李連鎮(zhèn) 梅舉 何毅 劉浩 江雪艷

作者單位：116100 遼寧省大連市，大連市友誼醫(yī)院心胸外科（李連鎮(zhèn)）；上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科（梅舉、何毅、劉浩、江雪艷）

臨床研究

非體外循環(huán)冠脈搭橋術(shù)后早期重度低氧血癥的風(fēng)險預(yù)測模型探索

李連鎮(zhèn) 梅舉 何毅 劉浩 江雪艷

作者單位：116100 遼寧省大連市，大連市友誼醫(yī)院心胸外科（李連鎮(zhèn)）；上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科（梅舉、何毅、劉浩、江雪艷）

目的 探討非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋術(shù)（OPCABG）后早期重度低氧血癥（POH）的獨(dú)立危險因素，并建立相應(yīng)的危險預(yù)測模型。方法 回顧性分析上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科自2010年6月至2015年6月連續(xù)開展的420例OPCABG患者臨床資料，根據(jù)術(shù)后48 h內(nèi)是否出現(xiàn)重度POH分為重度POH組和非重度POH組，應(yīng)用單因素分析和二元Logisitic回歸分析，得出早期重度POH的獨(dú)立危險因素。利用得到的獨(dú)立危險因素建立風(fēng)險預(yù)測模型，采集2015年7月至2016年8月行OPCABG術(shù)患者的臨床資料，應(yīng)用ROC曲線和Hosmer Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)對該風(fēng)險預(yù)測模型進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果 46例術(shù)后48 h內(nèi)出現(xiàn)重度POH，發(fā)生率為 10.95%。二元Logisitic回歸分析提示，年齡、BMI、術(shù)前LVEF、術(shù)前血肌酐水平、急診行OPCABG手術(shù)以及術(shù)后48 h內(nèi)行二次關(guān)胸止血，是造成OPCABG術(shù)后48 h內(nèi)重度POH的獨(dú)立危險因素；并據(jù)此建立風(fēng)險預(yù)測模型，預(yù)測模型ROC曲線下面積為0.771，Hosmer Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)P值為0.725。結(jié)論 本研究建立的風(fēng)險預(yù)測模型能較好地預(yù)測OPCABG術(shù)后早期重度POH的發(fā)生風(fēng)險。

非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋術(shù)； 術(shù)后低氧血癥； 危險因素； 預(yù)測模型

非體外循環(huán)冠脈搭橋術(shù)（off-pump coronary artery graft，OPCABG）避免了心臟停跳體外循環(huán)對機(jī)體的損傷，是目前外科治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的主要治療方式[1]。但OPCABG術(shù)后低氧血癥（postoperative hypoxemia，POH）明顯增加了患者呼吸機(jī)輔助時間，延長患者住ICU時間，嚴(yán)重影響OPCABG手術(shù)效果[2]。

引起OPCABG術(shù)后POH的危險因素眾多，如何對患者術(shù)后早期POH的發(fā)生進(jìn)行系統(tǒng)評估，是目前心臟外科醫(yī)師的一大難題[3,4]。本研究綜合國內(nèi)外研究進(jìn)展，借鑒歐洲心血管手術(shù)風(fēng)險評分系統(tǒng)（EuroSCOREⅡ）的建立方法[5]，結(jié)合新華醫(yī)院心胸外科臨床病例數(shù)據(jù)，初步建立OPCABG術(shù)后早期（48 h內(nèi)）患者并發(fā)重度POH的風(fēng)險預(yù)測模型。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科自2010年6月至2015年6月連續(xù)開展的OPCABG共439例。其中6例術(shù)前已明確診斷有呼吸系統(tǒng)疾病，且鼻導(dǎo)管吸氧后血?dú)夥治?PaO2仍＜60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；9例術(shù)前已予以氣管插管呼吸機(jī)輔助呼吸；4例術(shù)后48 h內(nèi)死亡。將上述患者排除后，共計420例入選，其中男性 244 例、女性 176 例，年齡 43～83（68．36±7．69）歲；單支病變56例，雙支病變127例，三支病變237例，其中合并左主干病變185例。

1.2 方法

1.2.1 重度POH診斷與分組 手術(shù)在氣管插管靜脈復(fù)合麻醉下進(jìn)行。全部患者經(jīng)胸骨正中切口進(jìn)行，常規(guī)選擇左胸廓內(nèi)動脈移植至左前降支，大隱靜脈和橈動脈作為其余冠狀動脈的移植材料。

依據(jù)2010年柏林標(biāo)準(zhǔn)對急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS） 的診斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)患者術(shù)后48 h內(nèi)氧合指數(shù)，即動脈血氧分壓/吸入氧濃度（PaO2/FiO2）判斷患者的氧合情況：200 mm Hg＜PaO2/FiO2≤300 mm Hg 為輕度低氧血癥；100 mm Hg＜PaO2/FiO2≤200 mm Hg 為中度低氧血癥；PaO2/FiO2＜100 mm Hg為重度低氧血癥[6]。

術(shù)后患者均回心臟外科重癥監(jiān)護(hù)室治療，常規(guī)予以呼吸機(jī)輔助呼吸。機(jī)械通氣時期每1 h復(fù)查血?dú)夥治觯鶕?jù)血?dú)夥治黾把鲃恿W(xué)指標(biāo)調(diào)整呼吸機(jī)相關(guān)參數(shù)。根據(jù)患者術(shù)后48 h內(nèi)是否出現(xiàn)重度POH，將420例病例分為重度POH組和非重度POH組。

1.2.2 臨床資料信息采集 包括患者一般情況、術(shù)前病史資料、術(shù)前檢查、術(shù)中手術(shù)及麻醉資料、術(shù)后檢查及其他相關(guān)預(yù)后指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以均數(shù)表示，計數(shù)資料以例數(shù)表示。借鑒 EuroSCOREⅡ的建立方法，采用下述方式建立風(fēng)險預(yù)測模型及效能平均。

1.3.1 重度POH獨(dú)立危險因素分析 根據(jù)是否發(fā)生重度POH，將兩組資料應(yīng)用單因素分析法篩選危險因素，應(yīng)用二元Logistic回歸進(jìn)行回歸分析。分析結(jié)果中P＜0.05認(rèn)為此變量為重度POH的獨(dú)立危險因素。

1.3.2 重度POH風(fēng)險預(yù)測模型的建立 根據(jù)上述所得獨(dú)立風(fēng)險因素納入Logistic回歸方程，經(jīng)logit變化后，即可利用此方程預(yù)測OPCABG術(shù)后48 h內(nèi)發(fā)生重度POH的概率P。

其中β為Logistic回歸分析中的回歸系數(shù)，Xi為危險因素具體數(shù)值，e為自然對數(shù)的底數(shù)。

1.3.3 風(fēng)險預(yù)測模型的效能評價 參照EuroSCOREⅡ預(yù)測模型評價方法[5]，收集2015年7月至2016年8月行OPCABG術(shù)的患者信息，利用模型對其進(jìn)行重度POH風(fēng)險預(yù)測，再應(yīng)用受試者工作特征曲線（ROC曲線）和Hosmer Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)評價該模型的實(shí)際預(yù)測能力。ROC曲線主要用來評價模型區(qū)分能力，根據(jù)OPCABG術(shù)后48 h內(nèi)是否出現(xiàn)重度POH，利用數(shù)據(jù)資料計算預(yù)測模型靈敏度和變異度，并繪制ROC曲線下面積（AUC）。AUC＞0.80 為優(yōu)秀；0.75～0.80 為優(yōu)良；0.70～0.75為中等；0.60～0.70為差，≤0.60無意義。Hosmer Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)評價模型矯正能力，P＞0.05提示矯正能力良好。

2 結(jié)果

2.1 患者一般情況與預(yù)后 420例患者均順利完成手術(shù)，無術(shù)中改為體外循環(huán)。其中46例患者術(shù)后48 h內(nèi)出現(xiàn)重度POH，經(jīng)呼吸機(jī)輔助呼吸，加強(qiáng)體療、抗感染和強(qiáng)心利尿等對癥支持后，40例患者重度POH得到糾正，6例患者因并發(fā)多臟器功能不全死亡。兩組一般預(yù)后情況見表1。

2.2 風(fēng)險預(yù)測模型 經(jīng)二元Logistic回歸分析結(jié)果提示，年齡、BMI、術(shù)前左心室射血分?jǐn)?shù)（ejectionfraction，LVEF）、術(shù)前血肌酐水平、急診行 OPCABG手術(shù)以及術(shù)后48 h內(nèi)行二次關(guān)胸止血共6項(xiàng)指標(biāo)為重度POH的獨(dú)立危險因素。見表2。

表1 兩組患者一般情況及預(yù)后情況比較

表2 48 h內(nèi)重度POH危險因素

將上述獨(dú)立危險因素納入Logistic方程，建立風(fēng)險預(yù)測模型。

評分 score=0.34（年齡）+0.56（BMI）+1.87（術(shù)前LVEF）+1.11（術(shù)前血肌酐）+3.32（急診行 OPCABG）+4.21（若48 h內(nèi)二次關(guān)胸止血術(shù)）

48 h內(nèi)發(fā)生重度POH的概率P。

2.3 風(fēng)險預(yù)測模型效能評價 2015年7月至2016年8月行OPCABG術(shù)的患者111例，其中術(shù)后48 h內(nèi)出現(xiàn)重度POH的患者9例，發(fā)生率為8.11%。根據(jù)ROC曲線等值A(chǔ)UC值為0.771＞0.75（圖1），Hosmer Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)P=0.725＞0.05，因此認(rèn)為該風(fēng)險預(yù)測模型效能滿意。

3 討論

POH作為OPCABG術(shù)后常見且嚴(yán)重的并發(fā)癥，一直是關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。其中重度POH會導(dǎo)致患者出現(xiàn)嚴(yán)重的呼吸功能不全，常常帶來嚴(yán)重的后果，如延長機(jī)械通氣時間、ICU停留時間及住院時間。而延長機(jī)械通氣又會帶來更多、更嚴(yán)重的并發(fā)癥，導(dǎo)致其他重要臟器缺氧及功能受損，甚至引發(fā)多臟器功能衰竭[2,4]。本研究也證實(shí)，在OPCABG術(shù)后48 h內(nèi)并發(fā)重度POH的患者，相較于未出現(xiàn)重度POH的患者呼吸機(jī)輔助呼吸時間和ICU治療時間長，并發(fā)肝功能不全和腎功能衰竭的發(fā)病率較高，造成較高的死亡率。

隨著手術(shù)技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步、術(shù)后監(jiān)護(hù)水平的不斷提高，高齡患者不再是OPCABG手術(shù)的禁忌但是老年患者由于各組織器官的退行性改變，呼吸系統(tǒng)功能明顯減退，呼吸做功增加，生理上就潛在低氧血癥[7]。此外老年患者大多伴發(fā)心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，這些疾病亦會影響呼吸系統(tǒng)，進(jìn)一步加重低氧血癥。本研究中重度POH患者平均年齡比非重度POH患者高約6歲。本研究表明，肥胖也是重度POH的重要致病因素。一方面肥胖患者術(shù)前活動量較正?；颊呱伲姆喂δ軆洳?；另一方面肥胖患者內(nèi)臟脂肪與心血管疾病風(fēng)險相較于皮下脂肪更加明顯，甘油三酯存儲障礙，脂肪水解和炎性反應(yīng)增加，進(jìn)一步加劇心血管及呼吸功能惡化[8]因此，對一些年齡較大、BMI過高的冠心病患者，術(shù)前就要督促其進(jìn)行呼吸功能鍛煉，術(shù)后更要嚴(yán)密監(jiān)測，注意肺保護(hù)通氣。

本研究還提示，發(fā)生POH患者術(shù)前心功能明顯較差，且術(shù)后低心排綜合征發(fā)病率較高。同樣在術(shù)前就有腎功能不全的患者，經(jīng)過手術(shù)和麻醉打擊，術(shù)后極易引發(fā)腎功能衰竭，引起肺水腫和POH的發(fā)生。因此，術(shù)后低氧血癥的發(fā)生并不是單純心功能差的表現(xiàn)，而是多種因素共同作用的結(jié)果，患者可能存在多器官功能減退。嚴(yán)重的低氧血癥和臟器功能不全會互為因果，進(jìn)一步降低心臟功能，使通氣血流失調(diào)，肺泡內(nèi)滲出增多，從而使氧的彌散出現(xiàn)障礙，加重缺氧；而低氧血癥又導(dǎo)致心率加快，心肌耗氧增加，從而形成惡性循環(huán)[9]。

本研究中共有27例患者為急診行OPCABG術(shù)，其中17例為經(jīng)皮冠狀動脈支架植入失敗，10例為左主干95%狹窄伴心絞痛癥狀不能控制。雖然急診OPCABG能及時地改善心肌缺血，但是由于術(shù)前患者一般情況較差，術(shù)后極易引發(fā)低心排、POH和多臟器功能不全，有較高的死亡率[10]。因此，應(yīng)該嚴(yán)格把握行急診OPCABG的手術(shù)指征，盡可能完善術(shù)前準(zhǔn)備，降低手術(shù)風(fēng)險和術(shù)后并發(fā)癥。

OPCABG患者術(shù)前一般常規(guī)口服抗血小板和抗凝藥物治療，而手術(shù)又需全身肝素化，因此術(shù)后極易引發(fā)胸腔縱隔大量持續(xù)性出血，需行二次開胸止血治療。二次開胸不僅嚴(yán)重?fù)p傷肺組織和胸腔縱隔，同時會引發(fā)系統(tǒng)炎癥性反應(yīng)，致使POH和急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)生。因此OPCABG術(shù)前，需完善術(shù)前準(zhǔn)備，有足夠抗血小板及抗凝藥物的停藥時間，術(shù)中對常見出血部位要加強(qiáng)止血，以減少術(shù)后二次開胸止血的發(fā)生。

本研究通過借鑒EuroSCOREⅡ的建立方法，回顧性分析420例患者臨床資料，通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，年齡、BMI、術(shù)前 LVEF、術(shù)前血肌酐水平、急診行OPCABG手術(shù)以及術(shù)后48 h內(nèi)行二次關(guān)胸止血，是造成OPCABG術(shù)后48 h內(nèi)重度POH的獨(dú)立危險因素。同時利用臨床資料建立風(fēng)險預(yù)測模型，并通過數(shù)據(jù)驗(yàn)證了預(yù)測模型的效能，證明該方法對OPCABG術(shù)后早期重度POH的預(yù)測能力良好。然而，本研究只能采取單中心的病例樣本進(jìn)行分析，其預(yù)測模型的穩(wěn)定性和臨床實(shí)用性仍有待大樣本數(shù)據(jù)驗(yàn)證，從而更加準(zhǔn)確、可靠地服務(wù)于臨床。

圖1 模型評價所繪制的ROC曲線

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A prediction model for severe early postoperative hypoxemia after Off-pump coronary artery graft

LI Lian-zhen＊，MEI Ju，HE Yi，et al.＊Department of Cardiothoracic Surgery，F(xiàn)riendship Hospital，Dalian 116100，China

MEI Ju，E-mail：ju_mei63@126.com

ObjectiveTo study the risk factors of severe early postoperative hypoxemia after off-pump coronary artery graft，and establish a prediction model.MethodsData of 420 consecutive patients from June 2010 to June 2015，who underwent off-pump coronary artery graft in the department of cardiothoracic surgery of Xinhua Hospital，were retrospectively analyzed.All the cases were divided into two groups according to the appearance of severe postoperative hypoxemia.All the data about potential risk factors was put into the database and analyzed by logistic regression.The prediction model was then established upon acquired independent risk factors.Discrimination and calibration of the prediction model were assessed with ROC curve and Hosmer and Lemeshow goodness of fit test.Results46 postoperative hypoxemia happened in 69 cases within 48 hours after procedures，with an incidence rate of 10.95%.The logistic regression demonstrated that age，BMI，preoperative ejection faction，preoperative serum myoglobin，emergent off-pump coronary artery graft，and re-exploration within 48 hours after procedures were the independent risk factors for severe postoperative hypoxemia.The prediction model was then established based on these independent risk factors.The area under ROC curve of the model was 0.771，and the P value in Hosmer and Lemeshow goodness of fit test was 0.725.ConclusionThe logsitic model built in this study succeeded to predict the incidence of severe postoperative hypoxemia after off-pump coronary artery graft，and it could meet the doctors′requirement with its excellent discrimination and calibration.

Off-pump coronary artery graft； Postoperative hypoxemia； Risk factors； Prediction model

梅舉，E-mail：ju_mei63@126.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2017．03．010

R654.2

A

1672-5301（2017）03-0227-04

2016-09-19）