重症手足口病患儿实验室指标的判别分析

隋美丽，马晓梅，段广才，陈帅印，张荣光，申远方，范清堂，郗园林

(1.郑州大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系，河南郑州 450001； 2.郑州市儿童医院感染性疾病科，河南郑州 450053)

手足口病属于小RNA肠道病毒属病毒引起的急性肠道传染病，该病发病急，传染性强。近年来，手足口病在我国较为流行，报告病例、重症病例和死亡病例均增多，其中手足口病的重症病例病死率高，危害严重[1]。因此，掌握手足口病重症化预警指标，对手足口病的防治非常重要。许多研究证明，重症手足口病患儿的月龄多集中在36个月以内[2-4]，且手足口病的发病有较强的季节性。鉴于我国幅员辽阔，手足口病在我国大陆的流行时间因地而异[5]，河南省手足口病的流行高峰一般为每年的3～6月[6-8]。本研究收集2013年4～6月在郑州市某医院感染性疾病科住院的手足口病患儿血液样本，对其血常规、血生化、血淋巴细胞、免疫功能相关指标、神经功能相关指标、肝功能相关指标、心功能相关指标及血沉进行检测，对结果进行比较，并首次将判别分析引入手足口病的实验室指标分析中，旨在探讨一组或多组有效的重症手足口病的客观、量化实验室指标，以期疾病表征从微观定量的角度加以充实，并为今后深入研究其他轻重证型的客观化检验医学指标及“证”的本质研究奠定一定的基础。

1 材料与方法

1.1诊断标准手足口病轻症、重症病例的诊断参照《手足口病诊疗指南2010年版》[9]。

1.2纳入及排除标准纳入标准：①临床确诊的手足口病患儿；②月龄≤36月。排除标准：①患有先天性疾病者；②患有急性或慢性肝炎者；③排除其他疾病引起的心脏损害者；④排除同时合并其他肠道疾病者。

1.3病例来源及分组所有患儿均来源于2013年4～6月于郑州市某医院感染性疾病科，月龄≤36月，发病时间均处于病程的48 h之内，其中重症组50例(男33例，女17例)，平均月龄(17.88±7.47)月，平均发病时间(1.40±0.50)d；轻症组50例(男32例，女18例)，平均月龄(17.86±8.14)月，平均发病时间(1.32±0.47)d，经统计学检验，两组患儿的性别构成、平均月龄及平均发病时间差异均无统计学意义(相应的检验统计量及P值依次为：χ2=0.044，P=0.834；t=0.013，P=0.990；t=0.828，P=0.410)。本研究经医院伦理委员会批准。

1.4样本采集所有受试者均于入院次日晨8∶00～10∶00空腹抽取肘静脉血5 mL(不抗凝)。室温下0.5～1.0 h后离心(3 000 r/min，15 min)，-80 ℃冰箱保存。

1.5检测指标①血常规：WBC、RBC、PLT、NEUT%、LYMPH%、MONO%、CRP。②血淋巴细胞：CD3+、CD3+CD8+、CD3+CD4+、CD4/CD8、CD16+CD56+、CD19+。③免疫功能相关指标：IgM、IgA、IgG、C3、C4。④神经功能相关指标：NSE、PCT、S100、TNT-HS。⑤肝功能相关指标： TBIL、DBIL、IBIL、ALT、AST、ADA、PA、TP、ALB、GLO。⑥心功能相关指标：LDH、HBDH、CK、CK-MB。⑦血沉：ESR。

1.6主要仪器与试剂全自动酶标仪，意大利SEAC公司Alisei；全自动化学发光仪，美国雅培公司I2000；全自动电化学发光仪，瑞士罗氏公司E601；全自动生化分析仪，日本日立公司 7600；除全自动酶标仪外所用试剂均为与该仪器配套的原装进口试剂。各淋巴细胞的检测抗体均购自美国BD公司，IgM、IgG等检测试剂盒购自德国德赛公司。

2 结 果

2.1两组血常规水平的比较与轻症组相比，手足口病重症组患儿WBC水平明显升高(P<0.05)，而MONO%水平明显下降(P<0.05)；两组RBC、PLT、NEUT%、LYMPH%、CRP差异均无统计学意义(P>0.05，表1)。

表1两组血常规的比较

2.2两组血淋巴细胞水平的比较手足口病重症组患儿 CD3+和CD3+CD4+细胞水平低于轻症组(P<0.001)，而CD19+细胞水平明显高于轻症组(P<0.001)；其余各细胞水平在两组的差异无统计学意义(P>0.05，表2)。

2.3两组免疫因子相关指标的比较与轻症组比较，手足口病重症患儿的各免疫因子指标改变均无统计学意义(P>0.05，表3)。

表2两组血淋巴细胞水平的比较

Tab.2 Comparison of lymphocyte index levels between the two groups

表3两组免疫功能相关指标的比较

组 别例数IgM(g/L)IgA(g/L)IgG(g/L)C3(g/L)C4(g/L)ESR(mm/h)轻症组500.74±0.290.34±0.195.35±1.561.14±0.240.26±0.0612.62±4.85重症组500.85±0.420.37±0.215.43±1.411.22±0.270.26±0.0814.50±8.13 t1.5550.5610.2611.5490.1641.404 P0.1230.5760.7950.1250.8700.163

2.4两组神经功能相关指标的比较手足口病重症患儿血清NSE含量高于轻症组(P=0.002)；两组PCT、S100、TNT-HS差异均无统计学意义(P>0.05，表4)。

2.5两组肝功能指标的比较手足口病重症组患儿DBIL、ALB水平高于轻症组(P<0.05)，其余肝功能指标在两组间的差异无统计学意义(P>0.05，表5)。

表4两组神经功能相关指标水平的比较

表5两组肝功能水平的比较

2.6两组心功能指标的比较手足口病重症患儿LDH、HBDH水平低于轻症组(P<0.05)，而CK、CK-MB水平改变差异无统计学意义(P>0.05，表6)。

表6两组心功能指标的比较

2.7手足口病与检验医学指标的逐步判别分析使用Fisher逐步判别分析法进行分析，建立判别函数；并进行交叉验证，α入=0.05，β出=0.10。

由判别分析结果可知，已检测的37个指标中有7个指标对重症的判别能力较强，对判别函数的贡献达到100.0%，按照其判别能力从强到弱的排列分别为CD19+、NSE、NEUT%、MONO%、DBIL、LDH、ALB。

表7显示了Fisher逐步判别分析函数系数，为统计方便设定0代表轻症组，1代表重症组，依照函数系数所列判别方程为：Y0=-179.556-0.037×NEUT% +3.377×MONO%+1.042×NSE+0.428×CD19++7.631×DBIL+5.961×ALB+0.120×LDH；Y1=-190.462-0.102×NEUT%+2.926×MONO%+1.212×NSE+0.622×CD19++8.845×DBIL+6.181×ALB+0.104×LDH。

表7逐步判别分析建立的Fisher判别函数

Tab.7 Fisher discriminant function established by stepwise discriminant analysis

入选检验指标病例分类0(轻症组)1(重症组)NEUT %-0.037-0.102MONO %3.3772.926NSE1.0421.212CD19+0.4280.622DBIL7.6318.845ALB5.9616.181LDH0.1200.104(常数)-179.556-190.462

所建模型判别效果的评价：将样本相关指标数据分别代入上述2个方程，若计算结果Y0Y1则判断患儿发生重症的风险低。然后将预测结果与实际诊断结果进行对比，以评估所建判别模型预测结果的准确性。可采用分类符合率进行评价：采用普通方法对训练样本中每条记录进行判别，可知该判别函数对轻、重症的正确判断率依次为80.0%(40/50)、88.0%(44/50)，得出判别函数的分类符合率为84.0%。采用交互验证的方法进行判别可知该判别函数对轻、重症的正确判断率依次80.0%(40/50)、80.0%(40/50)，得出分类符合率为80.0%。

3 讨 论

大多数手足口病患儿 1 周左右即可痊愈，但有少数患儿病情进展较快，甚至短期内即可出现中枢神经系统并发症及神经源性肺水肿及肺出血等，病死率和致残率均较高。由于目前尚无手足口病的疫苗上市，对手足口病患儿进行抗炎治疗时效果也不甚理想。在手足口病暴发流行时，如何实现重症病例的早期识别并及时干预，从而减轻疾病负担是目前亟待解决的问题之一。

以往的研究证实，重症手足口病多发于3岁以下儿童，可引起机体的一系列改变(包括血细胞含量的变化、心脏功能的改变、对肝脏功能的影响及对患儿免疫功能的影响等)[10-14]，所以本研究以月龄≤36月的患儿为研究对象。但是，以往的研究大多是针对某特定部位进行探讨或者采用Logistic回归等对一些主观及某些客观指标加以综合探讨[10-14]。在疾病发生时，由于医学伦理学等原因，对其所施加的人为干预在所难免，因此临床上很难观察到疾病的发生发展过程，手足口病也不例外。鉴于儿童正处于生长发育期，各项生理指标有可能因年龄的增长和性别的不同而有所不同，所以本研究对研究对象的性别和年龄均进行了统计学检验，结果显示两组均衡可比；此外，由于某些指标因发病时间不同或者人为干预而有所改变，所以本研究亦对发病时间进行了校正。本研究在将判别分析引入重症手足口病的研究中，综合临床各项检测指标，以期获得重症手足口病的预警指标。结果显示，重症手足口病患儿以免疫功能为主要的实验室改变。

各检测指标与重症手足口病的关系。与轻症组相比，重症组患儿WBC、CD19+、NSE、DBIL及ALB水平升高，而MONO%、CD3+、CD3+CD4+、LDH及HBDH水平下降，重症组NK细胞、各免疫功能相关指标(IgM、IgA、IgG、C3、C4及ESR)水平虽然较轻症组有所升高，但差异均无统计学意义(P>0.05)，与以往的研究一致，提示重症手足口病患儿不仅存在着免疫功能(包括体液免疫和细胞免疫)的紊乱，而且病变已经累及神经系统，部分重症患儿的肝脏及心脏功能也受到了一定的影响[15-18]。关于重症手足口病免疫学的具体机制尚需后续的细胞培养和动物实验阐明。

重症手足口病与检验医学指标的逐步判别分析结果。由逐步判别分析可知：在已检测的37个指标中有7个指标对重症手足口病的判别能力较强，其中CD19+、MONO%、NEUT%为免疫功能指标，NSE为神经功能指标，LDH为心功能指标，DBIL、ALB为肝功能指标。提示与重症手足口病密切相关的分别为免疫系统、神经系统、心功能和肝功能，这与临床上重症手足口病患儿的常见症状相吻合[19]。CD19+细胞即B细胞，在本研究中，重症手足口病患儿有着较高的B细胞水平，在重症手足口病所有因素中，其判别作用最强，这也在一个侧面反映体液免疫很可能在手足口病的发生发展过程中发挥着重要作用。

判别分析作为一种数据挖掘方法，与统计学分析相比，有着更多的优势，在各行各业有着广阔的应用前景。本研究首次将判别分析引入重症手足口病实验室指标的探索中，在对逐步判别分析结果进行验证时，两种验证方法的分类符合率均达到了80%，显示了较好的效果，说明在对重症手足口病进行判别时，该方程有一定价值，提示其在对重症手足口病患儿进行初步判断及对重症手足口病的确诊进行佐证时有一定的临床价值。当然，鉴于本研究样本量有限，指标较多，指标间是否存在相关关系未进行分析，且该结论是由医学统计学方法而来，其应用价值的普遍性尚需进一步的研究与验证。

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