先天性心臟病患兒體外循環(huán)后發(fā)生低體溫風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型建立與評價(jià)

陳 瑜 徐維虹 汪思園

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心麻醉科（上海 200127）

體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）是手術(shù) 治療先天性心臟病的必要輔助手段，先天性心臟病患兒在CPB 期間需經(jīng)歷治療性低體溫后再進(jìn)行復(fù)溫。臨床上先天性心臟病患兒手術(shù)時(shí)雖然會(huì)經(jīng)歷CPB 術(shù)后的復(fù)溫，但低體溫仍在復(fù)溫后常見，并極易引起患兒的心血管、神經(jīng)及代謝系統(tǒng)等產(chǎn)生異常及嚴(yán)重的并發(fā)癥[1]。美國圍術(shù)期護(hù)士協(xié)會(huì)（The Association of periOperative Registered Nurses，AORN）和英國國家衛(wèi)生保健優(yōu)化研究所（The National Institute of Health and Clinical Excellence，NICE）將圍手術(shù)期低體溫定義為：由于各種原因?qū)е聶C(jī)體核心體溫低于36 ℃[2]。文獻(xiàn)回顧發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒CPB 術(shù)后低體溫發(fā)生率高達(dá)70.0%[3]。由于幼兒自身生理特點(diǎn)與CPB手術(shù)的特殊性，導(dǎo)致其較成人心臟手術(shù)患者承擔(dān)更大的術(shù)后低體溫風(fēng)險(xiǎn)[4]。因此，為探討先天性心臟病患兒CPB術(shù)后發(fā)生低體溫的危險(xiǎn)因素以及建立風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型，本研究選取2019 年1 月1 日至2019 年4 月30 日因先天性心臟病于上海市兒童醫(yī)學(xué)中心行CPB 下心臟糾治術(shù)患兒的臨床資料，利用logistic 回歸模型及列線圖構(gòu)建低體溫風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型，并利用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC曲線）評價(jià)預(yù)測模型的預(yù)測效能，為防治先天性心臟病患兒CPB術(shù)后低體溫的發(fā)生提供實(shí)證依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究為回顧性研究，收集2019 年1 月1 日至2019 年4 月30 日在上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科確診并完成CPB 下先天性心臟病糾治手術(shù)的711 例患兒的臨床資料行回顧性分析。研究對象納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≤18 歲，男女不限；②確診時(shí)無嚴(yán)重并發(fā)癥；③在本院完成CPB 下先天性心臟病糾治手術(shù)；④有知情同意過程且簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重缺失研究相關(guān)資料；②未完成手術(shù)患兒，包括術(shù)前放棄治療、要求自動(dòng)出院的患兒；③術(shù)后需心臟輔助的患兒，包括需體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）或心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）的患兒；④圍手術(shù)期合并嚴(yán)重并發(fā)癥。

本研究采用先天性心臟病術(shù)后CPB 復(fù)溫后發(fā)生低體溫為研究終點(diǎn)指標(biāo)，以患兒術(shù)后是否發(fā)生低體溫，分為低體溫組和非低體溫組，并進(jìn)行比較分析。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 根據(jù)醫(yī)院手術(shù)方案（一期糾治術(shù)和分期糾治術(shù)），納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，對入選病例按手術(shù)過程計(jì)算為1 個(gè)例次，依次收集臨床資料。具體內(nèi)容包括：患兒基本信息（姓名、性別、年齡、營養(yǎng)評分、身高、體質(zhì)量和住院號），手術(shù)及麻醉情況（術(shù)前體溫、禁食時(shí)間、手術(shù)名稱、麻醉評級、麻醉時(shí)長），CPB情況（CPB方案、停機(jī)溫度）。

1.2.2 低體溫 AORN 及NICE 指南定義圍手術(shù)期核心溫度低于36 ℃為低體溫[2]，以此為判斷先天性心臟病術(shù)后CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的標(biāo)準(zhǔn)。將手術(shù)患兒出室轉(zhuǎn)運(yùn)至ICU時(shí)刻作為觀測點(diǎn)，記錄此時(shí)患兒的體溫。

1.2.3 CPB 治療方案 CPB 治療方案：深低溫，18.0～20.0 ℃；中低溫，20.1～28.0 ℃；淺低溫，28.1～30.0 ℃；常溫，30.1～36.0 ℃。

1.2.4 體表面積 一般指人體體表的總面積，計(jì)算公式為，體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×體質(zhì)量（kg）–0.1529。

1.2.5 麻醉評級 Ⅰ級：正常健康，除局部病變外，無系統(tǒng)性疾??；Ⅱ級：有輕度或中度系統(tǒng)性疾??；Ⅲ級：有嚴(yán)重系統(tǒng)性疾病，日?；顒?dòng)受限，但未喪失工作能力；Ⅳ級：有嚴(yán)重系統(tǒng)性疾病，已喪失工作能力，威脅生命安全；Ⅴ級：病情危重，生命難以維持的瀕死患兒。

1.2.6 營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)評分 采用兒童營養(yǎng)不良評估篩查工具（Screening Tool for the Assessment of Malnutrition in Pediatrics,STAMP）方法，由3個(gè)部分組成，即疾病風(fēng)險(xiǎn)（0～3分）、飲食攝入情況（0～3分）和生長發(fā)育指標(biāo)（0～3分），總評分≥4分即為高風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)（P25～P75）表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分比）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用二分類logistic 回歸模型分析先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后發(fā)生低體溫的風(fēng)險(xiǎn)因素，并應(yīng)用RMS程序包構(gòu)建預(yù)測低體溫風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型。采用靈敏度、特異度和ROC 曲線下面積（AUC）及95%CI，評價(jià)模型的預(yù)測效果。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

本研究共納入711 例CPB 下行先天性心臟病糾治手術(shù)的患兒，其中共發(fā)生低體溫239 例，發(fā)生率33.6%。男128例、女111例，中位年齡13個(gè)月（5.7～36個(gè)月），體表面積0.4 m2（0.3～0.6m2），與非低體溫組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.2 手術(shù)及麻醉情況

在多項(xiàng)CPB 復(fù)溫后低體溫發(fā)生的相關(guān)因素分析中，結(jié)果顯示，與非低體溫組相比，低體溫組的患兒禁食時(shí)間較長，術(shù)前營養(yǎng)評分為高風(fēng)險(xiǎn)的比例較高，CPB 方案為深低溫和中低溫的比例較高，CPB停機(jī)溫度<36 ℃的比例較高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.3 先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后發(fā)生低體溫的logistic回歸分析

將上述差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素作為自變量，以先天性心臟病患兒是否發(fā)生CPB 復(fù)溫后低體溫為因變量，進(jìn)行二分類logistic 回歸分析，結(jié)果顯示，術(shù)前營養(yǎng)評分為高風(fēng)險(xiǎn)、禁食時(shí)間越長、CPB 方案中轉(zhuǎn)流溫度低、CPB 停機(jī)溫度<36 ℃是先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后發(fā)生低體溫的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P<0.05）。見表2。

表2 Logistic回歸分析先天性心臟病患兒CPB復(fù)溫后低體溫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素

2.4 構(gòu)建先天性心臟病患兒CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的列線圖模型

根據(jù)二分類logistic 回歸分析結(jié)果，建立回歸方程：Y=-6.81+1.82×營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)+2.13×CPB 方案+0.48×CPB停機(jī)溫度+0.16×禁食時(shí)間，再應(yīng)用R軟件構(gòu)建列線圖模型。每個(gè)危險(xiǎn)因素均可參照列線圖第1 行的分值標(biāo)尺得到相應(yīng)的分值，最終將所有危險(xiǎn)因素得分相加獲得總分，可找到相應(yīng)的低體溫發(fā)生的概率。列線圖模型顯示，營養(yǎng)高風(fēng)險(xiǎn)，CPB 停機(jī)溫度<36 ℃，CPB方案中轉(zhuǎn)流溫度越低及患兒禁食時(shí)間越長，列線圖模型相對應(yīng)的評分越高，低體溫發(fā)生的危險(xiǎn)則提高。見圖1。

圖1 先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后低體溫風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的列線圖模型

2.5 預(yù)測先天性心臟病患兒CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的列線圖模型驗(yàn)證

以最終列線圖模型在驗(yàn)證數(shù)據(jù)集上進(jìn)行個(gè)案預(yù)測，并與實(shí)際發(fā)生低體溫情況進(jìn)行比較，總的預(yù)測準(zhǔn)確度為79.8 %，靈敏度為57.1 %，特異度為90.9 %。應(yīng)用ROC 曲線分析列線圖模型的預(yù)測效能，AUC 為0.887（95 %CI：0.858～0.915），約登指數(shù)為0.734，對應(yīng)的靈敏度為0.836，特異度為0.898。見圖2。說明該列線圖模型具有較好的區(qū)分度和準(zhǔn)確度。

圖2 列線圖模型預(yù)測先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后低體溫風(fēng)險(xiǎn)的ROC 曲線

3 討論

低體溫是先天性心臟病患兒手術(shù)過程中及術(shù)后常見并發(fā)癥，可造成凝血功能障礙、傷口感染，嚴(yán)重時(shí)可影響到心臟功能和機(jī)體代謝甚至危及生命[5]。當(dāng)前，預(yù)防低體溫的相關(guān)危險(xiǎn)因素及預(yù)測模型已相對成熟；然而，針對預(yù)測經(jīng)歷CPB 治療性低體溫的口患兒在復(fù)溫后發(fā)生低體溫的模型較欠缺。本研究結(jié)果顯示，711例CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫239例，發(fā)生率為33.6 %，低于國內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道的兒童術(shù)后低體溫發(fā)生率[6-7]，但仍未達(dá)理想水平。探究先天性心臟病患兒CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的相關(guān)危險(xiǎn)因素，并據(jù)此構(gòu)建簡易的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型，可為低體溫的臨床防治提供參考。

本研究發(fā)現(xiàn)，禁食時(shí)間、營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)、CPB 方案、CPB 停機(jī)溫度是先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后低體溫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。國內(nèi)外研究均提示目前各年齡階段患兒的術(shù)前禁食時(shí)間皆被延長，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過指南推薦的時(shí)間[8]，本研究也證實(shí)了這一點(diǎn)；隨著禁食時(shí)間的延長，先天性心臟病患兒在CPB復(fù)溫后更易發(fā)生低體溫。通常擇期手術(shù)兒童的能量儲(chǔ)備少，患兒面臨禁食禁飲時(shí)間延長及恐懼、緊張等引起血糖應(yīng)激性升高，體內(nèi)胰島素拮抗激素分泌增加[9]，極易造成散熱大于產(chǎn)熱，導(dǎo)致能量耗盡后發(fā)生低體溫。此外，源于疾病的影響，先天性心臟病的患兒更易發(fā)生營養(yǎng)不良，很大程度上增加了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[10]。營養(yǎng)評分高風(fēng)險(xiǎn)（STAMP評分≥4）的患兒CPB復(fù)溫后低體溫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)更高。營養(yǎng)不佳的患兒具有皮下脂肪少、組織薄、骨骼肌肉發(fā)育不佳、能量消耗大等問題，在CPB結(jié)束后熱量的重新分布時(shí)熱量丟失會(huì)明顯多于營養(yǎng)評分低風(fēng)險(xiǎn)者[11]。對此，術(shù)前應(yīng)正確評估營養(yǎng)狀況，對于高風(fēng)險(xiǎn)患兒提供早期有效的營養(yǎng)管理，同時(shí)保障理想的術(shù)前禁食禁飲，將危險(xiǎn)降至最低，避免不良結(jié)果，提高患兒舒適度[11-12]，減少低體溫的發(fā)生。

CPB方案在先天性心臟病手術(shù)過程中同樣扮演著重要角色，為減少心腦和腎等重要器官的缺血損害，大部分心臟手術(shù)需要在低溫下進(jìn)行。從列線圖發(fā)現(xiàn)，CPB 方案從常溫到深低溫，每升1 級，低體溫的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加33.3分。轉(zhuǎn)流溫度越低，復(fù)溫過程中體溫波動(dòng)越大。低體溫的發(fā)生主要源于先天性心臟病患兒在CPB 下手術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)承受體溫的大幅度波動(dòng)，干擾了機(jī)體正常的自身體溫調(diào)節(jié)中樞，引起機(jī)體組織代謝、內(nèi)環(huán)境的不穩(wěn)定[13]。另一方面，CPB 停機(jī)溫度也是復(fù)溫后發(fā)生低體溫的重要影響因素。CPB停機(jī)溫度<36 ℃時(shí)，低體溫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯上升。有關(guān)研究報(bào)道CPB 停止到胸腔關(guān)閉，體溫可再下降1.5 ℃[14]。CPB復(fù)溫開始時(shí)灌注師會(huì)通過提升灌注流量加速復(fù)溫，受限于嬰幼兒插管位置等原因，造成上下半身復(fù)溫不均，更容易導(dǎo)致復(fù)溫后的反彈[15]。面對不同的體外轉(zhuǎn)流因素應(yīng)提供主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的保暖方式，提高措施的有效性。

國內(nèi)外研究已證實(shí)，相較于傳統(tǒng)的評分系統(tǒng)，列線圖能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)及個(gè)性化的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，目前已廣泛應(yīng)用于多種疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測中[16]。本研究首次建立先天性心臟病患兒CPB 復(fù)溫后發(fā)生低體溫風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型。并通過ROC曲線（AUC：0.887）及數(shù)據(jù)集驗(yàn)證總的預(yù)測準(zhǔn)確度為79.8 %，靈敏度為57.1 %，特異度為90.9 %，證明模型具有良好的預(yù)測準(zhǔn)確性，臨床應(yīng)用價(jià)值較高，可輔助臨床醫(yī)護(hù)人員直觀地分析先天性心臟病患兒在CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重，有利于做出相應(yīng)的評估及管理控制的決策。

綜上所述，本研究構(gòu)建的先天性心臟病患兒CPB復(fù)溫后發(fā)生低體溫的預(yù)測模型具有良好的預(yù)測效能，通過評估結(jié)果及早采取預(yù)防及治療措施，將被動(dòng)治療轉(zhuǎn)為主動(dòng)預(yù)防，可減少先天性心臟病患兒在CPB術(shù)后由于復(fù)溫不全、循環(huán)紊亂等原因?qū)е碌牡腕w溫發(fā)生。但由于本研究局限于單中心，缺乏多中心的數(shù)據(jù)支持，有待于進(jìn)一步完善及驗(yàn)證。