1984年，Parker等[1]首次应用放射性核素血管造影技术证实了脓毒症心肌抑制的存在，主要表现为左右心室可逆性扩张，心肌收缩功能下降，双室射血分数降低，外周血管阻力下降。同年，Ozier等[2]应用床旁超声技术同样证实了脓毒症心肌抑制。
1.1 收缩功能障碍
Parker等[1]研究发现，50%脓毒性休克患者出现左心室射血分数(left ventricu-lar ejection fraction，LVEF)明显下降(<><40%，存活者多有显著的左室扩大，并伴有舒张末期与收缩末期心室容积扩大，每搏量(stroke volume，sv)正常，外周血管阻力(systemic="" vascular="" resistance，svr)偏低，心脏指数(cardiac="" index，ci)偏高；而死亡者svr较存活者更低，从而掩盖心室收缩功能的减退，lvef始终处于正常或偏高水平，心室容积、sv始终正常，ci更高。同时发现，脓毒症心肌抑制可在极早期发生，大多数出现在脓毒症最初3="" d，存活者7～10="">[1]。Parker等[3]研究发现，脓毒症时右室也发生与左室结构和功能相似的变化，存活者早期出现右室射血分数下降和急性右室扩张，后期逐渐恢复正常范围，死亡者右室射血分数和右室舒张末期容积无明显变化。
1.2 舒张功能障碍
Pulido等[4]研究发现，严重脓毒症或脓毒性休克患者心功能障碍不仅表现为心脏收缩功能障碍，也有心脏舒张功能障碍。随着超声心动图的应用，为人们更好地研究心脏舒张功能提供了条件。Bouhemad等[5]研究显示，有20%脓毒性休克患者舒张功能障碍，20%同时伴有收缩和舒张功能障碍。两项应用食道超声心动图的前瞻性研究发现，在脓毒性休克患者中，20%～60%可出现短暂、可逆的舒张功能障碍，并可同时伴有收缩功能障碍、心室扩张[5,6]。有研究发现，在脓毒症患者中，更易发生心脏舒张功能受损，且其发生远早于收缩功能受损，恢复也较收缩功能受损更慢[7]。Sanfilippo等[8]对脓毒症舒张功能障碍的Meta分析发现，舒张功能障碍发生率为48%，较收缩功能障碍多见，且舒张功能障碍与脓毒症病死率相关。
2.1 心脏超声
应用二维超声心动图评估和研究脓毒症心肌抑制始于20世纪90年代，目前心脏超声是评估脓毒症心肌抑制的'金标准' [9]。脓毒症诱导的心肌抑制有三个主要特征：左心室扩张，射血分数下降，7～10 d心功能恢复正常范围[10]。心脏超声可通过获取心脏解剖结构、功能和血流动力学等方面的信息判断脓毒症心肌抑制状况，一般以LVEF<>[11]。另外，脓毒症患者对液体治疗反应性差，心脏超声可通过测定下腔静脉宽度及变异率即时监测患者的容量状态及容量反应性。脓毒症患者发生脓毒性休克时，可表现为'高排低阻'的暖休克或'低排低阻或低排高阻'的冷休克。与成人不同，儿童脓毒性休克的病理生理过程复杂多变，一般以低排高阻的冷休克多见，通过床旁心脏超声动态监测心脏功能状态，对于及时评估病情、发现循环系统功能异常，特别是指导临床用药、抢救血流动力学不稳定的脓毒性休克患者具有重要意义[12]。床旁心脏超声不仅可以测量反映心肌抑制的重要参数LVEF，同时可以估算出患者的SV，左室舒张末期容积、收缩末期容积，也可通过二尖瓣口血流分析和组织多普勒评估心脏舒张功能障碍[13]。二尖瓣舒张早期峰值流速(E)、舒张晚期峰值流速(A)、E/A和二尖瓣环舒张早期峰值速度(e′)、舒张晚期峰值速度(a′)、e′/a′及E/e′为常用评估心脏舒张功能的指标[14]。E/e′>15和(或)e′<8>[15]。四心腔切面右心室/左心室(right ventricle/left ventricle，RV/LV)舒张末面积比可反映右心室功能障碍[16]。心脏超声的应用简便，可重复测量，用于可靠地评估心脏功能，但也有不足：(1)受操作者水平影响大；(2)虽可重复测量，但并不是实际意义上的连续监测；(3)测量LVEF受到左心室前负荷和后负荷的影响。
2.2 心电图
心电图诊断脓毒症心肌抑制的敏感性和特异性较低[17]。研究发现，脓毒症心肌抑制心电图主要表现为ST段压低或抬高，出现Q波，左束支传导阻滞，高尖T波，QT间期延长，J波等，这些变化临床不具特异性。
2.3 血流动力学监测
2.3.1 Swan-Ganz漂浮导管
Swan-Ganz技术1970年由Swan和Ganz研制而成，是传统血流动力学监测的'金标准' 。把漂浮导管通过静脉置入达肺动脉，从而进行右心压力和肺毛细血管楔压的测量，并根据动脉处的热敏电阻所感应的温度变化来测定心输出量(cardiac output，CO)，有助于脓毒症心肌抑制诊断，且可用于决定血管活性药物的使用时机并监测其效果[13]。其测量参数包括右房压、肺动脉压、肺动脉嵌顿压、CO、中心静脉压、肺循环阻力、SVR、每搏功、左室每搏功、右室每搏功、CI。Connors等[18]一项危重病患者的大样本(n＝5 737)对照研究发现，使用Swan-Ganz导管监测的患者，病死率、治疗总费用和ICU滞留时间均高于对照组。Swan-Ganz导管的有创性、复杂性、受呼吸影响、并发症多、费用昂贵和对设备和操作人员的要求高等限制了其临床应用。
2.3.2 脉搏指示连续心输出量(pulse indicator continuous cardiac output，PiCCO)监测
PiCCO是新一代的微创血流动力学监测手段，经肺热稀释技术与动脉脉搏轮廓分析技术相结合，通过在大动脉内测量温度-时间变化曲线，监测全心血流动力学参数，而非传统热稀释法以测量右心代表全心。其参数包括CO、全心舒张末容量、胸腔内血容量、血管外肺水、心功能指数(cardiac function index，CFI)、全心射血分数、肺血管通透性指数，每次心脏搏动的心输出量、动脉压、心率、SV、每搏量变异，SVR、左心室收缩力指数。其中全心舒张末容量是反映心脏前负荷的重要指标，血管外肺水可提示肺水肿，CFI为反映心脏收缩功能的指标。研究显示，CFI<3.2><>[13]。有研究发现，应用PiCCO低估了脓毒症患者持续心输出量，该系统监测此类患者持续心输出量不如经肺热稀释法可靠[19]。该技术操作简便，可用于儿童患者，并可测量肺水情况，但存在感染、血栓的风险，费用较高。
2.3.3 无创心输出量监测(noninvasive cardiac output monitoring ，NICOM)
NICOM是通过生物电阻抗法测定CO的无创血流动力学监测技术。NICOM的监测参数包括SV、每搏量指数、每搏量变异、CO、CI、心率、血压、总外周阻力、总外周阻力指数、胸腔内总容量。Squara等[20]研究发现，NICOM与肺热稀释法所测CO之间有较好的相关性，且NICOM测量的随机误差更小、精确性更高，对于血流动力学变化反应性更快，监测CO变化的敏感性和特异性均为93%[20,21]。研究发现，在重症监护病房，生物电抗法与热稀释法所测的CO之间也有较好的相关性[22,23]。
2.3.4 超声心输出量监测(ultrasonic cardiac output monitor, USCOM)
USCOM是运用连续多普勒超声波技术测定患者左/右心功能数据，明确患者血流动力学状况。研究发现，USCOM与肺动脉导管及其他监测方法所得CO、SV具有高度相关性[24]。Horster等[25]通过USCOM与PiCCO监测脓毒症患者的CO来验证USCOM的准确性，结果两种方法差异无统计学意义。USCOM显示血流速度波形，可重复性高，可在床边对危重患儿进行动态监测，适用于重症监护病房等特殊环境。另外，USCOM监测具有无创、连续、简便、准确等特点，尤其适用于婴幼儿等不宜采用有创监测的情况。
2.4 生物标志物
生物标志物如B型利钠肽(B-type natriuretic peptide，BNP)、肌钙蛋白I(cardiac troponin I，cTnI)等可提示心肌抑制的可能性，其低血浆浓度可排除心肌抑制，高血浆浓度时应行超声心动图明确诊断[13]。
2.4.1 cTnI
cTnI是横纹肌上的结构蛋白，其相对分子质量较小，为心脏的特异性抗原，只存在于心肌，是目前诊断心肌抑制高敏感性和高特异性的生化标志物[26]。30%cTnI游离在胞浆中，其余同心肌结构蛋白结合在肌原纤维上。心肌细胞损伤后，游离型cTnI透过细胞膜迅速释放入血，当持续性损伤激活蛋白分解酶时，引起结合型cTnI释放。心肌受损时cTnI一般5～8 h升高，12～24 h达高峰，高水平维持1～2周，可作为回顾性检测的指标。但cTnI在心肌损伤发生6 h内其敏感性较低，不利于心肌损伤的早期诊断，且窗口期长，对诊断新近发生的心肌再损伤受到限制。几项严重脓毒症的研究发现，升高的cTnI与超声心动图评估的左室功能障碍及短期预后密切相关[13]。
2.4.2 BNP
BNP是由心肌细胞合成的具有生物学活性的天然激素，主要由心室表达，同时也存在于脑组织中。Parker等[3]发现脓毒症患者存在急性心室扩张，引起BNP释放的主要机制为心室压力负荷和容量负荷过重或心室壁扩张。其他引起BNP水平升高的因素包括脂多糖和细胞因子(如TNF-α、IL-1β等刺激BNP mRNA高表达)、中性肽链内切酶活力降低、肾功能障碍等[13]。Post等[27]研究显示，BNP在心肌损伤第5天升高最明显，LVEF降低的脓毒症患者与LVEF正常的患者相比，BNP升高更显著，伴有心肌抑制者第5天BNP为699 pg/ml，无心肌抑制者为86 pg/ml。人类BNP基因全长1 922 bp，编码具有134个氨基酸的BNP前体蛋白(pre-proBNP)，切除一个26-氨基酸信号肽，以含108个氨基酸组成的BNP前体(pro-BNP)形式表达，当受到刺激后，在活化酶的作用下裂解成由76个氨基酸组成的无活性的直线N端多肽(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP)和32个氨基酸组成的活性环状C端多肽(BNP)。BNP的生物半衰期约20 min，NT-proBNP约70～120 min，NT-proBNP在体外相对稳定，为检测带来方便。有研究发现，NT-proBNP≥1 163 pg/ml为诊断心肌抑制的截断点，其敏感性76%，特异性74%[28]。
2.4.3 心肌酶
肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)是肌酸激酶三种组织同分异构形式之一，是主要作用于心肌的同工酶，相对分子质量相对较小，在心肌受损早期就可以出现，CK-MB一般在心肌损伤后4～6 h内升高，16～24 h达峰值，2～3 d后恢复至正常范围，能较早期反映心肌抑制，但CK-MB在骨骼肌中也存在，并非心肌所特有，故其敏感性和特异性均较差，且持续时间短，下降速度快。
2.4.4 肌红蛋白(myoglobin，MYO)
MYO是人体横纹肌中特有的一种蛋白质，为含有亚铁血红素的氧结合蛋白，在正常人血清中的含量极少，主要分布于心肌和骨骼肌中，心肌坏死时是即时、最易检出的生化标志物[29,30]。MYO相对分子质量小、半衰期短，当心肌受损后可很快从损伤的心肌细胞中释放出来，被肾脏迅速消除，血中浓度急骤升高后又快速下降。MYO一般在心肌损伤发生后2～3 h内升高，6～9 h达峰值，24 h内恢复至正常范围。MYO检验窗口期较短，心肌抑制的敏感性高，特异性较差，常需联合其他心肌抑制标志物，一般用于排除诊断。
2.4.5 心脏型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid binding protein，H-FABP)
H-FABP是新近发现的一种新型心肌损伤标志物，为小相对分子质量的可溶性胞质蛋白，广泛存在于人类心肌细胞胞浆中，约占心脏全部可溶性蛋白质的4%～8%，具有极强的组织特异性[31]。当严重缺血、缺氧等因素所致心肌细胞不可逆性损伤时，动员脂肪酸进行氧化供能，H-FABP相应地迅速上升，释放至外周血。H-FABP对诊断心肌抑制具有较高的敏感性和特异性，可在心肌损伤后1.5 h检测到，6 h达高峰，24 h内恢复至正常范围[32]。研究发现，H-FABP在检测持续心肌损伤和患者危险分层方面较cTnT敏感[33]。另外，H-FABP是预测28 d病死率和器官功能障碍的独立指标，受试者工作特征曲线下面积分别为0.784和0.755，有助于了解脓毒症患者预后和危险分层[31]。H-FABP是具有极强组织特异性的蛋白，在心肌抑制早期升高，由肾脏迅速清除，检测操作简单、快速，有望成为心肌抑制早期诊断中的重要工具[34]。
国内外研究发现，脓毒症诱导的心肌抑制发生率高，多在脓毒性休克的早期发生，表现为左、右心室的可逆性改变。目前，脓毒症心肌抑制尚无确切的诊断标准，在诊断脓毒症心肌抑制的临床工具中，超声心动图是最常用的诊断参考标准。
