术前预后营养指数（PNI）对感染性心内膜炎手术患者预后预测价值的回顾性研究

本研究通过回顾性分析发现，术前预后营养指数（PNI）可有效反映感染性心内膜炎（IE）患者的营养免疫状态，是预测术后院内死亡和1年全因死亡的独立风险因子（OR分别为0.91和0.95）。PNI的短期预测效能（AUC=0.74）优于长期（AUC=0.61），为临床早期识别高风险患者和制定营养干预策略提供了重要参考。

　　

1 引言

感染性心内膜炎（IE）是一种具有较高发病率和死亡率的严重感染性疾病，全球发病率约为13.8/10万，每年导致约66,300人死亡。IE可引起瓣膜损伤、败血症、脓毒性栓塞、卒中和急性心力衰竭等严重并发症，不仅危及患者生命，还增加了治疗难度和营养消耗，从而提高了营养不良的风险。

近年来研究发现，营养不良与IE患者死亡率增加、感染风险升高和住院时间延长相关，显著影响其预后。术前营养状态对心脏手术患者的术后结局具有显著影响。研究表明，心脏病患者术前营养不良者的死亡率高于营养状况良好者。此外，接受心脏手术的患者更易出现心脏恶病质、肌肉减少症和认知功能障碍等术后并发症，并伴有更长的ICU停留时间、术后机械通气时间以及更高的心血管和感染并发症发生率。因此，术前营养状态是心脏手术患者临床结局的关键驱动因素。

预后营养指数（PNI）作为一种基于血清学的免疫营养状态评估工具，已被证实与多种心血管疾病（包括急性冠状动脉综合征和心力衰竭）的院内和长期死亡率显著相关。然而，其在IE预后评估中的作用研究仍有限。在此背景下，本研究重点探讨术前PNI评分对接受手术治疗的IE患者临床结局的预测效能。

2 材料与方法

2.1 研究人群

这是一项回顾性观察研究。研究人群包括2009年1月1日至2023年12月31日期间在新疆医科大学第一附属医院心脏外科住院的患者。本研究经医院伦理委员会批准（编号：K202411-32），并得到省部共建中亚高发病防治国家重点实验室开放项目基金（编号：SKLHIDCA-2023-24）支持。这些患者根据改良Duke诊断标准明确诊断为IE，并在体外循环（CPB）下接受了瓣膜手术。

纳入标准：

1. 1.
   基于改良Duke诊断标准诊断为IE；
2. 2.
   符合并接受心脏手术；
3. 3.
   年龄≥18岁的成年人；
4. 4.
   完整的临床数据；
5. 5.
   完整的1年随访数据（通过门诊记录和电话访谈确认，无全因死亡率信息缺失）。

排除标准：

1. 1.
   合并其他心脏手术（如先天性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、马凡综合征、升主动脉瘤等）；
2. 2.
   既往或院内诊断其他消耗性疾病（如恶性肿瘤、免疫缺陷相关疾病、甲状腺功能亢进等）；
3. 3.
   妊娠或哺乳期妇女；
4. 4.
   临床数据不完整的患者。

此外，为确保最终纳入研究队列的所有患者具有完整的随访信息，在初始入组阶段排除了1年随访数据不完整的患者。详细筛选过程见图1。

2.2 治疗方法

根据2023年ESC指南，手术旨在完全清除感染灶以防止持续或复发感染，并根据瓣膜病变程度修复或更换受损瓣膜。所有患者均接受开胸CPB手术以清除心内赘生物并进行瓣膜手术。术后所有患者转入心脏外科ICU进行密切监测和治疗。

2.3 数据收集

从医院电子病历系统收集患者临床数据，并将基线数据录入Excel。基线数据包括：

1. 1.
   人口统计学数据：年龄、性别、BMI等；
2. 2.
   入院时的症状和体征：发热、呼吸急促、胸闷或胸痛、下肢水肿等；
3. 3.
   合并症：糖尿病、高血压等；
4. 4.
   术前实验室检查：血常规、凝血功能、肝肾功能等；
5. 5.
   手术相关临床数据；
6. 6.
   随访数据。

2.4 营养不良评分系统

2.4.1 体重指数（BMI）评分

根据世界卫生组织（WHO）标准，患者按体重指数（BMI）分为营养不良（<18.5 kg/m²）、正常体重（18.5–24.9 kg/m²）、超重（25.0–29.9 kg/m²）和肥胖（≥30 kg/m²）。

2.4.2 预后营养指数评分

主要包括血清白蛋白和外周血淋巴细胞总数。PNI的计算公式为：PNI = 血清白蛋白（g/L） + 5 × 外周血淋巴细胞总数（×10⁹/L）。营养状态的临界值定义为：评分>38表示营养正常，35–38表示中度营养不良，<35表示严重营养不良。

2.5 随访与分组

所有感染性心内膜炎患者通过门诊和电话随访1年。由于入组时已排除随访数据不完整的患者，最终纳入的373例患者均完成了1年随访，随访率达到100%。随访终点为全因死亡率。使用自行设计的随访表记录随访期间的全因死亡事件。根据术前PNI评分将患者分为营养不良组（132例）和营养良好组（241例）。

2.6 统计分析

使用SPSS 26.0和R 4.4.2进行统计分析。连续变量通过Shapiro-Wilk检验正态性。符合正态分布的变量以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布变量以中位数（四分位距）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。分类变量以频数（百分比）描述，组间比较采用χ²检验或Fisher精确检验。采用多变量logistic回归分析确定独立风险因素，纳入单变量分析中P值<0.05的变量和临床相关变量。使用方差膨胀因子评估多重共线性。通过受试者工作特征（ROC）曲线分析评估预测性能，计算曲线下面积（AUC）及其95%置信区间。采用DeLong检验比较不同ROC曲线AUC的差异。所有统计检验均为双侧，P值<0.05认为有统计学意义。

3 结果

3.1 患者术前基线特征

在373例入选患者中，平均年龄为41.9岁（范围：18–73岁），其中男性292例（78.3%），女性81例（21.7%）。临床特征方面，3个月内体重减轻超过5%是最常见的表现（96例，25.7%）。合并症和相关病史包括：人工瓣膜（PV）12例（3.2%）、糖尿病20例（5.4%）、高血压53例（14.2%）、有脑血管意外（CVA）史60例（16.1%）。此外，肝功能不全16例（4.3%），肾功能不全32例（8.6%），电解质紊乱12例（3.2%）。血培养阳性患者196例（52.5%）。病原体分布如下：链球菌感染100例（26.8%），葡萄球菌感染29例（7.8%），值得注意的是，布鲁菌病10例（2.7%）。超声心动图结果显示：心脏赘生物364例（97.6%），左心感染性心内膜炎342例（91.7%），主动脉瓣穿孔73例（19.6%），主动脉瓣周脓肿13例（3.5%）。此外，8例（2.1%）左心室射血分数≤40%。手术方式分布如下：主动脉瓣置换/修复148例（39.7%），二尖瓣置换/修复114例（30.6%），三尖瓣置换/修复3例（0.8%），联合瓣膜置换/修复108例（28.9%）。

患者术前平均BMI为22.2 kg/m²。根据BMI分类：营养不良58例（15.6%），正常体重234例（62.7%），超重69例（18.5%），肥胖12例（3.2%）。术前平均PNI为40.7。根据PNI分类，营养不良132例（35.4%），包括中度营养不良54例和严重营养不良78例。进一步分析显示，在PNI确定的132例营养不良患者中，87例（65.9%）术前BMI正常，仅30例（22.7%）符合BMI营养不良标准。在78例严重营养不良患者中，52例（66.7%）术前BMI仍正常。

3.2 术前临床特征比较

根据术前PNI评分标准，将患者分为营养不良组（132例，35.4%）和营养良好组（241例，64.6%）。两组的年龄分布相对相似。临床数据比较显示，与营养良好组相比，营养不良组的BMI显著较低（20.94 ± 3.38 vs. 22.84 ± 3.80, P < 0.001），且纽约心脏协会（NYHA）心功能III-IV级的比例较高（53.79% vs. 31.95%, P < 0.001）。实验室检查结果比较显示，营养不良组的B型钠尿肽、降钙素原和中性粒细胞与淋巴细胞比率（NLR）水平显著高于营养良好组（均P < 0.01）；而肌酸激酶、总胆固醇、血清白蛋白、血红蛋白和血小板计数显著较低（均P < 0.05）。

3.3 模型诊断：共线性（VIF）

为评估多重共线性，使用普通最小二乘法计算方差膨胀因子[VIF = 1/(1?R²)]。两个多变量模型中的所有协变量VIF均接近1且<2（近似范围1.02~1.09），表明无有意义的多重共线性。由于血清白蛋白是PNI的组成部分，为避免结构共线性，未将白蛋白与PNI一同纳入。

3.4 IE患者术后院内死亡率风险因素分析

本研究中共发生IE患者术后院内死亡19例（5.1%）。单变量logistic回归分析显示，NYHA III-IV级（OR = 3.51, 95% CI: 1.35~10.21, P = 0.013）、术前PNI评分（OR = 0.87, 95% CI: 0.80~0.94, P < 0.001）和以每10分钟增量建模的CPB时间（OR = 1.10, 95% CI: 1.01~1.34, P < 0.001）与术后院内死亡率显著相关。将上述单变量分析中P < 0.05的变量纳入多变量logistic回归，并以每10分钟建模CPB时间，术前PNI评分（OR = 0.91, 95% CI: 0.83~0.99, P = 0.033）和CPB时间（每10分钟：OR = 1.15, 95% CI: 1.07~1.24, P < 0.001）仍然是IE患者术后院内死亡率的独立相关因素。

3.5 IE患者术后1年全因死亡率风险因素分析

IE患者术后共发生1年全因死亡47例（12.6%）。单变量logistic回归显示，年龄（OR = 1.03, 95% CI: 1.01~1.06, P = 0.029）、术前PNI评分（OR = 0.93, 95% CI: 0.89~0.98, P = 0.005）和以每10分钟增量建模的CPB时间（OR = 1.11, 95% CI: 1.10~1.18, P < 0.001）与1年全因死亡率显著相关。在以每10分钟建模CPB时间的多变量logistic回归中，术前PNI评分（OR = 0.95, 95% CI: 0.90~0.99, P = 0.040）和CPB时间（每10分钟：OR = 1.10, 95% CI: 1.04~1.16, P = 0.001）仍然是1年全因死亡率的独立预测因子，而年龄不再具有统计学意义（P = 0.118）。

3.6 函数形式与线性

对于院内死亡率，PNI显示显著非线性（RCS, P_{non–linearity} = 0.0277），而CPB时间则不显著（P = 0.087）。对于1年死亡率，CPB时间呈现明显非线性（P = 0.001），而PNI则不显著（P = 0.152）。考虑到事件数和简约性，我们在主要模型中保留了线性项；样条曲线作为敏感性分析呈现。为便于临床解释，我们进一步报告了多变量模型中PNI每降低5点的OR：院内死亡率：每增加1点OR = 0.91 (95% CI: 0.83~0.99)，每降低5点OR = 1.60 (95% CI: 1.05~2.54)。1年死亡率：每增加1点OR = 0.95 (95% CI: 0.90–0.99)，每降低5点OR = 1.29 (95% CI: 1.05~1.69)。

3.7 按PNI分层/四分位数的绝对风险和调整后OR

为增强临床可解释性，将PNI分为三个层次：严重营养不良（PNI < 35）、中度营养不良（PNI 35–38）和营养正常（PNI > 38）。报告每个层次的绝对风险及其95%置信区间（CI），使用Clopper–Pearson方法计算。

对于院内死亡率，在调整CPB时间（每10分钟增量）和NYHA III-IV级后，绝对风险在PNI正常组为2.5% (95% CI: 0.9–5.3)，中度营养不良组为7.4% (95% CI: 2.1–17.9)，严重营养不良组为11.5% (95% CI: 5.4–20.8)。与PNI正常组相比，调整后的优势比在中度营养不良组为2.54 (95% CI: 0.66–9.81, P = 0.178)，在严重营养不良组为2.14 (95% CI: 0.61–7.53, P = 0.236)。

对于1年全因死亡率，在调整年龄和CPB时间（每10分钟增量）后，绝对风险在PNI正常组为9.5% (95% CI: 6.1–14.0)，中度营养不良组为13.0% (95% CI: 5.4–24.9)，严重营养不良组为21.8% (95% CI: 13.2–32.6)。调整后的优势比在中度营养不良组为1.33 (95% CI: 0.53–3.34, P = 0.540)，在严重营养不良组为1.98 (95% CI: 0.93–4.18, P = 0.075)，以PNI正常组为参照。尽管严重营养不良组显示出更高的死亡风险趋势，但调整后的OR无统计学意义（P > 0.05）。

3.8 PNI对感染性心内膜炎患者预后的预测效能通过ROC曲线分析

ROC曲线分析结果显示，PNI预测感染性心内膜炎患者术后院内死亡的曲线下面积（AUC）为0.74 (95% CI: 0.64–0.83)，预测1年全因死亡的AUC为0.61 (95% CI: 0.53~0.70)。

4 讨论

尽管IE研究不断增多，但关于PNI与IE关系的了解仍较少。基于我们的发现，可以得出三个关键观察结果。首先，按PNI标准分类的营养不良或营养良好的IE患者表现出不同的临床特征。营养不良组显示较低的BMI和较高比例的NYHA III-IV级（53.79% vs. 31.95%）。他们还具有显著升高的炎症标志物（如C反应蛋白、降钙素原）和明显降低的营养相关指标（如血清白蛋白、淋巴细胞）。这些发现表明，术前PNI能有效区分IE患者的营养炎症状态和心功能损害程度。其次，术前PNI评分是接受手术的IE患者院内死亡率和1年全因死亡率的独立风险因素。评分越低，风险越高。该评分对短期和长期预后均显示出预测效能。CPB时间延长也是一个独立风险因素，表明手术创伤和营养免疫状态共同影响预后。

这些结果进一步补充了现有研究。几种手术风险评分（如EuroSCORE II、ACC/AHA风险模型）包括年龄、心力衰竭、肾功能衰竭、微生物类型和局部并发症。然而，由于IE表现的异质性和疾病进展的可变性，其应用受到限制。Kahraman等人首次报道PNI与IE住院患者的院内死亡率相关，为本研究提供了基础。我们的分析证实，术前PNI评分是接受手术治疗的IE患者1年全因死亡率的独立风险因素（OR = 0.95, 95% CI: 0.90~0.99, P = 0.040）。有限证据涉及PNI在该人群中的长期预后价值。Kahraman等人报道了PNI与院内死亡率的关联，但未探讨1年结局。我们的发现通过确认PNI对长期死亡率的独立预测作用扩展了他们的工作。同时，其