BMI 聯合術前氧合指數對Stanford A 型主動脈夾層術后低氧血癥的預測價值

趙金珍，呂萍，朱鵬，杜松林，萬俊，安冬琪，鄭少憶

南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院心血管外科，廣東廣州 510515

主動脈夾層(aortic dissection，AD)是一種威脅人類健康和生命的重大疾病，發(fā)病率為(2.6～6.0)/10萬，病死率高達90%[1-2]。主動脈夾層根據累及的范圍分為Stanford A 型主動脈夾層(Stanford type A aortic dissection，TAAD)和Stanford B 型主動脈夾層，其中TAAD 更常見，死亡風險更高，早期診斷和盡早接受手術治療是降低病死率、改善預后的有效方法[3]。近年來，手術方式和體外循環(huán)技術的不斷改進使TAAD 患者術后并發(fā)癥發(fā)生率有所下降，然而低氧血癥的發(fā)生率仍然較高，國內外文獻報道TAAD 患者術后低氧血癥發(fā)生率為28.4%～56.9%[4-6]，低氧血癥的出現明顯延長了呼吸機使用時間和ICU停留時間，進而使住院時間延長，并增加了院內感染的風險，嚴重影響患者的早期康復。本研究探討TAAD 患者術后發(fā)生低氧血癥的危險因素，以期為臨床預防和治療相關的低氧血癥提供臨床依據，更好地促進患者術后康復，并改善預后。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2018 年1 月－2021 年6 月南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院收治的146例診斷為TAAD的患者進行回顧性分析，其中男127 例、女19 例，年齡(51.5±12.9)歲。本研究獲南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院倫理委員會審批(NFEC-2021-074)。

1.2 納入標準 (1)具有胸腹主動脈增強CT(computerized tomography angiography，CTA)結果，明確診斷為TAAD；(2)接受升主動脈置換[和(或)主動脈瓣置換、主動脈竇部成形、冠狀動脈旁路移植術]、主動脈弓全弓置換、降主動脈支架置入術；

(3)年齡>18 歲且<80 歲；(4)術前及術后24 h 內動態(tài)監(jiān)測血氣分析。

1.3 排除標準 (1)術中或術后24 h內死亡無法評估氧合情況；(2)各種原因導致血氣分析缺失；(3)合并肝腎衰竭。

1.4 分組 根據柏林定義對急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)的診斷標準，將術后24 h 內氧合指數PaO2/FiO2≤200 mmHg 作為低氧血癥的診斷標準，不同研究中心評估術后低氧血癥的時間在術后24～72 h[4,7]，因本研究是評價術前因素及術中情況對發(fā)生低氧血癥的影響，因此選取術后24 h 作為評估低氧血癥發(fā)生的時間。根據患者術后24 h 內最低的氧合指數分為低氧血癥組(PaO2/FiO2≤200 mmHg，n=67) 與 非 低 氧 血 癥 組(PaO2/FiO2>200 mmHg，n=79)。并根據WHO對亞洲人群體重指數(BMI)[8]的劃分標準，將所有患者分為低體重(BMI<18.5 kg/m2，n=5)、正常體重(BMI 18.5～22.9 kg/m2，n=29)、超 重(23.0～24.9 kg/m2，n=38)、一級肥胖(BMI 25.0～29.9 kg/m2，n=56)和二級肥胖(BMI≥30.0 kg/m2，n=18)。

1.5 手術治療 所有患者均接受改良孫氏手術。患者常規(guī)采用靜脈吸入復合麻醉，首先游離右腋動脈、右側股動脈，胸骨正中開胸后游離無名靜脈、主動脈弓、頭臂干、左頸總動脈、左鎖骨下動脈，右心房插靜脈引流管，右上肺靜脈插左心引流管，轉機降溫開始體外循環(huán)，阻斷升主動脈后經冠狀動脈開口灌注心臟停搏液，處理主動脈根部病變。繼續(xù)降溫至25 ℃后停循環(huán)，阻斷頭臂干、左頸總動脈、左鎖骨下動脈，開放主動脈行雙側腦灌注，升主動脈遠端剖開主動脈弓至左頸總動脈開口處，遠端置入人工支架血管隔絕假腔。將四分支血管主干遠端與人工支架血管近端端端吻合，阻斷四分支人工血管主干近端及其余分支，排氣后恢復循環(huán)，將左頸總動脈、左鎖骨下動脈遠端與四分支血管相應分支端端吻合，升主動脈近端與四分支血管近端端端吻合，頭低位排氣，開放四分支血管主干，心臟復跳，最后將頭臂干近端與四分支血管相應分支行端端吻合后復溫，撤離體外循環(huán)，完成手術。

1.6 數據采集及分析 收集患者人口統計學資料(性別、年齡、BMI等)，記錄患者吸煙史、并發(fā)癥、發(fā)病至手術時間、術前氧合指數、術前C 反應蛋白(CRP)、D-二聚體等術前臨床資料，并記錄患者體外循環(huán)時間、深低溫停循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、術中輸血成分和量等術中情況，以及術后24 h 內血氣分析結果、術后氣管插管時間、術后ICU 停留時間、總住院時間及院內死亡情況等術后臨床結局。將低氧血癥組與非低氧血癥組患者圍手術期臨床資料進行單因素分析，將差異有統計學意義的變量(P<0.05)納入多因素logistic回歸分析，確定術后低氧血癥的獨立危險因素。按照不同BMI進行亞組分析，比較不同BMI 分組患者術后低氧血癥發(fā)生率。為進一步探究BMI 和術前氧合指數對術后低氧血癥的影響，分別以BMI 和術前氧合指數作為檢驗變量，以術后低氧血癥發(fā)生率為狀態(tài)變量，繪制受試者工作特征(receiver operator character，ROC)曲線，利用約登指數尋找最佳截斷值。

1.7 統計學處理 采用SPSS 20.0 軟件進行統計分析。符合正態(tài)分布的計量資料以x±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M(Q1，Q3)表示，組間比較采用秩和檢驗；計數資料以例(%)表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法；采用logistic 回歸模型分析TAAD 患者術后低氧血癥發(fā)生的危險因素，并采用ROC曲線尋找最佳截斷值。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者一般臨床資料比較 146 例TAAD 患者中，67 例術后發(fā)生低氧血癥，低氧血癥發(fā)生率為45.9%。低氧血癥組BMI(P<0.001)、高血壓(P<0.001)，以及谷丙轉氨酶(P=0.022)、肌酐(P=0.021)和CRP(P=0.005)水平明顯高于非低氧血癥組，而術前氧合指數(P<0.001)、馬凡綜合征(P=0.013)明顯低于非低氧血癥組。但兩組間年齡、性別、吸煙史、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)、發(fā)病至手術時間、白細胞計數、D-二聚體、白蛋白、腦利鈉肽前體水平等差異無統計學意義(P>0.05)(表1)。

表1 Stanford A型夾層患者臨床資料分析Tab.1 Clinical characteristics of patients with Type-A Aortic Dissection

2.2 兩組患者術中情況比較 低氧血癥組患者手術時間和體外循環(huán)時間明顯長于非低氧血癥組(P=0.035，P=0.047)，且術后低氧血癥組患者假腔內血栓形成發(fā)生率明顯高于非低氧血癥組(P=0.02)，而兩組間術中深低溫停循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、血漿和紅細胞輸注量差異無統計學意義(P>0.05)(表2)。

表2 Stanford A型夾層患者術中情況比較Tab.2 Comparison of operation details of patients with type-A aortic dissection

2.3 兩組患者術后臨床結局比較 與非低氧血癥組比較，低氧血癥組患者機械通氣時間及ICU 停留時間明顯延長(P<0.001，P=0.039)，且院內病死率明顯增高(P=0.011)，但兩組間總住院時間、術后需體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)、連續(xù)腎臟替代療法(continuous renal replacement therapy，CRRT)及主動脈球囊反搏(intra-aortic balloon pump，IABP)輔助治療差異無統計學意義(P>0.05，表3)。

表3 Stanford A型夾層患者術后臨床結局分析Tab.3 Analysis of postoperative clinical outcomes of patients with type-A aortic dissection

2.4 兩組患者術后低氧血癥的危險因素分析 將有統計學差異的變量納入多因素logistic 回歸模型，最終納入BMI和術前氧合指數2個變量，其中，BMI高是Stanford A型夾層患者術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素(OR=1.701，95%CI 1.277～2.266，P<0.001)，而術前氧合指數高是Stanford A型夾層患者術后發(fā)生低氧血癥的保護性因素(OR=0.987，95%CI 0.979～0.996，P=0.004)。

2.5 不同BMI分級患者的術后低氧血癥發(fā)生率 隨著BMI 分級的增高，低氧血癥發(fā)生率也隨之增高，低體重患者均未出現低氧血癥，而二級肥胖患者術后均合并低氧血癥(P<0.001，圖1)。

圖1 不同BMI分級TAAD患者的術后低氧血癥發(fā)生率Fig.1 Incidence of postoperative hypoxemia in TAAD patients with different BMI grades

2.6 BMI 和術前氧合指數對TAAD 患者術后低氧血癥的預測價值 ROC 曲線分析顯示，BMI 和術前氧合指數的預測價值均較好。BMI 的曲線下面積(AUC)為0.848，95%CI 為0.782～0.914，最佳截斷值為25.8 kg/m2，敏感度為77.8%，特異度為80.3%。術前氧合指數的AUC 為0.808，95%CI 為0.729～0.887，最佳截斷值為265 mmHg，敏感度為66.1%，特異度為82.0%(圖2)。

圖2 BMI 和術前氧合指數預測TAAD 患者術后低氧血癥的ROC曲線分析Fig.2 Receiver operator characteristic curve of BMI and preoperative oxygenation index predicting postoperative hypoxemia in TAAD

3 討 論

TAAD 作為一種高致死性的心血管急癥，隨著時間延長病死率明顯升高，在發(fā)病第1 天時，每小時的病死率可達1%～2%，發(fā)病1 周內的病死率高達50%[9]，即使接受外科手術治療，患者仍面臨低氧血癥、急性腎功能損傷、神經系統功能障礙、腸系膜和肢體缺血等[10-11]各種嚴重并發(fā)癥，嚴重影響患者術后康復進程，其中術后合并低氧血癥明顯延長TAAD患者機械通氣時間和ICU停留時間[4,12]。因此，探討TAAD 患者術后低氧血癥的危險因素，早期識別和積極干預對改善患者預后至關重要，然而目前國內外不同研究中心報道的TAAD 患者術后發(fā)生低氧血癥的危險因素仍存在爭議。

有研究發(fā)現，BMI 是TAAD 患者術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素[4-5,7,13-14]，然而關于BMI 具體達到或超過多少更容易發(fā)生低氧血癥目前仍存在爭議。與先前的研究結果一致，本研究發(fā)現，多因素logisitc 回歸分析顯示BMI 是TAAD 患者術后發(fā)生急性肺損傷的獨立危險因素，進一步根據BMI 進行亞組分析發(fā)現，二級肥胖的患者低氧血癥發(fā)生率明顯高于一級肥胖和超重患者，而低體重患者低氧血癥發(fā)生率最低。生偉等[13]根據BMI 是否>25 kg/m2分為肥胖與非肥胖患者，結果發(fā)現BMI>25 kg/m2是急性主動脈夾層動脈瘤術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素。本研究ROC 曲線分析發(fā)現，BMI 的最佳截斷值為25.8 kg/m2，AUC=0.848，敏感度為77.8%，特異度為80.3%，提示BMI>25.8 kg/m2的TAAD 患者術后更容易合并低氧血癥，具有較好的預測價值。同時，本研究發(fā)現，馬凡綜合征患者均分布在非低氧血癥組，原因可能在于馬凡綜合征本身的發(fā)病特點，即好發(fā)于體型高大瘦長的人群，該類人群具有更低的BMI。肥胖患者更易合并低氧血癥的可能機制在于：一方面呼吸力學的改變，這類患者胸壁更肥厚，胸廓和肺的順應性更低，腹內壓更高，從而功能殘氣量和肺活量均下降[15]；另一方面，肥胖患者本身長期處于慢性炎癥狀態(tài)，體內的白色脂肪組織細胞釋放更多炎癥相關的脂肪因子和趨化因子，引起組織局部和系統的炎癥反應[15]，同時肥胖更易導致內質網應激增加和肺血管內皮細胞失功能，進而更容易發(fā)生急性肺損傷[16]。

有研究報道，術前氧合指數<300 mmHg 是TAAD 患者術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素[12,17-18]。其機制可能為術前氧合指數下降與全身炎癥反應相關，急性主動脈夾層發(fā)作時常伴隨全身炎癥級聯反應，使肺泡內皮細胞受損、通透性增加，在此基礎上，體外循環(huán)過程中缺血缺氧會進一步加重肺損傷，從而導致術后低氧血癥的發(fā)生[12]。術前基礎肺功能水平可明顯影響患者術后肺功能的恢復，目前尚不明確較高的術前氧合指數是否有助于降低術后低氧血癥的發(fā)生率。而本研究發(fā)現，術前氧合指數對術后低氧血癥的預測價值較大，AUC=0.808，最佳截斷值為265 mmHg，敏感度66.1%，特異度82.0%，推測術前氧合指數>265 mmHg 的TAAD 患者術后不易發(fā)生低氧血癥。

有研究發(fā)現，TAAD 患者術后低氧血癥的危險因素還包括體外循環(huán)時間>195 min[12]、深低溫停循環(huán)時間>25 min[18]、術前升高的白細胞水平[7]、女性[4]、發(fā)病至手術時間<72 h[18]、吸煙[14]、腎功能不全[14]、術后APACH II 評分[7]等。本研究發(fā)現，兩組患者體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間及深低溫停循環(huán)時間差異均無統計學意義。原因可能在于，既往研究是按照體外循環(huán)時間>195 min、深低溫停循環(huán)時間>25 min進行分組，而本研究是比較兩組患者中位體外循環(huán)時間和深低溫停循環(huán)時間的差異，采用的統計學方法不同造成的結果不一致，由于本研究所有病例均由同一手術團隊完成，排除了手術者操作水平和術式的影響，具有較好的參考價值。然而，由于本研究為單中心、回顧性分析，存在一定的局限性，未來仍需多中心、前瞻性的臨床研究來進一步驗證。

綜上所述，本研究發(fā)現，低氧血癥是TAAD 患者術后常見的并發(fā)癥，可明顯增加患者的機械通氣時間和ICU 停留時間，且增高術后院內病死率；患者術前BMI>25.8 kg/m2為TAAD患者術后發(fā)生低氧血癥的獨立危險因素；術前氧合指數>265 mmHg 的患者術后不易發(fā)生低氧血癥。充分的術前評估和適時的肺保護策略有望減少患者術后低氧血癥的發(fā)生，從而改善患者臨床結局，提高遠期預后。