颅脑外伤(Traumatic brain injury，TBI)发生后可能导致脑心交互作用和阵发性交感神经过度活动，甚至对心脏功能和患者的预后产生不良影响^{[1, 2]}。TBI导致心肌损伤的发生机理通常认为是由于颅内压升高和过度的肾上腺素能活动所致，出现交感神经过度激活和心电图异常^{[3, 4]}，导致院内住院时间延长和死亡率增加^[5]。我们回顾性分析TBI后发生心肌损伤的相关影响因素，为临床救治TBI患者提供理论依据。

利用智能数据库平台(YiduCloud Technology Ltd.，中国北京)分析2011年12月至2018年4月福建省立医院外科ICU收治的TBI患者1 404例，入组的268例，其中110名TBI患者入ICU后存在异常心电图和超声心动图而被纳入心脏异常组，158例为心脏正常组。该研究得到该医院的机构审查委员会的批准。

通过电子病历系统(HIS)收集住院期间患者个人信息(年龄，性别，婚姻状况)和相关风险因素(GCS评分，生活习惯，任何其他部位感染)TBI，患者年龄18~80岁。ICU入院时所获得的以下实验室参数：心率，血压(收缩压和舒张压)，呼吸频率，血红蛋白(HGb)，C－反应蛋白(CRP)，白细胞计数(WBC)，降钙素原(PCT)，机械通气，强心药或血管活性药物。此外，还记录心肌酶{肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)，肌钙蛋白I，B型利钠肽(BNP)}。

主要临床结果包括ICU住院天数和住院时间，比较两组住院期间的死亡率和治愈率。分析影响住院时间和院内治愈率的相关因素。根据脑创伤基金会指南格拉斯哥(GCS)评分，将他们意识障碍水平分为轻度(13~15分)，中度(9~12分)和严重(3~8分)。排除标准：①心脏疾病(心律失常，心功能不全，冠心病，心肌缺血，先天性心脏病，心力衰竭)，糖尿病和高血压的患者；②心脏手术或心脏介入治疗的病史；③既往有颅内疾病史；④原发性肾损伤，肝功能不全，慢性阻塞性肺病，甲状腺功能亢进和自身免疫性疾病；⑤胸部或腹部创伤，循环衰竭和创伤性失血性休克的患者；⑥住在ICU < 48h的患者。

使用SAS 9.4版(SAS Institute，Cary，NC)进行统计分析。所有数据均表示为连续变量的平均值±SD(标准偏差)或中位数和四分位数间距(IQR)，及分类变量的百分比。Wilcoxon符号秩检验比较连续变量，使用卡方检验比较分类变量。单变量分析两组之间年龄，GCS评分，血尿素氮(BUN)，肌酐(Cr)，肌钙蛋白-I和BNP。多变量逻辑(线性)回归模型分析心脏事件的发生是否与住院时间和院内治愈率相关。ROC曲线评估年龄，GCS，肌钙蛋白I和BNP在预测心功能不全中的诊断能力。多元逻辑回归分析死亡率和ICU住院天数和住院时间的优势比(OR)和95%置信区间(95%CI), P < 0.05被认为具有统计学意义。

两组患者一般情况包括性别，婚姻状况，健康习惯，GCS。TBI后发生心肌损伤的患者年龄偏大(58vs.46，P < 0.001)，脑出血(P=0.045)和挫伤(P=0.033)差别显著，见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 患者一般资料 患者特征 心肌损伤组 (n=110) 无心肌损伤组 (n=158) P 年龄(中位数, 平均数) 58 (48.5~68.0) 46 (33.5~57.0) < 0.001* 女性, n (%) 28 (25.00) 42 (26.25) 0.817 婚姻状况(已婚) n(%) 89 (79.46) 123 (76.88) 0.203 健康习惯, n (%)   吸烟, n (%) 16 (14.29) 24 (15.00) 0.450   饮酒, n (%) 11 (9.82) 15 (9.38) 0.988 GCS评分, n (%) 0.227   严重 63 (56.25) 78 (48.75)   中度 20 (17.86) 22 (13.75)   轻度 23 (20.54) 50 (31.25) CT检查, n (%)   蛛网膜下腔出血 65 (58.04) 75 (46.88) 0.070   颅内血肿 53 (47.32) 88 (55.00) 0.212   脑出血 88 (78.57) 108 (67.50) 0.045*   脑挫伤 40 (35.71) 78 (48.75) 0.033* 感染源, n (%)   肺部 78 (69.64) 106 (66.25) 0.556   颅内 7 (6.25) 11 (6.88) 0.838   泌尿系 12 (10.71) 14 (8.75) 0.588   腹部 1 (0.89) 0 0.231 注：*P < 0.05具有统计学意义。

表 1 患者一般资料

两组之间在炎症标志物(CRP，PCT，乳酸盐)和常规指标(Hb和WBC)方面没有差异。心肌损伤组血尿素氮(BUN)(P < 0.001)，肌钙蛋白I(P=0.004)和BNP(P < 0.001)显著增高，见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 患者临床观察指标比较 临床指标 心肌损伤组 (n=110) 无心肌损伤组 (n=158) P 心率(次/min) 84.5 (70.0~103.5) 88 (77~101) 0.737 呼吸频率(次/min) 20 (18~20) 20 (18~21) 0.396 体温(℃) 36.7 (36.4~37.2) 36.7 (36.5~37.2) 0.468 血压(mmHg)   收缩压 74.0 (65.0~84.5) 76 (67~86) 0.519   舒张压 132.0 (120.0~151.5) 131.5 (119.0~146.0) 0.231 PCO2 (mmHg) 38.66±7.84 39.20±6.91 0.580 乳酸(mmol/L) 2.0 (1.2~3.0) 1.7 (1.1~2.7) 0.094 HGB (g/L) 130.2 (115.0~147.0) 133 (115~144) 0.798 WBC (g/L) 13.1 (9.2~17.1) 13.4(9.0~17.4) 0.842 BUN (mmol/L) 5.3 (4.4~6.4) 4.4 (3.6~5.9) < 0.001* Cr (ummol/L) 72.5 (56.0~89.0) 68(55~79) 0.045 CRP (mg/L) 43.5 (12.1~122.0) 43.8 (11.8~98.4) 0.454 PCT (μg/mL) 0.28 (0.06~1.39) 0.31 (0.09~1.12) 0.851 CK-MB (U/L) 14.3 (10.0~26.5) 15.5 (11.0~29.1) 0.217 肌钙蛋白I(ng/mL) 0.02 (0.01~0.16) 0.01 (0.00~0.04) 0.004* BNP (pg/mL) 255.8(108.3~763.1) 142.0 (54.2~311.7) < 0.001 机械通气(n, %) 104 (92.86) 142 (88.75) 0.257 使用血管活性药物(n, %) 97 (86.61) 122 (76.25) 0.086 注：HGB:血红蛋白; WBC:白细胞; BUN:尿素氮; Cr:肌酐; CRP: C反应蛋白; PCT:降钙素原; BNP: B型利钠肽, *P < 0.05具有统计学意义。

表 2 患者临床观察指标比较

发生心脏事件患者ICU住院天数延长(P=0.048)，院内死亡率升高13.21%(P < 0.001)，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 临床治疗效果比较 临床结果 心肌损伤组 (n=110) 无心肌损伤组 (n=158) P 住院时间 53 (30~90) 47.0(25.5~87.0) 0.690 ICU住院天数 16.34 (6.84~31.17) 10.99 (4.86~28.96) 0.048* 院内死亡率, n (%) 26 (23.21) 13 (8.13) < 0.001* 院内治愈率n (%) 66 (58.93) 133 (83.13) < 0.001* 治疗结果, n (%) < 0.001*   治愈 11 (9.82) 32 (20.00)   改善 55 (49.11) 101 (63.13)   未改善 16 (14.29) 10 (6.25)   死亡 26 (23.21) 13 (8.13) 注：*P < 0.05具有统计学意义。

表 3 临床治疗效果比较

通过控制变量，包括年龄，脑出血和挫伤的数量，BUN，肌钙蛋白和BNP水平，通过单变量和多变量逻辑(线性)回归评估心功能不全对每种结果的影响。TBI患者中发生心肌损伤是影响院内死亡率和ICU住院天数的独立预测因素{比值比(OR)=6.660，95%置信区间(CI)2.39~18.61，P < 0.001;和Exp(B)= 0.132，95%CI 0.08~0.19，P < 0.001}，见表 4。

表 4(Table 4)

表 4 多变量逻辑线性回归评估院内死亡率及住院时间表 临床结果 校正OR or Exp (B)值 95%置信区间 P 院内死亡率 6.660 2.39~18.61 < 0.001* 住院时间 0.015 －0.02~0.04 0.343 ICU住院天数 0.132 0.08~0.19 < 0.001* 注：*P < 0.05具有统计学意义。

表 4 多变量逻辑线性回归评估院内死亡率及住院时间表

患者年龄，GCS，肌钙蛋白和BNP水平在预测心肌损伤中的诊断能力。年龄在预测心脏功能障碍曲线下的面积(AUC)为0.70，可用于预测心脏功能障碍的肌钙蛋白和BNP的AUC分别为0.61和0.66，见表 5。

表 5(Table 5)

表 5 心肌损伤发生的预测 变量 AUC 95%置信区间 OR P 年龄 0.705 (0.63~0.78) 1.052 (1.029~1.075) < 0.001* GCS评分 0.573 (0.49~0.65) 0.950 (0.886~1.018) 0.1434 肌钙蛋白升高 0.606 (0.52~0.69) 10.981(1.644~73.345) 0.0134* BNP升高 0.666 (0.59~0.74) 1(1-1) 0.0637 注：*P < 0.05具有统计学意义。

表 5 心肌损伤发生的预测

各预测因素与院内死亡率，住院时间和ICU住院天数进行单变量和多变量回归分析，发现心脏事件的发生是院内死亡率相关的危险因素(OR = 3.17，95%CI1.44~6.95，P=0.004)，其主要与住院时间相关的因素为年龄{Exp(B)=0.36，95%CI －0.01~0.71，P=0.043}，GCS评分{Exp(B)=－1.97，95%CI －3.16~－0.78，P < 0.001}，机械通气{Exp(B)= 21.89，95%CI 4.59~39.18，P=0.013}。GCS评分{Exp(B)=－1.49，95%CI －2.09~－0.89，P < 0.001}，血管活性药{Exp(B)=－33.42，95%CI －60.97~－0.86，P=0.018}与ICU住院天数相关，见表 6。

表 6(Table 6)

表 6 预测因素与院内死亡率和住院时间回归分析表(一) 预测因素 院内治愈率{OR (95%CI)} 住院时间{Exp(B)(95%CI)} 单变量 P 多变量 P 单变量 P 多变量 P 年龄 0.98 (0.96~1.01) 0.158 1.00 (0.98~1.03) 0.776 -0.13 (-0.60~0.34) 0.594 0.36 (-0.01~0.71) 0.043* 心肌损伤 0.19 (0.10~0.36) < 0.001* 0.18 (0.09~0.37) < 0.001* -6.96 (-21.60~7.68) 0.351 -8.43 (-19.37~2.50) 0.130 GCS评分 1.05 (0.97~1.12) 0.219 1.02 (0.94~1.10) 0.698 -2.95 (-4.64~-1.26) < 0.001* -1.97 (-3.16~-0.78) < 0.001* 机械通气 0.31 (0.07~1.34) 0.116 0.22 (0.03~1.79) 0.1568 24.94 (8.45~41.44) 0.003* 21.89 (4.59~39.18) 0.013* 血管活性药 0.69 (0.30~1.58) 0.381 0.72 (0.27~1.94) 0.5126 -14.17 (-71.48~43.15) 0.627 -16.81 (72.58~38.96) 0.553

表 6 预测因素与院内死亡率和住院时间回归分析表(一)

表 6(Table 6)

表 6 预测因素与院内死亡率和住院时间回归分析表(二) 预测因素 院内死亡率{OR (95%CI)} 住院时间{Exp(B) (95%CI)} 住院天数{Exp(B) (95%CI)} 多变量 P 多变量 P 多变量 P 年龄 1.00 (0.98~1.02) 0.982 0.36(-0.01~0.71) 0.043* 0.03 (-0.15~0.20) 0.765 心肌损伤 3.17 (1.44~6.95) 0.004* -8.43(-19.37~2.50) 0.130 -0.32 (-5.79~5.14) 0.908 GCS评分 0.94 (0.86~1.03) 0.189 -1.97(-3.16~-0.78) 0.001* -1.49 (-2.09~-0.89) < 0001* 机械通气 0.77 (0.20~2.92) 0.696 21.89(4.59-39.18) 0.013* 4.02 (-5.38~13.43) 0.400 血管活性药 0.17 (0.01~3.88) 0.268 -16.81(-72.59~38.96) 0.553 -33.42 (-60.97~-5.86) 0.018* 注：*P < 0.05具有统计学意义。

表 6 预测因素与院内死亡率和住院时间回归分析表(二)

颅脑外伤后的神经源性心肌损伤通常会导致一些并发症，如电解质紊乱、感染和长时间气管插管，这可能对颅脑外伤的预后产生严重不良影响，并增加患者的经济负担和死亡率^[6]。这项回顾性研究证实，颅脑外伤后发生心肌损伤的患者其临床结果更差，ICU住院天数更长，并且在调整混杂因素后发现心脏事件是临床结果的独立预测因素。肌钙蛋白和BNP可以在一定程度上预测心脏事件。此外，年龄、GCS评分和机械通气是住院时间长短的主要相关因素，而ICU住院天数与GCS评分和血管活性剂的使用有关。入住ICU期间出现心脏事件的颅脑外伤患者其住院死亡率较高。

心肌损伤的发生已经在多种脑损伤模型中有所描述，例如蛛网膜下腔出血，中风和情绪压力^[7~9]等，过量的儿茶酚胺水平和炎症级联反应^{[10, 11]}是神经源性心肌损伤的主要机制。患者的临床表现与超声心动图和心电图的异常存在不同步，心肌酶升高是早期发现心肌损伤的重要线索。本研究揭示颅脑外伤患者有异常的心电图和超声心动图的临床特征，这些患者年龄较大且肌钙蛋白和BNP水平升高。同样，另一项研究显示，近半数所记录心功能不全的患者出现肌钙蛋白升高^[8]。同时，一些已发表的研究表明，继发性神经源性心功能障碍的发生与临床预后不良有关^[12]。我们的研究结果与Ahmed等人的研究结果一致，在颅脑外伤后发生心脏事件患者的死亡率显著升高。院内和ICU住院时心脏异常组患者住院时间往往较长，治愈率低于心脏正常组。表明颅脑外伤后发生心肌损伤是临床结局不良的危险因素^{[1, 11, 13]}。早期肌钙蛋白和BNP水平增高对心肌损伤有一定程度的警示作用。但是，King等人报道肌钙蛋白水平与临床结果之间无显著相关性^[14]。总之，BNP或肌钙蛋白不能保证对重症患者的临床结果进行可靠的预测，并且全面的临床评估是必不可少的。年龄和GCS是死亡率的重要预测因子，GCS评分被认为是对神经系统疾病严重程度进行分类的工具。此外，年龄可能会影响颅脑外伤的严重程度与GCS评分所评估神经系统疾病之间的关联。机械通气通常用于重症患者器官衰竭的支持治疗。由于不适当机械通气，住院时间通常会延长。因此，这一结果需要在更大规模的研究中进行。

由于本研究受回顾性观察设计的限制，研究样本量规模偏小。严格排除患者可能会影响我们研究的普遍性。因此，应进行更大规模的前瞻性研究和干预试验以确认这种因果关系。总之，颅脑外伤患者并发心肌损伤以后，患者ICU住院天数较长，死亡率升高，是临床预后的独立危险因素。年龄、GCS评分和机械通气是住院时间的主要相关因素。