黃曉琴，劉 琦，杜 楊，林麗霞，鐘 杏，賀子劍，羅丹東，張崇健

低氧血癥是心臟手術后最常見的并發(fā)癥之一，術后出現(xiàn)低氧血癥的患者為30.6%，術后24 h 內低氧血癥的發(fā)生率為4.2%[1-2]。在先天性心臟病手術中，低氧血癥的發(fā)病率較高，多發(fā)生在術后早期，對術后死亡率有重要影響，其死亡率為3.1%[3-4]?；颊咭坏┏霈F(xiàn)低氧血癥，將會影響患者呼吸、循環(huán)功能的恢復、延長拔除氣管插管時間和ICU 住院時間，影響患者預后[5-6]。與成人相比，嬰兒先天性心臟病在疾病類別、基礎血流動力學、術中溫度限制、術后病理生理變化等方面存在較大的差異[4,7]。然而，關于嬰兒心臟術后低氧血癥的危險因素及其對預后影響的研究很少。本研究回顧性分析廣東省人民醫(yī)院接受心臟手術嬰兒的臨床資料，探討術后低氧血癥的發(fā)生與機械通氣時間、住院時間的關系，為臨床提早干預提供參考。

1 資料與方法

1.1研究人群 連續(xù)性收集2019 年1 月1 日至2019 年4 月30 日在體外循環(huán)下行先天性心臟病外科手術嬰兒患者（≤12 月）的臨床資料。排除標準：術前體外膜氧合、急診手術、姑息手術、缺失氧合數(shù)據(jù)、術前機械通氣、非體外循環(huán)下手術。本研究共納入209 例嬰兒。研究人群流程圖見圖1。

圖1 研究人群流程圖

1.2研究方法 所有嬰兒術后即刻入監(jiān)護室，呼吸機參數(shù)吸氧濃度為80%（空氣-氧氣混合）；壓力控制通氣模式：潮氣量為10 ml/ kg 或壓力控制通氣模式：壓力極限為12 ～15 cmH2O，通氣頻率為25 ～38 次/min，將動脈二氧化碳分壓（PaCO2）水平維持在35 ～45 mmHg，吸氣時間：呼氣時間比為1 ∶1.5～2；收集術后24 h 內所有動脈血氣資料，統(tǒng)一使用寶石GEM3000 血氣分析儀進行動脈血氣測定，根據(jù)術后15 min 內第一張血氣結果調整呼吸機。根據(jù)動脈血氧分壓（PaO2）和吸入氧濃度分數(shù)（FiO2）計算出所有動脈血氣的氧合指數(shù)（PaO2/FiO2），參照歐洲麻醉學學會及歐洲重癥監(jiān)護醫(yī)學學會對兒科低氧血癥的定義，將嬰兒分為低氧組（≤300 mmHg）和非低氧組（ ＞ 300 mmHg）[8-9]。本研究主要的臨床結局是呼吸機輔助時間，次要結局是術后住院時間。

1.3體外循環(huán)管理策略 體外循環(huán)采用德國Stocket V 型人工心肺機，日本泰爾茂Fx05 膜式氧合器，西京體外循環(huán)管道，威高血液濃縮器。體外循環(huán)血流量為100 ～150 ml/（kg·min），淺低溫，術中平均血壓維持在40 ～70 mmHg，紅細胞壓積維持在0.22～0.30，活化凝血時間（activated clotting time, ACT）時間維持在480 s 以上，體外循環(huán)停止時用魚精蛋白拮抗。

1.4數(shù)據(jù)收集 圍手術期基線資料原始數(shù)據(jù)均來自醫(yī)院住院病歷電子系統(tǒng)及紙質版臨床資料，基線資料包括：人口學資料（性別、年齡、胎齡、體重）；術前檢驗及其他資料（白蛋白、血小板、肌酐、血紅蛋白、血糖、紫紺型先天性心臟病、使用抗生素）；手術資料：（術中輸血、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間）；采用先天性心臟病手術風險調整-1（risk adjustment for congenital heart surgery-1,RACHS-1）評分對手術的復雜程度進行分級[10]。

1.5統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用R 軟件（R 4.1.0）進行統(tǒng)計學分析。計量資料數(shù)據(jù)分布呈正態(tài)分布時，采用均數(shù)±標準差表示，組間比較采用t 檢驗；不服從正態(tài)分布時，計量資料以中位數(shù)四分位數(shù)（Q1，Q3）表示，兩組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗。計數(shù)資料采用例數(shù)（百分比）表示，組間比較采用卡方檢驗。建立Logistic 回歸模型，采用向后逐步回歸法分析術后低氧血癥的獨立危險因素。建立單因素和多因素的線性回歸模型，將氧合指數(shù)分別以連續(xù)性變量和二分類變量的形式帶入回歸模型中，驗證氧合指數(shù)與術后機械通氣時間和術后住院時間的相關性。單因素模型，只納入術后氧合指數(shù)這一個變量，未調整其他變量；多因素調整模型在納入氧合指數(shù)的基礎上，調整了性別、年齡、孕周、術前白蛋白、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、RACHS-1 評分、術中輸血、術前使用抗生素等變量。應用線性回歸模型結合限制性立方樣條模型（restricted cubic splines, RCS）分析氧合指數(shù)與機械通氣時間、術后住院天數(shù)的曲線關系。P＜ 0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

1.6倫理審查 本研究通過廣東省人民醫(yī)院倫理委員會批準（KY-Z-2022-311-04）。

2 結果

2.1一般資料 研究人群的臨床特征見表1。本研究中低氧組31 名嬰兒，非低氧組178 名嬰兒，術后24 h 內低氧血癥的發(fā)生率為14.8%（31/209），男性嬰兒占總數(shù)58.9%，低氧組男性嬰兒占71%；兩組嬰兒比較，年齡、胎齡、術前白蛋白水平及術中輸血，組間差異有統(tǒng)計學意義；其他變量在兩組之間沒有明顯差異。

表1 體外循環(huán)下行先天性心臟病矯治術嬰兒的基線資料

2.2臨床結局 低氧組嬰兒機械通氣時間（P＜ 0.001）、重癥監(jiān)護時間（P= 0.003）、住院時間（P= 0.003）。見表2。

表2 體外循環(huán)下行先天性心臟病矯治術嬰兒的臨床結局

2.3線性回歸模型結合RCS 分析 氧合指數(shù)與機械通氣時間呈現(xiàn)直線關系（非線性檢驗P= 0.059），氧合指數(shù)越高，機械通氣時間越短（P≤0.001），見圖2。氧合指數(shù)與術后住院時間呈現(xiàn)直線關系（非線性檢驗P= 0.736），氧合指數(shù)越高，術后住院時間越短（P≤0.001），見圖3。氧合指數(shù)每增加50，住院時間減少0.37 d（β = -0.37）；氧合指數(shù)每增加50，機械通氣時間減少5.89 h（β = -5.89）；與非低氧組相比，低氧組嬰兒術后住院時間延長1.58 d（β = 1.58），機械通氣時間增加32.44 h（β = 32.44），見表3。

表3 氧合指數(shù)與結局的線性回歸分析

圖2 氧合指數(shù)與機械通氣時間的曲線關系

圖3 氧合指數(shù)與術后住院天數(shù)曲線關系

2.4低氧血癥危險因素的 Logistic 回歸分析 單因素分析年齡、術前白蛋白水平和術中輸血與術后低氧血癥有關（P＜ 0.05）。多因素分析提示術前白蛋白水平降低、術中輸血是術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素（OR 值 = 0.90，95%置信區(qū)間：0.80 ～1.00，P= 0.047；OR = 1.49，95% CI：1.05 ～2.11，P= 0.024），見表4。

表4 先天性心臟病矯治術嬰兒低氧血癥的危險因素分析

3 討論

本研究主要發(fā)現(xiàn)概括如下：首先，嬰兒體外循環(huán)下心臟術后低氧血癥發(fā)生率偏高。其次，術前白蛋白水平降低和術中輸血被確定為術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素。第三，低氧血癥與預后結果相關，心臟術后發(fā)生低氧血癥的嬰兒，機械通氣時間和住院時間明顯延長。

體外循環(huán)下心臟術后肺功能障礙的病理生理學是多因素且復雜的[11]。低氧血癥是肺功能障礙的可量化表現(xiàn)，可以很容易地檢測和計算得到。Weiss 等的研究發(fā)現(xiàn)，來自以色列耶路撒冷哈達薩希伯來大學醫(yī)院的460 名（ ＞ 15 歲）體外循環(huán)下行心臟手術的患者，術后12 h 內氧合指數(shù)可出現(xiàn)短暫下降[12]。上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院的154 名（≤12 歲）心臟術后患兒的研究中發(fā)現(xiàn)低氧血癥83.8%發(fā)生在術后2 h 內，7.1%發(fā)生在術后2～6 h 內，9.1%發(fā)生在6 h 后[4]。在Wang D的成人研究中，心臟手術后24 h 內低氧血癥的發(fā)生率為4.2%（222/5 323）[3]。以上研究均提示不同人群心臟術后早期低氧血癥發(fā)生率較高，監(jiān)測術后24 h 內的氧合指數(shù)顯得尤為重要，本研究人群為嬰兒，該人群術后低氧血癥發(fā)生率及其預后對同類研究具有補充參考意義。本研究以術后24 h 內氧合指數(shù)最大值≤300 mmHg 作為低氧血癥的診斷切點，分析顯示嬰兒體外循環(huán)下心臟術后早期低氧血癥的總體發(fā)生率高達14.8%。這可能與嬰兒心臟手術操作過程復雜且精細、手術時間長、機械通氣的使用、體外循環(huán)下肺力學的改變以及氣體交換的異常、體外循環(huán)術后肺循環(huán)血流量增多、手術切口破壞胸廓完整性等原因使呼吸功能下降等有關，這些因素都可能導致肺部順應性差、氧合指數(shù)下降，從而進一步導致低氧血癥[4,13]。

Weiss YG 和Ranucci M 等的研究發(fā)現(xiàn)，成人體外循環(huán)下心臟手術的術前、術中及術后相關因素已被確定為低氧血癥的重要危險因素。Stayer等研究發(fā)現(xiàn)，在德克薩斯州兒童醫(yī)院心臟外科的112 名（ ＜ 1 歲）術后嬰兒中，年齡是影響動態(tài)呼吸順應性和總呼吸阻力的唯一重要因素，并且是呼吸力學變化的更強預測因素[14]。Alam 等的研究發(fā)現(xiàn)，在印度兒科心臟ICU 的574 例接受心臟手術的嬰兒中，較小年齡患兒的機械通氣時間更長[15]。本研究中的主要病例是嬰兒，研究發(fā)現(xiàn)術前白蛋白水平降低與心臟術后低氧血癥顯著相關。低蛋白血癥已被證明是體外循環(huán)下心臟手術相關發(fā)病率和死亡率的強有力獨立風險因素，預示著不良預后[13,16-17]。低蛋白血癥促使低氧血癥的原因可能有：①白蛋白降低可引起組織器官水腫、延緩機體愈合、降低血漿抗氧化和抗感染能力，增加病死率[18]。②機體參與氧氣轉運的血紅蛋白也是蛋白的一種，低蛋白血癥影響血紅蛋白含量，機體會因為轉運氧氣功能障礙而出現(xiàn)低氧血癥[19]。③低蛋白血癥可引起肺水腫，從而影響氧交換，導致低氧血癥[12]。④白蛋白泄漏到肺泡間隙會干擾肺功能并使表面活性劑失活[20]。及時補充外源性白蛋白，可提高24 h 內的氧合指數(shù)，可能對減少術后低氧血癥有積極的作用[21]。本研究顯示，術前白蛋白水平降低與心臟術后低氧血癥顯著相關，且是心臟術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素。本研究結果表明：對于這類患兒，需做好術前評估，實施嚴格的圍手術期管理，以減少術后低氧血癥的發(fā)生。

Julie L 等的研究發(fā)現(xiàn)術中輸血是體外循環(huán)心臟手術中加重肺部并發(fā)癥導致低氧風險的常見因素[13]。Koch 等人評估了超過16 000 名接受心臟手術的患者，他們發(fā)現(xiàn)接受紅細胞的患者有更高的并發(fā)癥[22]。輸血導致低氧血癥的可能原因有：①輸血會伴隨著體內鐵負荷加重，催化氧自由基產(chǎn)生，引發(fā)氧化應激反應。②輸血還存在免疫調節(jié)作用，體外循環(huán)中血液與人工材料的接觸使血液中的組分被激活并相互作用分泌大量炎性介質，使機體處于促炎狀態(tài)。③體外循環(huán)建立后肺動脈的血流被阻斷，肺組織只能靠支氣管動脈和側支循環(huán)來灌注，故此時的肺組織處于不同程度的缺血狀態(tài)，輸血后可能導致肺灌注損傷、白細胞激活，炎性介質產(chǎn)生[23]。④輸血的患兒肺毛細血管通透性的增加明顯大于未輸血的患者，填充的紅細胞輸注量與肺滲漏指數(shù)的增加有關，導致低氧血癥[24]。本研究顯示，術中輸血是心臟術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素，這與陰睿媛等研究結果一致[25]。因此臨床應進行術中安全評估，根據(jù)患兒具體狀況，采用適當?shù)臒o血或節(jié)約用血策略。

嬰兒術后低氧血癥可能是由原發(fā)性肺功能障礙、繼發(fā)性心功能障礙或兩者兼而有之引起的，呼吸中樞不成熟、體外循環(huán)下促炎細胞因子白細胞介素水平與術后24 h PaO2/FiO2值呈負相關、手術和麻醉程序的刺激會降低肺表面活性物質。氣體交換異常和呼吸阻力增加是術后低氧血癥的常見原因，包括肺泡-動脈氧分壓變化增加、肺血管阻力升高、肺內分流增加、順應性降低，特別是在新生兒和較小的嬰兒中[4]，一旦低氧血癥無法改善，不僅導致機械通氣時間延長，增加術后感染機會，還會延長住院時間，增加家庭經(jīng)濟及心理負擔[5]。Itagaki 等的研究發(fā)現(xiàn)，患有先天性心臟病的嬰兒適應和恢復能力差，即使手術成功，低氧血癥依然會持續(xù)存在一段時間，從而導致機械通氣時間延長[26]。本研究與 Liu Nan 等研究結果相似[27]。

嬰兒在體外循環(huán)下行心臟手術，術后低氧血癥的發(fā)生率較高。術前白蛋白水平降低和術中輸血是術后24 h 內發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素，并與術后機械通氣時間和住院時間延長有關。體外循環(huán)醫(yī)師應該更多的關注術前白蛋白水平，必要時轉機期間補充白蛋白，并加強術后早期（24 h內）氧合指數(shù)監(jiān)測，優(yōu)化圍手術期輸血管理，以降低術后低氧血癥的發(fā)生率、減少術后機械通氣時間及住院時間。

本研究存在以下局限性：首先，該研究入選研究對象只納入了解剖異?？梢酝耆m正的患者，這一人群并不完全覆蓋所有心臟病的嬰兒。其次，本研究收集的是低氧血癥術后的24 h 內，這可能低估了低氧血癥的總體發(fā)生率。第三，本研究只分析了低氧血癥與住院期間預后之間的關系，沒有收集出院后的長期預后。后續(xù)研究可擴大研究人群范圍，對心臟術后住院期間低氧血癥發(fā)生情況進行統(tǒng)計，并關注近期及遠期預后。