Research Article

Прогностические последствия повышенной фракции выброса левого желудочка у пациентов с сепсисом

DOI:

10.3791/69647

⸱

January 16th, 2026

1Department of Critical Care Medicine, West China Hospital of Sichuan University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В данном исследовании оцениваются пациенты с сепсисом в медицинском центре Beth Israel Deaconess, чтобы определить, предсказывает ли повышенная фракция выброса левого желудочка 28-дневную смертность.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Роль систолической функции левого желудочка как прогностического маркера для пациентов с сепсисом остаётся предметом постоянных исследований и дискуссий. Настоящее исследование продемонстрировало всестороннюю оценку взаимосвязи между различными уровнями фракции выброса левого желудочка (LVEF) и исходами смертности у пациентов с диагнозом сепсиса. Было проведено ретроспективное одноцентровое лонгитюдное когортное исследование с участием пациентов взрослых пациентов, госпитализированных в отделении интенсивной терапии (ICU) Медицинского центра Бет Израэль Диаконис, которые проходили трансторакальную эхокардиографию (ТТЭ) во время госпитализации. Лица с диагнозом сепсис и проходящие доплеровская эхокардиография включались в анализ, если трансторакальная эхокардиография была проведена в течение семи дней после госпитализации в отделение интенсивной терапии. Все пациенты младше 18 лет и старше 90 лет, имевшие предыдущую историю сердечно-сосудистых заболеваний или кардиохирургии, а также тех, у кого эхокардиография проводилась более чем через семь дней после госпитализации в отделение интенсивной терапии, были исключены. Пациенты были стратифицированы на три чётко выраженные группы в зависимости от уровня ЛВЭФ: гипердинамические (ЛВЭФ ≥70%), нормальные (ЛВЭФ 55%-70%) и депрессивные (ЛВЭФ ≤55%). Была оценена связь между разными категориями сепсиса, поражённых пациентами, смертностью и фракцияй выброса левого желудочка (LVEF). Из 3 363 проанализированных пациентов, включая 1 175 с пониженным LVEF, 2 119 с нормальным LVEF и 68 с гипердинамическим LVEF, многомерная регрессия Кокса определила гипердинамическую функцию как самый сильный предиктор 28-дневной смертности. В частности, гипердинамический LVEF был независимо связан с риском смерти в 3,643 раза выше по сравнению с нормальной группой LVEF. Выявлена значимая связь между гипердинамической функцией левого желудочка и повышенной смертностью за 28 дней у пациентов, госпитализированных в реанимацию. Это физиологическое состояние подчёркивает необходимость повышения клинической осведомлённости из-за его прогностической значимости.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Сепсис определяется как угрожающая жизни дисфункция органов, вызванная дисрегулированным ответом хозяина наинфекцию 1. Среди поражённых органов особенно уязвимо сердце. Обратимая дисфункция миокарда, возникающая во время сепсиса при отсутствии ишемической болезни сердца или предшествующих сердечных заболеваний, клинически называется септической кардиомиопатией (СКМ). Зарегистрированная частота септической кардиомиопатии сильно варьируется от 10% до 70%2,3.

Важный клинический вопрос остаётся актуальным: насколько септическая кардиомиопатия влияет на прогноз у людей с диагнозом сепсис? Несколько исследований пытались решить эту проблему; однако лежащие в основе патофизиологические механизмы СКМ до сих пор неполностью изучены, и общепринятое определение всё ещёотсутствует 4,5,6,7. Отсутствие стандартизации способствует несоответствиям в связанных исследованиях8. Недавние молекулярные анализы также подчёркивают участие регулируемых путей клеточной смерти и иммунной инфильтрации в нарушениях сердечной функции, что свидетельствует о том, что воспалительные сигналы могут играть более широкую роль в нарушениях миокарда при критическихзаболеваниях 9.

В рутинных клинических условиях эхокардиография служит основным методом оценки септической кардиомиопатии, поскольку она широко доступна, неинвазивна и позволяет проводить повторные обследования. Функция сердца обычно оценивается с использованием различных параметров, включая объём инсульта, сердечный выброс и особенно фракцию выброса левого желудочка (LVEF), которая широко признана стандартной мерой систолической эффективности левогожелудочка 10. Хотя продвинутые методы визуализации, такие как эхокардиография трекинга деформации и тканевая доплеровская визуализация, дают дополнительное понимание механики миокарда, LVEF остаётся самым широко используемым и клинически доступным показателем систолической функции в условиях интенсивной терапии. Биомаркеры, такие как BNP или тропонин, могут поддерживать оценку, но им не хватает непосредственной гемодинамической значимости, которую даёт эхокардиография 9,11.

Значительное число пациентов с септиками наблюдаются аномалии ЛВЭФ при цветной доплеровской эхокардиографии, включающие как сниженные, так и чрезмерно повышенные значения. Некоторые предыдущие исследования предполагали связь между аномальными ЛВЭФ, особенно гипердинамическими ЛВЭФ (более 70%) и повышенной смертностью среди пациентов ссепсисом 12. Недавние достижения в молекулярной кардиологии подчеркнули необходимость улучшения диагностических маркеров и механистических инсайтов для лучшей стратификации сердечно-сосудистого риска в различных патологическихсостояниях 13. Однако эти результаты остаются неоднозначными, а другие исследования сообщают противоречивые результаты 6,13,14,15,16,17,18. Учитывая эти нерешённые вопросы, было проведено ретроспективное исследование для изучения корреляции между фракцией выброса левого желудочка и клиническими исходами у пациентов с септиком.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование проводилось с использованием деидентифицированных данных пациентов из базы данных MIMIC-IV (версия 2.2). Разрешение на использование этого набора данных было предоставлено Институциональным обзорным советом Медицинского центра Beth Israel Deaconess с отказом от информированного согласия из-за анонимизации данных. Доступ к базе данных был разрешен под номером сертификации 60177335. Используемое оборудование указано в Таблице материалов.

1. Источник данных

База данных MIMIC-IV (версия 2.2) осуществлялась через платформу PhysioNet после завершения необходимого обучения. Были получены клинические, лабораторные, реанимационные и эхокардиографические данные пациентов, госпитализированных в Медицинский центр Бет Исраэль Диконисс с 2008 по 2019 год. Все загруженные наборы данных хранились в безопасной исследовательской среде в соответствии с политикой PhysioNet и учреждениями.

2. Отбор пациентов

Все взрослые пациенты, госпитализированные в реанимацию в возрасте от 18 до 90 лет в наборе данных, были идентифицированы. Сепсис был определен по критериям сепсиса-3, что требовало подозрения на инфекцию и резкого повышения балла SOFA ≥2. Пациенты, прошедшие трансторакальную эхокардиографию (ТТЭ) в течение 7 дней после госпитализации в отделение интенсивной терапии, были включены. Критерии исключения применялись к пациентам младше 18 лет и старше 90 лет, для тех, у кого была задокументирована история сердечно-сосудистых заболеваний или предыдущих кардиохирургических операций, а также для тех, чей ТТЭ был проведён более чем через 7 дней после госпитализации в отделение интенсивной терапии. Были выделены демографические и клинические характеристики, включая возраст, пол, рост, вес, жизненные показатели, сопутствующие заболевания, лабораторные данные и использование вазоактивных препаратов. Также были получены оценки тяжести, включая SOFA и APACHE, а также продолжительность пребывания в реанимации и общее пребывание в больнице. В анализ был включён только первый госпитализация в реанимация для каждого пациента.

3. Измерение и классификация LVEF

Значения фракции выброса левого желудочка (LVEF) были получены из отчетов TTE. Бипланный метод дисков (модифицированный метод Симпсона) использовался для определения конечного диастолического объёма (EDV) и концессистолического объёма (ESV). LVEF рассчитывался по формуле: LVEF = [(EDV − ESV) / EDV] × 100%. Согласно рекомендациям по ACC, LVEF классифицировался как сниженный (<55%), нормальный (55%-70%) или гипердинамический (>70%). Каждого пациента затем распределяли в одну из трёх групп LVEF для сравнительного анализа.

4. Статистические методы

Все анализы проводились с использованием программного обеспечения R (версия 4.4.3). Категориальные переменные были представлены в виде частот и процентов, а групповые сравнения проводились с помощью теста хи-квадрат. Непрерывные переменные оценивались на нормальность с помощью графиков распределения. Ненормальные непрерывные переменные были представлены как медианы с межквартильными диапазонами (IQR), а различия между группами оценивались с помощью теста Крускаля-Уоллиса. Одномерная регрессия пропорциональных рисков Кокса была проведена для выявления переменных, связанных со смертностью, а статистически значимые предикторы из одномерного анализа были включены в многомерные регрессионные модели Кокса для определения независимых ассоциаций. Первичный исход определялся как 28-дневная смертность, а вторичный — как смертность в течение 1 года. Анализ выживаемости проводился с использованием кривых Каплана-Мейера, стратификационных по группам LVEF, а распределения выживаемости сравнивались с помощью логарифмического ранга. Двустороннее p-значение <0,05 считалось статистически значимым.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исходные характеристики
Как показано на рисунке 1, итоговый анализ включал 3 362 пациента. Из них 1 175 были отнесены к группе с уменьшенным ЛВЭФ (≤55%), 2 119 имели нормальный ЛВЭФ (55%-70%), а 68 пациентов продемонстрировали гипердинамический ЛВЭФ (>70%). Таблица 1 показывает исходные демографические и клинические характеристики исследуемой популяции. Медианный возраст когорты составлял 69 лет (IQR 60-77), а мужчины составляли 66% (n = 2 218) выборки...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование демонстрирует значимую связь между гипердинамической фракцией выброса левого желудочка (LVEF) и повышенной смертностью за 28 дней среди пациентов с септиками, поступивших в отделение интенсивной терапии. Эта связь оставалась неизменной даже после корректировки с учётом смешивающих переменных, что подчёркивало надёжность результатов. Эти результаты совпадают с ранее опубликованными исследованиями, которые сообщали о схожих физиологических моделях у пациентов с гипердинами...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не заявляют о конкурирующих интересах.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ни одного.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Устройство цветной доплеровской эхокардиографииSiemens Серия Siemens Acuson X300 / X700Используется для оценки кровотока, гемодинамики сердца и поддержки измерения LVEF
Система трансторакальной эхокардиографии (ТТЭ)Siemens Siemens Acuson SC2000 PRIMEИспользуется для кардиологической ультразвуковой визуализации; LVEF

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Singer, M., Deutschman, C. S., Seymour, C. W. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA. 315 (8), 801-810 (2016).
  2. Hollenberg, S. M., Singer, M. Pathophysiology of sepsis-induced cardiomyopathy. Nat Rev Cardiol. 18 (6), 424-434 (2021).
  3. Beesley, S. J., et al. Septic Cardiomyopathy. Crit Care Med. 46 (4), 625-634 (2018).
  4. Sevilla Berrios, R. A., O'Horo, J. C., Velagapudi, V., Pulido, J. N. Correlation of left ventricular systolic dysfunction determined by low ejection fraction and 30-day mortality in patients with severe sepsis and septic shock: A systematic review and meta-analysis. J Crit Care. 29 (4), 495-499 (2014).
  5. Longino, A. A., et al. Decreased left ventricular ejection fraction is associated with increased mortality in sepsis: A retrospective cohort study. Eur J Heart Fail. 27 (1), 174-177 (2024).
  6. Landesberg, G., et al. Diastolic dysfunction and mortality in severe sepsis and septic shock. Eur Heart J. 33 (7), 895-903 (2011).
  7. Parker, M. M. Profound but reversible myocardial depression in patients with septic shock. Ann Intern Med. 100 (4), 483(1984).
  8. Morelli, A., et al. Effect of heart rate control with esmolol on hemodynamic and clinical outcomes in patients with septic shock: A randomized clinical trial. JAMA. 310 (16), 1683-1691 (2013).
  9. Zhu, Y., et al. Identification of necroptosis and immune infiltration in heart failure through bioinformatics analysis. J Inflamm Res. 18, 2465-2481 (2025).
  10. Monge García, M. I., Cecconi, M., Pinsky, M. R. Assessing left ventricular systolic function with ejection fraction: using a double-edged knife as a hammer. Ann Intensive Care. 9 (1), 111(2019).
  11. Boissier, F., et al. Left ventricular systolic dysfunction during septic shock: The role of loading conditions. Intensive Care Med. 43 (5), 633-642 (2017).
  12. Paonessa, J. R., et al. Hyperdynamic left ventricular ejection fraction in the intensive care unit. Crit Care. 19 (1), 288(2015).
  13. Huang, S. J., Nalos, M., McLean, A. S. Is early ventricular dysfunction or dilatation associated with lower mortality rate in adult severe sepsis and septic shock? A meta-analysis. Crit Care. 17 (3), R96(2013).
  14. McLean, A. S., et al. Prognostic values of B-type natriuretic peptide in severe sepsis and septic shock. Crit Care Med. 35 (4), 1019-1026 (2007).
  15. Vieillard-Baron, A., et al. Actual incidence of global left ventricular hypokinesia in adult septic shock. Crit Care Med. 36 (6), 1701-1706 (2008).
  16. Johnson, A. E. W., et al. a freely accessible electronic health record dataset. Sci Data. 10, 1(2023).
  17. Heidenreich, P. What Is a Normal Left Ventricular Ejection Fraction. Circulation. 148 (9), 750-752 (2023).
  18. Chotalia, M., et al. Hyperdynamic left ventricular ejection fraction in ICU patients with sepsis. Crit Care Med. 50 (5), 770-779 (2021).
  19. Luo, G., et al. M2 macrophage-derived exosomes induce angiogenesis and increase skin flap survival through HIF1AN/HIF-1α/VEGFA control. Arch Biochem Biophys. 751, 109822(2023).
  20. Dugar, S., et al. Is left ventricular systolic dysfunction associated with increased mortality among patients with sepsis and septic shock. Chest. 163 (6), 1437-1447 (2023).
  21. Chawla, S., et al. Correlation between tissue Doppler-derived left ventricular systolic velocity (S') and left ventricular ejection fraction in sepsis and septic shock: A retrospective cohort study. J Intensive Care. 11 (1), (2023).
  22. Miller, A. L., et al. Left ventricular ejection fraction assessment among patients with acute myocardial infarction and its association with hospital quality of care and evidence-based therapy use. Circ Cardiovasc Qual Outcomes. 5 (5), 662-671 (2012).
  23. Zhang, Y., et al. Formononetin alleviates no reflow after myocardial ischemia-reperfusion via modulation of gut microbiota to inhibit inflammation. Life Sci. 358, 123110(2024).
  24. Sato, R., et al. Prevalence and prognosis of hyperdynamic left ventricular systolic function in septic patients: a systematic review and meta-analysis. Ann Intensive Care. 14 (1), 22(2024).
  25. Sanfilippo, F., et al. Left ventricular systolic function evaluated by strain echocardiography and relationship with mortality in patients with severe sepsis or septic shock: A systematic review and meta-analysis. Crit Care. 22 (1), 183(2018).
  26. Petitjeans, F., et al. Is the sympathetic system detrimental in the setting of septic shock, with antihypertensive agents as a counterintuitive approach? A clinical proposition. J Clin Med. 10 (19), 4569(2021).
  27. Wang, J., et al. Evaluating the effects of Esmolol on cardiac function in patients with Septic cardiomyopathy by speck-tracking echocardiography-a randomized controlled trial. BMC Anesthesiol. 23 (1), (2023).
  28. Morelli, A., et al. Microvascular effects of heart rate control with esmolol in patients with septic shock. Crit Care Med. 41 (9), 2162-2168 (2013).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Left Ventricular EjectionSepsis PrognosisHyperdynamic LVEFTransthoracic EchocardiographyICU MortalitySystolic FunctionDoppler EchocardiographyCox RegressionCardiac FunctionMortality Outcome

Related Articles