]。有研究發現，應用PiCCO低估了膿毒症患者持續心輸出量，該係統監測此類患者持續心輸出量不如經肺熱稀釋法可靠[19]。該技術操作簡便，可用於兒童患者，並可測量肺水情況，但存在感染、血栓的風險，費用較高。

2.3.3　無創心輸出量監測(noninvasive cardiac output monitoring ，NICOM)

NICOM是通過生物電阻抗法測定CO的無創血流動力學監測技術。NICOM的監測參數包括SV、每搏量指數、每搏量變異、CO、CI、心率、血壓、總外周阻力、總外周阻力指數、胸腔內總容量。Squara等[20]研究發現，NICOM與肺熱稀釋法所測CO之間有較好的相關性，且NICOM測量的隨機誤差更小、精確性更高，對於血流動力學變化反應性更快，監測CO變化的敏感性和特異性均為93%[20,21]。研究發現，在重症監護病房，生物電抗法與熱稀釋法所測的CO之間也有較好的相關性[22,23]。

2.3.4　超聲心輸出量監測(ultrasonic cardiac output monitor, USCOM)

USCOM是運用連續多普勒超聲波技術測定患者左/右心功能數據，明確患者血流動力學狀況。研究發現，USCOM與肺動脈導管及其他監測方法所得CO、SV具有高度相關性[24]。Horster等[25]通過USCOM與PiCCO監測膿毒症患者的CO來驗證USCOM的準確性，結果兩種方法差異無統計學意義。USCOM顯示血流速度波形，可重複性高，可在床邊對危重患兒進行動態監測，適用於重症監護病房等特殊環境。另外，USCOM監測具有無創、連續、簡便、準確等特點，尤其適用於嬰幼兒等不宜采用有創監測的情況。

2.4　生物標誌物

生物標誌物如B型利鈉肽(B-type natriuretic peptide，BNP)、肌鈣蛋白I(cardiac troponin I，cTnI)等可提示心肌抑製的可能性，其低血漿濃度可排除心肌抑製，高血漿濃度時應行超聲心動圖明確診斷[13]。

2.4.1　cTnI

cTnI是橫紋肌上的結構蛋白，其相對分子質量較小，為心髒的特異性抗原，隻存在於心肌，是目前診斷心肌抑製高敏感性和高特異性的生化標誌物[26]。30%cTnI遊離在胞漿中，其餘同心肌結構蛋白結合在肌原纖維上。心肌細胞損傷後，遊離型cTnI透過細胞膜迅速釋放入血，當持續性損傷激活蛋白分解酶時，引起結合型cTnI釋放。心肌受損時cTnI一般5～8 h升高，12～24 h達高峰，高水平維持1～2周，可作為回顧性檢測的指標。但cTnI在心肌損傷發生6 h內其敏感性較低，不利於心肌損傷的早期診斷，且窗口期長，對診斷新近發生的心肌再損傷受到限製。幾項嚴重膿毒症的研究發現，升高的cTnI與超聲心動圖評估的左室功能障礙及短期預後密切相關[13]。

2.4.2　BNP

BNP是由心肌細胞合成的具有生物學活性的天然激素，主要由心室表達，同時也存在於腦組織中。Parker等[3]發現膿毒症患者存在急性心室擴張，引起BNP釋放的主要機製為心室壓力負荷和容量負荷過重或心室壁擴張。其他引起BNP水平升高的因素包括脂多糖和細胞因子(如TNF-α、IL-1β等刺激BNP mRNA高表達)、中性肽鏈內切酶活力降低、腎功能障礙等[13]。Post等[27]研究顯示，BNP在心肌損傷第5天升高最明顯，LVEF降低的膿毒症患者與LVEF正常的患者相比，BNP升高更顯著，伴有心肌抑製者第5天BNP為699 pg/ml，無心肌抑製者為86 pg/ml。人類BNP基因全長1 922 bp，編碼具有134個氨基酸的BNP前體蛋白(pre-proBNP)，切除一個26-氨基酸信號肽，以含108個氨基酸組成的BNP前體(pro-BNP)形式表達，當受到刺激後，在活化酶的作用下裂解成由76個氨基酸組成的無活性的直線N端多肽(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP)和32個氨基酸組成的活性環狀C端多肽(BNP)。BNP的生物半衰期約20 min，NT-proBNP約70～120 min，NT-proBNP在體外相對穩定，為檢測帶來方便。有研究發現，NT-proBNP≥1 163 pg/ml為診斷心肌抑製的截斷點，其敏感性76%，特異性74%[28]。

2.4.3　心肌酶

肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)是肌酸激酶三種組織同分異構形式之一，是主要作用於心肌的同工酶，相對分子質量相對較小，在心肌受損早期就可以出現，CK-MB一般在心肌損傷後4～6 h內升高，16～24 h達峰值，2～3 d後恢複至正常範圍，能較早期反映心肌抑製，但CK-MB在骨骼肌中也存在，並非心肌所特有，故其敏感性和特異性均較差，且持續時間短，下降速度快。

2.4.4　肌紅蛋白(myoglobin，MYO)

MYO是人體橫紋肌中特有的一種蛋白質，為含有亞鐵血紅素的氧結合蛋白，在正常人血清中的含量極少，主要分布於心肌和骨骼肌中，心肌壞死時是即時、最易檢出的生化標誌物[29,30]。MYO相對分子質量小、半衰期短，當心肌受損後可很快從損傷的心肌細胞中釋放出來，被腎髒迅速消除，血中濃度急驟升高後又快速下降。MYO一般在心肌損傷發生後2～3 h內升高，6～9 h達峰值，24 h內恢複至正常範圍。MYO檢驗窗口期較短，心肌抑製的敏感性高，特異性較差，常需聯合其他心肌抑製標誌物，一般用於排除診斷。

2.4.5　心髒型脂肪酸結合蛋白(heart-type fatty acid binding protein，H-FABP)

H-FABP是新近發現的一種新型心肌損傷標誌物，為小相對分子質量的可溶性胞質蛋白，廣泛存在於人類心肌細胞胞漿中，約占心髒全部可溶性蛋白質的4%～8%，具有極強的組織特異性[31]。當嚴重缺血、缺氧等因素所致心肌細胞不可逆性損傷時，動員脂肪酸進行氧化供能，H-FABP相應地迅速上升，釋放至外周血。H-FABP對診斷心肌抑製具有較高的敏感性和特異性，可在心肌損傷後1.5 h檢測到，6 h達高峰，24 h內恢複至正常範圍[32]。研究發現，H-FABP在檢測持續心肌損傷和患者危險分層方麵較cTnT敏感[33]。另外，H-FABP是預測28 d病死率和器官功能障礙的獨立指標，受試者工作特征曲線下麵積分別為0.784和0.755，有助於了解膿毒症患者預後和危險分層[31]。H-FABP是具有極強組織特異性的蛋白，在心肌抑製早期升高，由腎髒迅速清除，檢測操作簡單、快速，有望成為心肌抑製早期診斷中的重要工具[34]。

國內外研究發現，膿毒症誘導的心肌抑製發生率高，多在膿毒性休克的早期發生，表現為左、右心室的可逆性改變。目前，膿毒症心肌抑製尚無確切的診斷標準，在診斷膿毒症心肌抑製的臨床工具中，超聲心動圖是最常用的診斷參考標準。