ICU體外循環術后患者口腔黏膜壓力性損傷列線圖預測模型的構建

陳 銳,王志偉,趙瑞玲,張 莉

(1.新疆醫科大學第一附屬醫院 重癥醫學科,新疆 烏魯木齊 830016;2.新疆醫科大學 護理學院,新疆 烏魯木齊 830011)

體外循環是心血管手術中最常見的重要生命支持技術,也是一種難度大、風險高、時間長且易導致血流動力學發生改變的術式,在術后常會出現壓力性損傷等并發癥[1-2]。在體外循環期間及術后氣管導管為患者在呼吸支持與救治生命方面發揮了關鍵作用。但在氣管導管使用過程中,由于氣管導管與輔助裝置的壓迫及固定方法不當,易引起醫源性口腔黏膜壓力性損傷(oral mucosal pressure injury, OMPI)[3]。OMPI的發生為患者帶來了痛苦,延長了患者住院時長,增加了患者經濟負擔及醫療人員的工作負擔,且易引發醫患矛盾[4]。研究報道,因氣管導管造成OMPI的發生率從7%～45%[5-7]不等。目前,對于體外循環術后患者OMPI的評估量表構建及列線圖預測模型鮮有報道。本研究將以OMPI為結局指標,構建可視化的列線圖預測模型,為臨床中預防體外循環術后患者發生OMPI提供參考。

1 材料與方法

1.1 對象 本研究為前瞻性研究分析,采用目的抽樣法選取2023年1-6月新疆某三甲醫院重癥醫學科(intensive care unite,ICU)體外循環術后455例患者為研究對象。根據是否發生OMPI將其分為OMPI組與非OMPI組。其中OMPI組135例,男性90例,女性45例,平均年齡(59.81±8.91)歲;非OMPI組320例,男性188例,女性132例,平均年齡(54.94±14.83)歲。

1.2 納排標準 納入標準：年齡≥18歲,入住ICU時間≥24 h;經口留置氣管導管患者。排除標準：患有口腔黏膜疾病影響觀察者;入ICU前已發生由氣管導管所引起的OMPI;臨床資料不完整者。

1.3 樣本量計算 本研究分析體外循環術后患者發生OMPI的危險因素,依據經驗法估算,所需樣本量為影響因素的10～15倍[8]。本研究共納入32項影響因素,因此樣本量為320～480例,考慮10%～20%的缺失率,應納入樣本388例,本研究實際納入455例。

1.4 OMPI的判別標準 本研究以澳大利亞學者 Reaper 及其研究團隊基于 ICU 患者開發了一種用于評估口腔黏膜壓力性損傷量表[9](the reaper oral mucosa pressure injury scale,ROMPIS),分為 1-3 期。每個分期的具體診斷為：1期：嘴唇和頰黏膜發紅和分界;沒有可見的上皮組織破壞、喪失、潰瘍、水皰;嘴角出現不可褪色的紅斑。2期：頰黏膜破壞和分化,表現為水皰,軟凝塊或凝血;非角化上皮組織淺表缺損;或嘴角的表皮和真皮層受損,但無下層筋膜受損跡象。3 期：黏膜和黏膜下組織缺損,表現為嘴唇或嘴角筋膜及下層肌肉的損傷暴露。

1.5 研究資料 集文獻報道及專家咨詢,最終確定以下影響因素：(1)一般資料：性別、年齡、體質指數(body mass index,BMI);(2)臨床資料：高血壓史、意識障礙、急診手術、ICU停留天數、術前血清白蛋白、術前血紅蛋白、術前紅細胞壓積、術前白細胞、術前血乳酸、術前氧合指數、術前空腹血糖;(3)手術相關資料：手術類型、麻醉分級、手術體位、術后使用體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)、術中最低體溫、體外循環時間、手術時間、術中肝素鈉用量、術中最低動脈壓、術中出血量、術中輸血量;(4)氣管導管相關資料：氣管導管留置時長、固定器類型、氣管導管型號、氣管導管材質、氣管導管固定帶類型、氣管導管固定位置、是否聲門下吸引。

2 結果

2.1 OMPI發生部位及分期 455例患者中135 例發生OMPI,發生率為29.7%,共發生204處壓力性損傷(P<0.05,表1)

表1 體外循環術后患者OMPI發生部位及分期[處(%)]

表2 體外循環術后患者OMPI的研究資料比較

2.2 兩組患者研究資料比較分析 兩組患者在年齡、急診手術、高血壓史、意識障礙、術后使用ECMO、術中最低體溫、體外循環時間、手術時長、術中最低動脈壓、術中出血量、術中輸血量、術前血清白蛋白、術前紅細胞壓積、術前白細胞、術前血乳酸、術前氧合指數、術前空腹血糖、ICU停留天數差異均有統計學意義(P<0.05,表 2)。

2.3 兩組氣管導管及固定裝置使用情況 兩組在氣管導管留置時長、氣管導管型號差異有統計學意義(P<0.05,表3)。

表3 兩組氣管導管及固定裝置使用情況比較

2.4 影響ICU體外循環術患者OMPI發生的多因素分析結果 以是否發生OMPI為因變量(1=發生,0=未發生),兩組研究資料結果中P<0.05的變量為自變量構建Logistic回歸模型,Logistic回歸分析中P<0.05的自變量賦值如下：高血壓史(是=1,否=0)、術后使用ECMO(是=1,否=0)、紅細胞壓積(<40%=00,40%～50%=01,>50%=02)、術前空腹血糖(<7.0 mmol/L=00,7.1～11.0 mmol/L=01,≥11.1 mmol/L=02),術中最低體溫原始值帶入。結果顯示,高血壓史(OR=9.529,95%CI：2.685～33.089)、術后使用ECMO(OR=3.251,95%CI：1.380～7.662)、術前紅細胞壓積(40%～50%,OR=5.755,95%CI：1.703～19.453)、術前空腹血糖(7.1～11.0 mmol/L,OR=2.415,95%CI：1.717～4.975;>11.0 mmol/L,OR=3.401,95%CI：1.571～7.361)是體外循環術后患者發生OMPI的獨立危險因素(P<0.05),術中最低體溫(OR=0.283,95%CI：0.214～0.374)是保護因素(P<0.05,表4)。

表4 體外循環術后患者OMPI影響因素的Logistic回歸分析

2.5 列線圖預測模型的構建與驗證

2.5.1 應用R軟件基于上述因素及所對應的回歸系數,建立體外循環術后患者OMPI的預測模型構建列線圖(圖1)。圖中每項變量對應上方標尺刻度(points)得到該變量分值,將各項分值相加匯總,匯總得分對應在發生風險軸上的數值即為體外循環術后患者發生OMPI的發生風險。

圖1 ICU體外循環術后患者發生OMPI的風險列線圖

2.5.2 列線圖模型的效能分析 用Bootstrap法循環抽樣1 000次,對列線圖模型進行內部驗證,Hosmer-Lemeshow檢驗結果：χ2=3.848,P=0.871;AUC=0.883,95%的CI為0.849～0.916,靈敏度86.7%,特異度77.2%(圖2)模型準確度較好;校準曲線顯示,預測結果與實際結果一致性良好(圖3)。

圖2 ICU體外循環術后患者發生OMPI 的ROC曲線

圖3 ICU體外循環術后患者發生OMPI的校準曲線

3 討論

3.1 體外循環術后患者發生OMPI影響因素分析

3.1.1 既往高血壓史患者發生OMPI的風險更高 有研究表明,高血壓史是圍術期患者發生壓力性損傷的危險因素[10]。本研究顯示,既往高血壓史患者發生OMPI是非高血壓史患者發生OMPI的9.528倍。研究發現,長期高血壓史可使動脈發生粥樣硬化,血管纖維化等病理改變,尤以中小動脈的病理變化最為嚴重,同時也影響著毛細血管對組織的灌注,使皮膚組織彈性降低,導致壓力性損傷發生風險增高[11]。而體外循環術后患者會應用大量血管活性藥物來維持血流動力學的穩定。因此,對既往高血壓史的患者應提高警惕,合理應用血管活性藥物,使血壓控制在合理范圍內,并及時評估患者口腔黏膜組織的完整性以降低體外循環術后患者OMPI的發生風險。

3.1.2 術后ECMO的使用增加了患者OMPI的發生風險 ECMO是對存在心臟驟停、急性嚴重心功能與呼吸功能衰竭等疾病的患者進行生命支持,維持機體代謝的有效治療方式[12]。研究發現,ECMO治療是在短期內由體外循環系統為支持患者呼吸及循環功能的非生理過程,其使用的生理鹽水預充管路時,所殘留的成分使血液稀釋并改變了機體水電解質平衡狀態;同時,血液在管路中與非內皮細胞面接觸,并在體外循環復雜動力學的影響下導致相關血細胞損傷及異常凝集,纖維蛋白溶解、補體和血液細胞等系統被激活,引起全身炎性反應,并伴隨因微血管通透性增加而形成黏膜組織水腫[13-14],進而使患者易發OMPI。因此,對接受ECMO治療的患者,應制定科學全面的護理計劃,并由經驗豐富,對ECMO設備和OMPI護理流程熟悉的多學科團隊操作實施,以提高護理質量及ECMO的使用效率,從而降低體外循環術后患者OMPI的發生風險。

3.1.3 術中體溫越低發生OMPI的風險就越高 體溫即機體核心溫度,其升高與降低均會引發機體不同程度的病理生理改變;當機體核心溫度過低時,便會觸發體溫調節中樞,引起全身血管收縮,使組織細胞中含氧量降低,影響傷口愈合[15]。然而,心血管手術患者在體外循環開始后,需降低體溫來改善機體對缺血缺氧的耐受性,當機體體溫降低后,外周血液循環減慢,皮膚組織中血氧含量降低;同時,口腔黏膜在氣管導管與固定裝置的壓迫下進一步加重了黏膜組織缺血缺氧癥狀,促使了OMPI的發生[16]。因此,定時監測患者術中體溫,積極采取保溫措施,以及術后及時對患者進行復溫是關鍵舉措。同時,及時評估氣管導管固定狀況,盡量減少氣管導管與固定裝置對口腔黏膜組織的壓迫以降低體外循環術后患者OMPI的發生風險。

3.1.4 術前紅細胞壓積水平過低增加了體外循環術后患者OMPI發生風險 紅細胞壓積是指血液中紅細胞所占全血的容積比,貧血、大出血等可導致其數值過低;其中,成年男性正常值為40%～50%,女性較男性略低[17]。有研究表明,紅細胞壓積與口腔上唇部及口角部位的壓力性損傷分期呈正相關,也是心血管術后患者壓力性損傷的重要預測因素[18]。同時,紅細胞壓積水平較低也表明患者處于貧血狀態,此時患者體內細胞營養狀態欠佳,便會減少對周圍組織營養物質與氧氣供應,延緩了皮膚組織中成纖維細胞的生長增殖,阻礙膠原蛋白形成,促使了壓力性損傷的發生[19-20]。因此,應及時監測患者紅細胞壓積水平,及時補充血容量糾正貧血狀態以降低體外循環術后患者OMPI的發生風險。

3.1.5 術前空腹血糖較高增加了體外循環術后患者OMPI的發生風險 空腹血糖升高意味著患者血糖控制不佳。研究發現,血糖異常易導致血管內皮細胞受損,使血管發生一系列病理生理改變,引起管腔狹窄及血栓形成,導致血管收縮失衡,引發機體微循環障礙,造成皮膚黏膜組織營養代謝紊亂與血流灌注減少[21-22],從而增加了體外循環術后患者OMPI發生風險。因此,對于血糖水平較高患者應積極采取干預措施使空腹血糖保持在正常水平之內,對空腹血糖控制效果不佳或應用腸內外營養而致血糖紊亂的患者應積極采取預防性措施以防止OMPI的發生。

3.2 ICU 體外循環術后患者OMPI發生風險列線圖預測模型的構建與應用價值 本研究通過Logistic回歸篩選出的5個指標所構建的列線圖預測模型具有較好的區分度和校準度,可較好的預測體外循環術后患者OMPI的發生風險。結果顯示,AUC為0.883表明模型對體外循環術后患者發生OMPI的識別能力較強,區分度較好;Hosmer-Lemeshow檢驗結果：χ2=3.848,P=0.871,表明構建的列線圖預測模型預測體外循環術后患者OMPI發生風險與實際發生風險相近,校準度較好。經內部驗證后,圖3顯示,實際曲線與參考曲線基本吻合,且與理想曲線偏差較小,表明模型能夠較好的預測體外循環術后患者發生OMPI的概率。以上結果表明,高血壓史、術后使用ECMO、術前紅細胞壓積低、術前空腹血糖高、術中最低體溫預測ICU體外循環術后患者發生OMPI的擬合效果較好。因此,ICU臨床護理人員可根據列線圖預測模型預測體外循環術后患者OMPI的發生風險,并為此類高危人群提供預測工具。同時,基于此列線圖預測模型為體外循環術后患者積極預防OMPI的發生而采取相關措施。如在術前應積極評估患者生理生化狀態、血壓、空腹血糖、紅細胞壓積等指標,若出現異常盡早干預,積極糾正。術中加強體溫監測并積極采取保溫措施,同時觀察患者口腔黏膜狀態并對氣管導管固定松緊適宜,定時更換氣管導管固定位置,減輕對口腔黏膜組織的壓力與剪切力。術后應注重患者復溫,對接受ECMO治療的患者采用多學科團隊以提高護理質量;對使用血管活性藥物的患者,及時監測血壓水平,保證患者血壓水平處于平穩狀態;對于糖尿病或血糖紊亂的患者,積極治療糖尿病并控制血糖;對于貧血患者,積極補充血容量,改善組織灌注,加強營養,提高免疫力促進創口愈合,減少并發癥的發生,從而降低體外循環術后患者OMPI發生風險。

3.3 本研究局限性 本研究為單中心研究,樣本量較小,雖內部驗證預測效果較好,但未進行外部驗證。其次,本研究未納入18歲以下的人群進行預測模型的構建,對于18歲以下的體外循環術后患者OMPI的預測效果欠佳。因此,應聯合不同地域進行多中心大樣本量開展研究,并進行內外部交叉驗證以及納入更多人群,構建預測效果更好的列線圖模型。

綜上所述,本研究基于以上 5項影響因素,構建的體外循環術后患者OMPI的風險列線圖預測模型具有較高的風險預測能力,對臨床具有重要的實際意義,可為ICU護理人員預防體外循環術后患者發生OMPI提供參考依據。