摘要
目的 探讨老年人左室射血分数（LVEF）水平与多种冠心病危险因素的相关性。方法 324 例心脏多普勒超声测定均未发现明确的器质性心脏疾病的老年人根据 LVEF 值，将 LVEF<50% 者设为 LVEF 下降组（n=130）， LVEF≥50%者设为LVEF正常组（n=194）。比较两组吸烟史、肥胖、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高血压病和 2 型糖尿病等冠心病危险因素数据，应用皮尔逊线性相关、多因素Logistic回归分析评估LVEF与以上危险因素的相关性。结果 皮尔逊线性相关分析显示LVEF与LDL-C水平呈负相关（r=-0.336，P<0.001）。多因素logistic回归分析发现吸烟史、肥胖、LDL-C高水平与LVEF降低存在显著相关性（P<0.001 或 0.05）。结论 老年人LVEF下降与吸烟史、肥胖和LDL-C 升高有关。
Abstract
Objective To investigate the correlation between left ventricular ejection fraction (LVEF) and multiple risk factors for coronary heart disease (CHD) in elderly population. Methods According to 50% cutoff of LVEF value, 324 elderly subjects without structural heart disease using echocardiography were divided into normal (n=194) and low (n=130) LVEF groups. The correlation between LVEF and CHD risk factors including smoking, obesity, low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), hypertension and type 2 diabetes were analyzed by Pearson linear correlation and multivariate logistic regression in both groups. Results Pearson linear correlation analysis showed a negative correlation between LVEF and LDL-C level (r=-0.336, P<0.001). Multivariate logistic regression analysis revealed that smoking, obesity and high LDL-C level were significantly correlated with low LVEF (P<0.001 or 0.05). Conclusion Low LVEF is associated with smoking, obesity and elevated LDL-C in the elderly.
左室射血分数（Left ventricular ejection fraction， LVEF）指每次心脏收缩时左心室输出血液量占左心室舒张末期全部血液量的百分比，正常值为 50%~70%，一般应用彩色多普勒超声进行测量 [1]。心脏瓣膜功能正常的情况下，LVEF可有效评估左心室的收缩功能[2]。目前造成LVEF值降低的原因包括冠状动脉性心脏病、扩张型心肌病、心肌炎等多种累及心肌的疾病，也包括主动脉瓣狭窄、高血压病等增加心脏射血后负荷的疾病[3]。LVEF显著降低时，左心室输出血液量无法满足机体需要，可出现疲乏、喘息、胸痛、晕厥等临床表现。更重要的是，在各种器质性心脏疾病患者中，LVEF值降低可预测心源性猝死风险的增加[4]。因此 LEVF为各种心血管疾病患者评估病情和预后的常规检查手段[5]。
既往冠心病危险因素研究结果显示，每个危险因素通过不同的生理和病理机制影响冠心病的发生和发展[6]。如吸烟通过促进动脉粥样硬化、炎症反应和血栓形成等多种途径增加冠心病风险；肥胖与代谢综合征密切相关并通过胰岛素抵抗、血脂异常等机制影响心脏健康；LDL-C是动脉粥样硬化斑块形成的关键因素；高血压通过增加心脏负荷和促进血管硬化增加冠心病风险；2 型糖尿病与胰岛素抵抗和高血糖相关可直接损害心血管系统。
LVEF 正常值是一个基于统计数据的相对范围值，即部分未罹患心脏器质性病变的人群也可出现 LVEF低于 50%的情况，且多见于老年人群[7]。究其原因，可能与个人体质或者心肌衰老有关[8]，也可能预示该人群正处于某种器质性心脏病（如冠状动脉性心脏病）发病早期。但国内外尚无研究探讨此问题。因此，本文结合数据可获得性和可靠性原则拟纳入数百名未曾罹患冠状动脉性心脏病的老年受试者，评估LVEF 值降低与若干种冠心病危险因素（如吸烟）的相关性，所得结果有助于了解该人群LVEF值降低的原因，也有助于发掘LVEF值预测冠心病风险的价值。
1 资料和方法
1.1 研究对象
选择 2019 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日就诊于河南大学淮河医院的老年受试者 324 例（根据样本量估算公式N=1.962 ×0.052 /0.0062 确定），研究经医院伦理委员会审批通过（批号：2019202）。纳入标准如下：（1）年龄≥60 岁；（2）接受心脏多普勒超声检查，测定LVEF值；（3）提供病历资料或查体资料，并接受流行病学调查，以获取必要的研究数据。（4）同意参与本研究，签署书面知情同意书。排除标准：（1）已罹患冠状动脉性心脏病、心肌病、心瓣膜病等心脏器质性疾病；（2）患有高血压、2 型糖尿病（Type2 diabetes mellitus，T2DM）等慢性老年性疾病，且病情未得到有效控制者；（3）患有恶性肿瘤、严重感染（如艾滋病和结核病）等疾病者。以上均根据患者主诉、既往疾病史、既往治疗史以及本次就诊心电图、心脏彩超、血压检测、常规血液化验（血尿便常规、生化等）结果确定。
1.2 LVEF的测量
由两名高年资心脏多普勒超声主管技师采用双尖 Simpson 法测定LVEF值，结果歧义时，由 1 名副主任技师进行第 3 次测量或复核[9]。应用飞利浦EPIQ7C 心脏多普勒超声，参数设置：混合滤波 1，Compress压缩 57，斑点噪声抑制 2，DDP 1.4，彩色频率 2.2 MHz，侧向平滑 1，径向平滑 3，组织优先 5（视患者个体差异适时调整）。在心尖四腔切面和心尖二腔切面勾勒出心内膜界限，测定从二尖瓣环平面到心尖部长度，电脑可自动应用公式计算左心室舒张末期容积和收缩末期容积，并计算LVEF值，将LVEF<50%者设为LVEF下降组，LVEF≥50%者设为LVEF正常组。
1.3 数据收集
第 1 步，采用预先制定的调查表在受试者提供的病历资料中收集相关数据，主要内容包括人口学信息 （如年龄、性别、民族）、体格检查信息（如身高、身体质量）、个人史（吸烟、饮酒情况）、既往慢性疾病史（如高血压病、T2DM、脑梗死、脑出血）、血清学指标[包括甘油三酯（Triglycerides，TG）、总胆固醇（Total Cholesterol， TC）、低密度脂蛋白胆固醇（Low Density Lipoprotein Cholesterol， LDL-C）]。第 2 步，采用当面或电话的形式采访受试者或其直系家属对不确定或缺失的信息进行核实和补充，以确保研究数据的完整和准确。
其中，吸烟史定义为在一生中规律吸烟累及至少 6 个月，且在此期间平均每天吸烟至少 1 支；饮酒史定义为在一生中规律饮酒累及至少 6 个月，且在此期间平均每天摄入量至少 250 g；慢性疾病史采集自病历资料中的诊断证明，或根据既往药物史的确定。身体质量指数（BMI）≥28 kg/m2 定义为肥胖[10]。
1.4 统计学处理
应用SPSS 23.0 软件，符合正态分布的连续变量 （如血脂水平）采用均数±标准差表示，组间差异用独立样本t检验评估；分类变量（如性别）采用频数（构成比）表示，组间差异用卡方检验评估。两个连续变量的线性相关性用皮尔逊线性相关系数评估。两个变量之间的多因素相关性采用多因素logistics回归评估，以对性别、年龄、民族、既往病史以及血脂水平进行调整。 P<0.05 表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 受试者的基线特征
在全部 324 名受试者中，LVEF 水平≥50% 的 194 名受试者被分入 LVEF 正常组，LVEF 水平为 56.5%±4.0%；LVEF水平＜50%的 130 名受试者被分入LVEF下降组，LVEF水平为 45.1%±3.2%。
与LVEF正常组相比，LVEF下降组受试者年龄较大，血清TG、TC和LDL-C水平更高，有吸烟史和饮酒史、肥胖、高血压、T2DM的受试者更多（均P<0.01 或 0.05）。而两组受试者在性别、民族、脑梗死和脑出血病史方面差异无统计学意义（P>0.05）。吸烟史、肥胖、 LDL-C、高血压病和T2DM作为冠状动脉性心脏病的确定危险因素被纳入后续分析。见表1。
2.2 LVEF的单因素分析
LVEF正常组受试者根据吸烟史、肥胖、LDL-C水平、高血压病和T2DM分为若干亚组，并比较各亚组中LVEF的水平差异。其中，与无吸烟史的受试者相比，具有吸烟史的受试者LVEF水平更低（P<0.05），而LVEF水平在其他危险因素亚组间差异无统计学意义（P>0.05）。
LVEF下降组受试者也根据上述危险因素分为若干亚组，并比较各亚组中LVEF的水平差异。结果显示，与无危险因素的亚组相比，有吸烟史、肥胖、升高的LDL-C、高血压病和T2DM的相对应的亚组受试者 LVEF水平更低（P<0.01）。见表2。
2.3 LVEF的皮尔逊线性相关分析
本研究纳入的冠心病危险因素中，LDL-C是唯一的连续变量指标。因此，LVEF与LDL-C的线性关系被单独分析。如图1A所示，在LVEF正常组中，LVEF与 LDL-C之间不存在线性相关关系（r=-0.126，P=0.079）； 如图1B所示，在LVEF下降组中，LVEF与LDL-C间存在负向线性相关关系（r=-0.336，P<0.001）。
2.4 LVEF的多因素logistics回归分析
对性别、年龄、既往病史以及血脂水平调整后，多因素logistics回归分析结果显示，在LVEF正常组中，吸烟史与LVEF水平下降存在显著相关性（P<0.05）； LVEF下降组中，吸烟史、肥胖、LDL水平升高与LVEF 水平下降存在显著相关性（P<0.05），见表3。
3 讨论
表1两组老年人的基本特征比较
表2两组老年人的LVEF水平分析
图1LVEF与LDL-C的线性相关性分析
表3两组LVEF与LDL-C相关性的多因素logistics回归分析
LVEF与LDL-C的相关性由多因素logistics回归分析，这一过程中对性别、年龄、民族、既往病史以及血脂水平进行调整。
本研究结果表明，LVEF 与多种冠心病危险因素的关系受 LVEF 自身水平的影响。在 LVEF 正常 （≥50%）时，在单因素分析、多因素分析和线性回归分析中 LVEF 与大多数冠心病危险因素均未表现出相关性，仅吸烟可能与较低LVEF水平存在关联。而 LVEF下降（＜50%）时，则与吸烟、肥胖和LDL-C的水平升高有关，且不受常见混杂因素影响，具有独立性。同时，在该人群中LDL-C与LVEF还存在负向线性关系。因此，本文认为，在LVEF低于正常时，其可能与多种冠心病危险因素高度相关，可作为预测冠心病风险的潜在指标。
国外一项纳入 3 874 名受试者的研究显示，持续吸烟 10 年受试者的心脏收缩功能相对较差，LVEF水平更低[11]，这与本研究结果一致；而另一小样本研究结果表明：与戒烟者相比，吸烟者的 LVEF 更高，但差异并不显著[12]，这可能与样本量较小有关。另有一项孟德尔随机化分析显示，LDL-C和甘油三酯与心脏结构和功能不良变化有关，特别与LVEF相关，还可能在影响心脏形态方面具有因果效应[13]。Ballo等[14]报道，受试者 BMI水平和心肌收缩力间存在独立的负相关关系，即随着肥胖发生，心肌收缩力趋于减弱。另有研究结果显示，肥胖运动训练后LVEF改善多伴有心脏血脂含量降低[15]。以上研究可从不同角度佐证本研究结论。
根据上述机制，LVEF降低可能归因于上述危险因素导致的心脏结构和功能的改变。由于心脏是供应全身器官和组织氧气和营养的重要器官，其功能下降可能与多种冠心病危险因素相关，并可能被视为预测冠心病风险的潜在指标。
吸烟引起的炎症反应和氧化应激可损害血管内皮，促进动脉粥样硬化形成，进而导致冠状动脉狭窄，降低心脏血供，减少心肌血氧供应，加重心肌缺氧，表现为LVEF降低。肥胖可导致血液高凝，刺激血栓形成，诱发严重心血管事件[16]，而肥胖还可导致心脏负荷加重，诱发包括炎症、胰岛素抵抗和异常脂质代谢等多种不良生理变化。长期肥胖可导致心室重构和心功能下降，降低LVEF [17]。LDL-C水平升高则导致胆固醇的血管内壁沉积，形成斑块，引发动脉硬化。斑块又限制冠状动脉血流，减少心肌血氧供应，导致心肌缺血或心肌梗死。叠加时间累积效应，其损害心脏泵血功能，导致LVEF下降[18]。高血压是冠心病发展元凶之一，因血压升高损害冠脉内皮和平滑肌细胞功能，有利于动脉粥样硬化发生和发展[19-20]。T2DM则对机体的神经和血管造成广泛影响，包括冠脉系统和相关的支配神经。长期罹患 T2DM 易导致冠心病等众多老年性疾病风险升高。以上因素间还存在相互作用，如肥胖可导致 LDL-C水平升高，而吸烟又加剧肥胖和高LDL-C的负面影响，均可对心脏造成压力，导致心肌损伤和心功能下降。因此，将以上冠心病危险因素纳入本研究，有利于推导LVEF在冠心病风险预测中的价值。
本文绝大部分研究数据来自病历资料，可避免回忆偏倚。考虑到两组受试者诸多因素上分布并不平衡，故采用单因素和多因素结合的统计方法，有利于剔除潜在混杂因素干扰。本研究亦有一些不足，如限于研究经费和前瞻性的局限，未能进行长周期随访，使所得研究资料有限，未能进行更深层次探索。另外采用的横断面设计虽有简单易行特点，但由于数据均采集自同一时间横断面，易出现因果颠倒错误。文中所涉及的LVEF水平降低以及各种冠心病危险因素均为长期因素，其出现的先后顺序无法确定。但本研究主要目的是通过研究LVEF水平与冠心病危险因素的相关性，从而探索LVEF作为冠心病风险预测指标的可能性，故这一缺陷并不影响本研究主要目的的实现。此外，本研究结果可作为未来队列研究的基础。