COVID-19大流行对未感染SARS-CoV-2的急性冠脉综合征患者心肺功能影响的临床研究

本研究针对COVID-19大流行期间未感染SARS-CoV-2的急性冠脉综合征(ACS)患者，通过心肺运动试验(CPET)评估经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后心肺功能变化。研究发现大流行期间患者峰值摄氧量(peak VO2/kg)显著降低，并利用机器学习识别出年龄、BMI、SYNTAX评分等11个关键影响因素，为公共卫生事件期间心血管康复提供了重要循证依据。

　　

在COVID-19大流行的特殊背景下，全球医疗系统面临前所未有的挑战。虽然大量研究关注了SARS-CoV-2感染对心血管系统的直接影响，但一个被忽视的重要问题是：即使未感染病毒，大流行本身带来的生活方式改变、医疗资源紧张和心理压力等因素，是否会影响心血管疾病患者的康复进程？特别是对于急性冠脉综合征(ACS)这类需要长期康复管理的患者，这种影响可能更为显著。这一问题具有重要的临床意义和公共卫生价值，直接关系到特殊时期心血管疾病的管理策略。

为回答这一问题，中国医科大学北方战区总医院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项大规模横断面队列研究。研究纳入了2018年10月至2023年12月期间7,650例接受完全血运重建PCI治疗的ACS患者，通过严格的心肺运动试验(CPET)评估，比较了大流行前、大流行期间和大流行后三个时期患者的心肺功能差异。研究采用倾向评分匹配(PSM)平衡基线特征，最终分析4,503例患者数据，并运用机器学习算法(LASSO、随机森林和XGBoost)筛选关键影响因素。

研究主要采用了几项关键技术方法：1) 基于SCHILLER自行车测功计的标准CPET检测，严格遵循美国心脏协会指南；2) 使用倾向评分匹配(PSM)控制混杂因素；3) 应用三种机器学习算法进行变量筛选；4) 多因素logistic回归分析确定独立影响因素。所有患者均来自中国医科大学北方战区总医院，并通过RT-PCR确认未感染SARS-CoV-2。

研究结果

Comparison of the baseline clinical characteristics

通过比较大流行前、中、后三组患者的基线特征发现，大流行期间患者年龄更大，PHQ-9抑郁量表异常比例显著增高，但卒中史和心肌梗死史比例较低。静态肺功能指标和实验室检查结果也显示出组间差异。

PSM and CPET difference analysis

经过PSM匹配后，大流行期间患者的CPET参数明显劣于其他两组。具体表现为：peak VO₂/kg(15.07±4.09 vs 15.56±3.74 ml/min/kg)、peak METs(4.31±1.17 vs 4.44±1.07)等指标显著降低。大流行期间患者Weber C/D级(高风险心功能)比例也更高。

Screening of the key factors via machine learning

通过LASSO、随机森林和XGBoost三种机器学习算法筛选出11个共同的关键变量，包括年龄、SYNTAX评分、GAD-7评分、Hb、HbA1c、吸烟状况、NT-pro BNP、BMI、FVC、性别和ACS分型。

Multivariate logistic regression analysis of the key factors

多因素logistic回归显示，男性(OR=0.37)、FVC(OR=0.51)是保护因素；而高龄(OR=1.03)、高BMI(OR=1.16)、高SYNTAX评分(OR=1.02)、高NT-pro BNP(OR=1.05)、高HbA1c(OR=1.25)、吸烟、焦虑和STEMI分型是危险因素。特别值得注意的是，焦虑程度与心肺功能损害呈剂量反应关系。

结论与讨论

这项研究首次系统评估了COVID-19大流行对未感染SARS-CoV-2的ACS患者PCI术后心肺功能的影响，发现即使在没有病毒感染的情况下，大流行期间患者的心肺功能仍显著下降，peak VO₂/kg平均降低0.49-0.62 ml/min/kg(3-4%)，这一变化幅度已达到临床相关水平。研究通过机器学习识别出的11个关键影响因素，为公共卫生危机期间心血管康复的精准干预提供了重要靶点。

研究的创新性体现在三个方面：首先，突破了既往仅关注病毒直接作用的局限，揭示了大流行环境本身对心血管康复的影响；其次，采用CPET这一客观指标评估功能状态，避免了主观偏倚；第三，结合传统统计和机器学习方法，提高了变量筛选的可靠性。

这些发现具有重要的临床指导意义：1) 在公共卫生危机期间应特别关注ACS患者的心肺康复；2) 需要针对焦虑等心理因素采取干预措施；3) 对高龄、女性、合并糖尿病等高危人群需加强监测。研究也为应对未来可能的"疾病X"等公共卫生事件提供了循证依据。

值得注意的是，研究存在一些局限性，如横断面设计无法确定因果关系，单中心数据可能影响外推性。未来需要更多纵向研究验证这些发现，并探索潜在机制，如肌生长抑制素(myostatin)在活动减少导致肌肉功能下降中的作用。