肺功能異?；颊叻吻谐g后心肺并發癥發生的高危因素及預測模型構建

郭軍號 金 剛 趙 智 南方圓 胡允勝 胡 蕖

(1.武漢市江夏區第一人民醫院胸外科,武漢430200; 2.武漢市江夏區中醫醫院外科,武漢 430200)

胸外科手術患者中相當比例存在肺部功能異常,此類患者往往合并慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、間質性肺疾病等基礎呼吸系統病變[1]。合并肺功能異常的患者接受胸外科手術后更易發生心肺并發癥,給術后康復及臨床預后帶來不利影響[2-3]。如何早期識別肺功能異?；颊咝赝饪菩g后心肺并發癥的發生并給予早期防治干預已越來越受到人們的關注。目前對于肺功能異常人群在胸外科術后心肺并發癥的發生與哪些因素有關尚存爭議,同時缺乏基于臨床指標構建的預測模型[4]。本研究探討了存在肺功能異常的患者肺切除術后心肺并發癥發生的高危因素并構建預測模型,旨在為早期識別高危人群及制定干預方案提供更多參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入2015年1月至2022年6月于武漢市江夏區第一人民醫院行肺切除術治療且存在肺功能異常的患者375例。納入標準:①經臨床診斷肺功能異常,即合并慢性阻塞性肺疾病、間質性肺病、一秒用力呼氣容積占預計值百分比(the first second forced expiratory volume as a percentage of the predicted value, FEV1%pred)<80%或肺一氧化碳彌散量占預計值百分比(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide as a percentage of the predicted value, DLCO%pred)<80%;②于本院完成肺切除手術;③年齡18～75歲;④臨床特征資料完整。排除標準:①無法耐受手術;②遠處轉移;③胸部手術史;④其他類型惡性腫瘤;⑤血液系統疾病;⑥精神系統疾病。研究設計符合世界醫學大會《赫爾辛基宣言》倫理學要求?；颊呔押炇鹬橥鈺?。

1.2 分組

根據術后是否出現心肺并發癥分為并發癥組(70例)和非并發癥組(305例)。心肺并發癥類型包括肺持續漏氣、心律失常、肺部感染、急性心肌梗死及肺栓塞等,其中肺持續漏氣指持續超過5 d的肺實質性漏氣;心律失常指心房纖顫(心房呈無序激動和無效收縮的房性節律);室性早搏(由希氏束分支以下異位起搏點提前產生的心室激動);竇性心動過速(竇房結發出的激動超過了100次/min 以上);肺部感染診斷根據臨床癥狀體征及胸部X線檢查。

1.3 研究方法

1.3.1 資料收集

登錄醫院電子病歷系統收集患者的年齡、性別、吸煙史、疾病史、FEV1%pred、DLCO%pred、麻醉分級、手術方式、切除范圍、術中出血量及術后心肺并發癥情況。

1.3.2 登樓試驗

試驗前記錄患者的心率、血壓、呼吸頻率、動脈血氧分壓、二氧化碳分壓及動脈血氧飽和度;專人陪同患者登樓,盡量一次性快速完成,中途避免休息;登樓過程中可依靠欄桿扶手保持平衡,但避免借力登樓。從住院部1樓登至6樓,每兩層間隔為20級,每級高度15 cm,達6層時累計登樓高度為18 m,記錄所能登達最大層數及所需時間,如登達6層應立刻返回病房,復測試驗前指標[5]。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 術后心肺并發癥發生情況分析

375例患者術后出現心肺并發癥者70例,發生率為18.67%,包括肺持續漏氣31例,心律失常19例,肺部感染14例,急性心肌梗死5例,肺栓塞1例。

2.2 兩組患者基線臨床特征資料比較

兩組患者FEV1%pred、DLCO%pred、登樓高度、登樓試驗前后心率差值、動脈血氧飽和度差值比較差異均有統計學意義(P<0.05);兩組其他基線臨床特征資料比較差異無統計學意義(P>0.05),詳見表1。

表1 并發癥組和非并發癥組基線臨床特征資料比較Tab.1 Comparison of baseline clinical characteristics between the complication group and the non-complication group

2.3 肺切除術后心肺并發癥發生危險因素Logistic回歸模型多因素分析

多因素分析結果顯示,登樓高度、登樓試驗前后心率差值及動脈血氧飽和度差值是肺切除術后心肺并發癥發生的獨立危險因素(P<0.05),詳見表2、3。

表2 多因素分析中的變量賦值方法Tab.2 Variable assignment methods in multi-factor analysis

表3 肺切除術后心肺并發癥發生的危險因素Logistic回歸模型多因素分析Tab.3 Multivariate analysis of risk factors for cardiopulmonary complications after pulmonary resection by Logistic regression model

2.4 肺切除術后心肺并發癥發生預測模型的構建及預測效能分析

利用Logistic預測概率對于肺切除術后心肺并發癥發生情況進行預測,最佳截斷值為70.07%,約登指數為54.15%。具體如表4,圖1所示。

圖1 預測模型ROC曲線Fig.1 ROC curve of the prediction model

表4 肺切除術后心肺并發癥發生預測模型的預測效能Tab.4 Prediction efficiency of the model for predicting the occurrence of cardiopulmonary complications after pneumonectomy

3 討論

合并肺功能異常的患者發生肺部良惡性腫瘤的風險相對更高,而對于存在手術指征的人群為避免術后危及生命的心肺相關并發癥的出現,對臨床醫生把握手術禁忌的能力提出更高要求;但單純依靠靜態肺功能檢查結果可能使部分患者喪失手術機會,不利于臨床預后的改善[6-7]。故早期準確篩選合并肺功能異常的胸外科術后心肺并發癥高危人群并給予分層管理的重要性已獲得醫學界的認可。

有研究[8-9]顯示,基礎心肺功能可能與術后心肺并發癥發生有關,但靜態肺功能檢測難以準確全面反映患者的心肺功能,而標準心肺功能運動試驗中極限最大耗氧量這一最有價值的指標往往難以獲得,臨床應用明顯受限。近年來的研究[10]提示,登樓試驗可作為常規靜態肺功能檢查的重要輔助手段,用于胸外科手術患者的基礎心肺功能評估,同時具有簡便易行、安全經濟等優勢。相關指南[11]推薦對準備接受肺切除手術的患者術前應完成靜態肺功能檢查,其中登樓高度>22 m者可歸入低危組;如FEV1%pred和DLCO%pred中任一值<30%則建議行標準心肺功能運動試驗。有研究[12]提示,登樓時間和登樓高度可用于心肺功能篩查并預測肺切除術后心肺并發癥發生風險。另有報道[13]證實,登樓時間、速度及高度均與標準心肺功能運動試驗極限最大耗氧量有關;此外登樓高度還與手術前后FEV1%及DLCO%差值直接相關。

有研究[14-15]顯示,肺癌患者術前低FEV1%和登樓高度<15 m與術后心肺并發癥發生風險升高獨立相關;同時術前登樓高度>18 m的患者術后5年總生存率更高。本研究結果亦支持以上觀點。同時本研究還提示,登樓試驗前后血氧飽和度差值與肺切除術后心肺并發癥的發生獨立相關;有研究[16]顯示,登樓高度>22 m的肺切除手術患者如登樓前后動脈血氧飽和度下降超過4%則發生心肺并發癥的風險更高。登樓時最大心率與平靜心率差值越小則術后心肺并發癥的發生率越高,此外登樓試驗前后心率差值亦被證實與肺切除術后心肺并發癥發生有關,而這亦被既往研究[17]證實,即登樓時最大心率與平靜心率差值越小則術后心肺并發癥的發生率越高。

除與登樓試驗結果有關外,本研究還證實手術切除范圍是肺切除術后心肺并發癥發生的獨立危險因素,其中以亞肺葉切除為主,局限術式更有助于預防術后心肺并發癥的發生,這可能與該術式能夠減輕擴大切除對于人體臟器功能及內穩態的影響有關[18]。

本研究利用多個影響因素構建了Logistic回歸模型,對患者肺切除術后心肺并發癥的發生情況進行預測,結果顯示,模型得到了較為理想的預測結果。但是仍然可以見到一定的誤診以及漏診情況存在,這也說明在工作中可以繼續開發相關指標,完善該預測方程。

另外,本研究中并發癥患者和非并發癥患者的樣本量相差比較懸殊,盡管兩組基線是均衡的,但是由于樣本量少的那一組樣本可能會被模型給予更低的權重,從而可能會導致模型的預測能力下降,也希望能在今后的工作中實施改善。

綜上所述,存在肺功能異常的患者肺切除術后心肺并發癥發生與登樓高度、登樓試驗前后心率差值及動脈血氧飽和度差值關系密切;基于以上因素構建的模型可準確預測術后心肺并發癥的發生風險。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明郭軍號:資料收集及統計學分析,撰寫論文;金剛、趙智、南方圓:資料收集;胡允勝:統計學分析;胡蕖:研究設計及文章審核修改。