3D全胸腔鏡不停跳房間隔缺損修補(bǔ)術(shù)CUSUM學(xué)習(xí)曲線分析*

（遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 心血管外科，貴州 遵義 563003）

房間隔缺損（atrial septal defect，ASD）是最常見的先天性心臟病。導(dǎo)管封堵一直被認(rèn)為是微創(chuàng)治療ASD的第一選擇。然而對(duì)于一些缺損大、缺少錨定邊緣、左房小及合并肺靜脈異位引流、三尖瓣關(guān)閉不全的患者仍需回歸到外科手術(shù)[1]。近年微創(chuàng)技術(shù)逐漸應(yīng)用于心血管外科領(lǐng)域，全胸腔鏡和達(dá)芬奇機(jī)器人微創(chuàng)技術(shù)均獲得滿意的手術(shù)成功率、微創(chuàng)和低并發(fā)癥的療效[2-4]。由于受達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)昂貴的費(fèi)用和復(fù)雜輔助技術(shù)的限制，胸腔鏡技術(shù)則更容易在國內(nèi)接受和推廣。目前關(guān)于全胸腔鏡技術(shù)在胸廓內(nèi)動(dòng)脈分離、二尖瓣膜手術(shù)及房顫消融手術(shù)的累積和（cumulative sum analysis，CUSUM）學(xué)習(xí)曲線已相續(xù)報(bào)導(dǎo)[5]，而胸腔鏡房間隔修補(bǔ)術(shù)的學(xué)習(xí)曲線鮮有研究。因此，本文將通過CUSUM和傾向性評(píng)分匹配（propensity score matching，PSM）分析法，探討3D全胸腔鏡ASD修補(bǔ)術(shù)的學(xué)習(xí)曲線及安全性，為臨床提供參考和借鑒。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2015年1月-2017年8月連續(xù)收治的ASD患者206例，經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，選擇其中49例患者行3D全胸腔鏡ASD修補(bǔ)術(shù)，中轉(zhuǎn)開胸5例，共完成3D全胸腔鏡ASD修補(bǔ)及三尖瓣成形術(shù)44例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單一ASD畸形，無導(dǎo)管封堵指證；②合并繼發(fā)性三尖瓣中度以上反流，需同期行三尖瓣成形術(shù)；③年齡15歲或體重30 kg以上；④患者或家屬知曉相關(guān)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并同意胸腔鏡手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前肺動(dòng)脈高壓70 mmHg以上；②心功能不全Ⅲ級(jí)及以上；③右側(cè)胸腔既往手術(shù)或已明確廣泛粘連者；④雙側(cè)股動(dòng)脈、股靜脈畸形或血栓。采集資料包括：①術(shù)前基礎(chǔ)指標(biāo)：性別、年齡、體重、術(shù)前紐約心功能分級(jí)、經(jīng)胸心臟彩超參數(shù)：ASD缺損大小，三尖瓣反流程度，肺動(dòng)脈高壓，左室射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）；②手術(shù)情況：包括體外循環(huán)時(shí)間，手術(shù)時(shí)間，術(shù)后引流量，術(shù)后并發(fā)癥：包括肺部感染、二次開胸止血、切口感染及術(shù)后殘余分流等。

1.2 手術(shù)方法

胸腔鏡術(shù)者及第一助手均固定為兩名副主任醫(yī)生?；颊呷∽髠?cè)半臥位（右側(cè)胸部墊高20°～30°，呈“折刀”位），安置體外除顫電極。采用全麻復(fù)合麻醉，單腔或雙腔氣管插管，通過股動(dòng)脈、股靜脈插管（股靜脈插管選擇二級(jí)靜脈插管）建立外周體外循環(huán)。于右側(cè)腋前線、鎖骨中線內(nèi)側(cè)及腋中線第3、4、5肋間做1.0～2.5 cm腔鏡操作孔，分別為第二操作孔、第一操作孔和腔鏡孔。轉(zhuǎn)機(jī)后，停呼吸，打開心包，顯露右房，在腔鏡指引下將二級(jí)股靜脈插管上腔端導(dǎo)入上腔靜脈。上、下腔套帶阻斷，經(jīng)右上肺靜脈置入左心引流。右側(cè)胸腔灌注CO2排氣后，心臟不停跳下切開右心房，調(diào)整左心引流在顯露ASD同時(shí)，維持左房血液充盈。將股靜脈插管心房跨入部分，套入絲線牽拉成“Ω”型，顯露ASD和三尖瓣。本組患者全部采用滌綸補(bǔ)片連續(xù)縫合修補(bǔ)，并置入三尖瓣環(huán)（Edwards，MC3成形環(huán)）行三尖瓣成形術(shù)。傳統(tǒng)手術(shù)采取正中切口或右側(cè)前外側(cè)切口完成房間隔修補(bǔ)。完成的胸腔鏡ASD病例與同時(shí)期傳統(tǒng)開胸手術(shù)患者進(jìn)行1∶1 PSM分析，分析胸腔鏡ASD學(xué)習(xí)期間手術(shù)的臨床效果及安全性。并通過CUSUM分析法針對(duì)手術(shù)失敗率、體外循環(huán)手術(shù)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間及術(shù)后并發(fā)癥的參數(shù)，確定3D胸腔鏡ASD修補(bǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線。其流程圖詳見圖1。

圖1 3D胸腔鏡ASD修補(bǔ)術(shù)學(xué)習(xí)曲線研究流程圖Fig.1 The flow chart of learning curve for ASD repair by 3D thoracoscopy

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本組數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件處理。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料采用χ2或Fisher的精確測試檢驗(yàn)。變量呈偏態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗(yàn)，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。多分類logit模型建模，進(jìn)行1∶1傾向性評(píng)分最鄰近匹配方法（卡鉗值：0.2）消除兩組間的術(shù)前基線及風(fēng)險(xiǎn)因素的差異。統(tǒng)計(jì)以α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

采用CUSUM法[6]分析學(xué)習(xí)曲線。手術(shù)若出現(xiàn)手術(shù)并發(fā)癥、手術(shù)失敗及手術(shù)時(shí)間超出標(biāo)準(zhǔn)，定義為失敗手術(shù)Xi=1，反之成功手術(shù)為Xi=0。由此可得：成功手術(shù)，CUSUM控制圖為與X軸重合的水平線；失敗手術(shù)，其控制圖為傾角45°的斜線。通過以下4個(gè)參數(shù)：可接受的手術(shù)失敗事件比率（p0）、不可接受的手術(shù)失敗事件比率（p1）、Ⅰ類錯(cuò)誤率（α）及Ⅱ類錯(cuò)誤率（β）計(jì)算失敗事件可接受和不可接受比率警戒線，公式如下：

參考近期系統(tǒng)綜述文獻(xiàn)[7]參數(shù)，本研究將手術(shù)時(shí)間超過196 min，體外循環(huán)時(shí)間超過105 min均定義為失敗手術(shù)，選擇可接受失敗比率p0為50.0%，不可接受比率p1為70.0%。腔鏡和開胸ASD手術(shù)主要并發(fā)癥發(fā)生率分別為7.9%和24.0%，選擇可接受的手術(shù)失敗率p0為10.0%，不可接受的手術(shù)失敗p1為25.0%。腔鏡手術(shù)成功率為95.0%，本研究腔鏡手術(shù)失敗定義包括：①術(shù)中各種原因致中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)；②術(shù)后出血需二次開胸手術(shù)；③術(shù)后ASD殘余分流；④圍手術(shù)期死亡等事件。研究選擇可接受手術(shù)失敗率p0為10.0%，不可接受的手術(shù)失敗p1為20.0%。

2 結(jié)果

2.1 CUSUM學(xué)習(xí)曲線分析

圖2 CUSUM學(xué)習(xí)曲線（學(xué)習(xí)曲線交叉病例分別為第34、21、29及39例）Fig.2 CUSUM learning curve （The cross cases of learning curve were 34th, 21th, 29th and 39th respectively）

全組選擇胸腔鏡手術(shù)患者完成率約90.0%，患者術(shù)后均康復(fù)出院。CUSUM學(xué)習(xí)曲線見圖2。在圖2A中，顯示學(xué)習(xí)曲線在第34例與可接受失敗率警戒線交叉，表明第34例后病例手術(shù)失敗率低于可接受水平（10.0%）。本組平均手術(shù)時(shí)間193 min，有29例（65.9%）患者手術(shù)時(shí)間低于196 min定義標(biāo)準(zhǔn)。通過圖2B顯示，學(xué)習(xí)曲線在第21例患者后手術(shù)時(shí)間低于可接受196 min水平。本組平均體外循環(huán)時(shí)間98 min，有26例（59.1%）患者體外循環(huán)時(shí)間低于105 min定義標(biāo)準(zhǔn)，通過圖2C顯示：學(xué)習(xí)曲線在第29例患者后體外循環(huán)時(shí)間低于可接受105 min水平。本組術(shù)后并發(fā)癥5例（11.4%），4例肺部感染，1例乳糜胸。通過圖2D顯示：學(xué)習(xí)曲線在第39例患者后并發(fā)癥發(fā)生率低于10.0%水平。

2.2 PSM分析

完成3D全胸腔鏡ASD修補(bǔ)術(shù)的44例患者與傳統(tǒng)正中切口開胸手術(shù)患者成功獲得1∶1匹配病例。匹配后通過SD分布直方圖可見標(biāo)準(zhǔn)方差異集中在0附近，提示兩組術(shù)前特征不存在系統(tǒng)差異，見圖3。兩組患者術(shù)前一般資料和圍手術(shù)期臨床結(jié)果見附表，胸腔鏡手術(shù)體外循環(huán)時(shí)間明顯長于正中開胸患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000）；手術(shù)時(shí)間、術(shù)后呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU住院時(shí)間、術(shù)后并發(fā)癥及總住院費(fèi)用兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。胸腔鏡手術(shù)術(shù)后引流量明顯少于正中開胸患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000）。

圖3 匹配前后核密度估計(jì)的SD分布直方圖Fig.3 Histograms with overlaid kernel density estimates of standardized differences before and after matching

附表 3D胸腔鏡ASD修補(bǔ)與傳統(tǒng)手術(shù)臨床結(jié)果比較Attached table Comparison of results between 3D thoracoscopy and traditional surgery

3 討論

ASD是最常見的先天性心臟病，占先天性心臟病6.0%～10.0%。多數(shù)患者早期無明顯癥狀，病情常隱匿到成人才發(fā)現(xiàn)，最終導(dǎo)致心力衰竭和嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓。近20年來，導(dǎo)管封堵一直是ASD微創(chuàng)治療的首選。然而隨訪發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)管封堵ASD常出現(xiàn)危及生命的并發(fā)癥及再次外科手術(shù)的狀況[8-9]。其他微創(chuàng)心臟手術(shù)方式中，右開胸微創(chuàng)切口相對(duì)適宜兒童患者，對(duì)于成年患者則存在切口過長、術(shù)后疼痛及影響乳房發(fā)育等不良因素[10]，其微創(chuàng)效果較局限。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)盡管有較好的微創(chuàng)療效，但目前其高昂的手術(shù)花費(fèi)和復(fù)雜的培訓(xùn)周期，使其難以在眾多醫(yī)院推廣。近年通過2D全胸腔鏡ASD修補(bǔ)，獲得了較好的臨床效果[10-11]。但對(duì)于未有胸腔鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的心臟外科醫(yī)生，在手術(shù)初期對(duì)術(shù)野距離感的缺失，仍需要一個(gè)逐漸適應(yīng)的過程，從而增加了腔鏡手術(shù)學(xué)習(xí)的難度和風(fēng)險(xiǎn)。而3D腔鏡技術(shù)在定位和操作方面較2D技術(shù)都有著更好的優(yōu)勢(shì)[12]，并在臨床上得到越來越多的應(yīng)用。

學(xué)習(xí)曲線展現(xiàn)了初學(xué)者隨著時(shí)間的推移掌握新技能的能力，包括初學(xué)基礎(chǔ)階段，學(xué)習(xí)快速進(jìn)步階段及而后的平臺(tái)階段[13]。微創(chuàng)手術(shù)學(xué)習(xí)曲線的研究對(duì)手術(shù)創(chuàng)新、教學(xué)指導(dǎo)及患者安全均具有重要的意義，已逐漸受微創(chuàng)外科醫(yī)生所重視[5]。本研究首次通過CUSUM法評(píng)估3D胸腔鏡ASD的學(xué)習(xí)曲線。根據(jù)控制圖可見手術(shù)失敗率、手術(shù)時(shí)間及體外循環(huán)時(shí)間3個(gè)衡量手術(shù)掌握效率參數(shù)的CUSUM學(xué)習(xí)曲線分別為34、21及29例。同時(shí)，全組平均體外循環(huán)時(shí)間及手術(shù)時(shí)間均低于2D胸腔鏡ASD修補(bǔ)的標(biāo)準(zhǔn)[7]。安全是創(chuàng)新手術(shù)中至關(guān)重要的因素，而衡量手術(shù)安全學(xué)習(xí)曲線最重要的參數(shù)是術(shù)后并發(fā)癥[14]。本組腔鏡手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率11.4%，在第39例患者后低于10.0%標(biāo)準(zhǔn)。因此，本研究兼顧手術(shù)效益及安全性的3D胸腔鏡手術(shù)技術(shù)最佳學(xué)習(xí)曲線為39例。?ZYURTKAN等[15]認(rèn)為3D胸腔鏡可恢復(fù)自然立體和深度知覺，提高可視化潛力，有利于術(shù)中更快、更準(zhǔn)確地抓取、縫合和解剖組織。因此，相對(duì)2D胸腔鏡，3D技術(shù)能更快完成目標(biāo)手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線[16]。

本研究術(shù)者在開展3D胸腔鏡ASD修補(bǔ)手術(shù)前，已有右側(cè)前外側(cè)切口先天性心臟病手術(shù)500例以上經(jīng)驗(yàn)。納入的49例患者行3D胸腔鏡ASD修補(bǔ)及三尖瓣成形術(shù)中，有5例腔鏡手術(shù)失敗。其原因?yàn)椋盒g(shù)中下腔靜脈套帶損傷1例，靜脈插管上腔端滑脫1例，胸腔廣泛粘連1例，缺損修補(bǔ)困難2例。通過擴(kuò)大右側(cè)第5肋間操作孔，行前外側(cè)切口中轉(zhuǎn)開胸后，5例患者均康復(fù)。因此，熟練的右開胸心臟手術(shù)技術(shù)是腔鏡手術(shù)開展的重要安全措施。44例胸腔鏡ASD修復(fù)病例與同期PSM匹配的開胸患者對(duì)比發(fā)現(xiàn)，腔鏡組術(shù)后并發(fā)癥主要為肺部感染（4例，占80.0%），開胸組無肺部感染病例。通過分析發(fā)現(xiàn)，感染病例分別為第1、7、17和26患者，其原因考慮為：①早期采取雙腔插管，當(dāng)右肺萎陷不滿意時(shí)，過度的肺組織牽拉導(dǎo)致機(jī)械損傷；②轉(zhuǎn)機(jī)期間為避免對(duì)術(shù)野的影響，未采取保護(hù)性通氣；③早期較長的手術(shù)體外循環(huán)時(shí)間。隨著后期的重視和彌補(bǔ)，后續(xù)病例肺部感染未再出現(xiàn)。本組采取心臟不停跳ASD修補(bǔ)，可避免主動(dòng)脈根部的高危操作，但同時(shí)也增加了心內(nèi)操作的難度和體外循環(huán)時(shí)間，使腔鏡組轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間明顯高于開胸組。然而臨床結(jié)果表明，其術(shù)后呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU住院時(shí)間、術(shù)后總并發(fā)癥及總住院費(fèi)用均無顯著增加，也未出現(xiàn)氣體栓塞病例。原因可能與腔鏡組納入的患者病情較輕有一定相關(guān)。而相似研究中，LEE和DANG等學(xué)者[2，9]認(rèn)為通過胸腔鏡ASD修補(bǔ)，術(shù)中過長的體外循環(huán)時(shí)間并不增加與之相關(guān)的并發(fā)癥。本組腔鏡術(shù)后引流量明顯少于傳統(tǒng)開胸，也提示胸腔鏡的微創(chuàng)性更利于患者術(shù)后恢復(fù)。因此，本研究認(rèn)為3D全胸腔鏡不停跳ASD修補(bǔ)術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)：①手術(shù)指證廣泛，適合各類型ASD；②可同期治療三尖瓣反流、肺靜脈異位引流等合并癥；③心臟不停跳可避免主動(dòng)脈根部高危操作，并利于心肌保護(hù)；④右開胸心臟手術(shù)技術(shù)能為胸腔鏡的安全實(shí)施提供保障；⑤該術(shù)式不增加術(shù)后并發(fā)癥及住院費(fèi)用；⑥3D視野的恢復(fù)利于技術(shù)學(xué)習(xí)和操作，使該術(shù)式可快速跨越學(xué)習(xí)曲線。

綜上所述，在全腔鏡心臟手術(shù)學(xué)習(xí)階段，術(shù)者豐富的右開胸心臟手術(shù)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備、術(shù)前嚴(yán)格手術(shù)指證選擇及應(yīng)用3D胸腔鏡不停跳技術(shù)使手術(shù)更簡化、更安全，不增加術(shù)后并發(fā)癥及住院費(fèi)用，并能在39例后快速跨越學(xué)習(xí)曲線。