Predictive value of inflammatory factors for in-hospital major adverse cardiovascular events in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction after percutaneous coronary intervention
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摘要:目的 探讨急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者经皮冠状动脉介入（PCI）术后炎性因子的变化对院内主要不良心血管事件（MACE）的预测价值。方法 选取2015年6月～2019年6月于邢台市第三医院院就诊的500例STEMI患者为研究对象，收集患者临床资料，于PCI手术次日抽取空腹静脉血进行炎性因子检测，根据院内是否发生MACE分为MACE组（85例）和无MACE组（415例）。采用单因素分析和多因素Logistic回归分析STEMI患者PCI术后发生院内MACE的独立影响因素，采用ROC曲线评价炎症指标对STEMI患者院内MACE的预测价值，构建STEMI患者行PCI术后院内发生MACE的列线图预测模型，采用受试者工作特征（ROC）曲线、Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit检验、Calibration曲线评价模型的区分度、准确度和一致性。结果 MACE组年龄、糖尿病患病率、D-二聚体（DD）指标明显高于无MACE组（均P<0.05），LVEF指标明显低于无MACE组（P<0.05），吸烟率、血清肌酐（Scr）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、心肌钙蛋白I（cTnI）、白细胞计数（WBC）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）、中性粒细胞淋巴细胞比值（NLR）、血小板淋巴细胞比值（PLR）、降钙素原（PCT）、白介素-6（IL-6）指标显著高于无MACE组（均P<0.01）。多因素回归分析结果显示年龄（P<0.05）、糖尿病（P<0.05）、Scr（P<0.05）、CK-MB（P<0.05）以及炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT和IL-6（均P<0.01）是STEMI患者PCI术后院内发生MACE的独立危险因素，LVEF（P<0.05）是院内发生MACE的保护因素。炎症因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6均具有一定的预测价值。基于预后独立影响因素构建的列线图模型拟合效果良好，ROC曲线下面积为0.761（95% CI为0.680～0.839），表明模型预测能力较好。结论 炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6均为STEMI患者PCI术后发生院内MACE的独立危险因素，对患者近期预后具有较好的预测价值，该研究构建的列线图模型可作为预测STEMI患者PCI术后院内MACE风险的量化工具，有助于为STEMI患者制定术后护理，帮助患者降低并发症风险。
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关键词:
- 急性ST段抬高型心肌梗死 /
- 经皮冠状动脉介入治疗 /
- 炎性因子 /
- 主要不良心血管事件
Abstract:AIM To investigate the prognostic value of inflammatory factors for in-hospital major adverse cardiac events (MACE) in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI) after percutaneous coronary intervention (PCI).METHODS A total of 500 STEMI patients admitted to our hospital from June 2015 to June 2019 were selected as the study subjects, and clinical data of the patients were collected. Fasting venous blood was taken for inflammatory factor detection on the next day after PCI, and patients were divided into MACE group (85 cases) and non-MACE group (415 cases) according to the occurrence of MACE in hospital. Univariate analysis and multivariate logistic regression were used to analyze the independent influencing factors of nosocomial MACE after PCI in STEMI patients. ROC curve was used to evaluate the predictive value of inflammatory indicators on nosocomial MACE in STEMI patients and a nomogram prediction model for nosocomial MACE in STEMI patients after PCI was constructed. The receiver operating characteristic (ROC) curve, Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit test and Calibration curve were used to evaluate the differentiation, accuracy and consistency of the model.RESULTS Age, prevalence of diabetes mellitus and D-dimer (DD) index in MACE group were significantly higher than those in MACE group (all P<0.05), LVEF index was significantly lower than those in MACE group (P<0.05). Smoking rate, serum creatinine (Scr), creatine kinase isoenzyme (CK-MB), cardiac calcium protein I (cTnI), white blood cell count (WBC), hypersensitive C-reactive protein (hs-CRP), neutrophil lymphocyte ratio (NLR), platelet lymphocyte ratio (PLR), procalcitonin (PCT) and interleukin-6 (IL-6) were significantly higher than those in MACE group (ALL P<0.01). Multivariate regression analysis showed that age (P<0.05), diabetes mellitus (P<0.05), Scr (P<0.05), CK-MB (P<0.05), inflammatory factors hs-CRP, NLR, PLR, PCT and IL-6 (all P<0.01) were the only factors of MACE in STEMI patients after PCI LVEF (P<0.05) was a protective factor for nosocomial MACE. Inflammatory factors hs-CRP, NLR, PLR, PCT and IL-6 all had certain predictive value. The fitting effect of the line graph model based on independent prognostic factors was good, and the area under ROC curve was 0.761 (95% CI was 0.680～0.839), indicating that the model had good predictive ability.CONCLUSION Inflammatory factors hs-CRP, NLR, PLR, PCT and IL-6 are independent risk factors for nosocomial MACE after PCI in STEMI patients and they have good predictive value for the short-term prognosis of patients. The nomogram model constructed in this study can be used as a quantitative tool to predict the risk of in-hospital MACE for STEMI patients after PCI, which can help formulate postoperative care for STEMI patients and reduce the risk of complications. -
急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）是临床系统上常见的心血管疾病，临床表现为缺血性胸痛、心悸、心绞痛等，具有发病急速、发展迅速、死亡率高等特点[1,2]。经皮冠状动脉介入（PCI）手术可以有效疏通患者梗死血管，恢复血液运输，但部分患者术后容易发生主要不良心血管事件（MACE），影响手术疗效[3,4]。有研究[5,6]指出，炎症水平的升高容易导致心肌细胞坏死，冠状动脉血栓形成及急性缺血性损伤等，对患者的心功能造成二次创伤，导致患者预后不良。中性粒细胞/淋巴细胞比值（NLR）、血小板/淋巴细胞比值（PLR）、血清超敏C反应蛋白（hs-CRP）、降钙素原（PCT）、白细胞介素-6（IL-6）是表征机体炎症状态的常用指标，对评估STEMI患者的预后可能有较高的预测价值。但目前相关研究样本量较小或分析指标较少，不具有全面性，或炎症指标为术前检测，不能准确预测术后发生风险。因此，本研究探讨PCI术后炎性因子变化对STEMI患者院内发生MACE的预测价值，以期为临床评估患者病情、减少患者的不良预后提供理论参考。
1. 对象和方法
1.1 对象
选取2015年6月～2019年6月邢台市第三医院收治STEMI患者500(男299，女201)例，年龄（63±7）岁为研究对象。纳入标准：①符合《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》[7]中STEMI的诊断标准；②首次发病，并于发病24 h内接受PCI治疗；③临床资料真实完整；④患者及其家属均签署知情同意书。排除标准：①既往有心肌梗死、脑梗死病史；②肝、肾功能不全；③非STEMI及其他类型心脏病；④自身免疫疾病；⑤不同意参加该项研究。根据术后院内是否发生MACE分为MACE组（n=85）和无MACE组(n=415)。
1.2 研究方法
1.2.1 临床资料收集
收集患者临床病历资料，记录患者的年龄、性别、吸烟史、体质量指数（BMI）、血压、收缩压、舒张压、心率、糖尿病史、高血压史等。
1.2.2 实验室指标资料收集
患者入院后检查指标，包括总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、血肌酐（Scr）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血尿氮素（BUN）、血红蛋白（Hb）、心肌钙蛋白I（cTnI）、白细胞计数（WBC）、血小板（Plt）、脑钠尿肽（BNP）、D-二聚体（DD）、左心室射血分数（LVEF）、左心室收缩期末容积（LVESV）和左心室舒张期末容积（LVEDV）。
患者进行PCI手术后次日清晨，空腹状态下抽取静脉血各3 mL分别置于乙二胺四乙酸钠（EDTA）抗凝管和生化管中，进行血常规检测（检测hs-CRP，通过中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、血小板计数计算NLR和PLR）和CRP、PCT、IL-6等炎性因子检测。所有检测均在本院进行，血常规检测使用日本Sysmex XE-2100全自动血液细胞分析仪及配套试剂进行全血细胞测定；IL-6和PCT应用电化学发光法，在美国Roche Group Cobas601生化分析仪完成；CRP在美国Beckmann公司AU5800生化分析仪应用免疫比浊法完成检测。
1.3 随访
对行PCI术的患者随访1周，记录MACE是否发生及其发生时间，MACE包括全因死亡、严重心率失常、心脏骤停、心绞痛发作、心力衰竭等。
1.4 统计学处理
采用SPSS19.0软件进行统计处理，先对连续性变量进行正态性检验，符合正态分布的计量资料组间比较采用t检验进行假设检验，计数资料采用χ2检验进行假设检验，将单因素分析中的因素纳入多因素Logistic回归分析模型中，构建预测MACE发生的风险模型，利用区分度、准确度和一致性评估模型的预测能力。采用受试者工作特征（ROC）曲线评价炎性因子对STEMI患者PCI手术后预后的预测价值，结果以曲线下面积（AUC）及面积的95%可信区间（95% CI）表示，P≤0.05表示差异具有统计学意义。
2. 结果
2.1 单因素分析
单因素分析结果显示MACE组年龄、糖尿病患病率、DD指标均明显高于无MACE组（均P<0.05），而LVEF指标明显低于无MACE组（P<0.05），吸烟率、Scr、CK-MB、cTnI、WBC、hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6指标均明显高于无MACE组（P<0.01），以上因素均是急性STEMI患者PCI术后院内发生MACE的影响因素，见表1。
表 1 两组患者临床资料比较（单因素分析）项目 无MACE组
（n=415）MACE组
（n=85）男性 251（60） 48（56） 年龄（岁） 51±8 53±9a BMI（kg/m2） 21.8±1.4 21.9±1.2 吸烟 137（33） 44（52）b 高血压病 91（22） 15（18） 糖尿病 25（6） 11（13）a 收缩压（mmHg） 124±10 125±7 舒张压（mmHg） 78±11 76±11 心率（次/min） 84±11 86±13 TC（mmol/L） 4.8±1.3 4.6±1.6 TG（mmol/L） 2.2±0.9 2.1±0.4 LDL-C（mmol/L） 2.6±0.8 2.7±0.7 HDL-C（mmol/L） 1.15±0.35 1.09±0.26 Scr（μmol/L） 108±26 137±35b CK-MB（U/L） 19±9 30±14b BUN（mmol/L） 6.6±5.4 6.6±5.5 Hb（g/L） 127±24 132±25 cTnI（ng/mL） 18±8 26±12b WBC（×10−9/L） 11±3 12±4b hs-CRP（mg/L） 8.2±2.0 11.6±2.7b NLR 5.8±1.5 6.7±0.4b PLR 141±49 160±50b PCT（ng/mL） 0.04±0.05 0.06±0.05b IL-6（pg/mL） 9±7 12±9b Plt（×10−9/L） 210±55 223±55 BNP（ng/mL） 967±239 1026±341 DD（μg/L） 293±92 316±98a LVEF（%） 55±15 51±14a LVESD（%） 39±6 38±4 LVEDD（%） 52±6 53±5 表内计数资料均为[例数（%）]。1 mmHg=0.133 kPa。与无MACE组比较，aP<0.05，bP<0.01 2.2 多因素分析
采用多因素Logistic回归模型进行分析，以术后患者是否发生MACE为因变量，以单因素分析中具有统计学意义的影响因素作为自变量，进行多因素逐步Logistic回归分析。结果显示：年龄（P<0.05）、糖尿病（P<0.05）、Scr（P<0.05）、CK-MB（P<0.05）以及炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT和IL-6（均P<0.01）是STEMI患者PCI术后院内发生MACE的独立危险因素，LVEF（P<0.05）是其保护因素，见表2。
表 2 STEMI患者PCI术后发生院内MACE的Logistic多因素回归分析项目 β值 SE Wald值 OR值 95% CI值 P值 年龄 0.297 0.152 3.821 1.346 1.621-1.841 0.022 吸烟史 0.976 0.501 3.793 2.653 1.016-7.053 0.051 糖尿病史 0.910 0.499 3.328 2.485 1.572-3.683 0.032 Scr 0.386 0.178 4.701 1.471 1.138-2.955 0.042 CK-MB 1.025 0.136 56.799 2.787 1.175-5.359 0.028 cTnI 0.010 0.102 0.010 1.010 0.998-1.053 0.311 WBC 0.206 0.209 0.973 1.229 0.911-2.825 0.125 hs-CRP 0.640 0.247 6.708 1.896 0.858-1.962 <0.001 NLR 1.096 0.485 5.103 2.991 1.869-4.784 <0.001 PLR 0.401 0.136 8.714 1.494 1.165-2.833 <0.001 PCT 0.758 0.519 2.133 2.134 1.732-4.866 <0.001 IL-6 0.036 0.012 9.000 1.037 1.005-3.598 <0.001 DD 0.506 0.255 3.941 1.659 0.997-2.753 0.051 LVEF -0.192 0.228 0.712 0.825 0.718-0.976 0.024 2.3 炎性因子的变化对院内MACE的预测价值
以单独炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6及五种炎性因子联合为检测变量，MACE发生情况为状态变量绘制ROC曲线，结果显示：单独的hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6检测及五种炎性因子联合检测对患者院内发生MACE均具有一定的预测价值（AUC>0.7），且五种炎性因子联合检测的预测价值远超于各项单独炎性因子的预测价值（AUC=0.923），见表3和图1。
表 3 炎症因子预测MACE发生的ROC曲线参数指标 AUC 最佳截断值 灵敏度（%） 特异度（%） P值 hs-CRP 0.897 0.112 89 85 <0.001 NLR 0.841 0.189 88 84 <0.001 PLR 0.820 0.177 85 84 <0.001 PCT 0.783 0.195 81 80 <0.001 IL-6 0.769 0.236 80 76 <0.001 联合检测 0.923 0.095 91 86 <0.001 2.4 建立预测模型
将年龄、糖尿病史、Scr、CK-MB、hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6、LVEF构建STEMI患者发生院内MACE风险Nomogram预测模型，见图2。
2.5 模型验证
2.5.1 列线图模型区分度评价
通过ROC曲线的AUC对模型区分度进行评价。构建的Logistic风险预测模型的ROC曲线AUC为0.761（95% CI为0.680~0.839），说明列线图模型的区分度较好，即列线图模型能有效区分PCI术后发生MACE的高风险人群。当概率为0.211时，模型的准确性最好（特异度为79 %，灵敏度为86 %，约登指数为0.642），见图3。
2.5.2 列线图模型准确度评价
发生MACE风险预测模型校准曲线见图4，图中灰色对角线为参考线，蓝色曲线为拟合线，灰色阴影为95% CI。从本次构建的再狭窄发生风险模型看：当事件发生率在7%以下和49 %以上时，模型高估发病风险；发生率在7%～49%时，模型低估发病风险；整体上看模型的准确度较好。
2.5.3 列线图模型一致性评价
绘制列线图模型的校准曲线（图5），由图可知STEMI患者PCI术后发生MACE的模型预测概率与实际概率具有较好的一致性。
3. 讨论
PCI是临床上治疗STEMI的有效措施，能及时使患者恢复心肌组织灌注，有效减少缺氧损害，改善生命指标。但介入治疗属于有创治疗手段，受局部炎症、年龄、既往病史等因素影响，术后可能会发生MACE[8,9]，影响PCI的治疗效果。因此，探讨STEMI患者行PCI术后发生MACE的影响因素，对临床改善患者预后具有重要意义。
炎症在心血管疾病的发生和发展中起重要作用，炎症细胞因子与血栓的形成、心肌细胞的损伤及粥样斑块的形成和破裂有着密切联系[10,11]。近年来研究[12,13]发现，炎性因子与STEMI患者急行PCI手术的预后有关，可通过诱导冠状动脉自主收缩，减弱其舒张功能，从而引发心肌缺血，加重患者病情，可作为STEMI患者预后的重要预测指标。既往关于炎性因子对PCI手术预后的影响研究，多数在PCI术前获得，不能准确反映术后患者的身体炎症水平。hs-CRP、NLR、PLR、PCT和IL-6是目前临床上常用的、能准确反映机体炎症程度的炎症细胞因子[14]。屠袁圆等[15]的研究表明，hs-CRP在动脉粥样硬化及血栓形成过程中发挥关键作用，hs-CRP水平升高对血清ALB的表达具有抑制作用，增加了患者发生MACE的风险，但hs-CRP水平易受多种因素影响，所以单独用hs-CRP水平变化预测MACE发生的准确性还有待进一步研究；邹华丽[16]的研究表明，炎性反应参与了STEMI发生及发展的整个过程，通过将炎性因子与其他多种影响因素进行对比及回归分析，发现NLR变化情况可以更加客观准确的反映出炎性反应变化，从而达到准确检测患者身体机能是否发生病变的目的。盛建龙等[17]研究了炎症指标对急性冠状动脉综合征患者行PCI手术的预后的影响，研究结果表明炎症指标水平与MACE有明显相关性，是PCI术后发生MACE的独立影响因素，且STEMI患者的NLR、CRP、IL-6水平明显高于其他类型的急性冠状动脉综合征患者，这意味着STEMI患者发生MACE的可能性更大。
本研究结果显示，500例STEMI患者行PCI术后院内MACE的发生率为17%，与以往报道[18]的14%～22.5%较为接近，经单因素比较与多因素Logistic回归分析发现，年龄（P<0.05）、糖尿病（P<0.05）、Scr（P<0.05）、CK-MB（P<0.05）以及炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT和IL-6（均P<0.01）是STEMI患者PCI术后院内发生MACE的独立危险因素，LVEF（P<0.05）是其保护因素。已有研究[19]发现，年龄与STEMI患者发生MACE风险有关，年龄越大，MACE发生风险越大，本研究结果与此一致，考虑与年龄大患者的整体身体机能下滑、冠脉状况较差有关。伴糖尿病的STEMI患者行PCI手术后发生MACE的风险较无糖尿病患者更高，考虑与糖尿病患者易发生微血管病变及冠脉血管多支病变有关[20]。而LVEF水平变化与hs-CRP等细胞因子水平变化呈反比，且LVEF是反映心功能的重要指标，患者机体LVEF越高，说明其基础心功能越好，发生MACE风险越低，故LVEF是MACE发生风险的保护因素。基于影响患者术后预后不良的独立影响因素，本研究建立了列线图风险预测模型，采用ROC曲线、Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit检验及校准曲线对预测模型的区分度、准确度、一致性进行了评价，结果显示该预测模型能较为准确地预测STEMI患者行PCI手术后发生院内MACE的风险，列线图模型预测STEMI患者术后发生院内MACE的概率与实际发生概率具有较高的一致性，为患者术后护理及预测院内MACE发生提供了参考，有利于患者术后恢复及中长期预后。
研究存在一定的不足之处：①只对500例STEMI患者PCI术后住院期间MACE的发生情况进行了观察记录，没有进行更长时间随访，无法对患者的中远期预后进行进一步分析；②两组患者均属于同一医院病人，样本范围窄，纳入的影响因素不够全面。今后还需继续完善相关研究，如延长随访时间、增加影响因素的数据收集等，为今后临床指导工作提供资料分析。
综上所述，炎性因子hs-CRP、NLR、PLR、PCT、IL-6是STEMI患者PCI术后发生院内MACE的独立危险因素，对改善患者近期预后具有较好的预测价值。临床上对于PCI术后炎症指标升高的患者，要及时给予充分关注和治疗，尽量提高患者的预后效果。
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表 1 两组患者临床资料比较（单因素分析）
项目 无MACE组
（n=415）MACE组
（n=85）男性 251（60） 48（56） 年龄（岁） 51±8 53±9a BMI（kg/m2） 21.8±1.4 21.9±1.2 吸烟 137（33） 44（52）b 高血压病 91（22） 15（18） 糖尿病 25（6） 11（13）a 收缩压（mmHg） 124±10 125±7 舒张压（mmHg） 78±11 76±11 心率（次/min） 84±11 86±13 TC（mmol/L） 4.8±1.3 4.6±1.6 TG（mmol/L） 2.2±0.9 2.1±0.4 LDL-C（mmol/L） 2.6±0.8 2.7±0.7 HDL-C（mmol/L） 1.15±0.35 1.09±0.26 Scr（μmol/L） 108±26 137±35b CK-MB（U/L） 19±9 30±14b BUN（mmol/L） 6.6±5.4 6.6±5.5 Hb（g/L） 127±24 132±25 cTnI（ng/mL） 18±8 26±12b WBC（×10−9/L） 11±3 12±4b hs-CRP（mg/L） 8.2±2.0 11.6±2.7b NLR 5.8±1.5 6.7±0.4b PLR 141±49 160±50b PCT（ng/mL） 0.04±0.05 0.06±0.05b IL-6（pg/mL） 9±7 12±9b Plt（×10−9/L） 210±55 223±55 BNP（ng/mL） 967±239 1026±341 DD（μg/L） 293±92 316±98a LVEF（%） 55±15 51±14a LVESD（%） 39±6 38±4 LVEDD（%） 52±6 53±5 表内计数资料均为[例数（%）]。1 mmHg=0.133 kPa。与无MACE组比较，aP<0.05，bP<0.01 
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表 2 STEMI患者PCI术后发生院内MACE的Logistic多因素回归分析
项目 β值 SE Wald值 OR值 95% CI值 P值 年龄 0.297 0.152 3.821 1.346 1.621-1.841 0.022 吸烟史 0.976 0.501 3.793 2.653 1.016-7.053 0.051 糖尿病史 0.910 0.499 3.328 2.485 1.572-3.683 0.032 Scr 0.386 0.178 4.701 1.471 1.138-2.955 0.042 CK-MB 1.025 0.136 56.799 2.787 1.175-5.359 0.028 cTnI 0.010 0.102 0.010 1.010 0.998-1.053 0.311 WBC 0.206 0.209 0.973 1.229 0.911-2.825 0.125 hs-CRP 0.640 0.247 6.708 1.896 0.858-1.962 <0.001 NLR 1.096 0.485 5.103 2.991 1.869-4.784 <0.001 PLR 0.401 0.136 8.714 1.494 1.165-2.833 <0.001 PCT 0.758 0.519 2.133 2.134 1.732-4.866 <0.001 IL-6 0.036 0.012 9.000 1.037 1.005-3.598 <0.001 DD 0.506 0.255 3.941 1.659 0.997-2.753 0.051 LVEF -0.192 0.228 0.712 0.825 0.718-0.976 0.024
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表 3 炎症因子预测MACE发生的ROC曲线参数
指标 AUC 最佳截断值 灵敏度（%） 特异度（%） P值 hs-CRP 0.897 0.112 89 85 <0.001 NLR 0.841 0.189 88 84 <0.001 PLR 0.820 0.177 85 84 <0.001 PCT 0.783 0.195 81 80 <0.001 IL-6 0.769 0.236 80 76 <0.001 联合检测 0.923 0.095 91 86 <0.001
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