1897例新型冠状病毒感染患者实验室检测指标与危险因素分析

贾庆华 邢 媛 李 兵 张媛媛 高宝东 彭源嘉 张 琦 王晓辉 杨志华 哈小琴

新型冠状病毒感染(corona virus disease 2019，COVID-19)是一种由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)感染引起的急性呼吸道传染病[1]。COVID-19 患者早期症状多见为发热、干咳、乏力等，可伴肌肉酸痛、头痛、咽痛等，少数患者早期表现为腹泻或无明显症状，重症患者可出现呼吸衰竭[2]。因此，通过一些简单、易得的实验室指标尽早的筛选COVID-19重症患者死亡危险因素，以便及时鉴别潜在死亡风险，达到早期发现和治疗，尽量减轻患者痛苦、降低病死率。本研究拟对COVID-19患者的实验室检测指标进行多方面分析，为COVID-19疾病的治疗和预防控制提供有意义的检验诊断帮助。

材料和方法

1.一般资料：选取2020年2月1日～4月30日武汉某医院收治的1897例COVID-19患者，诊断标准符合国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》，确诊患者SARS-CoV-2核酸检测结果均呈阳性[3]。收集所有确诊病例的年龄、性别、主诉、临床诊断、病例记录、治疗方案等临床资料。临床分型结果包括轻型、普通型、重型和危重型。轻型纳入标准：临床症状轻微，影像学未见肺炎表现。普通型纳入标准：具有发热、呼吸道症状等，影像学可见肺炎表现。重型纳入标准(符合任意一条)：①出现气促，呼吸频率(RR)≥30次/分；②静息状态下，吸空气时指氧饱和度≤93%；③动脉血氧分压(PaO2)/吸氧浓度(FiO2)≤300mmHg；④临床症状进行性加重，肺部影像学显示 24～48h内病灶明显进展>50%者。危重型纳入标准(符合任意一条)：①出现呼吸衰竭，且需要机械通气；②出现休克；③合并其他器官功能衰竭需 ICU 监护治疗。其中轻型为轻症组，普通型为普通组，重型和危重型患者归为重症组。本研究经中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院医学伦理学委员会审查通过(伦理审批号：2020KYLL145)。

2.仪器与试剂：血常规和CRP使用BC5390CRP自动蛋白即时检测分析仪和BC6800五分类血液细胞分析仪(深圳迈瑞公司)及配套试剂，血凝使用DXC810血凝检测分析仪(深圳迈瑞公司)及配套试剂，肝功能、肾功能及心功能检测指标和PCT检测使用SAL9000生化检测分析仪(深圳迈瑞公司)及配套试剂。

3.实验室检测项目：收集所有确诊患者首次实验室检测结果，包括血常规[红细胞计数(red blood cell，RBC)、中性粒细胞百分比(neutrophil%，NEU%)、淋巴细胞百分比(lymphocyte%，LYM%)、中性粒细胞计数(neutrophil#，NEU#)、淋巴细胞计数(lymphocyte#，LYM#)、血红蛋白(hemoglobin，Hb)]、炎症指标[白细胞计数(white blood cell，WBC)、C反应蛋白(C-reaction protein，CRP)、降钙素原(procalcitonin，PCT)、纤维蛋白原(fibrnogen，FIB)、活化部分凝血活酶时间(active partial thrombolastin time，APTT)、凝血酶原时间(prothrombin time，PT)、凝血酶时间(thrombin time，TT)、D-二聚体(D-dimer，DD)]、心功能指标[肌红蛋白(myoglobin，Mb)、超敏肌钙蛋白I(hs-Cardiac troponin I，Hs-cTnI)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)、α-羟丁酸脱氨酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase，α-HBDH)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzymes，CK-MB)、B型钠尿肽(brain natriureticpeptide，BNP)]、肝功能指标[谷氨酸转氨酶(alanine amiontransferase，ALT)、总蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)、球蛋白(globulin，GLO)、白/球比值(albumin-globulin ration，A/G)、总胆汁酸(total bile acid，TBA)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT)]及肾功能指标[尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、肌酐(creatinine，CREA)、尿酸(urine acid，UA)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、总二氧化碳(total carbon dioxide，T-CO2)、钾(potassium，K+)、钠(sodium，Na+)、钙(calcium，Ca2+)]。

4.统计学方法：应用SPSS 22.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料进行正态性检验，组间比较采用单因素ANOVA方法。不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)[M(Q1,Q3)]表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。重症危险因素采用Logistic多项回归分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.COVID-19患者一般资料：1897例COVID-19患者，其中男性965例，女性932例，患者年龄17～96岁；轻症组505例，普通组926例，重症组466例。好转170例，治愈1703例，死亡24例(表1)。

表1 1897例患者基本资料(n)

2.COVID-19患者血常规及感染性指标检测结果：1897例COVID-19患者中，重症组与普通组间RBC、NEU%、LYM%和Hb比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)，重症组和轻症组间Hb比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)，详见表2。普通组、重症组与轻症组FIB、APTT、PT和TT比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)。CRP在普通组和重症组明显减低，普通组和轻症组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。重症组DD与普通组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，普通组DD与轻症组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。NEU#、LYM#、WBC和FIB在各组间比较，差异均无统计学意义(P均>0.05)，详见表3。

表2 1897例COVID-19患者血常规标检测结果分析[M(Q1,Q3)]

表3 1897例COVID-19患者感染性指标检测结果分析[M(Q1,Q3)]

3.心功能指标检测结果：重症组Mb明显高于轻症组(P<0.05)；普通组LDH和α-HBDH明显低于轻症组(P<0.05)；重症组LDH和α-HBDH明显高于普通组(P<0.05)；重症组BNP明显高于轻症组和普通组(P<0.05)；Hs-cTnI、AST、CK和CK-MB在3组之间比较，差异无统计学意义(P>0.05)，详见表4。

表4 1897例COVID-19患者心功能指标检测结果分析[M(Q1,Q3)]

4.肝功能指标检测结果：普通组、重症组中TP和ALB与轻症组比较有升高的趋势，差异有统计学意义(P<0.05)；普通组A/G与轻症组比较，有升高的趋势，差异有统计学意义(P<0.05)；ALT、GLO、TBA和γ-GT在各组间比较，差异均无统计学意义(P均>0.05)，详见表5。

表5 1897例COVID-19患者肝功能指标检测结果分析[M(Q1,Q3)]

5.肾功能指标检测结果：与轻症组比较，普通组和重症组UA、Ca2+升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与普通组比较，重症组BUN、CysC和T-CO2升高，差异有统计学意义(P<0.05)；CREA、K+和Na+在各组间比较，差异无统计学意义(P>0.05)，详见表6。

表6 1897例COVID-19患者肾功能指标检测结果分析[M(Q1,Q3)]

6.重症危险因素分析：共线性分析排除NEU%、CRP和TP，共33项检验指标进行重症组与轻症组、普通组的多重Logistic回归分析，结果显示Ca2+、BNP、CysC和CK-MB为新型冠状病毒感染重症的独立危险因素(P<0.05)，详见表7。

表7 重症危险因素分析

7.重症危险因素的ROC曲线分析：Ca2+、BNP、CysC和CK-MB联合检测具有最高的敏感度(99.6%)，BNP、CysC和CK-MB组合检测具有最高的特异性(99.6%)，4项联合检测与其他任意3项检测的AUC比较，3项组合检测AUC相互比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)，详见表8、图1。

表8 危险因素组合分析

图1 Ca2+、BNP、CysC和CK-MB以及各组合的ROC曲线分析图A.Ca2+、BNP、CysC、CK-MB;B.Ca2+、BNP、CysC;C.Ca2+、BNP、CK-MB;D.Ca2+、CysC、CK-MB;E.BNP、CysC、CK-MB

讨 论

SARS-CoV-2属于β属的新型冠状病毒，颗粒呈圆形或椭圆形，S蛋白位于病毒表面，具有独特的突起，呈现出高突变率、强传染性，主要通过呼吸道和接触传播，可引起严重COVID-19感染[4,5]。COVID-19感染的临床症状可在5～6天潜伏期后出现，男性比女性更容易感染SARS-CoV-2，60岁以上的人对SARS-CoV-2更敏感[6,7]。疾病严重程度的分级对患者提供非常重要的治疗依据。本研究中，对各指标采取单因素分析，21项检验指标结果在轻症组、普通组和重症组间比较，差异有统计学意义(P<0.05)。

本研究结果发现，有89.1% COVID-19患者WBC在正常值范围，4.4%患者WBC计数降低，86.0%患者NEU#正常，7.3%的患者NEU#升高，77.2%患者LYM#正常，20.6%的患者LYM#降低。与HUANG等[8]研究发现不一致，其研究结果显示，63%COVID-19患者外周血LYM#降低。但与徐园红等[9]报道结果一致，说明可能是在COVID-19发病早期，患者WBC、NEU#和LYM#检测结果均无异常，而是伴随病情的进展而发生改变。因此，动态持续地监测患者的血常规和感染指标对COVID-19的正确诊断和治疗有非常重要的参考意义。本研究还发现，除WBC外，重症组NEUT%高于普通组，LYM%低于普通组，普通组、重症组CPR和LDH，与轻症组比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)。这是因为NEU%、LYM%、Hb、LDH和CRP与肺损伤Murray评分高度相关，ALB、CRP、LDH、NEU%和LYM%可以预测COVID-19患者疾病的严重程度, CRP是最具特色的急性期反应物之一，在发生炎症、细胞损伤或组织损伤后可迅速升高，具有炎症特征的肺部疾病通常会导致血清CRP水平升高，SARS-CoV-2的直接攻击和过度炎性反应引起的器官损伤可能是疾病进展的发病机制[10,11]。因此，COVID-19患者血清CRP水平显著升高可能是过度炎症应激的表现，导致重症/危重症甚至死亡。而难治性 COVID-19 患者 LDH 水平普通型COVID-19 患者LDH更高[12]。

研究结果还发现，DD分别在重症组和普通组、普通组和轻症组之间比较，差异有统计学意义(P<0.05)，说明当感染SARS-CoV-2后，自身免疫系统被激活，同时继发于COVID-19患者全身系统性炎症反应综合征引起凝血级联的激活，DD的增加可能是炎性反应的一种间接表现，炎性细胞因子可能导致肺泡内凝血和纤溶失衡，激活纤溶系统，导致DD水平升高[13]。因此，DD水平可作为COVID-19患者病情严重程度及临床治疗、预后评估的指标[14]。多项研究表明，UA与激活免疫系统和清除氧自由基密切相关，UA也是肾功能恶化的潜在治病因子[15]。本研究发现，普通组和重症组UA比轻症组升高(P<0.05)，可能是SARS-CoV-2感染引起尿酸失调，导致血清尿酸浓度异常。此外，在呼吸衰竭患者中观察到尿酸排泄增加[16]。本研究发现，重症组和普通组中白蛋白及总蛋白轻度升高，关于此现象目前鲜见文献报道，值得进一步探讨。

Logistic回归分析表明，Ca2+、BNP、CysC和CK-MB为新型冠状病毒感染重症的独立危险因素。钙是一种重要的矿物质元素，参与正常的呼吸功能、免疫力量、神经转导、血液凝固，调节心率，酶的分泌和肌肉收缩。Sun等[17]提出血清钙水平与COVID-19患者疾病的严重程度和预后有关，本研究发现，重症组的血清钙水平低于轻症组，结合临床表现和Ca2+水平对于COVID-19病情判断和预后提供了帮助。本研究还发现，BNP在重症组增高17.3%，轻症组增高6.8%，BNP具有器官特异性，有研究提到BNP水平升高是对预测重症COVID-19患者合并心力衰竭发展和预后有重要临床价值，BNP也是心肌牵张损伤的标志物，用于心力衰竭的诊断和预防，COVID-19引起的心肌壁应激可导致BNP的释放[18]。

CysC是肾功能障碍和炎症的联合标志物，有助于COVID-19患者的风险分层和临床治疗决策，本研究中CysC在重症组增高45.5%，轻症组增高22.1%，提示炎性反应过度，与COVID-19患者血清促炎性细胞因子水平升高一致，也与Luo等[20]研究结果一致。CK-MB水平的高低与COVID-19感染患者的严重程度和病死率有关[21]。CK-MB在重症组增高7.2%，轻症组增高4.4%，说明重症组患者心肌损伤情况较轻症组严重，由此可知CK-MB可以作为COVID-19 危重症患者病情恶化的预测指标。因为BNP和CK-MB均在心肌受损是发生变化，BNP和CK-MB联合BNP联合检测的ROC曲线显示特异性最高，说明本身患有慢性病的COVID-19患者，更容易出现心肌损伤。

综上所述，本研究对COVID-19患者的临床检验结果进行了综合分析。实验室检测指标(NEU%、LYM%、DD、LDH、CRP、Ca2+、BNP、CysC、CK-MB)可以帮助临床早期识别重症COVID-19患者。新型冠状病毒感染重症患者、普通患者和轻症患者常规血生化检验结果可在一定程度上反映COVID-19对患者凝血功能、心脏、肝脏和肾脏的损害程度，提示在新型冠状病毒感染的临床治疗过程中要重视对各器官功能的监测，防止多器官并发症和多器官衰竭的发生，减少重症患者的病死率。