Relationship of serum calcitonin, brain natriuretic peptide and cardiac troponin I with disease severity of senile pneumonia
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摘要:目的
探讨降钙素(PCT)、脑钠肽(BNP)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平与老年肺炎患者病情严重程度之间的关系。
方法选取收治的肺炎患者166例纳入研究组, 选取同期在医院体检的健康者50例纳入对照组。比较2组血清PCT、BNP、cTnI水平。根据肺炎严重度指数(PSI)将研究组患者分为轻度组88例、中度组49例和重度组29例。比较3组患者血清PCT、BNP、cTnI水平及PSI评分; 分析PCT、BNP、cTnI与PSI评分的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线评估PCT、BNP、cTnI水平对重度肺炎的预测价值。
结果研究组血清PCT、BNP、cTnI水平高于对照组, 差异有统计学意义(P < 0.05)。轻度组、中度组与重度组患者的血清PCT、BNP、cTnI水平随病情严重程度呈上升趋势, 差异有统计学意义(P < 0.05)。血清PCT、BNP、cTnI水平与PSI评分呈正相关(r=0.304, 0.297, 0.284; P < 0.05)。ROC曲线显示, 血清PCT、BNP、cTnI预测重度肺炎的曲线下面积(AUC)分别为0.627、0.781、0.637, 三者联合预测的AUC为0.830。
结论老年肺炎患者的血清PCT、BNP、cTnI水平异常上升, 且与患者病情严重程度呈正相关。PCT、BNP、cTnI联合预测老年重度肺炎的预测价值较佳。
Abstract:ObjectiveTo investigate the relationship of the levels of calcitonin (PCT), brain natriuretic peptide (BNP) and cardiac troponinⅠ(cTnI) with the severity of pneumonia in elderly patients.
MethodsA total of 166 patients with pneumonia were included in the study group, and 50 healthy patients who underwent physical examination in the hospital during the same period were included in the control group. The serum levels of PCT, BNP and cTnI were compared between the two groups. According to the pneumonia severity index (PSI), the study group was divided into mild group (88 cases), moderate group (49 cases) and severe group (29 cases). The levels of serum PCT, BNP and cTnI as well as PSI score were compared among the three groups; the correlations of PCT, BNP and cTnI with PSI score were analyzed. The predictive value of PCT, BNP and cTnI levels in severe pneumonia was evaluated by receiver operating characteristic (ROC) curve.
ResultsThe levels of PCT, BNP and cTnI in the study group were significantly higher than those in the control group (P < 0.05). The levels of serum PCT, BNP and cTnI in the mild, moderate and severe groups were significantly increased with the severity of the disease (P < 0.05). Serum PCT, BNP and cTnI levels were positively correlated with PSI scores (r=0.304, 0.297, 0.284; P < 0.05). ROC curve showed that the area under the curve (AUC) of serum PCT, BNP and cTnI in predicting severe pneumonia were 0.627, 0.781 and 0.637, respectively, and the AUC of the combined prediction was 0.830.
ConclusionSerum PCT, BNP and cTnI levels in senile patients with pneumonia are increased abnormally, and are positively correlated with the severity of the patient's disease. The combined prediction value of PCT, BNP and cTnI is better in predicting senile severe pneumonia.
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Keywords:
- procalcitonin /
- brain natriuretic peptide /
- cardiac troponin I /
- pneumonia
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老年肺炎患者临床症状不典型, 而合并多种基础疾病、身体抵抗力下降、营养状态不佳等因素可进展为重症肺炎[1]。重症肺炎病情进展迅速, 易导致多器官、多系统功能衰竭，患者病死风险高[2], 准确评估老年肺炎患者病情严重程度一直是临床关注重点，也是后期患者治疗方案制定的重要参考依据。降钙素原(PCT)在鉴别非细菌与细菌感染方面具有一定临床价值，且在肺炎疾病诊断及预后评估方面也具优势[3]。肺炎患者急性加重期易出现心肌损伤，其是患者病情进展及预后不良的重要指标之一，脑钠肽(BNP)与心肌肌钙蛋白I(cTnI)均为反映机体心肌情况的指标。研究[4-5]显示，肺炎患者BNP、cTnI的水平异常，但其是否可以用于评估肺炎患者病情严重程度尚需进一步证实。本研究探讨血清PCT、BNP、cTnI水平与老年肺炎患者病情严重程度的关系，以期为老年肺炎患者病情严重程度的评估提供参考依据。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2019年10月—2022年10月医院收治的166例肺炎患者作为研究组，选择同期在医院体检50例健康者作为对照组。纳入标准: ①肺炎患者符合肺炎诊断标准[6], 健康者各项指标正常; ②精神正常者; ③年龄为60~82岁者; ④同意参与研究者。排除标准: ①伴其他肺部疾病，如肺水肿、肺结核、肺血管炎、非感染性肺间质病者; ②入组前已接受抗炎治疗者; ③合并严重创伤或者重大外科手术史者; ④合并肺部、心脏、肾脏等器官严重功能障碍者; ⑤合并沟通障碍、休克、昏迷或者严重精神疾病者。研究组中男96例，女70例; 年龄为60~82岁，平均(68.13±8.24)岁。对照组中男29例，女21例; 年龄为60~81岁，平均(69.34±8.84)岁。2组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。本研究符合《赫尔辛基宣言》中伦理学要求。
1.2 方法
2组研究对象入组后均收集空腹静脉血3 mL, 在3 000转/min条件下，离心分离处理后，保留上清液。应用酶联免疫吸附法测定血清PCT、BNP、cTnI水平，具体测定步骤按照试剂盒(北京利德曼生物科技股份有限公司)附加说明书进行。研究组患者依据肺炎严重程度指数(PSI)[7]将患者分为重度组、中度组和轻度组, PSI评分分别为>130分、>90~130分及≤90分。
1.3 统计学分析
本研究中应用SPSS 20.0软件处理数据，年龄、PCT、BNP、cTnI、PSI评分等正态分布计量资料以(x±s)表示，符合方差齐性检验，多组差异比较应用单因素方差分析，多组两两比较应用SNK检验, 2组间差异对比应用独立样本t检验; 性别作为计数资料以例表示, 2组间差异比较采用χ2检验; 相关性分析应用Pearson相关分析; 应用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清指标对重度肺炎的预测价值。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 2组患者血清PCT、BNP、cTnI水平比较
研究组血清PCT、BNP、cTnI水平均高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。p>
表 1 2组患者血清PCT、BNP、cTnI水平比较(x±s)组别 n PCT/(ng/mL) BNP/(pg/mL) cTnI/(ng/L) 研究组 166 19.86±5.75* 396.82±92.84* 0.88±0.25* 对照组 50 3.59±0.84 53.19±15.87 0.04±0.01 PCT: 降钙素原; BNP: 脑钠肽; cTnI: 心肌肌钙蛋白I。与对照组比较, *P < 0.05。 2.2 不同肺炎严重程度患者血清PCT、BNP、cTnI水平及PSI评分比较
依据PSI, 研究组患者分为轻度组88例、中度组49例和重度组29例。3组患者的血清PCT、BNP、cTnI水平随病情严重程度逐渐上升，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 3组患者血清PCT、BNP、cTnI水平及PSI评分比较(x±s)组别 n PCT/(ng/mL) BNP/(pg/mL) cTnI/(ng/L) PSI评分/分 轻度组 88 17.09±4.23 363.75±71.63 0.80±0.15 68.25±10.31 中度组 49 21.94±5.24* 402.51±79.33* 0.91±0.29* 112.34±8.88* 重度组 29 24.75±5.98*# 487.56±109.73*# 1.07±0.31*# 138.44±5.34*# PCT: 降钙素原; BNP: 脑钠肽; cTnI: 心肌肌钙蛋白I; PSI: 肺炎严重度指数。与轻度组比, *P < 0.05; 与中度组比较, #P < 0.05。 2.3 血清PCT、BNP、cTnI水平与PSI评分相关性分析
Pearson相关性分析显示，血清PCT、BNP、cTnI水平与PSI评分呈正相关(r=0.304、0.297、0.284, P < 0.05), 见表 3。
表 3 相关性分析项目 r P PCT与PSI评分 0.304 0.007 BNP与PSI评分 0.297 0.009 cTnI与PSI评分 0.284 0.012 PCT与BNP 0.312 0.005 PCT与cTnI 0.276 0.016 BNP与cTnI 0.258 0.023 2.4 血清PCT、BNP、cTnI对重度肺炎的预测价值
ROC曲线显示，血清PCT、BNP、cTnI对重度肺炎的预测曲线下面积(AUC)分别为0.627、0.781、0.637, 三者联合预测AUC为0.830, 见表 4、图 1。
表 4 血清PCT、BNP、cTnI对重度肺炎的预测价值指标 截断值 AUC 95% CI P 敏感度/% 特异度/% PCT 22.78 0.627 0.493~0.761 0.065 39.3 85.7 BNP 467.87 0.781 0.669~0.893 < 0.001 57.1 93.9 cTnI 0.98 0.637 0.51~0.764 0.047 82.1 40.8 3个指标联合 — 0.83 0.734~0.926 < 0.001 64.3 89.8 3. 讨论
目前，肺炎尚无理想的实验室病原学诊断方式，大部分老年肺炎患者在感染病原菌未明情况下仅能接受经验性抗感染治疗，这可能导致患者预后不良[8-9], 故及时评估老年肺炎患者病情对于制定患者治疗方案及改善预后意义重大。
本研究结果显示，老年肺炎患者PCT水平异常上升，且其水平随着患者病情严重程度显著增加，分析认为PCT作为降钙素前肽，主要由甲状腺C细胞释放，正常情况下其水平相对较低，若出现感染或者炎症，甲状腺C细胞会在炎症或者细菌内毒素刺激下生成大量PCT，并进入血液循环，导致血液中PCT水平上升[10]。田洪梅等[11]研究也显示，老年重症肺炎患者PCT水平显著高于非重症肺炎患者，提示PCT水平变化与肺炎患者病情严重程度关系密切。BNP为心肌细胞合成激素，其在心肌损伤时会出现代偿性增加，在调节血管舒张、维持机体电解质平衡及血压平衡上发挥重要作用[12]。本研究结果证实，肺炎患者血清BNP水平异常，且患者病情越严重, BNP水平越高，分析认为肺炎患者体内炎症导致肺部出现实质性病变，造成心肌细胞损伤，这些损伤会进一步诱使肺动脉血流灌注增加，进而诱导心房加快分泌BNP, 且BNP分泌水平与患者肺炎病情严重程度有关[13]。研究[14]显示，重症肺炎患者BNP水平显著上升，该研究认为重症肺炎所致肺部通气血流异常，造成血流循环阻力增加，进而诱使心脏负荷增加，促进BNP等神经激素释放，其结果为血液中BNP水平上升。牛芳等[15]研究显示, BNP水平与PSI评分呈正相关，也显示BNP水平与老年肺部感染性病情变化关系密切，与本研究相关结论一致。本研究发现, BNP预测重度肺炎AUC为0.781(P < 0.001), 表明BNP对重度肺炎具有较好预测效能，可对临床评估患者病情发展提供有效辅助。
研究[16-18]显示，重度肺炎所致呼吸暂停综合征患者血清cTnI水平与患者病情严重程度关系密切，病情严重患者cTnI水平更高，显示病情严重者可能存在更严重心肌损伤。目前，关于cTnI与单纯老年肺炎病情程度关系的报道较少，本文以此为创新点，发现研究组血清cTnI水平均高于对照组，且血清cTnI水平与PSI评分呈正相关关系，均显示cTnI水平与患者病情变化关系密切。正常情况下cTnI并不能经由心肌膜进入血液，而肺炎导致患者心肌损伤，游离cTnI会通过心肌损伤细胞膜进入血液，导致血液中cTnI水平上升。研究[19-21]显示，相对于健康者与单纯心力衰竭患者，心力衰竭合并重症肺炎患者cTnI水平更高，表明重症肺炎可能会进一步加重患者心肌损伤。进一步分析发现, cTnI检测预测重度肺炎AUC为0.637(P < 0.05), 提示cTnI单独检测在预测老年重度肺炎上具有一定价值。
本研究通过绘制ROC曲线创新性分析了上述三项指标联合用于预测重度肺炎的价值，结果显示, PCT、BNP、cTnI联合用于预测重度肺炎发生的AUC为0.830，说明与PCT、BNP、cTnI单独预测重度肺炎相比，三者联合预测可提高对重度肺炎患者病情的评估价值。
综上所述，血清PCT、BNP、cTnI水平与肺炎的发生及病情严重程度关系密切，三者联合检测有助于提高对老年重度肺炎的预测价值，可及时评估患者病情，指导其治疗及改善预后。
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表 1 2组患者血清PCT、BNP、cTnI水平比较(x±s)
组别 n PCT/(ng/mL) BNP/(pg/mL) cTnI/(ng/L) 研究组 166 19.86±5.75* 396.82±92.84* 0.88±0.25* 对照组 50 3.59±0.84 53.19±15.87 0.04±0.01 PCT: 降钙素原; BNP: 脑钠肽; cTnI: 心肌肌钙蛋白I。与对照组比较, *P < 0.05。 
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表 2 3组患者血清PCT、BNP、cTnI水平及PSI评分比较(x±s)
组别 n PCT/(ng/mL) BNP/(pg/mL) cTnI/(ng/L) PSI评分/分 轻度组 88 17.09±4.23 363.75±71.63 0.80±0.15 68.25±10.31 中度组 49 21.94±5.24* 402.51±79.33* 0.91±0.29* 112.34±8.88* 重度组 29 24.75±5.98*# 487.56±109.73*# 1.07±0.31*# 138.44±5.34*# PCT: 降钙素原; BNP: 脑钠肽; cTnI: 心肌肌钙蛋白I; PSI: 肺炎严重度指数。与轻度组比, *P < 0.05; 与中度组比较, #P < 0.05。
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表 3 相关性分析
项目 r P PCT与PSI评分 0.304 0.007 BNP与PSI评分 0.297 0.009 cTnI与PSI评分 0.284 0.012 PCT与BNP 0.312 0.005 PCT与cTnI 0.276 0.016 BNP与cTnI 0.258 0.023
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表 4 血清PCT、BNP、cTnI对重度肺炎的预测价值
指标 截断值 AUC 95% CI P 敏感度/% 特异度/% PCT 22.78 0.627 0.493~0.761 0.065 39.3 85.7 BNP 467.87 0.781 0.669~0.893 < 0.001 57.1 93.9 cTnI 0.98 0.637 0.51~0.764 0.047 82.1 40.8 3个指标联合 — 0.83 0.734~0.926 < 0.001 64.3 89.8
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