B型脑钠肽在左心室射血分数保留的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中的应用研究

文璐, 欧阳辉, 袁浩, 田静, 张芳

文璐, 欧阳辉, 袁浩, 田静, 张芳. B型脑钠肽在左心室射血分数保留的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中的应用研究[J]. 实用临床医药杂志, 2022, 26(24): 46-50. DOI: 10.7619/jcmp.20222662
引用本文: 文璐, 欧阳辉, 袁浩, 田静, 张芳. B型脑钠肽在左心室射血分数保留的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中的应用研究[J]. 实用临床医药杂志, 2022, 26(24): 46-50. DOI: 10.7619/jcmp.20222662
WEN Lu, OUYANG Hui, YUAN Hao, TIAN Jing, ZHANG Fang. Application of B-type brain natriuretic peptide in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with left ventricular ejection fraction retention[J]. Journal of Clinical Medicine in Practice, 2022, 26(24): 46-50. DOI: 10.7619/jcmp.20222662
Citation: WEN Lu, OUYANG Hui, YUAN Hao, TIAN Jing, ZHANG Fang. Application of B-type brain natriuretic peptide in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with left ventricular ejection fraction retention[J]. Journal of Clinical Medicine in Practice, 2022, 26(24): 46-50. DOI: 10.7619/jcmp.20222662

B型脑钠肽在左心室射血分数保留的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中的应用研究

基金项目: 

国家自然科学基金青年项目 82100008

长沙市自然科学基金 kq2202019

详细信息
    通讯作者:

    张芳, E-mail: mo939369@163.com

  • 中图分类号: R563;R322.3

Application of B-type brain natriuretic peptide in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with left ventricular ejection fraction retention

  • 摘要:
    目的 

    分析左心室射血分数(LVEF)保留的慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者血清B型脑钠肽(BNP)与动脉血氧分压[pa(O2)]、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、右心室舒张末期横径(RVDD)及预后死亡的相关性。

    方法 

    回顾性分析150例LVEF保留的AECOPD患者病例资料,根据血清BNP水平分为A组(BNP≤100 pg/mL,n=82)、B组(BNP>100~400 pg/mL,n=45)、C组(BNP>400 pg/mL,n=23)。比较入院后3组患者pa(O2)、BNP、hs-CRP及RVDD水平。分析BNP与pa(O2)、hs-CRP、RVDD的相关性;采用Logistic回归分析探讨1年内死亡预测因素。统计3组患者1年内的死亡危险比(RR)。

    结果 

    B组、C组pa(O2)低于A组,BNP、hs-CRP、RVDD高于A组,差异有统计学意义(P < 0.05);C组BNP、hs-CRP高于B组,差异有统计学意义(P < 0.05)。相关性分析显示,BNP与pa(O2)呈负相关(r=-0.385,P < 0.001),与hs-CRP、RVDD呈正相关(r=0.664、0.388,P < 0.001);1年内,C组与A组、B组的RR及95%CI分别为1.303(1.019~1.668)、1.263(0.978~1.630),差异有统计学意义(P < 0.05)。BNP是患者1年内死亡的独立预测因素(P < 0.05)。

    结论 

    LVEF保留的AECOPD患者血清BNP水平升高与pa(O2)降低、hs-CRP升高及RVDD增大有关。血清BNP是评估AECOPD病情及预后死亡的敏感指标。

    Abstract:
    Objective 

    To analyze the correlations of serum B-type brain natriuretic peptide (BNP) with arterial partial pressure of oxygen[pa(O2)], high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP), right ventricular end diastolic diameter (RVDD) and death in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) and left ventricular ejection function (LVEF) preservation.

    Methods 

    The data of 150 AECOPD patients with LVEF preservation were retrospectively analyzed. According to the serum BNP level, they were divided into group A (BNP ≤ 100 pg/mL, n=82), group B (BNP>100 pg/mL to 400 pg/mL, n=45) and group C (BNP>400 pg/mL, n=23). The pa(O2), BNP, hs-CRP and RVDD were compared among the three groups after admission. The correlations of BNP with pa(O2), hs-CRP as well as RVDD were analyzed; predictors of death within 1 year were analyzed by Logistic regression. The 1 year mortality risk ratio (RR) of the 3 groups was analyzed.

    Results 

    The pa(O2) in group B and group C was significantly lower than that in group A, and BNP, hs-CRP and RVDD were higher than those in group A (P < 0.05). BNP and hs-CRP in group C were significantly higher than those in group B (P < 0.05). Correlation analysis showed that BNP was negatively correlated with pa(O2) (r=-0.385, P < 0.001), but positively correlated with hs-CRP and RVDD (r=0.664, 0.388, P < 0.001). Within 1 year, the RR and 95%CI of group C with group A and group B were 1.303(1.019 to 1.668) and 1.263(0.978 to 1.630), respectively, and the differences were statistically significant (P < 0.05). BNP was an independent predicting factor for death within 1 year (P < 0.05).

    Conclusion 

    The elevated BNP level in AECOPD patients with LVEF preservation is associated with decreased pa(O2) level, increased hs-CRP, and increased RVDD. Serum BNP is a sensitive indicator for assessing the condition of AECOPD and death.

  • 慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)是气流受限、呼吸系统炎症加剧的过程,是导致患者肺功能进一步下降、预后不良的重要临床事件[1]。心力衰竭作为COPD患者常见的合并症之一,可影响高达30%的COPD患者[2]。血清B型脑钠肽(BNP)是心力衰竭诊断、危险水平分级及管理的重要生化指标[2]。左心室射血分数(LVEF)保留的AECOPD患者也存在血浆BNP水平升高的现象[3], 但升高病因不明确,且与临床预后的关系报道较少。本研究分析了LVEF保留的AECOPD患者血清BNP水平与动脉血氧分压[pa(O2)]、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、右心室舒张末期横径(RVDD)的相关性,以明确影响LVEF保留的AECOPD患者血浆BNP水平升高的因素。

    纳入2018年6月—2020年6月收治的150例LVEF保留的AECOPD患者为研究对象,纳入标准: 所有患者吸入支气管舒张剂后,肺功能检测提示第1秒用力呼气容积(FEV1)与用力肺活量(FVC)比值(FEV1/FVC)小于70%, 且符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版)》[4]中AECOPD诊断标准。排除标准: ①急性左心室收缩期心力衰竭经胸超声心动图提示LVEF小于50%者; ②合并肾功能不全患者; ③合并可能影响BNP水平的疾病患者,如肝功能衰竭、恶性肿瘤、结缔组织疾病、甲状腺功能亢进等; ④失访者。根据2008年中西方BNP专家共识[2], 依据心力衰竭分级将患者分为3组: A组82例,血清BNP≤100 pg/mL; B组45例, 血清BNP>100~400 pg/mL; C组23例,血清BNP>400 pg/mL。入组患者均自愿参加该研究,并签署知情同意书,本研究通过医学伦理委员会审核。

    通过电子病历系统调取入选患者的性别、年龄、吸烟史、体质量指数(BMI)、血气分析、血清BNP、hs-CRP、心脏彩超及肺功能检测结果,并调取记录中患者上一年度急性加重次数。部分实验室数据检测方法如下。

    3组患者均于入院6 h内抽取桡动脉血1 mL, 采用RAPID Point500血气分析仪检测动脉血pa(O2); 入院24 h内抽取肘正中静脉血5 mL, 3 000转/min离心10 min, 分离后提取血清,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测hs-CRP水平,采用美国雅培i-4000全自动化学发光仪检测BNP水平。

    患者入院后,次日9: 00—10: 00采用德国耶格Master-Screen PF Ⅱ System肺功能仪评估3组患者的肺功能,记录患者的FEV1、FEV1/FVC、FEV1占预计值百分比(FEV1%)。

    患者入院后24 h内采用GE E8型彩色多普勒超声诊断仪,记录静息状态下的LVEF及RVDD。

    随访方式以患者自行来院复查或电话随访为主,随访内容为患者生存情况,所有患者均随访1年,以死亡作为研究终点。

    采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计数资料以[n(%)]表示,组间比较采用χ2检验。符合正态分布的计量资料以(x±s)表示,两两比较采用t检验; 将差异有统计学意义的相关对立变量进一步行多因素Logistic回归分析。检验水准α=0.05。P < 0.05为差异有统计学意义。

    3组患者的年龄、性别、BMI、吸烟史、血肌酐清除率、肺功能指标(FEV1、FEV1%、FEV1/FVC)、使用支气管扩张剂、陈旧性肺结核、肺心病等方面比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。上一年度急性加重次数≥2次比较, B组、C组高于A组,差异有统计学意义(P < 0.05); B组与C组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。3组心功能分级比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。支气管扩张例数占比比较, B组、C组高于A组,差异有统计学意义(P < 0.05), B组与C组差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1表 2

    表  1  3组患者一般资料比较(x±s)[n(%)]
    组别 年龄/岁 性别 BMI/(kg/m2) 吸烟史 血肌酐
    清除率/(mL/min)
    肺功能
    FEV1/L FEV1%/% (FEV1/FVC)/%
    A组(n=82) 68.87±6.89 57(69.51) 25(30.48) 21.29±1.81 67(81.71) 74.52±18.98 0.76±0.28 36.76±13.36 41.83±9.54
    B组(n=45) 70.96±5.69 30(66.67) 15(33.33) 21.62±2.11 33(73.33) 78.16±20.49 0.72±0.20 36.91±10.12 42.47±11.43
    C组(n=23) 67.52±9.42 15(65.22) 8(34.78) 21.17±1.96 18(78.26) 76.35±18.50 0.68±0.14 34.50±6.07 42.61±7.91
    BMI: 体质量指数; FEV1: 第1秒用力呼气容积; FEV1%: 第1秒用力呼气容积占预计值百分比;
    FEV1/FVC: 第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值。
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    表  2  3组患者临床资料比较(x±s)[n(%)]
    组别 使用支气管扩张剂 上一年度急性加重
    次数≥2次
    心功能分级 合并症
    Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 支气管扩张 陈旧性肺结核 肺心病
    A组(n=82) 59(71.95) 52(63.41) 37(45.12) 25(30.49) 20(24.39) 9(10.98) 8(9.76) 4(4.88)
    B组(n=45) 28(62.22) 40(88.89) 11(24.44) 14(31.11) 20(44.44) 13(28.89) 9(20.00) 4(8.89)
    C组(n=23) 14(60.87) 21(91.30) 4(17.39) 8(34.78) 11(47.83) 8(34.78) 5(21.74) 3(13.04)
    F/χ2 1.766 13.876 10.993 9.537 3.522 1.991
    P 0.413 < 0.001 0.027 0.008 0.172 0.369
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    B组、C组pa(O2)低于A组, BNP、hs-CRP及RVDD高于A组,差异有统计学意义(P < 0.05)。C组BNP、hs-CRP高于B组,差异有统计学意义(P < 0.05), 2组pa(O2)、RVDD比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表 3

    表  3  3组患者pa(O2)、BNP、hs-CRP及RVDD水平比较(x±s)
    组别 pa(O2)/mmHg BNP/(pg/mL) hs-CRP/(mg/L) RVDD/mm
    A组(n=82) 74.03±14.25 43.50±11.87 12.52±3.83 23.22±3.80
    B组(n=45) 61.02±13.22* 242.89±52.85* 33.95±10.23* 27.80±4.77*
    C组(n=23) 55.21±11.27* 664.47±143.61*# 64.04±15.67*# 30.09±8.66*
    pa(O2): 动脉血氧分压; BNP: 血清B型脑钠肽; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; RVDD: 右心室舒张末期横径。
    与A组比较, *P < 0.05; 与B组比较, #P < 0.05。
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    相关性分析显示, BNP与pa(O2)呈负相关(r=-0.385, P < 0.001), 与hs-CRP、RVDD呈正相关(r=0.664、0.388, P < 0.001)。

    3组患者1年内死亡例数分别为A组3例(3.66%)、B组3例(6.67%)、C组6例(26.09%)。B组与A组比较, 1年内死亡危险比(RR)及95%CI为1.032(0.945~1.128), 差异无统计学意义(P>0.05); C组与A组比较, 1年内死亡RR(95%CI)为1.303(1.019~1.668), 死亡风险高于A组,差异有统计学意义(P < 0.05); C组与B组比较, 1年内死亡RR(95%CI)为1.263(0.978~1.630), 死亡风险高于B组,差异有统计学意义(P < 0.05)。

    以随访1年内患者是否存活为因变量,以pa(O2)、BNP、hs-CRP、RVDD、心功能、上一年度急性加重次数≥2次、合并支气管扩张为自变量,进行二元Logistic回归分析,结果显示BNP为LVEF保留AECOPD患者1年内死亡的独立预测指标(P < 0.05)。见表 4

    表  4  LVEF保留的AECOPD患者1年内死亡预测因素的Logistic回归性分析
    指标 β SE Wald χ2 P OR 95%CI
    pa(O2) 0.009 0.027 0.118 0.731 1.009 0.958~1.064
    BNP -0.005 0.002 5.740 0.017 1.005 1.001~1.008
    hs-CRP 0.010 0.024 0.190 0.663 0.990 0.944~1.037
    RVDD 0.008 0.059 0.020 0.887 1.008 0.899~1.131
    心功能 -0.357 0.613 0.339 0.561 0.700 0.210~2.326
    上一年度急性加重次数≥2次 0.570 1.180 0.234 0.629 1.769 0.175~17.860
    合并支气管扩张 0.610 0.758 0.648 0.421 1.840 0.417~8.128
    常量 2.340 2.560 0.836 0.361 10.382
    pa(O2): 动脉血氧分压; BNP: 血清B型脑钠肽; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; RVDD: 右心室舒张末期横径。
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    心力衰竭是导致AECOPD患者经济负担增加、病死率升高的重要因素之一,而患者出现心力衰竭的原因与合并既往诊断明确的肺动脉高压(PAH)、肺心病的进行性加重有关[5]。目前诊断COPD右心室功能障碍和PAH的金标准为右心漂浮导管检测,但因其为有创操作检查,且并发症较多,临床实际应用受到极大限制。BNP或N末端B型脑钠肽(NT-proBNP)在血容量增加及压力超载情况下,由心室分泌出神经激素,在心力衰竭的诊治过程中具有重要意义,但NT-proBNP唯一代谢途径为肾脏,极易受到年龄及肌酐清除率的影响[3]。因此,从临床应用角度考虑,BNP更短的半衰期更能及时反映患者病情变化,利于临床监测治疗效果,临床应用价值更好。

    既往研究[6-7]表明, AECOPD患者BNP水平较健康人群偏高,且BNP与AECOPD患者的病死率及病情的严重程度有密切关系, AECOPD期间血浆BNP水平可能是成功出院的重要决定因素[8]。目前已明确BNP水平升高与左心衰竭相关[3]。研究[9]表明,慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者血清脑钠肽水平升高与LVEF降低的心衰(HFrEF)相关,且对疾病预后有预测价值。本研究中,入组患者心脏彩超提示LVEF均>50%, 不支持入组患者BNP升高与HFrEF相关,故考虑LVEF保留的AECOPD患者中存在其他影响BNP升高的原因。

    COPD患者常伴随低氧血症,本研究发现, B组、C组患者的pa(O2)水平低于A组,且pa(O2)与BNP升高呈负相关性,与既往文献[10]报道的低氧血症是BNP释放和基因表达增加的重要刺激因素这一结论一致,考虑其与BNP代偿性分泌增多有关。炎症因子释放也是COPD患者BNP升高的原因[11], hs-CRP是机体发生急性炎性反应时的敏感标志物,目前已明确hs-CRP升高是引发心血管疾病的独立危险因素[12]。本研究中, B、C组患者的hs-CRP水平均高于A组,相关性分析提示其与BNP呈正相关; B组及C组患者RVDD高于A组,且相关性分析显示RVDD与BNP升高程度呈正相关性,提示LVEF保留的AECOPD患者BNP表达增加与右心室肥厚扩大相关,而右心室增大为肺心病诊断依据之一,故证实BNP测定对诊断肺心病具有重要作用,BNP有可能作为早期评估肺心病的生物标志物[13]

    本研究显示, 3组患者的心功能分级存在显著差异,分析原因为BNP水平越高,提示患者心肌纤维化程度越高,则心功能越差。本研究还发现, B组、C组患者上一年急性加重次数≥2次的概率显著高于BNP正常的A组患者。也有研究[14]提示, LVEF保留的COPD患者急性加重次数增多与BNP升高相关,考虑可能与频发加重的COPD是患者出现肺心病的独立危险因素相关。研究[15]表明, COPD常与支气管扩张、陈旧性肺结核共同存在、互相影响,此类共患病患者呼吸道症状更明显,预后更差。考虑原因可能与肺部基础解剖破坏、患者肺部毛细血管网受损严重,而BNP代谢场所主要是肺循环、患者清除BNP能力降低有关,推测合并支气管扩张、陈旧性肺结核也可能是导致LVEF保留的AECOPD患者血浆BNP升高的危险因素。本研究中, B组、C组相对A组合并支气管扩张的比例更高,但3组合并陈旧性肺结核的比例比较,差异无统计学意义(P>0.05), 与既往研究[16]不一致,考虑可能与样本量小有关。

    本研究显示, 3组患者血浆BNP水平越高,死亡风险越高。在BNP升高的基础上, C组与B组进行比较, 2组1年内RR为1.263(0.978~1.630), 提示BNP>400 pg/mL可能是患者病死率的重要预测因子。Logistic回归分析发现, BNP升高是预测患者预后的重要因子之一,这一结论与既往文献[17]一致。本研究中, 3组患者的年龄、性别、血肌酐清除率比较,差异均无统计学意义(P>0.05), 排除了年龄、性别、肾功能不全对血浆BNP水平检测的影响[2]。3组患者肺功能比较,差异无统计学意义(P>0.05), 提示血浆BNP升高与AECOPD肺功能受损程度无显著相关性,考虑因入组患者均处于急性加重期,其肺功能更差,故基础肺功能不同的患者受到急性加重影响,其肺功能结果表现为无差异[18]

    综上所述, LVEF保留的AECOPD患者血清BNP水平升高与其pa(O2)降低、hs-CRP升高及RVDD增大有关; BNP可作为患者死亡风险的独立预测因子之一。对于血浆BNP水平大于400 pg/mL的患者,需高度重视其近期死亡风险。本研究因样本量较少,且未能进行治疗后血浆BNP复查结果的分析,故存在一定局限性。后续需进行前瞻性研究,扩大样本量,进一步阐明BNP在LVEF保留的AECOPD患者中的作用机制及其与预后的相关性。

  • 表  1   3组患者一般资料比较(x±s)[n(%)]

    组别 年龄/岁 性别 BMI/(kg/m2) 吸烟史 血肌酐
    清除率/(mL/min)
    肺功能
    FEV1/L FEV1%/% (FEV1/FVC)/%
    A组(n=82) 68.87±6.89 57(69.51) 25(30.48) 21.29±1.81 67(81.71) 74.52±18.98 0.76±0.28 36.76±13.36 41.83±9.54
    B组(n=45) 70.96±5.69 30(66.67) 15(33.33) 21.62±2.11 33(73.33) 78.16±20.49 0.72±0.20 36.91±10.12 42.47±11.43
    C组(n=23) 67.52±9.42 15(65.22) 8(34.78) 21.17±1.96 18(78.26) 76.35±18.50 0.68±0.14 34.50±6.07 42.61±7.91
    BMI: 体质量指数; FEV1: 第1秒用力呼气容积; FEV1%: 第1秒用力呼气容积占预计值百分比;
    FEV1/FVC: 第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值。
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    表  2   3组患者临床资料比较(x±s)[n(%)]

    组别 使用支气管扩张剂 上一年度急性加重
    次数≥2次
    心功能分级 合并症
    Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 支气管扩张 陈旧性肺结核 肺心病
    A组(n=82) 59(71.95) 52(63.41) 37(45.12) 25(30.49) 20(24.39) 9(10.98) 8(9.76) 4(4.88)
    B组(n=45) 28(62.22) 40(88.89) 11(24.44) 14(31.11) 20(44.44) 13(28.89) 9(20.00) 4(8.89)
    C组(n=23) 14(60.87) 21(91.30) 4(17.39) 8(34.78) 11(47.83) 8(34.78) 5(21.74) 3(13.04)
    F/χ2 1.766 13.876 10.993 9.537 3.522 1.991
    P 0.413 < 0.001 0.027 0.008 0.172 0.369
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    表  3   3组患者pa(O2)、BNP、hs-CRP及RVDD水平比较(x±s)

    组别 pa(O2)/mmHg BNP/(pg/mL) hs-CRP/(mg/L) RVDD/mm
    A组(n=82) 74.03±14.25 43.50±11.87 12.52±3.83 23.22±3.80
    B组(n=45) 61.02±13.22* 242.89±52.85* 33.95±10.23* 27.80±4.77*
    C组(n=23) 55.21±11.27* 664.47±143.61*# 64.04±15.67*# 30.09±8.66*
    pa(O2): 动脉血氧分压; BNP: 血清B型脑钠肽; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; RVDD: 右心室舒张末期横径。
    与A组比较, *P < 0.05; 与B组比较, #P < 0.05。
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    表  4   LVEF保留的AECOPD患者1年内死亡预测因素的Logistic回归性分析

    指标 β SE Wald χ2 P OR 95%CI
    pa(O2) 0.009 0.027 0.118 0.731 1.009 0.958~1.064
    BNP -0.005 0.002 5.740 0.017 1.005 1.001~1.008
    hs-CRP 0.010 0.024 0.190 0.663 0.990 0.944~1.037
    RVDD 0.008 0.059 0.020 0.887 1.008 0.899~1.131
    心功能 -0.357 0.613 0.339 0.561 0.700 0.210~2.326
    上一年度急性加重次数≥2次 0.570 1.180 0.234 0.629 1.769 0.175~17.860
    合并支气管扩张 0.610 0.758 0.648 0.421 1.840 0.417~8.128
    常量 2.340 2.560 0.836 0.361 10.382
    pa(O2): 动脉血氧分压; BNP: 血清B型脑钠肽; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; RVDD: 右心室舒张末期横径。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-25
  • 网络出版日期:  2023-01-06
  • 刊出日期:  2023-01-06

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