圍術期嚴重高血糖對心臟瓣膜置換術患者預后的影響

劉巧萍， 郭依清， 齊 娟， 雷立華

心臟手術特別是心肺轉流(cardiopulmonary bypass，CPB)期間，由于手術、麻醉、低溫等應激容易誘發炎癥反應，通過多種機制導致高血糖[1]。關于重癥監護病房(intensive care unit，ICU)人群幾項隨機試驗已表明，強化血糖控制與常規血糖控制比較不會減少并發癥，但增加低血糖的風險。目前，心臟瓣膜置換術患者圍術期常規血糖控制下是否存在高血糖風險，以及這種血糖的異常是否會對術后并發癥的發生和預后產生影響尚不明了。本研究擬通過對CPB心臟瓣膜置換術患者的研究，旨在確定常規血糖控制下圍術期嚴重高血糖對術后并發癥和預后的影響。

1 對象與方法

1.1對象 選擇2017年6月-2018年6月擇期進行心臟瓣膜置換術的患者。本研究共納入211例患者進行分析，其中二尖瓣置換術66例、主動脈瓣置換術45例、雙瓣置換術42例、二尖瓣置換+三尖瓣成形術40例、主動脈瓣置換+三尖瓣成形術15例、二尖瓣成形+主動脈瓣置換+三尖瓣成形術1例、二尖瓣置換+主動脈瓣成形+三尖瓣成形術1例、二尖瓣成形+主動脈瓣置換+三尖瓣置換術1例。根據圍術期血糖管理專家共識[2]，依據患者所記錄的圍術期最高血糖值將患者分為2組，119例患者出現過血糖≥13.9 mmol/L為嚴重高血糖組，其余92例為非嚴重高血糖組。

排除標準：年齡≤18歲，急診手術，術前發生心源性休克；同時，為了良好的血糖分析，排除了手術室和術后第一個24 h內血糖值缺失或術后1 d內死亡的患者。

1.2麻醉與體外循環方法 采用咪達唑侖0.1 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg和順式阿曲庫銨0.15 mg/kg誘導。經口氣管插管后行機械通氣，潮氣量6～8 mL/kg，通氣頻率12～15 min-1，根據術中呼氣CO2壓力(PETCO2)調節呼吸參數，維持PETCO235～45 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)，麻醉維持：吸入七氟烷1%～2%，間斷靜脈注射咪達唑侖、舒芬太尼和順式阿曲庫銨。術中常規建立CPB進行心臟瓣膜置換手術，CPB中采用4∶1溫血停跳液，灌注流量2.2～2.6 L/(min·m2)，維持紅細胞壓積20%～25%，控制鼻咽、直腸溫度30～32 ℃，維持平均動脈壓在60～80 mmHg，CPB期間無葡萄糖輸注。圍術期血糖水平>11.1 mmol/L時給予胰島素泵入并檢測每小時的血糖變化，用法：30 U加入生理鹽水30 mL，11.1～14.0 mmol/L給予4 U/h，14.1～17.0 mmol/L給予6 U/h，17.1～22.0 mmol/L給予8 U/h，>22.0 mmol/L給予10 U/h；<4.0 mmol/L停胰島素，4.0～6.9 mmol/L下調1.0 U/h，較前上升1 mmol/L胰島素用量在原基礎上上調0.5 U/h，較前下降1 mmol/L胰島素用量在原基礎上下調0.5 U/h。

1.3觀察指標 收集患者的數據，包括術前、術中和術后變量，并輸入數據庫。術后24 h每2 h檢測血糖1次，收集患者pre-CPB、CPB 15 min、CPB 60 min、post-CPB血糖。記錄患者的基本資料，包括術前資料：性別、年齡、體質量、心功能、射血分數、基礎病等；術中資料：CPB時間、主動脈阻斷時間、手術時間；術后并發癥：死亡、中風、腎衰竭、切口感染、肺部感染、二次插管等。

2 結 果

2.1術前一般資料 嚴重高血糖組平均年齡、高血壓病患者比例顯著高于非嚴重高血糖組(P<0.05，表1)。

表1 2組患者術前一般資料比較

Tab 1 Comparison of preoperative general data between the two groups

變 量全部患者嚴重高血糖組非嚴重高血糖組n21111992年齡/歲☆53.94±11.0755.39±10.3752.05±11.70男性88(41.71)46(38.66)42(45.65)BMI22.45±3.2522.68±3.5722.16±2.77m體質量/kg58.10±10.5458.29±10.6057.86±10.51h身高/cm160.59±8.13160.16±7.77161.14±8.58ASA分級 Ⅳ69(32.70)43(36.13)26(28.26)心功能 (NYHA分級) Ⅱ43(20.38)25(21.01)18(19.57) Ⅲ154(72.99)88(73.95)66(71.74) Ⅳ14(6.64)6(5.04)8(8.70)射血分數/%58.59±6.2258.24±5.9359.05±6.59慢性肺病2(0.95)1(0.84)1(1.09)腦血管疾病20(9.48)11(9.24)9(9.78)高血壓病☆48(22.75)34(28.57)14(15.22)感染性心內膜炎14(6.64)8(6.72)6(6.52)糖尿病16(7.58)12(10.08)4(4.35)糖尿病胰島素治療1(0.47)1(0.84)0(0.00)外周血管疾病4(1.90)3(2.52)1(1.09)房顫72(34.12)39(32.77)33(35.87)三尖瓣返流145(68.72)82(68.91)63(68.48)

表中除年齡、體質量、身高、射血分數外，其余均為n(%). BMI：體質量指數；ASA：美國麻醉醫師協會；NYHA：美國紐約心臟學會. 與非嚴重高血糖組比較，☆：P<0.05.

2.2術中比較 嚴重高血糖組比非嚴重高血糖組手術時間長、較高的pre-CPB和post-CPB血糖，且術中血糖最高值和平均值高，血糖變異系數也更大(P<0.05，表2)。

表2 2組患者術中資料比較

Tab 2 Comparison of intraoperative data between the two groups

變 量全部患者嚴重高血糖組非嚴重高血糖組n21111992t手術/min☆297.36±105.86311.92±118.65278.51±83.48t主動脈阻斷/min98.10±45.10100.08±47.3895.57±42.11tCPB/min151.37±71.84158.80±78.89141.84±60.72c血糖/(mmol·L-1) pre-CPB☆5.97±1.296.15±1.525.75±0.88 CPB 15 min6.60±1.246.67±1.186.53±1.29 CPB 60 min8.79±2.298.93±2.688.62±1.67 post-CPB☆☆10.28±2.1510.70±2.219.72±1.95 術中最高值☆☆10.45±2.4910.96±2.719.80±2.01 術中平均值☆☆7.92±1.368.19±1.437.56±1.19 變異系數☆☆0.29±0.130.32±0.150.27±0.09

與非嚴重高血糖組比較，☆：P<0.05, ☆☆：P<0.01.

2.3術后比較 嚴重高血糖組肺部感染率高、二次插管率高，機械通氣時間、ICU住院時間、住院時間長，術后血糖最高值、術后血糖平均值高，術后血糖變異系數大(P<0.05，表3)。

表3 2組患者術后資料比較

Tab 3 Comparison of postoperative data between the two groups

變 量全部患者 嚴重高血糖組 非嚴重高血糖組n21111992院內死亡率 5(2.37)3(2.52)2(2.17)中風4(1.90)4(3.36)0(0.00)腎衰竭9(4.27)7(5.88)2(2.17)腎衰竭需要透析8(3.79)6(5.04)2(2.17)切口感染 6(2.84)4(3.36)2(2.17)肺部感染☆☆108(51.18)71(59.66)37(40.22)二次插管☆11(5.21)10(8.40)1(1.09)氣管切開 8(3.79)7(5.88)1(1.09)t機械通氣/d☆2.72±4.743.32±5.391.95±3.61tICU住院/d☆3.26±5.584.00±6.282.32±4.38t住院/d☆☆17.88±8.8619.47±10.1615.83±6.34c術后血糖/(mmol·L-1) 最高值☆☆14.96±4.0217.50±3.4611.67±1.56 平均值☆☆11.31±2.1212.49±1.839.78±1.35 變異系數☆☆0.22±0.110.27±0.100.16±0.08

表中除機械通氣時間、ICU住院時間、住院時間、術后血糖最高值、術后血糖平均值、術后血糖變異系數外，其余均為n(%). 與非嚴重高血糖組比較，☆：P<0.05, ☆☆：P<0.01.

2.4最高血糖水平匯總 嚴重高血糖主要發生在CPB結束后至ICU<24 h(圖1)。

2.5預后分析 對年齡、性別、BMI、心功能、射血分數、手術時間進行變量的篩選(P<0.05的變量納入方程)，將篩選出的校正因子與血糖變量共同納入Logistic回歸分析或者線性回歸，其顯示圍術期血糖≥13.9 mmol/L為肺部感染的危險因素(表4)。線性回歸分析顯示機械通氣時間、ICU住院時間、住院時間與圍術期血糖最大值呈正相關(表5)。

表4 肺部感染與二次插管的Logistic回歸分析

Tab 4 Logistic regression analysis of pulmonary infection and secondary intubation

預后變量OR95% CIP值肺部感染血糖≥13.9 mmol/L2.201.26～3.830.005二次插管血糖≥13.9 mmol/L6.000.70～51.620.103

表5 時間結局的線性回歸分析

3 討 論

圍術期易出現高血糖，許多觀察性和前瞻性隨機試驗支持了高血糖與術后不良臨床結果之間的關聯性，但圍術期嚴重高血糖對心臟瓣膜置換術患者預后的影響仍不明了。本研究是一項回顧性研究，探討了單純行心臟瓣膜置換術患者圍術期嚴重高血糖與術后并發癥之間的關系。

本研究發現，瓣膜置換手術中，年齡較大或者伴隨高血壓的患者圍術期更易出現嚴重高血糖，這與Moorthy等的研究相似[3]。提示心臟手術圍術期嚴重高血糖的發生原因除了手術的壓力和其他圍術期事件之外，還包括預先存在的風險因素。以往的經驗認為，糖尿病患者的圍術期血糖變化范圍以及幅度往往較非糖尿病患者大，更有可能造成圍術期嚴重高血糖的發生，但本研究并未發現嚴重高血糖組中具有更多的糖尿病患者，從而提示圍術期嚴重高血糖的發生可以與糖尿病無直接相關，并且已有研究證實[4]。

目前，已有文獻提出血糖水平的高低與心臟術后感染性并發癥的發生相關[5-6]。另一項研究也表明，圍術期高血糖與住院時間更長，肺部感染率增加相關[7]。本研究發現，心臟瓣膜置換術患者圍術期的嚴重高血糖是肺部感染的危險因素，同時，機械通氣時間、ICU住院時間以及住院時間與血糖最大值呈正相關。血糖控制不佳導致感染風險增加的原因之一是高血糖導致白細胞功能障礙。高血糖會使多形核淋巴細胞功能受損，包括吞噬作用減弱，細菌殺滅受損和趨化性受損。高糖環境有利于細菌的生長和降低了清除能力，增加了患者肺部感染的幾率，增加了機械通氣時間和ICU住院時間。因此，圍術期需要防止嚴重高血糖的發生。

常用的控制圍術期血糖的方法是胰島素治療。在一項前瞻性隨機對照研究中，強化胰島素治療可以促進機械通氣的脫機和縮短醫院和ICU住院時間[8]。但是，強化胰島素治療可能出現低血糖風險，導致嚴重心血管和神經系統后果。有證據表明，在危重病、外科手術和非手術治療患者進行“嚴格”的血糖控制會提高相關并發癥的發病率和死亡率[9]。本研究所有患者采用常規血糖控制策略，仍有部分心臟瓣膜置換患者圍術期血糖出現明顯的嚴重高血糖，并且術后血糖波動遠高于術中。表明對于術中和術后的血糖管理可能需要不同的策略，包括不同的血糖目標及安全、有效的血糖管理辦法，嚴密血糖監測，實現血糖平穩控制，避免血糖的大起大落，仍需一系列臨床隨機對照試驗進行研究。

本研究是一項回顧性研究，可能存在選擇偏倚；其次，由于血糖檢測的限制，僅研究術中及術后24 h的血糖數據。因此，有待進一步分析圍術期較長時間的血糖與預后的關系。

筆者認為，心臟瓣膜置換圍術期嚴重高血糖是術后肺部感染的危險因素，控制圍術期血糖可以縮短機械通氣時間、ICU住院時間和住院時間。關注圍術期嚴重高血糖的管理，更應加強對術后嚴重高血糖的控制。