血糖水平對成人體外膜肺氧合支持患者預后的影響

樓 松,龍 村,李景文,黑飛龍,于 坤,王仕剛,胡盛壽,許建屏,常 謙,劉 平,張海濤,孫寒松,王 巍

危重患者常發生血糖升高,并與不良預后相關。胰島素、胰高血糖素、糖皮質激素、生長激素和腎上腺素均參與糖代謝的調節,這些激素水平在危重患者中常發生明顯變化,尤其是在(extracorporeal circulation,ECC)下接受心臟手術的患者。對于糖尿,病及非糖尿病患者 ECC期間高血糖是死亡率及不良事件的獨立危險因素[1]。冠狀動脈旁路移植術(CABG)后患者血糖高于 11.1 mmol/L時死亡率及并發癥都會增加[2]。

2001年Van Den Berghe的一項隨機對照研究表明,在外科危重患者中采用胰島素強化治療,將血糖控制在 6.1 mmol/L以下可以將這類患者的死亡率降低三分之一[3]。這項研究結果很快被廣泛接受并被列入一些診療常規[4]。目前對危重患者嚴格控制血糖的做法相當普遍,許多專業組織都推薦對于重癥監護病房(ICU)中的患者應嚴格控制血糖[5]。

據報道至少 1%接受心臟手術的患者需要機械輔助裝置維持心功能[6-7]。目前體外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenatio,ECMO)支持仍然是短期心功能支持的首選療法,為患者心功能恢復提供時間或作為過渡到心臟移植的輔助療法。ECMO的應用將占用大量醫療資源、增加醫療費用,短期內死亡率較高[6-9]。因此,應盡量設法改善 ECMO患者的預后。

我們回顧性分析 ECMO患者的臨床資料,并探索 ECMO支持期間血糖水平與預后的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 從 2004年到 2008年,在 21 298名心臟手術的成人患者中,對 44例患者進行了 ECMO治療。平均年齡為(50.0±14.2)歲,平均體重為(65.5±11.3)kg。34例為男性,占 77%。44例中14例接受 CABG;10例接受瓣膜置換術或成形術;2例接受 CABG+瓣膜手術;4例接受先天性心臟病矯治術;8例接受了心臟移植術;6例接受其他手術,包括 1例接受 CABG+大血管手術,2例接受心包剝脫術,1例接受 Bentall術,2例接受肺動脈內膜剝脫術。其中 9%為二次手術。

本研究屬于觀察性研究,不改變現有的診療方案,所分析的資料不涉及任何患者隱私,因此不需取得患者的知情同意。

ECMO建立的指征為:ECC后脫機困難及心臟手術后常規治療無效的心源性休克。排除標準為:機械通氣時間大于 7天、不可逆的神經系統功能障礙、存在抗凝治療禁忌證、心臟解剖異常未糾正。

ECMO在手術室或重癥監護病房內建立。部分患者在接受 ECMO治療前已安裝主動脈內球囊反搏以降低左室后負荷、增加冠脈灌注及提供搏動血流。插管前給予肝素 100 u/kg靜脈注射,如果 30 min內未進行插管,需要再次測量激活全血凝固時間(ACT)。

通過調整泵流量使混合靜脈血氧飽和度維持在65%～70%之間。通過調整吸入氧濃度使出膜肺的動脈血氧分壓大于等于 300 mmHg。通過調整吸入氣流量使二氧化碳分壓維持在正常范圍。

患者無活躍出血后開始以 4 u/(kg·h)給予持續靜脈肝素泵入。根據患者出血的風險大小,將ACT維持在 140～200 s。當血小板計數低于 50×109/L時,可輸入血小板。必要時輸入其他血液制品,如紅細胞、新鮮冰凍血漿等。

所有患者機械通氣采用間歇指令通氣模式,呼吸次數為 10次 /min、潮氣量 8～12m l/kg、呼氣末正壓 6～8 cmH2O、吸入氧濃度 40%。氣道峰壓應控制在 35 cmH2O以下。ECMO支持期間,可根據泵流量調節呼吸機參數以維持滿意的氣體交換和氧合。采用較低水平的血管活性藥物以使心肌得到充分休息。每日通過床旁超聲評估左心功能,對于左心功能差的患者,為避免心室內血栓形成,可給予小劑量正性肌力藥物維持心室收縮。

當患者氧合功能改善、泵流量降低時可考慮脫機。可在數小時內逐漸降低泵流量。當泵流量低于心排量的 10%水平時可以停泵。在試脫機期間ACT時間應維持在 180～200 s。如果患者無法脫機,可考慮進行心臟移植術。部分患者因家屬要求放棄治療而被迫停機。

1.2 患者分組 血糖超過 11.1 mmol/L時給予胰島素治療。胰島素通過皮下注射或持續泵入的方式給入。ECMO治療期間每 3小時通過動脈插管抽取血樣測量血糖,并據此計算平均血糖。平均血糖≤8.9 mmol/L的患者納入第一組(n=25),其余患者納入第二組(n=19)。主要終點指標為任何原因導致的院內死亡,次要終點指標為 ECMO期間的各種并發癥如二次開胸止血、血培養陽性、血栓形成、下肢缺血、溶血并需血漿置換、腎功能衰竭(血肌酐 ＞132μmol/L并需透析治療),肝功能異常(谷丙轉胺酶 ＞500 IU/L或谷草轉氨酶 ＞500 IU/L),高膽紅素血癥(總膽紅素 ＞222.3μmol/L或直接膽紅素 ＞34.2μmol/L),神經系統功能異常,多器官功能障礙,消化道出血。

1.3 統計分析 所有數據采用 SPSS 16.0進行統計學分析。連續變量以平均值±標準差(±s)表示,連續變量的比較采用 t檢驗或 Mann-Whitney U檢驗。分類變量以百分率表示,通過卡方檢驗或 Fisher精確檢驗進行分析。P＜0.05為具有統計學意義。

2 結 果

44例成人心臟術后患者接受了靜脈-動脈ECMO治療。13例患者在 ECMO安裝前接受了心肺復蘇,持續時間為(31±22)min;8例在 ECMO安裝前安裝了主動脈內球囊反搏(IABP);22例因脫機困難;22例因術后低心排接受 ECMO治療。24例 ECMO在手術室內建立,20例 ECMO在重癥監護病房建立。ECMO建立前血乳酸濃度為(11.0±6.0)mmol/L。

ECMO支持時間為(116±70)h。33例成功脫機,30例康復出院。另外 3例分別死于低心排、呼吸衰竭、腎衰。

33例發生了至少一項與 ECMO相關的并發癥。平均每例患者發生(2.0±2.0)種并發癥。見表1。

第一組平均血糖為(6.3±0.8)mmol/L,第二組平均血糖為(10.7±2.3)mmol/L。兩組患者 ECMO前的臨床資料基本相似,見表2。第一組 8例死亡,第二組 6例死亡。兩組院內死亡率無明顯差異,第一組患者發生高膽紅素血癥高于第二組,其余并發癥在兩組間無顯著差異,見表3。

3 討 論

危重患者常發生高血糖,這種應激性糖尿病的嚴重程度被認為與死亡率相關。從 Van Den Berghe提出在外科重癥患者中應嚴格控制血糖后[3],人們開始關注胰島素強化治療及其對預后的影響。Catherine Ingels指出心臟術后采用胰島素強化治療產生的生存率提高可持續到術后 4年[10]。Van Den Berghe在 2006年再次指出,胰島素強化治療可降低ICU患者的死亡率及并發癥,尤其是在 ICU停留時間大于 3天的患者[11]。

盡管許多專業組織已經推薦常規使用胰島素嚴格控制血糖,但隨后在 ICU患者中進行的隨機對照試驗卻產生了不同的結果。Arabi YM發現胰島素強化治療與生存率無關,反而可能導致低血糖[12],一些研究表明低血糖也可增加死亡風險[13]。

最近澳大利亞的一些學者進行了一項大規模、國際性的隨機對照試驗,他們認為嚴格控制血糖可以增加 ICU患者的死亡率[14]。一項薈萃分析也表明成人重癥患者中,嚴格控制血糖與死亡率無相關關系,而增加低血糖的發生率[15]。因此在對某一特殊群體采用胰島素強化治療控制血糖前必須慎重權衡利弊。

本文探討了成人 ECMO患者預后與治療期間血糖水平的關系。ECMO可對術后頑固性低心排進行支持治療,但是其高昂的治療費用,較高的死亡率令我們必須設法改善 ECMO患者的預后。

表1 ECMO相關并發癥

表2 兩組患者ECMO建立前臨床特征的比較(±s)

表2 兩組患者ECMO建立前臨床特征的比較(±s)

注:OR:手術室;ICU:重癥監護病房;CHD:先天性心臟病

組別 男/女 年齡 體重 心肺復蘇 心肺復蘇時間 IABP 建立低點 乳酸(歲 ) (kg) (有 /無 ) (Min) (有 /無) (OR/ICU) (mmol/L)第一組 19/6 50.5±14.4 64.5±11.9 5/20 18±10 5/20 13/12 10.2±5.9第二組 15/4 49.1±14.2 66.8±10.6 8/11 43±25 3/16 11/8 12.3±6.1 P值 0.817 0.683 0.631 0.111 0.105 0.105 0.697 0.725第一組 10 12 8 7 0 1 5 4第二組 15 7 6 3 2 3 3 2 P值 0.128 0.377

表3 兩組患者ECMO并發癥的比較(±s)

表3 兩組患者ECMO并發癥的比較(±s)

組別 任何并發癥 二次開胸止血 感染 血栓形成 下肢缺血 溶血(有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無) (有 /無 )第一組 17/8 8/17 3/22 3/22 1/24 2/23第二組 14/5 8/11 1/18 3/16 5/11 0/19 P值 0.682 0.490 0.622 1.000 0.070 0.498組別 腎衰 肝功能異常 神經功能異常 多器官功能障礙 高膽紅素血癥 消化道出血(有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無 ) (有 /無) (有 /無 )第一組 6/19 2/23 1/24 2/23 9/16 0/25第二組 2/17 2/17 1/18 0/19 1/18 3/16 P值 0.433 1.000 1.000 0.498 0.027 0.073

我們根據患者在治療期間的實際血糖的平均水平將患者分組,而不是根據事先設定的目標血糖水平分組,這樣可以更好地反映患者治療期間的糖代謝狀況。我們認為最重要的觀察指標是任何原因導致的院內死亡,提高生存率也是各種治療方法的主要目的。許多因素被證實與 ECMO患者的死亡率或生存率有關,如女性、ECMO前接受心肺復蘇、急性腎衰[16]、年齡[6]等等。這些因素在兩組患者間均無顯著性差異,說明可能存在的混雜因素被較好的平衡掉了。

與 Van Den Berghe等學者的研究結果不同,我們未能證實 ECMO治療期間的血糖水平與死亡率及并發癥存在相關關系。近期一項包含 6 000余例的研究也發現,嚴格控制血糖與低血糖有關,并增加 90天的死亡率。作者不推薦在危重患者中將血糖控制在 6.1mmol/L以下[14]。薈萃分析甚至提出嚴格控制血糖將提高低血糖風險達 7～8倍,這一結果在內科或外科 ICU,以及不同目標血糖(＜6.1mmol/L或＜8.3 mmol/L)患者中都適用[15]。

這些相互矛盾的結果可能與 Van Den Berghe研究中的一些局限性有關,例如研究不是盲法試驗,不能排除某些偏倚的存在。入選患者在進入 ICU后給予靜脈葡萄糖,這對于許多醫院來說不是常規治療。另外對照組患者的死亡率較高,也可能部分夸大了控制血糖的作用。所以 Van Den Berghe研究的結果是否可以推廣到所有重癥患者,尤其是心臟外科術后接受 ECMO的患者中,值得商榷。

需要指出的是,本研究有一些局限性需要加以注意。①本研究為單中心、觀察性研究,而且樣本量較小,只能發現相關關系,不能確定因果關系;②為了使兩組患者人數相近,我們選取 8.9mmol/L作為區分血糖水平的標準,這一標準具有一定主觀性;③我們缺乏長期隨訪的結果,不能進行長期存活率以及患者生活質量的評估;④心臟外科術后接受ECMO支持的患者在重癥患者中只占極少部分,具有一定特殊性,此結果能否推廣到其他患者群體需要進一步研究;⑤ICU患者因多種原因可能存在外源性葡萄糖攝入,如靜脈營養、藥物輸入等,本研究未能對該類治療措施對血糖的影響進行限定及分析。因此,為明確血糖水平與 ECMO患者預后的關系尚需進一步進行前瞻性、隨機、對照臨床研究。

4 結 論

現有資料未能能證實 ECMO治療期間的平均血糖水平與死亡率及并發癥存在相關關系。對于此類患者,通過胰島素強化治療控制血糖的作用尚需大規模臨床試驗來證實。目前尚不能將胰島素強化治療作為常規在心臟外科術后成人 ECMO患者中應用。

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