McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭的危險因素分析及預(yù)測模型建立

王開旺 張榮新

食管癌是常見的惡性腫瘤之一，在我國食管癌發(fā)病率位于惡性腫瘤第6位，死亡率位于惡性腫瘤第4位[1]。手術(shù)在食管的治療中占有重要地位，McKeown食管切除術(shù)，是常見的食管癌手術(shù)方式之一。食管癌術(shù)后患者的呼吸功能會出現(xiàn)不同程度下降[2]，呼吸衰竭是食管癌術(shù)后常見的嚴(yán)重并發(fā)癥，延長患者住院時間，增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。早期干預(yù)可減少呼吸衰竭發(fā)生率，縮短住院時間。但關(guān)于McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭發(fā)生的危險因素研究較少。因此，本研究通過對McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭發(fā)生危險因素進(jìn)行分析，以期指導(dǎo)臨床醫(yī)生評估術(shù)后呼吸衰竭發(fā)生的風(fēng)險，早期進(jìn)行干預(yù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2020年1～12月在安徽省腫瘤醫(yī)院胸外科行McKeown食管癌手術(shù)的261例患者為研究對象，男性203例，女性58例，年齡44～89歲，中位年齡69歲。根據(jù)手術(shù)后是否出現(xiàn)呼吸衰竭，分為呼吸衰竭組(n=34)與無呼吸衰竭組(n=227)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前均經(jīng)過胃鏡病理活檢確診為食管癌；②經(jīng)檢查排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，可手術(shù)切除的食管癌患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①接受非McKeown食管切除術(shù)的食管癌患者；②行姑息性手術(shù)的患者；③臨床數(shù)據(jù)不完整影響統(tǒng)計分析的患者。

1.2 方法 本研究采用回顧性分析，收集安徽省腫瘤醫(yī)院胸外科電子病歷系統(tǒng)出院患者的相關(guān)資料，包括患者年齡、性別、身體質(zhì)量指數(shù)(body weight index,BMI)、吸煙史、第1秒鐘用力呼吸容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、分鐘最大通氣量(maximal ventilatory volume,MVV)、術(shù)前呼吸系統(tǒng)合并癥，氣管插管方式(單腔管氣管插管或雙腔氣管插管)、手術(shù)方式(是否采用胸腔鏡手術(shù))、手術(shù)時間、術(shù)中補(bǔ)液量、胸腔粘連情況、術(shù)后白蛋白水平、吻合口瘺等指標(biāo)。 McKeown食管癌術(shù)后呼吸功能衰竭是指患者在接受 McKeown食管切除術(shù)后不同時間段出現(xiàn)胸悶、呼吸困難、煩躁不安，呼吸空氣情況下動脈血?dú)鈾z查示氧分壓<60 mmHg (1 mmHg≈0.133 kPa)和或二氧化碳分壓>50 mmHg或行氣管插管呼吸機(jī)支持呼吸的患者，所有患者均轉(zhuǎn)至重癥監(jiān)護(hù)病房行呼吸支持。術(shù)后血清白蛋白低于30 g/L，為術(shù)后低蛋白血癥。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 在261例患者中，腔鏡手術(shù)242例，開放手術(shù)19例，其中發(fā)生呼吸衰竭34例，呼吸衰竭發(fā)生率為13.00%。

2.2 單因素分析 兩組患者的年齡、呼吸系統(tǒng)合并癥、術(shù)中補(bǔ)液量、胸腔廣泛粘連、術(shù)后吻合口瘺、術(shù)后低蛋白血癥、FEV1、MVV實測值/預(yù)計值(MVV%)等因素進(jìn)行比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而兩組在手術(shù)方式、性別、BMI、吸煙史、氣管插管類型、手術(shù)時間等因素比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭的單因素分析

續(xù)表1

2.3 多因素logistic回歸分析 根據(jù)單因素分析結(jié)果，選取兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)[計量資料(年齡、FEV1、MVV%、術(shù)中補(bǔ)液量)以原值帶入，計數(shù)資料(呼吸系統(tǒng)合并癥，胸腔廣泛粘連、術(shù)后低白蛋白血癥、吻合口瘺)以(否=0，是=1)賦值]作為自變量，以術(shù)后是否發(fā)生呼吸衰竭作為因變量(0=否，1=是)，進(jìn)行二分類多因素logistic后退回歸分析，結(jié)果顯示：年齡、術(shù)中補(bǔ)液量、術(shù)后低蛋白血癥、吻合口瘺、胸腔廣泛粘連是McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭的獨(dú)立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭的多因素logistic回歸分析

2.4 Nomogram預(yù)測模型建立及受試者工作者特征曲線繪制 根據(jù)多因素logistic回歸分析結(jié)果，年齡、術(shù)中補(bǔ)液量、術(shù)后低蛋白血癥、吻合口瘺、胸腔廣泛粘連作為食管癌術(shù)后呼吸衰竭的獨(dú)立危險因素。使用R(R4.1.0)軟件，依據(jù)5個食管癌術(shù)后呼吸衰竭的獨(dú)立危險因素建立 Nomogram預(yù)測模型，根據(jù)危險因素得分，預(yù)測患者術(shù)后呼吸衰竭發(fā)生的風(fēng)險。見圖1。利用SPSS軟件，根據(jù)多因素logistic回歸分析生成的該模型下的預(yù)測值PRE_1作為檢驗變量，將呼吸衰竭作為狀態(tài)變量，并設(shè)定狀態(tài)變量的值為1，繪制ROC曲線，AUC為0.848(95%CI:0.772～0.925,P<0.001)，表明預(yù)測價值較高。見圖2。Hosmer-Lemeshow檢驗顯示模型擬合度較高(χ2=8.797,P=0.360)。

圖1 McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭的Nomogram預(yù)測模型

圖2 McKeown食管癌術(shù)后呼吸衰竭預(yù)測模型的ROC曲線

3 討論

食管癌是我國常見的消化道惡性腫瘤，手術(shù)在食管的綜合治療中占有重要地位。由于食管特殊的解剖結(jié)構(gòu)，食管癌容易出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，McKeown食管切除術(shù)應(yīng)用比較廣泛。呼吸衰竭作為食管癌術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥,其發(fā)生率為9.0%～18.8%[3-4]。最近研究[5-7]表明術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生可能影響接受食管癌手術(shù)患者的預(yù)后。因此，需要臨床醫(yī)師早期發(fā)現(xiàn)術(shù)后呼吸衰竭，盡早干預(yù)，并在一定程度上降低呼吸衰竭的發(fā)生。

隨著技術(shù)水平的進(jìn)步，年齡不在是手術(shù)的禁忌證，越來越的高齡食管癌患者接受手術(shù)治療。高齡患者身體機(jī)能逐步下降，呼吸代償功能降低，加上術(shù)后管理難度提高，容易導(dǎo)致術(shù)后呼吸衰竭的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)年齡為食管癌術(shù)后的危險因素,與既往研究[8]相仿。

食管癌手術(shù)對呼吸功能影響主要體現(xiàn)在以下4個方面：①術(shù)后的疼痛以及胸壁、神經(jīng)的損傷，造成咳嗽無力；②術(shù)中反復(fù)對肺組織的擠壓，導(dǎo)致肺挫傷；③胸腔管胃對肺組織壓迫，呼吸運(yùn)動幅度受限，削弱了咳痰效果；④食管癌術(shù)中單肺通氣，術(shù)側(cè)肺萎陷，肺表面活性受損，影響術(shù)后肺功能的恢復(fù)[2,9]。根據(jù)對術(shù)前肺功能的評估，進(jìn)一步判斷患者對手術(shù)的耐受力有重要的意義。既往研究[10-11]表明FEV1及MVV%與術(shù)后患者的呼吸衰竭發(fā)生相關(guān)。進(jìn)行多因素分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EV1、MVV%、呼吸系統(tǒng)合并癥，這幾項因素并不是術(shù)后呼吸衰竭的獨(dú)立危險因素。吸煙會增加圍手術(shù)期呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生[4,12]，戒煙時間越短越容易發(fā)生術(shù)后肺部并發(fā)癥[13-14]。而本研究中大多數(shù)患者的肺功能為呼吸道準(zhǔn)備前的肺功能。另外，吸煙患者術(shù)前大多數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格戒煙至少1周，術(shù)前所有患者都進(jìn)行呼吸道霧化準(zhǔn)備及呼吸訓(xùn)練，因此積極的術(shù)前準(zhǔn)備、嚴(yán)格的術(shù)后管理尤為重要。

食管癌患者確診后往往出現(xiàn)不同程度的營養(yǎng)不良及體重下降，營養(yǎng)不良與術(shù)后多種并發(fā)癥發(fā)現(xiàn)相關(guān)，本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前BMI值不是術(shù)后呼吸衰竭的危險因素。而術(shù)后低蛋白血癥為食管癌術(shù)后呼吸衰竭的獨(dú)立危險因素。既往研究[15]表明，食管癌手術(shù)后低蛋白血癥的患者出現(xiàn)肺部感染的風(fēng)險較大。食管癌術(shù)后較低的白蛋白水平明顯增加了術(shù)后呼吸呼吸衰竭發(fā)生的風(fēng)險[16]。這可能由于低蛋白血癥導(dǎo)致血漿膠體滲透壓降低，從而導(dǎo)致肺水腫，從而引起氣體彌散功能降低以及通氣血流比例下降。另一方面，低蛋白血癥患者免疫功能降低，容易引起肺部感染，從而導(dǎo)致呼吸衰竭。另外血清白蛋白也形成部分急性期反應(yīng)蛋白，因此低蛋白血癥也反應(yīng)了臨床狀態(tài)的惡化或炎癥的持續(xù)增加，低蛋白血癥還可以減少藥物的作用[17-19]。因此術(shù)后需要加強(qiáng)對術(shù)后患者白蛋白水平監(jiān)測，對低蛋白血癥的高風(fēng)險人群進(jìn)行盡早干預(yù)。

食管癌手術(shù)期間的液體管理是麻醉和外科醫(yī)師關(guān)注的重要的問題。分析發(fā)現(xiàn)術(shù)中補(bǔ)液量為食管癌術(shù)后呼吸功能衰竭的危險因素。食管癌術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率很高，這可能因為液體超負(fù)荷，從而導(dǎo)致肺間質(zhì)水腫。食管切除術(shù)中實時目標(biāo)導(dǎo)向治療可以降低圍手術(shù)期間縱膈炎、管胃壞死發(fā)生率，以及ICU住院時間[20]，但亦有研究[21]表明術(shù)中液體管理不能減少術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率及轉(zhuǎn)ICU發(fā)生率。目前限制性液體管理策略是基于術(shù)中術(shù)中監(jiān)測指標(biāo)指導(dǎo)，理想的液體管理策略仍待進(jìn)一步研究。

食管癌術(shù)后吻合口瘺往往延長住院時間，部分可能影響患者呼吸功能。本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后吻合口瘺的發(fā)生為食管癌術(shù)后呼吸衰竭的危險因素。McKeown食管癌切除術(shù)后行頸部吻合，但是通過對于術(shù)后復(fù)查CT，發(fā)現(xiàn)一部分患者的吻合口往往下降至胸腔。因此，當(dāng)患者出現(xiàn)吻合口瘺時，這部分患者往往瘺進(jìn)胸腔，導(dǎo)致胸腔感染，影響患者呼吸，引起呼吸衰竭。因此，術(shù)中吻合時盡量提高吻合口的位置。

多因素分析顯示胸腔粘連與術(shù)后呼吸衰竭的發(fā)生相關(guān)，胸腔粘連患者手術(shù)時間往往較長，分離粘連過程加重了肺組織的機(jī)械損傷。對于這部分術(shù)后往往放置2根胸腔引流管，加重了患者術(shù)后疼痛的發(fā)生影響患者術(shù)后活動，另外術(shù)后肺部漏氣容以及其容易引起皮下氣腫和胸腔感染，這可能和呼吸衰竭存在一定關(guān)聯(lián)。

眾所周知，開放的食管癌手術(shù)作為傳統(tǒng)的手術(shù)方式，操作胸腔鏡手術(shù)簡單，但創(chuàng)傷較大，術(shù)后患者恢復(fù)慢，胸腔鏡手術(shù)創(chuàng)傷小、患者恢復(fù)活動較快，但操作較復(fù)雜。目前關(guān)于微創(chuàng)食管癌切除手術(shù)能否降低術(shù)后呼吸衰竭的發(fā)生仍有爭議，既往研究[4,22]表明微創(chuàng)食管切除術(shù)后并發(fā)癥較開放手術(shù)下降，但在術(shù)后衰竭發(fā)生率方面，兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但近期的回顧性分析發(fā)現(xiàn)微創(chuàng)McKeown食管切除術(shù)減少了術(shù)后呼吸功能不全的發(fā)生[23]。而本研究發(fā)現(xiàn)開胸食管癌不是術(shù)后呼吸衰竭的危險因素。目前仍需要進(jìn)一步研究來說明。

綜上所述，年齡、術(shù)中補(bǔ)液量、術(shù)后低蛋白血癥、吻合口瘺和胸腔廣泛粘連是食管癌術(shù)后呼吸衰竭的危險因素。因此，手術(shù)術(shù)中規(guī)范精細(xì)操作，術(shù)前積極準(zhǔn)備，控制術(shù)中補(bǔ)液量，圍手術(shù)期嚴(yán)密監(jiān)測，及時糾正術(shù)后低蛋白血癥和減少吻合口瘺的發(fā)生是預(yù)防食管癌術(shù)后呼吸衰竭發(fā)生的重要手段。另外，通過建立Nomogram預(yù)測模型，為食管術(shù)后呼吸衰竭提供數(shù)字化評估工具。由于本次研究為本科單中心數(shù)據(jù)，目前仍需要多中心、大樣本的臨床數(shù)據(jù)來進(jìn)一步驗證。