引用本文: 李宇祺, 李梁遠, 段昊玙, 梁斌苗. 中性粒細胞與淋巴細胞比值、血漿D-二聚體及B型鈉尿肽聯合檢測對慢性阻塞性肺疾病急性加重患者預后的預測意義. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(6): 432-435. doi: 10.7507/1671-6205.202107078 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是一種常見的、以持續性氣流受限為特征的呼吸系統疾病,可導致患者出現肺動脈高壓、繼發性紅細胞增多癥,活動耐量下降等,嚴重影響患者的生存質量[1]。目前,慢阻肺已成為世界范圍內慢病死亡的重要原因之一,由于其患病率和致殘率較高,現已成為嚴重的公共醫療衛生問題[2]。慢阻肺患者在短期內出現咳嗽、喘息加重,痰量增多呈膿性等,稱為慢阻肺急性加重期,不僅導致患者頻繁住院、死亡風險增加,還給患者家庭和社會帶來沉重的經濟負擔[3]。
近年來已有研究顯示,慢阻肺急性加重患者中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)、血漿 D-二聚體及 B 型鈉尿肽(B-type natriuretic peptide,BNP)水平均高于穩定期患者和健康人群,可以作為預測慢阻肺急性加重的因素[4-6],而且 NLR、D-二聚體和 BNP 均與慢阻肺急性加重住院患者的結局有關[7-8],但有關三者聯合預測患者預后的研究較少。本研究擬將慢阻肺急性加重患者按照住院結局分類,探究在不同預后的慢阻肺急性加重患者中 NLR、血漿 D-二聚體及 BNP 水平有無差別,以及上述實驗室指標在預測慢阻肺急性加重患者預后中的價值。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
本研究為回顧性隊列研究,納入 2015 年 12 月—2018 年 2 月于四川大學華西醫院呼吸與危重癥醫學科住院治療的慢阻肺急性加重患者 565 例,其中男 415 例,女 150 例,年齡(71.8±9.7)歲。
納入標準:① 符合《慢阻肺診斷、治療與預防全球倡議》2021 版[1]診斷標準;② 本次因咳嗽、喘息加重,痰量增多呈膿性入院,急性加重時間不超過 1 周;③ 患者基線資料完整;④ 患者在入院 24 h 內測定 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平。排除標準:① 存在可能影響血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平的因素或基礎疾病,包括深靜脈血栓、肺栓塞、急性心肌梗塞、心力衰竭、冠心病、肺動脈高壓、嚴重腎功能不全、惡性腫瘤等;② 孕婦;③ 患者資料不完整。
1.2 方法
按照本次住院治療的結局,將患者分為好轉組(n=469)和未愈或死亡組(n=96,未愈 70 例,死亡 26 例)。好轉組定義為符合以下標準:患者出院時臨床癥狀及動脈血氣穩定改善,進食睡眠不受呼吸困難影響,活動量基本恢復,能夠使用長效支氣管舒張劑。未愈或死亡組定義為住院期間患者臨床癥狀及活動量、一般情況等改善不明顯自動出院,或在住院期間死亡。回顧兩組患者基本臨床資料,包括年齡,性別,吸煙史,高血壓等既往史,住院期間治療措施;記錄患者入院 24 h 內檢測的 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 25.0 統計學軟件。計量資料中服從正態分布以均數±標準差(±s)表示,非正態分布以中位數(四分位數)[M(Q1,Q3)]表示,計數資料采用例(百分比)[例(%)]表示。計量資料的組間比較采用 t 檢驗(正態分布)或 Mann-Whitney 秩和檢驗(非正態分布),計數資料的組間比較采用 χ2 檢驗。采用受試者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線描述各實驗室指標預測慢阻肺急性加重患者預后的能力,計算曲線下面積(area under the curve,AUC)和臨界值。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 基本臨床資料分析
好轉組患者年齡(71.1±9.7)歲,未愈或死亡組患者年齡(75.3±8.8)歲,差異有統計學意義(P<0.001)。兩組患者性別、吸煙史、高血壓、糖尿病和支氣管擴張史、基線動脈血氣分析和心臟彩色多普勒超聲成像檢查等指標均無明顯差異。在治療措施方面,兩組患者無創通氣使用率有明顯差異(26.7% 比 48.8%,P=0.001),全身糖皮質激素治療、抗生素治療差異無統計學意義。結果見表1。


2.2 兩組患者NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平比較
未愈或死亡組患者 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平均顯著高于好轉組患者,差異有統計學意義。結果見表2。

2.3 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 單獨及聯合預測慢阻肺急性加重患者預后的價值
在各指標單獨預測慢阻肺急性加重患者預后的 ROC 曲線中,血漿 BNP 水平的 AUC 最大(AUC=0.665,95% 可信區間 0.605~0.727),NLR 的 AUC 為 0.644(95% 可信區間 0.585~0.704),血漿 D-二聚體的 AUC 為 0.641(95% 可信區間 0.581~0.701)。NLR的臨界值為>11.86,血漿 D-二聚體的臨界值為>1.08mg/L,血漿 BNP 的臨界值為>545 ng/L。NLR 的特異性最高(76.0%),血漿 D-二聚體的敏感性最高(73.7%)。聯合三項指標的 AUC 為0.681(95% 可信區間 0.621~0.741),敏感性為81.1%,兩者均高于任何一個指標單獨預測患者預后的 AUC 和敏感性。結果見表3 和圖1。


3 討論
慢阻肺是一種常見且致死率較高的慢性呼吸系統疾病,其急性加重常由感染等因素誘發,可波及多個系統,這些影響會反映在多種生物標志物上,對患者住院治療結局產生影響。本研究將住院治療的慢阻肺急性加重患者分為好轉組和未愈或死亡組,對比兩組入院時的 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平,發現未愈或死亡組明顯更高,同時未愈或死亡組患者無創通氣比例顯著高于好轉組,因此推測這些血清標志物可以反映慢阻肺急性加重患者病情,指標升高與病情嚴重相關,即便使用更高級別的呼吸支持手段,對患者結局的改善也有限;上述三項指標還可以預測慢阻肺急性加重患者住院結局,聯合預測的價值比單指標更高。
慢阻肺的發病機制是肺組織及氣道的非特異性炎癥,多種細胞因子及炎性介質參與了慢阻肺的發生發展過程。慢阻肺急性加重即患者的呼吸系統癥狀在短期內出現惡化,該階段患者機體內促炎與抗炎間的平衡被打破,中性粒細胞增多并活化,誘導級聯式炎癥反應,造成肺部血管內皮細胞受損,進而加劇肺功能損傷程度,甚至導致呼吸衰竭和死亡[9]。同時,慢阻肺急性加重患者多伴有感染,且老年患者機體免疫功能較弱,淋巴細胞計數絕對值有所降低。
NLR 是中性粒細胞與淋巴細胞的比值,整合了兩者在慢阻肺炎癥反應中作用,是評估慢阻肺患者全身炎癥反應狀態、急性加重程度較好的血清標志物。已有研究證實,慢阻肺急性加重患者 NLR 顯著高于穩定期患者和健康人群,且與氣流受限的程度呈負相關,符合病理生理機制[10-11]。本研究將慢阻肺急性加重患者按照入院結局分組,觀察到未愈及死亡組患者 NLR 水平顯著高于好轉組,與 Luo 等[12]和 Lu 等[13]的研究結果一致。Teng 等[8]繪制了 NLR 預測慢阻肺急性加重患者 28 天死亡率、重癥加強治療病房入住率和是否需要機械通氣的 ROC 曲線,結果表明其均具有臨床意義。本研究則以 NLR 預測慢阻肺急性加重患者本次住院結局,結果顯示 AUC 為 0.644(P<0.001),表明 NLR 可用于預測慢阻肺急性加重患者的住院結局。
慢阻肺患者多處于慢性缺氧狀態,導致酸性代謝產物聚集,損傷血管內膜,激活內源性凝血系統[14];紅細胞代償性增多使血液粘稠性增高,血液瘀滯;機體肝臟和腎臟的功能受損,對凝血因子的清除減少;同時,慢阻肺患者肺功能降低,從而活動量下降甚至長期臥床。綜上,慢阻肺患者血液處于高凝狀態,而 D-二聚體則是血液高凝,血栓形成的重要標志物,慢阻肺急性加重患者由于炎癥反應更重,缺氧更明顯等原因,D-二聚體水平往往高于穩定期患者[15]。Huseb? 等[7]和李湘等[16]的研究均顯示,D-二聚體升高預示著慢阻肺急性加重患者不良的臨床結局,是患者死亡的危險因素,該觀點與本研究的結果相似。本研究還通過 ROC 曲線得出,D-二聚體預測慢阻肺急性加重患者入院未愈或死亡的敏感性較高(73.7%),Hu 等[17]更將患者分為存活組和死亡組,得到的ROC曲線預測患者死亡的敏感性為71.4%,與本研究類似。
BNP 是由心室心肌細胞合成有生物學活性的天然神經激素,能在血液中穩定存在,半衰期長,常用于評估左室收縮功能障礙[18]。慢阻肺病史較長的患者,常伴有不同程度肺動脈高壓及心室過負荷,導致血漿 BNP 水平升高。慢阻肺急性加重患者處于更加嚴重的缺氧狀態,肺動脈壓和肺血管阻力升高,BNP 水平隨之進一步升高。Amsallem 等[19]通過隊列研究發現,患者血漿 BNP 水平與肺部疾病的嚴重程度有很大的相關性。Vallabhajosyula 等[20]發現在 EF 正常的慢阻肺急性加重患者中,入院時較高的血漿BNP依然與較差的臨床結局有關,如機械通氣、轉入重癥加強治療病房等。本研究結果也表明,BNP 水平與慢阻肺急性加重患者的預后有關,相對于好轉的患者,未愈或死亡患者 BNP 水平更高,與 Li 等[21]的結論相似。在預測患者本次住院出現不良結局方面,BNP 的 AUC 為 0.665,在本研究納入的三個實驗室指標中最高。
本研究進一步探討了聯合檢測 NLR、D-二聚體 和 BNP 對慢阻肺急性加重患者預后的預測價值,即綜合炎癥指標、血液高凝指標和心功能相關指標判斷慢阻肺急性加重患者預后。從理論上講,由于慢阻肺急性加重會對患者多個系統造成影響,影響越大,患者的預后就越差,因此聯合三種不同類型指標,能夠涵蓋更多慢阻肺急性加重患者發生不良結局的因素,對于患者結局的預測應當更有意義。研究結果表明,三者聯合預測慢阻肺急性加重患者本次住院未愈或死亡的 AUC 為 0.681,敏感性為 81.1%,高于單獨預測,證實了 NLR、D-二聚體、BNP聯合對預測慢阻肺急性加重患者住院不良結局的發生具有較高價值,可為臨床醫師提供參考。
本研究存在一定的局限性:首先,血漿 D-二聚體和 BNP 水平均受到年齡的影響,本研究兩組患者年齡盡管比較接近,都在 70 歲左右,對各項檢測指標影響不大,但差異有統計學意義,可能是一項混雜因素。其次,由于缺乏患者的心電圖及超聲心動圖的部分指標,如右心室前壁厚度等,因此對心力衰竭和肺動脈高壓的患者排除只能依靠影像學和右心室內徑、肺動脈干直徑、射血分數等指標。
綜上所述,入院治療后未愈或死亡的慢阻肺急性加重患者 NLR、BNP 和 D-二聚體水平均顯著升高,三者對慢阻肺急性加重患者的預后都具有一定的預測價值,且聯合檢測的臨床應用價值更優。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是一種常見的、以持續性氣流受限為特征的呼吸系統疾病,可導致患者出現肺動脈高壓、繼發性紅細胞增多癥,活動耐量下降等,嚴重影響患者的生存質量[1]。目前,慢阻肺已成為世界范圍內慢病死亡的重要原因之一,由于其患病率和致殘率較高,現已成為嚴重的公共醫療衛生問題[2]。慢阻肺患者在短期內出現咳嗽、喘息加重,痰量增多呈膿性等,稱為慢阻肺急性加重期,不僅導致患者頻繁住院、死亡風險增加,還給患者家庭和社會帶來沉重的經濟負擔[3]。
近年來已有研究顯示,慢阻肺急性加重患者中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)、血漿 D-二聚體及 B 型鈉尿肽(B-type natriuretic peptide,BNP)水平均高于穩定期患者和健康人群,可以作為預測慢阻肺急性加重的因素[4-6],而且 NLR、D-二聚體和 BNP 均與慢阻肺急性加重住院患者的結局有關[7-8],但有關三者聯合預測患者預后的研究較少。本研究擬將慢阻肺急性加重患者按照住院結局分類,探究在不同預后的慢阻肺急性加重患者中 NLR、血漿 D-二聚體及 BNP 水平有無差別,以及上述實驗室指標在預測慢阻肺急性加重患者預后中的價值。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
本研究為回顧性隊列研究,納入 2015 年 12 月—2018 年 2 月于四川大學華西醫院呼吸與危重癥醫學科住院治療的慢阻肺急性加重患者 565 例,其中男 415 例,女 150 例,年齡(71.8±9.7)歲。
納入標準:① 符合《慢阻肺診斷、治療與預防全球倡議》2021 版[1]診斷標準;② 本次因咳嗽、喘息加重,痰量增多呈膿性入院,急性加重時間不超過 1 周;③ 患者基線資料完整;④ 患者在入院 24 h 內測定 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平。排除標準:① 存在可能影響血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平的因素或基礎疾病,包括深靜脈血栓、肺栓塞、急性心肌梗塞、心力衰竭、冠心病、肺動脈高壓、嚴重腎功能不全、惡性腫瘤等;② 孕婦;③ 患者資料不完整。
1.2 方法
按照本次住院治療的結局,將患者分為好轉組(n=469)和未愈或死亡組(n=96,未愈 70 例,死亡 26 例)。好轉組定義為符合以下標準:患者出院時臨床癥狀及動脈血氣穩定改善,進食睡眠不受呼吸困難影響,活動量基本恢復,能夠使用長效支氣管舒張劑。未愈或死亡組定義為住院期間患者臨床癥狀及活動量、一般情況等改善不明顯自動出院,或在住院期間死亡。回顧兩組患者基本臨床資料,包括年齡,性別,吸煙史,高血壓等既往史,住院期間治療措施;記錄患者入院 24 h 內檢測的 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 25.0 統計學軟件。計量資料中服從正態分布以均數±標準差(±s)表示,非正態分布以中位數(四分位數)[M(Q1,Q3)]表示,計數資料采用例(百分比)[例(%)]表示。計量資料的組間比較采用 t 檢驗(正態分布)或 Mann-Whitney 秩和檢驗(非正態分布),計數資料的組間比較采用 χ2 檢驗。采用受試者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線描述各實驗室指標預測慢阻肺急性加重患者預后的能力,計算曲線下面積(area under the curve,AUC)和臨界值。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 基本臨床資料分析
好轉組患者年齡(71.1±9.7)歲,未愈或死亡組患者年齡(75.3±8.8)歲,差異有統計學意義(P<0.001)。兩組患者性別、吸煙史、高血壓、糖尿病和支氣管擴張史、基線動脈血氣分析和心臟彩色多普勒超聲成像檢查等指標均無明顯差異。在治療措施方面,兩組患者無創通氣使用率有明顯差異(26.7% 比 48.8%,P=0.001),全身糖皮質激素治療、抗生素治療差異無統計學意義。結果見表1。


2.2 兩組患者NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平比較
未愈或死亡組患者 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平均顯著高于好轉組患者,差異有統計學意義。結果見表2。

2.3 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 單獨及聯合預測慢阻肺急性加重患者預后的價值
在各指標單獨預測慢阻肺急性加重患者預后的 ROC 曲線中,血漿 BNP 水平的 AUC 最大(AUC=0.665,95% 可信區間 0.605~0.727),NLR 的 AUC 為 0.644(95% 可信區間 0.585~0.704),血漿 D-二聚體的 AUC 為 0.641(95% 可信區間 0.581~0.701)。NLR的臨界值為>11.86,血漿 D-二聚體的臨界值為>1.08mg/L,血漿 BNP 的臨界值為>545 ng/L。NLR 的特異性最高(76.0%),血漿 D-二聚體的敏感性最高(73.7%)。聯合三項指標的 AUC 為0.681(95% 可信區間 0.621~0.741),敏感性為81.1%,兩者均高于任何一個指標單獨預測患者預后的 AUC 和敏感性。結果見表3 和圖1。


3 討論
慢阻肺是一種常見且致死率較高的慢性呼吸系統疾病,其急性加重常由感染等因素誘發,可波及多個系統,這些影響會反映在多種生物標志物上,對患者住院治療結局產生影響。本研究將住院治療的慢阻肺急性加重患者分為好轉組和未愈或死亡組,對比兩組入院時的 NLR、血漿 D-二聚體、血漿 BNP 水平,發現未愈或死亡組明顯更高,同時未愈或死亡組患者無創通氣比例顯著高于好轉組,因此推測這些血清標志物可以反映慢阻肺急性加重患者病情,指標升高與病情嚴重相關,即便使用更高級別的呼吸支持手段,對患者結局的改善也有限;上述三項指標還可以預測慢阻肺急性加重患者住院結局,聯合預測的價值比單指標更高。
慢阻肺的發病機制是肺組織及氣道的非特異性炎癥,多種細胞因子及炎性介質參與了慢阻肺的發生發展過程。慢阻肺急性加重即患者的呼吸系統癥狀在短期內出現惡化,該階段患者機體內促炎與抗炎間的平衡被打破,中性粒細胞增多并活化,誘導級聯式炎癥反應,造成肺部血管內皮細胞受損,進而加劇肺功能損傷程度,甚至導致呼吸衰竭和死亡[9]。同時,慢阻肺急性加重患者多伴有感染,且老年患者機體免疫功能較弱,淋巴細胞計數絕對值有所降低。
NLR 是中性粒細胞與淋巴細胞的比值,整合了兩者在慢阻肺炎癥反應中作用,是評估慢阻肺患者全身炎癥反應狀態、急性加重程度較好的血清標志物。已有研究證實,慢阻肺急性加重患者 NLR 顯著高于穩定期患者和健康人群,且與氣流受限的程度呈負相關,符合病理生理機制[10-11]。本研究將慢阻肺急性加重患者按照入院結局分組,觀察到未愈及死亡組患者 NLR 水平顯著高于好轉組,與 Luo 等[12]和 Lu 等[13]的研究結果一致。Teng 等[8]繪制了 NLR 預測慢阻肺急性加重患者 28 天死亡率、重癥加強治療病房入住率和是否需要機械通氣的 ROC 曲線,結果表明其均具有臨床意義。本研究則以 NLR 預測慢阻肺急性加重患者本次住院結局,結果顯示 AUC 為 0.644(P<0.001),表明 NLR 可用于預測慢阻肺急性加重患者的住院結局。
慢阻肺患者多處于慢性缺氧狀態,導致酸性代謝產物聚集,損傷血管內膜,激活內源性凝血系統[14];紅細胞代償性增多使血液粘稠性增高,血液瘀滯;機體肝臟和腎臟的功能受損,對凝血因子的清除減少;同時,慢阻肺患者肺功能降低,從而活動量下降甚至長期臥床。綜上,慢阻肺患者血液處于高凝狀態,而 D-二聚體則是血液高凝,血栓形成的重要標志物,慢阻肺急性加重患者由于炎癥反應更重,缺氧更明顯等原因,D-二聚體水平往往高于穩定期患者[15]。Huseb? 等[7]和李湘等[16]的研究均顯示,D-二聚體升高預示著慢阻肺急性加重患者不良的臨床結局,是患者死亡的危險因素,該觀點與本研究的結果相似。本研究還通過 ROC 曲線得出,D-二聚體預測慢阻肺急性加重患者入院未愈或死亡的敏感性較高(73.7%),Hu 等[17]更將患者分為存活組和死亡組,得到的ROC曲線預測患者死亡的敏感性為71.4%,與本研究類似。
BNP 是由心室心肌細胞合成有生物學活性的天然神經激素,能在血液中穩定存在,半衰期長,常用于評估左室收縮功能障礙[18]。慢阻肺病史較長的患者,常伴有不同程度肺動脈高壓及心室過負荷,導致血漿 BNP 水平升高。慢阻肺急性加重患者處于更加嚴重的缺氧狀態,肺動脈壓和肺血管阻力升高,BNP 水平隨之進一步升高。Amsallem 等[19]通過隊列研究發現,患者血漿 BNP 水平與肺部疾病的嚴重程度有很大的相關性。Vallabhajosyula 等[20]發現在 EF 正常的慢阻肺急性加重患者中,入院時較高的血漿BNP依然與較差的臨床結局有關,如機械通氣、轉入重癥加強治療病房等。本研究結果也表明,BNP 水平與慢阻肺急性加重患者的預后有關,相對于好轉的患者,未愈或死亡患者 BNP 水平更高,與 Li 等[21]的結論相似。在預測患者本次住院出現不良結局方面,BNP 的 AUC 為 0.665,在本研究納入的三個實驗室指標中最高。
本研究進一步探討了聯合檢測 NLR、D-二聚體 和 BNP 對慢阻肺急性加重患者預后的預測價值,即綜合炎癥指標、血液高凝指標和心功能相關指標判斷慢阻肺急性加重患者預后。從理論上講,由于慢阻肺急性加重會對患者多個系統造成影響,影響越大,患者的預后就越差,因此聯合三種不同類型指標,能夠涵蓋更多慢阻肺急性加重患者發生不良結局的因素,對于患者結局的預測應當更有意義。研究結果表明,三者聯合預測慢阻肺急性加重患者本次住院未愈或死亡的 AUC 為 0.681,敏感性為 81.1%,高于單獨預測,證實了 NLR、D-二聚體、BNP聯合對預測慢阻肺急性加重患者住院不良結局的發生具有較高價值,可為臨床醫師提供參考。
本研究存在一定的局限性:首先,血漿 D-二聚體和 BNP 水平均受到年齡的影響,本研究兩組患者年齡盡管比較接近,都在 70 歲左右,對各項檢測指標影響不大,但差異有統計學意義,可能是一項混雜因素。其次,由于缺乏患者的心電圖及超聲心動圖的部分指標,如右心室前壁厚度等,因此對心力衰竭和肺動脈高壓的患者排除只能依靠影像學和右心室內徑、肺動脈干直徑、射血分數等指標。
綜上所述,入院治療后未愈或死亡的慢阻肺急性加重患者 NLR、BNP 和 D-二聚體水平均顯著升高,三者對慢阻肺急性加重患者的預后都具有一定的預測價值,且聯合檢測的臨床應用價值更優。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。