液體超負(fù)荷對嬰幼兒先天性心臟病術(shù)后機(jī)械通氣時間的影響

駱德強(qiáng) 陳自力 戴巍 陳峰

作者單位：334000 江西省上饒市，上饒市第五人民醫(yī)院ICU（駱德強(qiáng)、戴?。?；解放軍第九四醫(yī)院ICU（陳自力）；武漢亞洲心臟病醫(yī)院ICU（陳峰）；南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究生院（駱德強(qiáng)）

臨床研究

液體超負(fù)荷對嬰幼兒先天性心臟病術(shù)后機(jī)械通氣時間的影響

駱德強(qiáng) 陳自力 戴巍 陳峰

作者單位：334000 江西省上饒市，上饒市第五人民醫(yī)院ICU（駱德強(qiáng)、戴巍）；解放軍第九四醫(yī)院ICU（陳自力）；武漢亞洲心臟病醫(yī)院ICU（陳峰）；南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究生院（駱德強(qiáng)）

目的 探討液體超負(fù)荷與機(jī)械通氣時間、氧需求以及肺和胸壁水腫影像學(xué)表現(xiàn)之間的關(guān)系。方法 該研究是一個兩中心（上饒第五人民醫(yī)院ICU和武漢亞洲心臟病醫(yī)院ICU）回顧性的研究，回顧性分析了2014年6月到2016年6月87例經(jīng)歷先天性心臟病手術(shù)符合條件的患兒。最大累積超負(fù)荷液體和機(jī)械通氣時間之間關(guān)系用單變量和多變量相關(guān)分析，與氧和指數(shù)關(guān)系用Spearman相關(guān)性檢驗和多元線性回歸模型進(jìn)行測試。結(jié)果 最大累積超負(fù)荷和機(jī)械通氣時長（校正分析系數(shù)β=0.289，95%CI 1.643～4.928，P＜0.01）、ICU停留時間（Spearman相關(guān)系數(shù)r=0.47，P＜0.01）、胸部影像學(xué)出現(xiàn)肺水腫和胸膜滲出（Mann Whitney test，P=0.028和P=0.012）、輸注紅細(xì)胞和使用一氧化氮均與機(jī)械通氣時間具有獨立相關(guān)性（P均＜0.01）。結(jié)論液體超負(fù)荷會引起先天性心臟病患者術(shù)后胸腔積液，氧合指數(shù)降低，限制呼吸有關(guān)的生理指標(biāo)，延長此類患者術(shù)后機(jī)械通氣時間和ICU停留時間；與胸壁水腫和二次插管無相關(guān)性；累積的觀察證據(jù)表明心臟術(shù)后謹(jǐn)慎的補(bǔ)液策略十分重要。

先天性心臟病手術(shù)； 液體超負(fù)荷； 機(jī)械通氣； 嬰幼兒

近年來，先天性心臟病術(shù)后患兒的監(jiān)護(hù)治療水平顯著提高，并發(fā)癥和死亡率大大降低[1]。然而，低齡先天性心臟病患兒術(shù)后機(jī)械通氣時間延長導(dǎo)致并發(fā)癥和死亡率上升、醫(yī)療資源利用率下降和手術(shù)取消，這仍然是個亟待解決的問題[2-4]。液體負(fù)荷過多經(jīng)常發(fā)生在先天性心臟病術(shù)后患兒，可能是由低心排綜合征、體外循環(huán)導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏綜合征和液體復(fù)蘇等多因素造成[5,6]。本研究的目的是探討先天性心臟病術(shù)后累積最大正平衡液體是否與機(jī)械通氣時間、影像學(xué)表現(xiàn)（如肺水腫、胸壁水腫及胸腔積液）、拔管失敗率之間存在關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 研究設(shè)計 這是一個在兩個三級醫(yī)院的ICU（江西上饒第五人民醫(yī)院ICU和武漢亞洲心臟病醫(yī)院ICU）進(jìn)行的兩中心、回顧性隊列研究。篩選了2014年6月至2016年6月因先天性心臟病手術(shù)治療后進(jìn)入ICU的患兒。入選標(biāo)準(zhǔn)：①接受先天性心臟病手術(shù)治療的患兒；②年齡從出生到6個月；③ICU機(jī)械通氣時間至少12 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：①首次拔管前行體外膜肺氧合（ECMO）治療或死亡的患兒；②術(shù)前存在氣管或肺部疾??；③術(shù)前已氣管插管的患兒。

1.2 數(shù)據(jù)收集 收集患兒的人口統(tǒng)計資料，術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后的數(shù)據(jù)。收集并檢查至術(shù)后7 d數(shù)據(jù)，10%數(shù)據(jù)是由兩個人審查以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；機(jī)械通氣時長（length of mechanical ventilation，LMV）計算從入住ICU到第1次拔管嘗試。累積超負(fù)荷液體（cumulative fluid overload，cFO）百分比=變化的體重/入ICU體重×100%[7]，cFO每8 h輪班結(jié)束計算。最大累積超負(fù)荷液體（McFO）被定義為拔管前或術(shù)后7 d（以先到者為準(zhǔn)）最高水平的補(bǔ)液量；機(jī)械通氣都是溫濕化氣體；拔管失敗被定義為拔管后48 h需要再次插管和無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣。氧和指數(shù)（oxygenation index，OI）=血氧分壓/吸入氧濃度×100%[8]。McFO時OI和最大OI用來數(shù)據(jù)分析，右向左分流和動脈血氧飽和度＜90%的患兒OI分析被排除。

記錄拔管前患兒確診的肺水腫、胸膜滲出和胸壁水腫胸部X線片，拔管前任何時間點出現(xiàn)的關(guān)于FO的影像學(xué)指標(biāo)（分為是或不是）與McFO和LMV的關(guān)系。記錄其他變量如年齡、一氧化氮（NO）使用、體外循環(huán)時間、延遲關(guān)胸、輸血量、最大血管活性藥物評分（VIS）[9]、RACHS-1 評分[10]評估手術(shù)的復(fù)雜程度、拔管前最高乳酸值及RIFLE標(biāo)準(zhǔn)腎功能衰竭分級，呼吸機(jī)相關(guān)肺炎和非感染肺部并發(fā)癥（如氣胸和肺不張），利尿劑、激素的使用及腹膜透析的應(yīng)用，無發(fā)紺和發(fā)紺先心病患兒保持血紅蛋白＞9.0 g/L和＞12.0 g/L，NO僅用于超聲診斷為肺動脈高壓的患者，鎮(zhèn)靜根據(jù)指南標(biāo)準(zhǔn)和患兒舒適性行為量表使用咪達(dá)唑侖和芬太尼，經(jīng)治醫(yī)師在確保患兒血流動力學(xué)穩(wěn)定的情況下使用速尿。

1.3 樣本量和數(shù)據(jù)分析 樣本量的大小主要是為了確保能夠確定McFO和LMV的關(guān)系。之前有研究數(shù)據(jù)[11-13]表明，急性肺損傷的危重患兒FO和LMV存在相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)=0.41），因此，根據(jù)雙側(cè)檢驗水準(zhǔn) α=0.05，β=0.02，相關(guān)系數(shù) r=0.40（中度相關(guān)），需要患兒樣本量為62；根據(jù)多變量分析和檢測風(fēng)險因子個數(shù)要求，考慮回顧性分析存在刪失值，我們選擇了87例患兒。描述性統(tǒng)計用來概括研究樣本，單變量相關(guān)分析McFO和LMV的關(guān)系，Spearman相關(guān)檢驗分析McFO和OI之間關(guān)系；單變量相關(guān)分析McFO和其他結(jié)果之間關(guān)系；正態(tài)分布的連續(xù)性變量用t檢驗，非正態(tài)分布的連續(xù)變量用Wilcoxon秩和檢驗或Mann-Whitney檢驗。使用簡單和多元線性回歸模型分析校正前后的McFO和LMV之間的相關(guān)性。雙側(cè)檢驗P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義，SPSS 22.0統(tǒng)計軟件用于數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

2.1 納入的樣本量 對220個樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選，119例患兒符合標(biāo)準(zhǔn)，其中32例被排除（15例患兒術(shù)前機(jī)械通氣，3例患兒拔管前進(jìn)行了ECMO治療，7例患兒有肺部和氣道疾病，3例死亡，4例資料刪失），研究共納入了87例患兒。

2.2 納入患兒的基線特征 表1總結(jié)了研究患兒的人群特征。中位數(shù)年齡為4個月（四分位間距為1.2，5.6個月）。27例（27/87，31.0%）是急診手術(shù)；28例（32.2%，28/87）術(shù)前用利尿劑治療心衰。多數(shù)手術(shù) RACHS-1評分為 1～2分（46/87，52.9%）或 3～4分（41/87，47.1%），幾乎沒有患兒 RACHS-1評分為5～6分。79例（90.8%）患兒接受了體外循環(huán)，70例（80.5%）患兒主動脈阻斷，深低溫停循環(huán)患兒有12例（13.8%）。最常見的疾病是房間隔缺損、室間隔缺損、法洛四聯(lián)癥和動脈導(dǎo)管未閉。見表2。

2.3 McFO、LMV和ICU停留時間 LMV中位時間 45.2 h（四分位間距 IQR 為 32.5，62.5 h）；cFO 百分比6.55%（四分位間距IQR為4.90%，8.58%）；到達(dá)McFO百分比中位時間3個8 h（四分位間距IQR為2，5 h）；LMV中位時長和McFO有很強(qiáng)的相關(guān)性（Spearman檢驗相關(guān)系數(shù) r=0.76，P＜0.01）（見圖1）。用多元線性回歸分析校正混雜因素后，McFO百分比和LMV仍然具有獨立相關(guān)性。NO使用和輸血是其他僅有的與LMV具有獨立相關(guān)性的風(fēng)險因素（見表3）。McFO和ICU停留時間也有很強(qiáng)的相關(guān)性（Spearman檢驗 r=0.47，P＜0.01，n=84，1例患兒停留時間較長被排除）。

表2 患兒心臟病疾病類型構(gòu)成［例數(shù)及百分率（%）］

2.4 McFO和其他觀察指標(biāo) 分析了78例患兒McFO與OI之間的關(guān)系（9例患兒術(shù)后由于殘余分流導(dǎo)致發(fā)紺被除外），McFO與OI相關(guān)（Spearman檢驗r=0.37，P=0.01）；McFO與非同步時間點OI相關(guān)（Spearman 檢驗 r=0.20，P=0.18，n=69，排除了發(fā)紺患兒和到達(dá)McFO時拔出動脈置管的患兒）；最大OI時間點經(jīng)常比McFO早1個8 h輪班（四分位間距IQR為0～2個），到達(dá)最大OI中位時間2個8 h輪班（四分位間距IQR為1～2個）；McFO與任何拔管時胸壁水腫和胸腔積液具有相關(guān)性（P值分別為0.028和0.012），所有的患兒在機(jī)械通氣時每天至少拍一個胸部X線片；LMV也與胸壁水腫和胸腔積液具有相關(guān)性（P值分別為0.001和0.029），但與肺水腫沒有相關(guān)性（P=0.12）。拔管失敗率20.7%（18/87），5例（5.7%） 患兒二次插管，13例（14.9%）患兒需要無創(chuàng)輔助通氣；McFO和拔管失敗率與二次插管率沒有相關(guān)性（P值分別為0.98和0.41），也與胸壁水腫無相關(guān)性（P=0.13）。

表1 患兒的基線資料［例數(shù)及百分率（%）］

圖1 機(jī)械通氣時間和最大超負(fù)荷液體之間相關(guān)性（Spearman 檢驗相關(guān)系數(shù) r=0.76，P＜0.01）

表3 多變量線性回歸分析影響機(jī)械通氣時間因素

3 討論

液體超負(fù)荷與不良臨床結(jié)局存在相關(guān)性[14-17]。以前的研究[3,5]報道了McFO與LMV的相關(guān)性，McFO定義不明使結(jié)果難以比較。Hassinger等[5]發(fā)現(xiàn)，在術(shù)后第2天液體超負(fù)荷達(dá)到高峰，因此定義cFO為術(shù)后第2天液體正平衡百分比，并因此把液體超負(fù)荷患者劃分為3個等級：≤2.7%、2.7%～7.1%和≥7.1%，用了術(shù)后第1天占體重5%液體負(fù)荷這樣主觀的值，本研究也采用這個值來確定和臨床結(jié)局的關(guān)聯(lián)。本研究發(fā)現(xiàn)，對于術(shù)后LMV＞12 h的先天性心臟手術(shù)患兒，LMV及ICU停留時間延長與術(shù)后McFO有關(guān)，拔管失敗率卻和它關(guān)系不大，而且LMV也與胸片顯示胸壁水腫和胸腔積液相關(guān)。使用這種方法我們發(fā)現(xiàn)，McFO、LMV與ICU停留時間具有很強(qiáng)的獨立相關(guān)性。我們的研究結(jié)果表明，減少FO可能縮短心臟術(shù)后患兒的LMV和ICU停留時間。同時我們也發(fā)現(xiàn)，McFO與胸片顯示胸壁水腫和胸腔積液具有顯著相關(guān)性，這是之前文獻(xiàn)[2]曾報道過的，我們再次驗證了這個結(jié)論。從計算cFO衍生McFO與評估患者的液體狀態(tài)具有獨立相關(guān)性，因此，胸壁水腫和胸腔積液證據(jù)可以幫助醫(yī)生決定患兒是否拔管。

本研究也發(fā)現(xiàn)，低風(fēng)險心臟手術(shù)患兒（RACHS-1評分1～4）FO與LMV和ICU停留時間具有相關(guān)性。這是一個兩中心、小樣本研究獲得的結(jié)論，之前的研究認(rèn)為高風(fēng)險復(fù)雜心臟手術(shù)的患者并不適用這個結(jié)論[3,5,16]。我們的研究也發(fā)現(xiàn)McFO與OI峰值具有相關(guān)性，然而我們發(fā)現(xiàn)在McFO時間點的OI與McFO沒有相關(guān)性，OI峰值往往早于McFO時間點出現(xiàn)。研究結(jié)果表明，肺水腫發(fā)生術(shù)后時間點可能早于出現(xiàn)明顯FO時，這些患兒呼吸功能不全可能與隨后的呼吸功能限制性障礙有關(guān)而不是肺泡相關(guān)性疾病。我們也注意到，心功能標(biāo)志物（血乳酸和VIS）與McFO及LMV不相關(guān)，這和以前報道術(shù)后心功能不全與McFO峰值相關(guān)及整體預(yù)后結(jié)局較差的結(jié)論是相反的，這種結(jié)局的差異可能是其他心臟中心患者高風(fēng)險且手術(shù)復(fù)雜程度較高因而術(shù)后心功能相對較差造成的。Seguin等[3]的研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后血管活性藥物評分僅在FO達(dá)到最高值時有關(guān)。我們的研究也評估了McFO與拔管失敗之間的關(guān)系，并沒有發(fā)現(xiàn)這兩變量之間具有關(guān)聯(lián)。這可能因為臨床醫(yī)生常常不愿對那些他們認(rèn)為FO較重的患兒脫機(jī)拔管[17]，以防止再次插管，雖然這種方法可能避免拔管失敗及相關(guān)的發(fā)病率和死亡率[18]，但延長了那些FO但不存在肺水腫和氧合問題的術(shù)后患者，且這些因素不會導(dǎo)致拔管失敗未來前瞻性的研究需要確定此類患兒是否可以盡早拔管促進(jìn)更快的恢復(fù)及轉(zhuǎn)出監(jiān)護(hù)室[19]。

本研究的不足之處：①該研究是一個有限的小樣本兩中心的研究，因此不可能推廣到其他醫(yī)療中心；②利用放射報告做評估肺水腫、胸腔積液、胸壁增厚可能會影響治療決策和患兒的結(jié)局包括LMV和OI；③由于是回顧性研究，我們只能推斷相關(guān)指標(biāo)有關(guān)聯(lián)而不知道具體關(guān)聯(lián)的原因。

綜上所述，液體超負(fù)荷會引起先天性心臟病患者術(shù)后的胸腔積液，氧合指數(shù)降低，限制呼吸有關(guān)的生理指標(biāo)，延長此類患者術(shù)后機(jī)械通氣時間和ICU停留時間；與胸壁水腫和二次插管無相關(guān)性；累積的觀察證據(jù)表明心臟術(shù)后謹(jǐn)慎的補(bǔ)液策略十分重要。限制輸液和自由補(bǔ)液策略的隨機(jī)對照研究在此類患兒中開展十分有必要。

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The influence of fluid overload on the length of mechanical ventilation in infants undergoing pediatric congenital heart surgery

LUO De-qiang＊，CHEN Zi-li，DAI Wei，et al.＊Department of Intensive Care Unit，the Fifth People′s Hospital of Shangrao City，Shangrao334000，China

Chen Zi-li，E-mail：chenzili710@163.com

Congenital heart surgery； Fluid overload； Mechanical ventilation； Infants

陳自力，E-mail：chenzili710@163.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2017．03．007

R654.2

A

1672-5301（2017）03-0216-05

2016-08-10）

【Abstract】 ObjectiveThe objectives of this study were to describe the association between fluid overload（FO）and length of mechanical ventilation（LMV），oxygen requirement and radiological findings of pulmonary and chest wall edema.MethodsThis study was a retrospective and two centers（ICUs，the fifth people′s Hospital of Shangrao city and Wuhan Asia Heart Hospital）chart review of infants who underwent congenital heart surgery between June 2014 and June 2016，87 infants who aged less than 6 months were included.Univariate and multivariate associations between maximum cumulative fluid balance and LMV and oxygenation index（OI） were tested using the Spearman correlation test and multiple linear regression models，respectively.ResultsMaximum cumulative fluid overload was associated with LMV （adjusted analysis beta coefficient=0.289，95%CI 1.643-4.928，P＜0.01），length of stay in the pediatric intensive care unit（Spearman′s correlation=0.47，P＜0.001），and presence of chest wall edema and pleural effusions on chest radiograph（Mann Whitney test，P=0.028 and P=0.012）.Amount of red blood cells transfused and use of nitric oxide were independently associated with increased LMV （P all＜0.01）.ConclusionFluid overload can cause pleural effusion,decrease oxygenation index,limit respiratory-related physiological indexes,prolong the postoperative mechanical ventilation time and ICU residence time of patients with congenital heart disease;There is no correlation between fluid overload and chest wall edema and secondary cannulae;accumulating observational evidence suggests that cautious use of fluid in the postoperative care may be warranted.