西藏高海拔地區(qū)人群非心胸外科手術(shù)術(shù)中低氧血癥的危險(xiǎn)因素：前瞻性隊(duì)列研究

段函宇，朱倩梅，次仁德吉，李 藝，苗煦涵，張?jiān)絺悾瑒⒆蛹?，拉巴次仁，?樂(lè)，黃宇光

1西藏自治區(qū)人民醫(yī)院麻醉科，拉薩 850000 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院 2麻醉科 3醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中心，北京 100730

西藏自治區(qū)平均海拔在4000 m以上，屬于典型的高海拔地區(qū)，其呈現(xiàn)為獨(dú)特的高寒、低氧環(huán)境特點(diǎn)，以致長(zhǎng)期居住于該地區(qū)的居民動(dòng)脈血氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)和血氧飽和度(saturation of blood oxygen，SpO2)較平原地區(qū)居民降低，此類(lèi)人群在非心胸外科手術(shù)中低氧的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)更高，并可能對(duì)患者預(yù)后產(chǎn)生不良影響，但相關(guān)研究較匱乏[1-2]。本研究首次分析了西藏高海拔地區(qū)人群行全身麻醉非心胸外科手術(shù)術(shù)中低氧血癥的發(fā)生率及其危險(xiǎn)因素，并簡(jiǎn)要分析術(shù)中低氧血癥對(duì)患者圍術(shù)期預(yù)后的影響，以期為該類(lèi)手術(shù)患者低氧血癥的臨床防治提供參考。

表1 161例行全身麻醉非心胸外科手術(shù)患者的臨床資料

表2 術(shù)中低氧血癥與非術(shù)中低氧血癥患者臨床資料比較

表3 全身麻醉非心胸外科手術(shù)術(shù)中低氧血癥危險(xiǎn)因素的多因素Logistic回歸分析結(jié)果

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究為單中心前瞻性隊(duì)列研究。研究對(duì)象為2021年6月1日至2022年8月31日西藏自治區(qū)人民醫(yī)院行全身麻醉的非心胸外科手術(shù)患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)居住地海拔高于3000 m，持續(xù)居住5年以上；(2)年齡≥50歲；(3)全身麻醉手術(shù)，手術(shù)類(lèi)別包括腹腔和腹膜后手術(shù)(含腹腔鏡手術(shù))、血管外科手術(shù)、骨科手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)、頭頸外科手術(shù)等。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)急診手術(shù)；(2)美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級(jí)為V級(jí)及以上。

本研究已于國(guó)際臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心(Clinicaltrials.gov)注冊(cè)(注冊(cè)號(hào)：NCT04819698)，并通過(guò)西藏自治區(qū)人民醫(yī)院倫理審查委員會(huì)審批(審批號(hào)：ME-TBHP-20-26)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前評(píng)估

所有患者均完善常規(guī)術(shù)前檢查，前瞻性收集患者臨床資料，包括一般資料(性別、年齡、民族、吸煙史、居住地等)、既往史[高血壓、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)、哮喘等]、體格檢查(體質(zhì)量指數(shù))、術(shù)前檢查[SpO2、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)水平、超聲心動(dòng)圖等]。

1.2.2 圍術(shù)期管理

所有患者均無(wú)麻醉前用藥。入室后建立外周靜脈通道，監(jiān)測(cè)SpO2、血壓、心率、心電圖及呼氣末二氧化碳分壓。術(shù)中監(jiān)測(cè)患者生命體征，維持血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn)，常規(guī)進(jìn)行體溫監(jiān)測(cè)及保護(hù)。記錄手術(shù)類(lèi)別、ASA分級(jí)、麻醉方式(包括靜脈麻醉和靜吸復(fù)合麻醉)。

1.2.3 結(jié)局指標(biāo)定義

(1)主要結(jié)局指標(biāo)：術(shù)中低氧血癥，其定義為各種原因?qū)е滦g(shù)中PaO2<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或SpO2<90%，持續(xù)時(shí)間大于10 min[3]。術(shù)中出現(xiàn)低氧血癥后首先進(jìn)行病因分析，如肺部基礎(chǔ)疾病、急性肺水腫、肺栓塞、痰液阻塞氣管導(dǎo)管、低血壓等，針對(duì)病因進(jìn)行相應(yīng)處理并適當(dāng)調(diào)節(jié)呼吸參數(shù)，包括手法肺復(fù)張、滴定呼氣末正壓壓力以降低驅(qū)動(dòng)壓等保護(hù)性通氣策略。

(2)次要結(jié)局指標(biāo)：圍術(shù)期心臟不良事件及術(shù)后轉(zhuǎn)歸指標(biāo)。圍術(shù)期心臟事件包括術(shù)中至術(shù)后30 d出現(xiàn)的不穩(wěn)定心絞痛、心肌梗死、充血性心力衰竭、新發(fā)心律失常(心動(dòng)過(guò)緩、心動(dòng)過(guò)速、頻發(fā)室性期前收縮、陣發(fā)性室上性心動(dòng)過(guò)速、心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)、心室顫動(dòng)、室性心動(dòng)過(guò)速、二度Ⅱ型及三度房室傳導(dǎo)阻滯)、心源性猝死。術(shù)后轉(zhuǎn)歸指標(biāo)包括術(shù)后是否轉(zhuǎn)入ICU、非心臟術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)后住院時(shí)間及總住院時(shí)間。

1.3 樣本量估算

根據(jù)Kendall樣本量粗略估計(jì)方法，樣本量至少為自變量數(shù)目的5～10倍。本研究預(yù)期調(diào)查12個(gè)與術(shù)中低氧血癥相關(guān)的自變量，假設(shè)樣本量為自變量的5倍，術(shù)中低氧血癥發(fā)生率為30%，經(jīng)估算所需樣本量約為180例。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。年齡、體質(zhì)量指數(shù)、術(shù)前SpO2等非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位數(shù))表示，其中體質(zhì)量指數(shù)的組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。為增加分析結(jié)果的可解釋性，結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道、臨床意義及實(shí)踐[4-5]，術(shù)中低氧血癥危險(xiǎn)因素篩選時(shí)將年齡、術(shù)前SpO2、術(shù)前肺動(dòng)脈壓等計(jì)量資料轉(zhuǎn)化為二分類(lèi)變量，組間比較采用卡方檢驗(yàn)。性別、ASA分級(jí)、吸煙史等計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)(百分?jǐn)?shù))表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)和Fisher精確概率法。采用多因素Logistic回歸法分析術(shù)中低氧血癥的危險(xiǎn)因素。雙側(cè)檢驗(yàn)，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料

共入選符合納入與排除標(biāo)準(zhǔn)的全身麻醉非心胸外科手術(shù)患者161例(受限于病例數(shù)，未達(dá)到預(yù)期樣本量)。其中男性71例(44.1%)，女性90例(55.9%)；年齡59(54，65)歲(范圍：50～91歲)；藏族居民153例(95.0%)；146例(90.7%)居住地海拔大于3500 m；9例(5.6%)發(fā)生術(shù)中低氧血癥。161例患者的臨床資料見(jiàn)表1。

2.2 術(shù)中低氧血癥危險(xiǎn)因素的單因素分析

單因素分析結(jié)果顯示，術(shù)中低氧血癥患者術(shù)前SpO2≤85%(P=0.024)、Hb≥170 g/L(P=0.034)的比例均高于非術(shù)中低氧血癥患者，見(jiàn)表2。

2.3 術(shù)中低氧血癥危險(xiǎn)因素的多因素分析

鑒于目前臨床尚無(wú)針對(duì)術(shù)中低氧血癥危險(xiǎn)因素的公認(rèn)意見(jiàn)，本研究將單因素分析中P<0.2的指標(biāo)作為自變量，是否發(fā)生術(shù)中低氧血癥為因變量，納入多因素Logistic回歸分析模型，以進(jìn)一步篩選行全身麻醉非心胸外科手術(shù)患者發(fā)生術(shù)中低氧血癥的危險(xiǎn)因素。由于自變量均為二分類(lèi)變量，分別賦值為0或1，自變量的篩選方式為向前選擇法。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，術(shù)前SpO2≤85%、術(shù)前Hb≥170 g/L、術(shù)前肺動(dòng)脈壓≥40 mm Hg是高海拔地區(qū)人群行全身麻醉非心胸外科手術(shù)出現(xiàn)術(shù)中低氧血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(表3)。

2.4 術(shù)中低氧血癥對(duì)患者預(yù)后的影響

161例患者中，共28例發(fā)生圍術(shù)期心臟并發(fā)癥，其中18例為術(shù)中發(fā)生，8例為術(shù)后發(fā)生，2例為術(shù)中與術(shù)后均發(fā)生。3例發(fā)生非心臟術(shù)后并發(fā)癥(均為非術(shù)中低氧血癥患者)，包括術(shù)后出血行二次手術(shù)2例，術(shù)后腦梗死1例。術(shù)中低氧血癥患者圍術(shù)期心臟不良事件發(fā)生率較非術(shù)中低氧血癥患者顯著增加(P=0.002)，見(jiàn)表4。

表4 術(shù)中低氧血癥與非術(shù)中低氧血癥患者預(yù)后指標(biāo)比較

3 討論

本研究基于前瞻性收集的161例患者臨床資料，探究了西藏高海拔地區(qū)全身麻醉非心胸外科手術(shù)術(shù)中低氧血癥發(fā)生現(xiàn)況及其可能的危險(xiǎn)因素，并對(duì)術(shù)中低氧血癥與圍術(shù)期預(yù)后的相關(guān)性進(jìn)行了初步分析。結(jié)果顯示，行全身麻醉非心胸外科手術(shù)人群術(shù)中低氧血癥發(fā)生率為5.6%(9/161)，術(shù)前SpO2≤85%、術(shù)前Hb≥170 g/L、術(shù)前肺動(dòng)脈壓≥40 mm Hg是其獨(dú)立危險(xiǎn)因素；相較于非術(shù)中低氧血癥者，術(shù)中低氧血癥人群圍術(shù)期心臟不良事件發(fā)生率顯著升高(55.6%比15.1%，P=0.002)。

3.1 術(shù)中低氧血癥的危險(xiǎn)因素

由于手術(shù)創(chuàng)傷的緣故，心胸外科手術(shù)患者術(shù)中發(fā)生低氧血癥較常見(jiàn)；對(duì)于非心胸外科手術(shù)患者而言，由于術(shù)中心肺功能降低，以及受手術(shù)體位、麻醉因素、患者年齡等因素的影響，亦可發(fā)生術(shù)中低氧血癥。對(duì)于高海拔地區(qū)人群，由于長(zhǎng)期居住環(huán)境中氧分壓降低，導(dǎo)致其合并不同程度的慢性低氧血癥，故術(shù)中低氧血癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)更高，但目前尚缺乏高海拔地區(qū)患者術(shù)中低氧血癥發(fā)生現(xiàn)況及其危險(xiǎn)因素的相關(guān)研究。本研究結(jié)果顯示，161例行全身麻醉非心胸外科手術(shù)高海拔地區(qū)居民的術(shù)中低氧血癥發(fā)生率為5.6%，較平原地區(qū)人群增高(超過(guò)5 min的術(shù)中低氧血癥發(fā)生率為1.01%～1.95%)[6]。

本研究多因素Logistic回歸分析顯示，術(shù)前SpO2≤85%、Hb≥170 g/L以及肺動(dòng)脈壓≥40 mm Hg是高海拔地區(qū)人群行全身麻醉非心胸外科手術(shù)出現(xiàn)術(shù)中低氧血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。術(shù)前SpO2≤85%提示患者已處于低氧或缺氧狀態(tài)，若得不到及時(shí)有效的通氣管理，術(shù)中低氧血癥發(fā)生率明顯增高。雖然紅細(xì)胞生成增多可在一定程度上增加血液攜氧能力，以適應(yīng)高海拔地區(qū)低氧分壓的環(huán)境特征，但紅細(xì)胞過(guò)度增多亦可能導(dǎo)致慢性高原病等適應(yīng)不良綜合征[7]。文獻(xiàn)顯示，長(zhǎng)期高原低氧環(huán)境所致的紅細(xì)胞增多癥或高血紅蛋白血癥與心臟及代謝相關(guān)不良事件風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，進(jìn)而可能誘發(fā)術(shù)中低氧血癥[8-10]。高海拔地區(qū)人群因長(zhǎng)期處于低氧環(huán)境，多存在因缺氧性肺血管收縮導(dǎo)致的肺動(dòng)脈高壓、右心后負(fù)荷增加，甚至右心結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，肺動(dòng)脈高壓一方面可降低患者術(shù)中對(duì)低氧的耐受性，誘發(fā)低氧血癥；另一方面術(shù)中低氧血癥可引起肺動(dòng)脈壓進(jìn)一步升高，進(jìn)而形成不良循環(huán)，以致術(shù)中低氧血癥風(fēng)險(xiǎn)增加。

3.2 術(shù)中低氧血癥對(duì)患者預(yù)后的影響

除影響術(shù)后傷口愈合外[11]，術(shù)中持續(xù)性低氧血癥可造成代謝紊亂，以致全身多臟器損傷[12]，尤以對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的影響最為顯著。輕度缺氧時(shí)即可引起心率增快、心肌收縮力增強(qiáng)、心臟做功增加，嚴(yán)重缺氧則可直接抑制心臟活動(dòng)，造成心肌缺血性損傷。對(duì)于長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)的人群，存在慢性缺氧和肺小動(dòng)脈收縮的生理基礎(chǔ)，術(shù)中低氧血癥誘發(fā)的肺動(dòng)脈壓升高可進(jìn)一步加重右心室負(fù)荷，進(jìn)而增加圍術(shù)期心臟并發(fā)癥及其他不良事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[13]。一項(xiàng)評(píng)估高海拔地區(qū)常住居民低氧血癥程度與心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)之間關(guān)系的隊(duì)列研究顯示，靜息SpO2每降低5%，心臟代謝異常的風(fēng)險(xiǎn)可增加數(shù)倍[14]。本研究結(jié)果顯示，非術(shù)中低氧血癥患者圍術(shù)期心臟不良事件發(fā)生率為15.1%，而在術(shù)中低氧血癥人群中此數(shù)據(jù)高達(dá)55.6%，進(jìn)一步驗(yàn)證了術(shù)中低氧血癥患者更易發(fā)生圍術(shù)期心臟不良事件的結(jié)論。

對(duì)于存在術(shù)中低氧血癥高風(fēng)險(xiǎn)的高海拔地區(qū)人群，術(shù)前積極改善基礎(chǔ)疾病并適當(dāng)糾正低氧血癥具有重要臨床意義。全軍麻醉與復(fù)蘇學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)聯(lián)合中華醫(yī)學(xué)會(huì)麻醉學(xué)分會(huì)制定的《高原環(huán)境戰(zhàn)創(chuàng)傷麻醉共識(shí)(2019)》建議高海拔地區(qū)人群在術(shù)前、術(shù)后充分吸氧(6～8 h/d)，以提供富氧條件，減少低氧血癥發(fā)生[15]。此外，高流量鼻導(dǎo)管氧療是臨床改善低氧血癥非常有效的簡(jiǎn)易措施[16-19]。術(shù)前SpO2≤85%的高海拔地區(qū)人群予以高流量鼻導(dǎo)管氧療，可能有助于改善圍術(shù)期低氧血癥，進(jìn)而降低圍術(shù)期心臟不良事件發(fā)生率并改善患者預(yù)后。對(duì)于久居高原地區(qū)的人群，Hb增高為一種代償機(jī)制，術(shù)前不宜對(duì)Hb水平進(jìn)行特殊干預(yù)，但可通過(guò)健康宣教的方式鼓勵(lì)其進(jìn)行日常生活方式的調(diào)整，如戒煙、適當(dāng)運(yùn)動(dòng)等，以改善心肺功能，優(yōu)化基礎(chǔ)Hb水平[20]。對(duì)于術(shù)前存在肺動(dòng)脈壓≥40 mm Hg的擇期或限期手術(shù)患者，應(yīng)進(jìn)行充分的術(shù)前評(píng)估，必要時(shí)先進(jìn)行肺動(dòng)脈高壓的相關(guān)治療，以提高患者圍術(shù)期心肺儲(chǔ)備功能。

本研究局限性：(1)觀察指標(biāo)受限，可能存在其他影響術(shù)中低氧血癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的參數(shù)未納入分析；(2)術(shù)中低氧血癥與患者預(yù)后相關(guān)性的確切結(jié)論尚需多因素分析排除混雜因素的影響；(3)出現(xiàn)低氧血癥的病例數(shù)較少(僅9例)，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)分析效能降低，未來(lái)需開(kāi)展大樣本多中心研究以探索術(shù)中低氧血癥的影響因素。雖然存在多方面不足，但本研究結(jié)果亦可在一定程度上為臨床醫(yī)生優(yōu)化圍術(shù)期氧合提供證據(jù)支撐。

綜上，術(shù)前低氧、高血紅蛋白血癥以及肺動(dòng)脈高壓是高海拔地區(qū)居民行全身麻醉非心胸手術(shù)術(shù)中出現(xiàn)低氧血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，應(yīng)充分完善術(shù)前檢查，并積極糾正術(shù)中低氧血癥的危險(xiǎn)因素，以改善患者預(yù)后。

作者貢獻(xiàn)：段函宇、次仁德吉、苗煦涵負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集；朱倩梅、李藝、張?jiān)絺?、劉子嘉?fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析、論文撰寫(xiě)；段函宇、劉子嘉、拉巴次仁、申樂(lè)、黃宇光負(fù)責(zé)研究設(shè)計(jì)及論文修訂。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突