双心室功能和休克严重程度预测心脏 ICU 患者的死亡率

2022-05-16 00:00

背景：心室功能，包括左心室收缩功能障碍 (LVSD)、右心室收缩功能障碍 (RVSD) 和双心室功能障碍 (BVD)，会导致心脏重症病 (CICU) 患者的休克，但其预后效用仍不清楚。

研究问题：心室功能障碍患者在每个心血管血管造影和干预协会 (SCAI) 休克阶段的死亡率是否更高？

研究设计和方法：我们确定了具有可用超声心动图数据的 CICU 患者。LVSD 定义为左心室射血分数低于 40%，RVSD 定义为半定量测量中度或更大的收缩功能障碍，BVD 定义为两者都存在。多变量逻辑回归确定了心室功能障碍和调整后的住院死亡率之间的关系，作为 SCAI 分期的函数。

结果：研究人群包括 3,158 名患者，平均年龄为 68.2 岁 (±14.6)，其中 51.8% 患有急性冠状动脉综合征。LVSD 占 22.3%，RVSD 占 11.8%，16.4% 患有 BVD。调整 SCAI 休克分期后，LVSD 或 RVSD 患者与无心室功能障碍患者的住院死亡率无差异（P> 0.05），但 BVD 与较高的住院死亡率独立相关（调整后的 HR 为 1.815, 95% CI 1.237-2.663，P= 0.0023）。在 SCAI 分期标准中增加心室功能障碍增加了对住院死亡率的区分（AUC 0.784 对 0.766，P <0.001）。

解释：在入住 CICU 的患者中，只有 BVD 与较高的住院死亡率独立相关。在 SCAI 休克标准中增加超声心动图评估可能有助于改善临床风险分层。

心室收缩功能障碍在心脏重症病房 (CICU) 的心源性休克 (CS) 患者中很常见。左心室收缩功能障碍 (LVSD) 最常见，但一小部分 CS 患者也可能表现出右心室收缩功能障碍 (RVSD) 或双心室功能障碍 (BVD)。虽然超声心动图通常用于 CS 的诊断目的，但大多数关注 CS 患者心室功能与结局之间关系的研究都是基于有创血流动力学参数，从而限制了数据对更大 CICU 人群的推广。超声心动图评估已被证明可以为 CICU 的预后提供信息，从而可以进行更精细的风险分层。与侵入性血流动力学评估不同，经胸超声心动图在绝大多数 CICU 患者中是非侵入性且可行的，并且可以在床边快速执行以告知治疗策略。

心血管血管造影和干预协会 (SCAI) 是经过外部验证的 CS 的五阶段分类方案，休克严重程度从 A 到 E 不断升级；6-10 然而，SCAI 分期系统不包含各种形式心室功能障碍在评估预后中的作用，并且先前的研究没有检查超声心动图 RVSD 与结果之间的关联。因此，我们试图描述 CICU 患者每个 SCAI 休克阶段的 LVSD 和 RVSD（包括它们的重叠）的模式，并检查如果这些超声心动图评估与 SCAI 休克阶段的增量预后效用相关。

方法

研究人群

本研究经 Mayo Clinic 机构审查委员会 (IRB # 16-000722) 批准，对患者构成最小风险，并在放弃知情同意的情况下进行。我们回顾性分析了 2007 年 1 月 1 日至 2015 年 12 月 31 日期间在 Mayo Clinic HosPital St. Mary's CamPus 入住 CICU 且在 1 天内进行了经胸超声心动图 (TTE) 的连续年龄≥18 岁的成年患者的 CICU 入院指数在 CICU 入院之前或之后，有左心室射血分数 (LVEF) 和半定量右心室 (RV) 功能的可用数据。我们排除了没有 LVEF (n=531) 或半定量 RV 功能数据的患者（ n=2217)。

数据源

我们记录了人口统计学、生命体征、实验室、临床和结果数据，以及在 CICU 和住院期间进行的程序和治疗。所有生命体征、临床测量值和实验室值的入院值被定义为入院后记录的第一个值或最接近入院的值。在 CICU 入院后的第一个小时内，每 15 分钟记录一次生命体征。入院诊断定义为入院前或入院后 1 天内的所有国际疾病分类 (ICD)-9 诊断代码。

疾病严重程度评分

急性生理学和慢性健康评估 (APACHE)-III 评分和序贯器官衰竭评估评分是自动计算的使用先前验证的 CICU 入院的前 24 小时获得的数据。非心血管SOFA评分是通过对其他SOFA器官子评分求和来计算的，非心血管器官衰竭定义为任何非心血管SOFA子评分>=3。Charlson 合并症指数和个体合并症是使用先前验证的电子算法从病历中提取的。如前所述，使用基于肌酐的改良 KDIGO 标准确定在 CICU 和住院期间发生的急性肾损伤 (AKI) 的存在和严重程度。

超声心动图数据

查询 Mayo Clinic 超声心动图数据库，从 TTE 提取的数据最接近 CICU 入院，包括 TTE 时的生命体征和感兴趣的超声心动图变量（表 1 和表 2）。使用分层方法确定每位患者的最佳 LVEF 值：首选使用 SimPson 的双平面方法计算的体积 LVEF，其次是单平面体积方法，然后是定量线性方法，最后是视觉估计，如果这些其他方法不可用；无法为每位患者确定 LVEF 测量的具体方法。右心房压力要么在 TTE 时记录（如果有创测量），要么根据下腔静脉大小和塌陷性进行估计。

RV 收缩压为

使用峰值三尖瓣反流速度和右心房压力计算。根据主治心脏病专家使用美国超声心动图协会 (ASE) 推荐的参数（包括二维评估、三尖瓣）解释超声心动图的最终印象，对 RV 功能进行半定量分级（从正常功能到严重功能障碍）瓣环收缩组织多普勒速度、三尖瓣环平面收缩偏移 (TAPSE) 的 M 模式评估、面积变化分数（如果可用）和 RV 整体纵向应变（如果可用）；这被进一步简化为4 级量表（正常/临界、轻度/轻度-中度、中度/中度-重度和重度）。根据 LVEF 的性别特异性 ASE 临界值，将 LVSD 的严重程度分为轻度、中度和重度（表 3）。

中等或更高的 LVSD (LVEF <=40%)

被归类为 LVSD，中度或更大的半定量 RVSD 被归类为 RVSD。RVSD 和 LVSD 最初是独立考虑的。BVD 被定义为同时存在中度或更大的 LVSD 和 RVSD。

SCAI休克阶段的定义

我们使用从 CICU 入院到 CICU 最初 24 小时的数据定义了低血压/心动过速、低灌注、恶化和难治性休克（表 4A）。我们使用这些变量的组合绘制了严重程度增加的五个 SCAI 休克阶段（A 到 E），以定义 CICU 入院时和 CICU 最初 24 小时内的休克严重程度（表 4B）。

后期恶化是

定义为 24 小时后血管加压药的数量或剂量增加，与最初的 SCAI 休克阶段无关。由于 SCAI 休克 E 期的患者数量较少，我们将 SCAI 休克 D 期和 E 期分组进行分析。

统计分析

CICU 和住院期间的全因死亡率是通过对健康记录的电子审查确定的。在 SCAI 休克阶段和心室功能障碍组之间比较感兴趣的变量。分类变量以数字（百分比）报告，Pearson 卡方检验用于比较组。连续变量报告为均值 +/- 标准差，Student t 检验和方差分析 (ANOVA) 分别用于比较两组和多于两组。使用 LVEF 和半定量 RVSD（1 = 无或临界 RVSD，2 = 轻度或轻中度 RVSD，3 = 中度或更大 RVSD）进行分类和回归树 (CART) 分析，以将患者分为低风险、中度- 基于医院死亡风险的风险和高风险组。逻辑回归用于确定在调整以下混杂变量（先验选择）之前和之后感兴趣的超声心动图变量与住院死亡率之间的关联：年龄、性别、Charlson 合并症指数、第 1 天非心血管 SOFA 评分、SCAI 休克阶段、晚期恶化、心脏骤停的入院诊断、血管活性药物的使用、主动脉内球囊泵、冠状动脉造影、经皮冠状动脉介入治疗、透析和有创机械通气。对住院死亡率的区分由接受者-操作者特征曲线下面积（AUC，C-统计）值确定，并使用 De Long 检验进行比较。使用 JMP Pro 版本 14.1.0 (SAS Institute, Cary, NC) 统计分析。

结果

研究人群

在 10,004 名独特的 CICU 患者入院中，只有 5,906 名患者有适当时间的 TTE，而其他 4,098 名患者被排除在外（1,616 名没有 TTE，2,482 名在 CICU 入院前后超过 1 天有 TTE）。在该组中，只有 3,158 人有 RV 和 LV 功能数据，并被纳入最终研究人群；531 名患者因 LVEF 数据缺失而被排除，2217 名患者因 RV 功能数据缺失而被排除（图 1）。最终研究人群中的患者与由于缺乏适当时间的 TTE 或由于缺乏可用的 TTE 数据而被排除的患者不同（表 5）。人口的平均年龄为 68.2 岁（±14.6），35.5% 为女性（表 1）。入院诊断包括 51.8% 的急性冠状动脉综合征（ACS）、56.6% 的心力衰竭（HF）、8.1% 的脓毒症、27.6% 的呼吸衰竭和 15.3% 的心脏骤停（CA）；17.0% 的患者没有入院诊断为 ACS 或 HF。入院 SCAI 休克阶段如下：A 期，42.3%；B阶段，29.7%；C阶段，16.6%；D阶段，10.1%；E期，1.4%；后期恶化发生率为 8.7%。研究人群的平均 LVEF 为 44.4% (±17.2)，38.7% 的患者 LVEF <40%。RVSD（任何严重程度）的患病率为 56.2%，其中 28.2% 患有中度或更大程度的 RVSD。孤立的中度或更大程度的 RVSD 和 LVSD 的患病率分别为 11.8% 和 22.3%；16.4% 的患者存在中度或更大的 BVD。

心室功能障碍的特征

不同心室功能组的基线特征存在显著差异（表 1）。总体疾病严重程度和重症监护治疗（包括血管加压药、正性肌力药物和 MCS）的使用在无心室功能障碍的患者中最低，而在 BVD 患者中最高。BVD 患者具有更高的 SCAI 休克阶段和更高的晚期恶化风险，以及更高的 AKI 和非心血管器官衰竭的发生率和严重程度。不同心室功能组的超声心动图参数差异很大（表 2）。BVD 患者的整体左心室 (LV) 功能比单纯 LVSD 患者差，整体 RVSD 比单纯 RVSD 患者差。

SCAI休克阶段的特征

SCAI 阶段的临床参数存在显著差异（补充表 6）。我们观察到随着 SCAI 休克阶段的升高，双心室收缩功能降低、双心室充盈压升高、肺动脉压力升高和 RV 功能标志物恶化的趋势，特别是在 SCAI 阶段 D/E 中（补充表 7）。RVSD 和 LVSD 的患病率随着 SCAI 休克阶段的增加而增加，BVD 的患病率也在上升（图 1）未经调整的住院死亡率。共有 10.0% 的患者在医院死亡，其中 6.7% 的患者死于 CICU。CICU 和住院死亡率在无心室功能障碍的患者中最低，而在单纯 LVSD、单纯 RVSD 和 BVD 的患者中逐渐升高（图 2）。每个心室功能组之间的住院死亡率存在显著差异（所有 P <0.05，除了孤立的 RVSD 和 BVD 之间的 P = 0.06）。CICU 和住院死亡率都随着 SCAI 休克阶段的增加而上升（表 5）。

心室功能障碍和 SCAI 休克阶段

医院死亡率因心室功能组和 SCAI 休克阶段而异（图 3）。LVSD 或 BVD 的存在与 SCAI 休克 A、C 和 D/E 期较高的住院死亡率相关（均 P<0.05），而 RVSD 的存在与 SCAI 休克 B、C 和 D/E 期较高的住院死亡率相关。D/E（所有 P<0.05）。SCAI 休克 A 期或 B 期合并 BVD 的患者与 SCAI 休克期 B 或 C 期未合并 BVD 的患者的住院死亡率相似（P> 0.1）；无 BVD 的 SCAI 休克 D/E 期患者的住院死亡率高于伴有 BVD 的 SCAI 休克 C 期患者。在 SCAI 休克阶段 A、C 和 D/E 中，BVD 患者的死亡率高于无心室功能障碍的患者（均 P<0.05），在 SCAI 休克阶段 B 中，RVSD 患者的死亡率高于无心室功能障碍的患者（P= 0.0098），在 SCAI 休克 C 期，BVD 患者的死亡率高于 LVSD 患者（P= 0.0019）。将心室功能组添加到 SCAI 休克阶段增加了对住院死亡率的区分（AUC 0.784 与 0.766，De Long 检验 P<0.001）；添加半定量 RVSD 和 LVSD 进一步改善了辨别力（AUC 0.794，P<0.01 对比两者）。

调整后的住院死亡率

RVSD 患者的住院死亡率显著升高（调整后的 OR 1.421，95% CI 1.056-1.910，P= 0.02），但 LVSD 患者没有（调整后的 OR 1.336，95% CI 0.990-1.804，P= 0.06）；排除 SCAI 休克 A 期患者后，结果相似。BVD 患者的住院死亡率更高（调整后的 OR 1.670，95% CI 1.220-2.286，P =0.001) 与所有其他患者相比；在排除 SCAI 休克 A 期患者后，结果相似（调整后的 OR 1.840，95% CI 1.306-2.593，P<0.001）。将患者分为 4 组时，在完全调整后，BVD 患者的死亡率高于无心室功能障碍的患者（调整后的 OR 1.815，95% CI 1.237-2.663，P = 0.0023）；其他组间比较不显著（均P>0.05）。

CART 分析

CART 分析表明 (1) RVSD 在预测医院死亡率方面比 LVSD 更重要，(2) 任何严重程度的 RVSD 都与较高的医院死亡率相关，以及 (3) 预测医院死亡率的最佳 LVEF 截止值因患者而异有和没有 RVSD（图 4）。各组的住院死亡率呈阶梯式增加（图 4）；归类为低风险的患者的院内死亡风险低于归类为中风险（调整后的 OR 0.493, 95% CI 0.329-0.739, P= 0.0006）或高风险（调整后的 OR 0.357, 95% CI）的患者0.221-0.577，P<0.0001）。在每个 SCAI 休克阶段，观察到低风险、中风险和高风险患者的住院死亡率风险梯度（图 5）。

讨论

在这项针对具有综合超声心动图数据的大型单中心 CICU 患者群体的新研究中，我们证明了医院死亡率与心室功能障碍的存在和类型相关，其方式可增加休克严重程度的临床评估。各种形式的心室功能障碍的患病率随着 CS 的增加而增加，严重程度被归类为 SCAI 休克 D/E 期的患者中有相当一部分仅具有轻度心室功能障碍。即使在调整了临床变量（包括疾病严重程度和 SCAI 休克阶段）后，心室功能障碍患者的住院死亡风险也会增加，尤其是 BVD 患者。BVD 的存在可以将 SCAI 休克阶段 A 或 B 的患者重新分类为与没有 BVD 的下一个更高 SCAI 休克阶段的患者相同的风险组。CART 分析表明 RVSD 在预测死亡率方面比 LVSD 更重要。在每个 SCAI 休克阶段，BVD 患者的预后较差，而无心室功能障碍的患者预后较好。这些结果建立在 SCAI 休克阶段和超声心动图数据之间的关联之上，通过强调 RVSD 作为预后决定因素的关键作用来预测医院死亡率。最近公布的 SCAI 休克标准代表了识别、治疗和研究CS 患者 9 我们之前的工作表明，SCAI 标准是 CICU 患者住院死亡率的有效预测指标 10，强调了它们作为工具为临床医生和研究人员治疗 CS 患者提供信息的实用性。自 SCAI CS 定义首次发布以来，多项研究强调了重要的临床、实验室和血流动力学参数，这些参数可能识别出不良后果风险最高的患者。我们已经表明超声心动图异常，例如低 LVEF < 40%，低每搏输出量指数 <35 ml/m2 或高内侧二尖瓣 E/e'>15 与较高的死亡风险相关，这可以改善 SCAI 休克阶段的死亡风险分层，但我们之前的分析没有检查右心血流动力学。以前对 CS 患者超声心动图检查结果的研究主要集中在 LVSD 的测量上，而本研究评估了 RVSD 和 BVD 的额外影响。

超声心动图是非侵入性的，并提供可靠的血流动力学数据，可以在治疗点为 CICU 患者的管理提供信息，而无需肺动脉导管插入术。这项研究的结果进一步强调了超声心动图作为一种非侵入性风险分层工具的实用性，可以为 CICU 的床边管理提供信息。RVSD 与CICU 患者死亡率之间的密切关联是我们研究的核心发现。绝大多数可用数据强调 LVSD 是 HF 和 ACS 患者预后不良的标志，而关于 RVSD 的预后重要性知之甚少。在 ACS 引起的 CS 患者中，报告的孤立性 RVSD 患病率仅为 5.3%；相比之下，在我们的 CICU 研究人群中，近 30% 的患者通过 TTE 表现出中度或更大的 RVSD。RVSD 定义为 RAP 升高，在 CS 患者中似乎很常见并与不良结果相关，但有关 RVSD 超声心动图评估的数据很少。我们的数据与先前的研究相呼应，这些研究表明 RVSD 是 HF 患者不良结局的既定风险因素，与 LV 参数（包括 LVEF）无关。RVSD 可导致危重患者的器官功能障碍，例如充血性肾或肝功能障碍和容量超负荷，所有这些都与不良的临床结果有关。我们观察在心室功能障碍（尤其是 BVD）患者中，早期非心血管器官衰竭（包括 AKI）的患病率较高。RV 功能可与正压通气 (PPV) 相互作用，这可能会导致 RVSD 加速或恶化。RVSD 在考虑接受机械循环支持 (MCS) 的 CS 患者中至关重要。大多数当代 MCS 设备主要支持 LV 功能，而 RVSD 或 BVD 患者可能需要额外的支持，从而增加其复杂性。如果患者不符合移植条件，则存在显著的 RVSD 可能会排除考虑持久 MCS 的患者，从而可能消除 CS 患者的主要退出策略。

局限性

这项对未经选择的 CICU 队列的单中心回顾性分析有几个相关的局限性，这些限制使我们无法得出因果推论。不到一半的患者有必要的数据，包括 RV 评估，这种选择偏差可能会降低我们的结果对更广泛的 CICU 患者群体的适用性。没有适当时间 TTE 或没有可用的 RV 和 LV 功能数据的患者与纳入的患者不同。该最终研究人群的总体疾病严重程度和死亡风险高于父母人群，这表明 RVSD 的 TTE 报告可能在病情较重的患者中更为常见。在有限的 TTE 研究中可能没有报告 RV 功能，其重点问题与评估 LV 功能、瓣膜病变和/或心包积液有关。很少报告 RV 功能的定量超声心动图测量，并且 RVSD 的评估可能是主观的。我们无法确定患者在进行超声心动图检查时是否进行了机械通气或使用血管活性药物，这两种情况在更高的 SCAI 休克阶段更为普遍，并且可能影响观察到的心室功能。超声心动图数据反映了患者在给定时间点心室功能的快照，可能无法捕捉到休克时血流动力学的固有变异性和变化性质。

解释

心室功能障碍的超声心动图评估为照顾 CICU 患者的临床医生提供了重要的临床和预后信息。在任何 SCAI CS 阶段，BVD 的存在与较高的住院死亡率相关，并且没有超声心动图心室功能障碍的患者是风险较低的队列。未来的 CS 分期标准可能会受益于将心室功能障碍评估纳入 CS 患者的风险分层。

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