杨江江，姬晓伟，钟磊，谢波

强离子间隙对成人急性心肌梗死患者短期预后的预测价值

杨江江，姬晓伟，钟磊，谢波

湖州市中心医院 浙江大学医学院附属湖州医院重症医学科，浙江湖州 313000

探讨不同强离子间隙（strong ion gap，SIG）水平对成人急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）患者短期预后的预测价值。运用回顾性队列研究方法，收集2001年6月至2012年10月重症监护医学信息数据库-Ⅲ中重症监护病房（intensive care unit，ICU）住院的成人AMI患者的临床资料。根据随访90d时AMI患者生存与否，将受试对象分为存活组和死亡组。比较两组患者的临床资料，运用受试者操作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC曲线）确定最佳预测界值，绘制Kaplan-Meier生存曲线，运用Log-rank检验分析患者的短期死亡情况。运用Cox回归风险模型，评估SIG对AMI患者28d和90d预后的预测价值。共571例患者纳入研究。死亡组患者的年龄、序贯器官衰竭评估评分、SIG、阴离子间隙（anion gap，AG）、白细胞、肌酐、血钾、血磷及心脏骤停比例均显著高于存活组，ICU住院时间显著长于存活组，pH、动脉血二氧化碳总量、血红蛋白、冠脉造影检查、高血压、冠心病及高脂血症比例均显著低于存活组，总住院时间显著短于存活组（＜0.05）。随访28d和90d，Kaplan-Meier生存曲线表明，高SIG组患者的生存率均显著低于低SIG组（<0.001）。单因素Cox回归分析表明，SIG升高是AMI患者28d和90d全因死亡率的潜在危险因素。多因素Cox回归分析表明，SIG≥5.666 mmol/L是AMI患者28d和90d全因死亡率的独立危险因素。入住ICU时高水平SIG是影响AMI患者28d和90d全因死亡率的独立危险因素，可作为此类患者短期预后的评价指标。

强离子间隙；急性心肌梗死；队列研究；预后预测

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是临床常见心血管疾病[1]。全球每年约700万人患AMI，它是导致患者死亡的主要原因之一[2-3]。随着经皮冠状动脉介入技术及医疗设备的发展，AMI的治疗效果得到大幅提升，但其死亡率仍然比较高[4]。因此，对此类患者的早期诊断、早期病情风险评估和预后判断具有重要临床意义[5-6]。强离子间隙（strong ion gap，SIG）是反映人体酸碱平衡紊乱的一项新指标。研究表明，高水平SIG与急危重症患者的病情严重程度和不良预后之间存有关联[7-8]。但SIG水平对AMI患者预后影响的相关性研究甚少，因此，本研究旨在探讨不同SIG水平对成人AMI患者短期预后的价值。

1 资料及方法

1.1 研究对象

运用回顾性队列研究方法，收集2001年6月至2012年10月重症监护医学信息数据库-Ⅲ（Medical Information Mark for Intensive Care Ⅲ，MIMIC-Ⅲ）中重症监护病房（intensive care unit，ICU）住院的成人AMI患者的临床资料。数据的发布获得贝斯以色列迪康医疗中心和麻省理工学院附属机构审查委员会的批准。纳入标准：①首次ICU住院的成年AMI患者，年龄≥18岁；②ICU住院时间超过24h。排除标准：①重复或多次入住ICU患者；②入住ICU后24h内死亡。具有资质的数据提取人员通过PostgreSQL软件登录并访问MIMIC-Ⅲ数据库，并编写SQL语言，从而检索疾病ICD编码，最终提取研究所需要的所有数据。

1.2 分组情况及研究结局

根据之前的研究，SIG计算公式为[9]：SIG= AG-A-；AG=Na++K+–Cl-–HCO3-；A-=ALB（g/dl）×（1.2×pH–6.15）+PO4-×（0.097×pH–0.13）；PO4-（mg/dl）=血磷（mmol/L）/0.323。

按照随访90d时AMI患者生存与否，将受试对象分为存活组和死亡组。按照最佳截断值将SIG分为高SIG组和低SIG组。主要研究结局是90d全因死亡情况；次要研究结局是28d全因死亡情况。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者的临床特征比较

共571例患者纳入研究。死亡组患者的年龄、序贯器官衰竭评估（sequential organ failure assessment，SOFA）评分、SIG、阴离子间隙（anion gap，AG）、白细胞、肌酐、血钾、血磷及心脏骤停比例均显著高于存活组，ICU住院时间显著长于存活组，pH、动脉血二氧化碳总量、血红蛋白、冠脉造影检查、高血压、冠心病及高脂血症比例均显著低于存活组，总住院时间显著短于存活组（<0.05），见表1。

2.2 SIG预测AMI患者90d全因死亡的ROC曲线分析

ROC曲线结果显示，SIG预测AMI患者90d死亡率的曲线下面积为0.648（95%0.601～0.695，<0.001），敏感度为58.721%，特异性为64.912%，最佳截断值5.666mmol/L，见图1。

2.3 Kaplan-Meier生存曲线分析

依据最佳截断值绘制Kaplan-Meier生存曲线，ICU住院期间两组患者的累积生存率比较差异无统计学意义（2=2.230，=0.136）。随访28d和90d，Kaplan‑Meier生存曲线表明，高SIG组患者的生存率均显著低于低SIG组（< 0.001），见图2。

2.4 Cox回归分析

单因素Cox回归分析表明（模型一），SIG升高是AMI患者28d和90d全因死亡率的潜在危险因素，其和95%分别为2.348（1.661～3.321）和2.252（1.662～3.052）。多因素Cox回归分析表明（模型三），SIG≥5.666mmol/L是AMI患者28d和90d全因死亡率的独立危险因素，其和95%分别为2.069（1.384～3.094）和1.510（1.064～2.143），见表2。

表1 两组患者的临床基线特征比较

注：PaO2为动脉血氧分压；TCO2为动脉血二氧化碳总量；PCI为经皮冠状动脉介入治疗

图1 SIG预测AMI患者90d全因死亡的ROC曲线

3 讨论

本研究显示，与存活组患者相比，死亡组患者的年龄更高，病情更重，酸血症更明显。ROC曲线结果显示，SIG预测AMI患者90d死亡率的曲线下面积为0.648，敏感度为58.721%，特异性为64.912%，最佳截断值5.666mmol/L。依据最佳截断值绘制Kaplan-Meier生存曲线，随访28d和90d的生存曲线显示，与低SIG组患者相比，高SIG组患者的生存率明显降低。多因素Cox回归分析表明，SIG≥5.666mmol/L是AMI患者28d和90d全因死亡的独立危险因素。

在临床实际工作中，酸碱平衡紊乱是常见问题，尤其多见于危重症患者，且与患者的不良预后息息相关[9]。通常，维持酸碱平衡及pH调节对正常生理、细胞代谢和机体功能均至关重要[10]。机体内部存在着一个非常复杂的调节酸碱平衡的机制，除了血液缓冲外，还涉及脑、肺、肾和肝等多个器官[11]。在临床工作中，医务人员常用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程及pH值、二氧化碳分压、碳酸氢盐、碱剩余和AG等指标评估患者体内酸碱平衡情况。但是当患者伴有低白蛋白血症和高磷血症时，往往会干扰酸碱平衡的判断，甚至延误病情[12]。因此，有学者提出SIG这一概念，它是近似强离子差与有效强离子差的差值，反映机体异常阴离子的存在。相对于AG而言，SIG不易受呼吸性酸碱中毒的影响，判断酸碱平衡的准确性更高[12]。多项研究表明，机体SIG水平与重症患者病情严重程度及不良预后密切相关。早期的一项关于重症机械通气患者死亡率的研究显示，死亡组患者的SIG水平显著高于存活组，且高水平SIG（>10.6mmol/L）与这类患者的28d死亡率有关[13]。

图2 两组患者的累积生存率比较

A.28d累计生存率；B.90d累计生存率

表2 患者不同时间全因死亡率Cox回归分析模型

注：模型一未控制任何因子；模型二控制了年龄、性别、SOFA评分、高血压、糖尿病、冠心病、高脂血症、心脏骤停、冠脉造影检查等因子；模型三在模型二的基础上控制了白细胞、血红蛋白、肌酐、血钾、血磷、总住院时间等因子

AMI是世界各国患者死亡最重要的原因之一，及时再灌注治疗是能否成功救治这类患者的关键[14]。在AMI方面，临床研究揭示出酸中毒与其不良结局之间的关系。一项AMI合并心源性休克患者的队列研究表明，入院时血清低碳酸氢盐水平（≤17.20mmol/L）是此类患者28d和1年全因死亡率的独立预测因素[15]。但目前关于SIG对AMI患者不良临床预后的研究鲜见报道。张红兵等[16]的前瞻性研究显示，SIG水平上升是AMI患者发生急性心力衰竭的独立预测指标，与Killip分级呈正相关，且ROC曲线显示最佳截断值为5.24mmol/L。这一研究结论在近期的另一项研究中得到证实[17]。

综上，入住ICU时高水平SIG是影响AMI患者28d和90d全因死亡率的独立危险因素，可作为此类患者短期预后的评价指标。但本研究属于一项单中心回顾性研究，且数据来自国外重症医学数据库，可能存有潜在偏倚，因此未来需要多中心国内临床研究加以论证。

[1] ENEZATE T, GIFFT K, CHEN C, et al. Percutaneous versus surgical revascularization for acute myocardial infarction[J]. Cardiovasc Revasc Med, 2021, 31: 50-54.

[2] WANG Q, MA E, WO D, et al. Huoxin pill prevents acute myocardial ischaemia injury via inhibition of Wnt/β-catenin signaling[J]. J Cell Mol Med, 2021, 25(24): 11053-11062.

[3] MARTIN T P, MACDONALD E A, ELBASSIONI A A M, et al. Preclinical models of myocardial infarction: from mechanism to translation[J]. Br J Pharmacol, 2022, 179(5): 770-791.

[4] ROUT A, TANTRY U S, NOVAKOVIC M, et al. Targeted pharmacotherapy for ischemia reperfusion injury in acute myocardial infarction[J]. Expert Opin Pharmacother, 2020, 21(15): 1851-1865.

[5] 崔倩, 于静, 葛夕洪, 等. 缺血性心肌病变即急性心肌梗死的定量成像诊断价值[J]. 中华危重病急救医学, 2022, 34(2): 178-182.

[6] LI X, WANG X, SUN T, et al. S100A1 is a sensitive and specific cardiac biomarker for early diagnosis and prognostic assessment of acute myocardial infarction measured by chemiluminescent immunoassay[J]. Clin Chim Acta, 2021, 516: 71-76.

[7] SEN S, WIKTOR A, BERNDTSON A, et al. Strong ion gap is associated with mortality in pediatric burn injuries[J]. J Burn Care Res, 2014, 35(4): 337-341.

[8] 沈骁, 章淬, 宋晓春, 等. 强离子间隙对急性Stanford A型主动脉夹层术后患者预后的预测价值[J]. 中国心血管杂志, 2020, 25(3): 220-225.

[9] SCHRAUBEN S J, NEGOIANU D, COSTA C, et al. Accuracy of acid-base diagnoses using the central venous blood gas in the medical intensive care unit[J]. Nephron, 2018, 139(4): 293-298.

[10] HAMM L L, NAKHOUL N, HERING-SMITH K S. Acid-base homeostasis[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2015, 10(12): 2232-2242.

[11] SEIFTER J L, CHANG H Y. Disorders of acid-base balance: New perspectives[J]. Kidney Dis (Basel), 2017, 2(4): 170-186.

[12] TORRENTE-ARTERO C. A quick reference on anion gap and strong ion gap[J]. Vet Clin North Am Small Anim Pract, 2017, 47(2): 191-196.

[13] NOVOVIĆ M N, JEVDJIĆT J. Prediction of mortality with unmeasured anions in critically ill patients on mechanical ventilation[J]. Vojnosanit Pregl, 2014, 71(10): 936-941.

[14] 杨蓓蔚, 陈亚飞, 沈芳娇, 等. 急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗术后有氧运动锻炼对心功能及氧化应激的影响[J]. 中国现代医生, 2022, 60(11): 38-40, 55.

[15] WIGGER O, BLOECHLINGER S, BERGER D, et al. Baseline serum bicarbonate levels independently predict short-term mortality in critically ill patients with ischaemic cardiogenic shock[J]. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care, 2018, 7(1): 45-52.

[16] 张红兵, 蒋崇慧, 杨鹏, 等. 强离子隙对急性心肌梗死发生急性心力衰竭的预测价值[J]. 中华急诊医学杂志, 2019, 28(1): 79-83.

[17] 黄晖, 郭玉刚, 朱伟俊. 强离子隙对急性心肌梗死致急性心力衰竭的预测作用研究[J]. 现代检验医学杂志, 2020, 35(4): 143-146.

The predictive value of strong ion gap in short-term prognosis of adult patients with acute myocardial infarction

Department of Intensive Care Unit, Huzhou Central Hospital, Affiliated Huzhou Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Huzhou 313000, Zhejiang, China

To explore the predictive value of different levels of serum strong ion gap (SIG) in short-term prognosis of adult patients who suffered acute myocardial infarction (AMI).A retrospective cohort study was used to collect clinical data of adult patients with AMI in the intensive care unit (ICU) from June 2001 to October 2012 in Medical Information Mark for Intensive Care Ⅲ. The clinical data of the two groups were compared, and the receiver operating characteristic (ROC) curve was used to determine the optimal prediction threshold, and Kaplan-Meier survival curve was drawn. Short-term death was analyzed by Log-rank test. Cox regression risk model was used to evaluate the predictive value of SIG for the prognosis of AMI patients at 28d and 90d.A total of 571 patients were included in the study. Age, sequential organ failure assessment score, SIG, anion gap, white blood cells, creatinine, blood potassium, blood phosphorus, and cardiac arrest rate in death group were significantly higher than those in survival group, the length of stay in ICU was significantly longer than that in survival group, pH, total arterial blood carbon dioxide, hemoglobin, coronary angiography, hypertension, coronary heart disease and hyperlipidemia were significantly lower than those in survival group, and the total length of stay was significantly shorter than that in survival group (<0.05). After 28 and 90 days of follow-up, the Kaplan-Meier survival curves revealed that the survival rate of patients in high SIG group was significantly lower than that in low SIG group (<0.001). Univariate Cox regression analysis indicated that SIG elevation was a potential risk factor for 28d and 90d all-cause mortality in AMI patients. Multivariate Cox regression analysis showed that SIG≥5.666 mmol/L was an independent risk factor for 28d and 90d all-cause mortality in AMI patients.High SIG level at ICU admission is an independent risk factor for 28d and 90d all-cause mortality of AMI patients, and can be used as an indicator for short-term prognosis of these patients.

Strong ion gap; Acute myocardial infarction; Cohort study; Prognostic prediction

R541.4

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.01.006

浙江省基础公益研究计划项目（LGD20H150001）

谢波，电子信箱：wxystcd@163.com

（2022–06–26）

（2022–12–17）