骆德强 陈自力 戴巍 陈峰

作者单位：334000 江西省上饶市，上饶市第五人民医院ICU（骆德强、戴巍）；解放军第九四医院ICU（陈自力）；武汉亚洲心脏病医院ICU（陈峰）；南昌大学医学院研究生院（骆德强）

临床研究

液体超负荷对婴幼儿先天性心脏病术后机械通气时间的影响

骆德强 陈自力 戴巍 陈峰

作者单位：334000 江西省上饶市，上饶市第五人民医院ICU（骆德强、戴巍）；解放军第九四医院ICU（陈自力）；武汉亚洲心脏病医院ICU（陈峰）；南昌大学医学院研究生院（骆德强）

目的 探讨液体超负荷与机械通气时间、氧需求以及肺和胸壁水肿影像学表现之间的关系。方法 该研究是一个两中心（上饶第五人民医院ICU和武汉亚洲心脏病医院ICU）回顾性的研究，回顾性分析了2014年6月到2016年6月87例经历先天性心脏病手术符合条件的患儿。最大累积超负荷液体和机械通气时间之间关系用单变量和多变量相关分析，与氧和指数关系用Spearman相关性检验和多元线性回归模型进行测试。结果 最大累积超负荷和机械通气时长（校正分析系数β=0.289，95%CI 1.643～4.928，P＜0.01）、ICU停留时间（Spearman相关系数r=0.47，P＜0.01）、胸部影像学出现肺水肿和胸膜渗出（Mann Whitney test，P=0.028和P=0.012）、输注红细胞和使用一氧化氮均与机械通气时间具有独立相关性（P均＜0.01）。结论液体超负荷会引起先天性心脏病患者术后胸腔积液，氧合指数降低，限制呼吸有关的生理指标，延长此类患者术后机械通气时间和ICU停留时间；与胸壁水肿和二次插管无相关性；累积的观察证据表明心脏术后谨慎的补液策略十分重要。

先天性心脏病手术； 液体超负荷； 机械通气； 婴幼儿

近年来，先天性心脏病术后患儿的监护治疗水平显著提高，并发症和死亡率大大降低[1]。然而，低龄先天性心脏病患儿术后机械通气时间延长导致并发症和死亡率上升、医疗资源利用率下降和手术取消，这仍然是个亟待解决的问题[2-4]。液体负荷过多经常发生在先天性心脏病术后患儿，可能是由低心排综合征、体外循环导致毛细血管渗漏综合征和液体复苏等多因素造成[5,6]。本研究的目的是探讨先天性心脏病术后累积最大正平衡液体是否与机械通气时间、影像学表现（如肺水肿、胸壁水肿及胸腔积液）、拔管失败率之间存在关系。

1 对象与方法

1.1 研究设计 这是一个在两个三级医院的ICU（江西上饶第五人民医院ICU和武汉亚洲心脏病医院ICU）进行的两中心、回顾性队列研究。筛选了2014年6月至2016年6月因先天性心脏病手术治疗后进入ICU的患儿。入选标准：①接受先天性心脏病手术治疗的患儿；②年龄从出生到6个月；③ICU机械通气时间至少12 h。排除标准：①首次拔管前行体外膜肺氧合（ECMO）治疗或死亡的患儿；②术前存在气管或肺部疾病；③术前已气管插管的患儿。

1.2 数据收集 收集患儿的人口统计资料，术前、术中和术后的数据。收集并检查至术后7 d数据，10%数据是由两个人审查以确保数据的准确性；机械通气时长（length of mechanical ventilation，LMV）计算从入住ICU到第1次拔管尝试。累积超负荷液体（cumulative fluid overload，cFO）百分比=变化的体重/入ICU体重×100%[7]，cFO每8 h轮班结束计算。最大累积超负荷液体（McFO）被定义为拔管前或术后7 d（以先到者为准）最高水平的补液量；机械通气都是温湿化气体；拔管失败被定义为拔管后48 h需要再次插管和无创呼吸机辅助通气。氧和指数（oxygenation index，OI）=血氧分压/吸入氧浓度×100%[8]。McFO时OI和最大OI用来数据分析，右向左分流和动脉血氧饱和度＜90%的患儿OI分析被排除。

记录拔管前患儿确诊的肺水肿、胸膜渗出和胸壁水肿胸部X线片，拔管前任何时间点出现的关于FO的影像学指标（分为是或不是）与McFO和LMV的关系。记录其他变量如年龄、一氧化氮（NO）使用、体外循环时间、延迟关胸、输血量、最大血管活性药物评分（VIS）[9]、RACHS-1 评分[10]评估手术的复杂程度、拔管前最高乳酸值及RIFLE标准肾功能衰竭分级，呼吸机相关肺炎和非感染肺部并发症（如气胸和肺不张），利尿剂、激素的使用及腹膜透析的应用，无发绀和发绀先心病患儿保持血红蛋白＞9.0 g/L和＞12.0 g/L，NO仅用于超声诊断为肺动脉高压的患者，镇静根据指南标准和患儿舒适性行为量表使用咪达唑仑和芬太尼，经治医师在确保患儿血流动力学稳定的情况下使用速尿。

1.3 样本量和数据分析 样本量的大小主要是为了确保能够确定McFO和LMV的关系。之前有研究数据[11-13]表明，急性肺损伤的危重患儿FO和LMV存在相关性（相关系数=0.41），因此，根据双侧检验水准 α=0.05，β=0.02，相关系数 r=0.40（中度相关），需要患儿样本量为62；根据多变量分析和检测风险因子个数要求，考虑回顾性分析存在删失值，我们选择了87例患儿。描述性统计用来概括研究样本，单变量相关分析McFO和LMV的关系，Spearman相关检验分析McFO和OI之间关系；单变量相关分析McFO和其他结果之间关系；正态分布的连续性变量用t检验，非正态分布的连续变量用Wilcoxon秩和检验或Mann-Whitney检验。使用简单和多元线性回归模型分析校正前后的McFO和LMV之间的相关性。双侧检验P＜0.05有统计学意义，SPSS 22.0统计软件用于数据分析。

2 结果

2.1 纳入的样本量 对220个样本数据进行了筛选，119例患儿符合标准，其中32例被排除（15例患儿术前机械通气，3例患儿拔管前进行了ECMO治疗，7例患儿有肺部和气道疾病，3例死亡，4例资料删失），研究共纳入了87例患儿。

2.2 纳入患儿的基线特征 表1总结了研究患儿的人群特征。中位数年龄为4个月（四分位间距为1.2，5.6个月）。27例（27/87，31.0%）是急诊手术；28例（32.2%，28/87）术前用利尿剂治疗心衰。多数手术 RACHS-1评分为 1～2分（46/87，52.9%）或 3～4分（41/87，47.1%），几乎没有患儿 RACHS-1评分为5～6分。79例（90.8%）患儿接受了体外循环，70例（80.5%）患儿主动脉阻断，深低温停循环患儿有12例（13.8%）。最常见的疾病是房间隔缺损、室间隔缺损、法洛四联症和动脉导管未闭。见表2。

2.3 McFO、LMV和ICU停留时间 LMV中位时间 45.2 h（四分位间距 IQR 为 32.5，62.5 h）；cFO 百分比6.55%（四分位间距IQR为4.90%，8.58%）；到达McFO百分比中位时间3个8 h（四分位间距IQR为2，5 h）；LMV中位时长和McFO有很强的相关性（Spearman检验相关系数 r=0.76，P＜0.01）（见图1）。用多元线性回归分析校正混杂因素后，McFO百分比和LMV仍然具有独立相关性。NO使用和输血是其他仅有的与LMV具有独立相关性的风险因素（见表3）。McFO和ICU停留时间也有很强的相关性（Spearman检验 r=0.47，P＜0.01，n=84，1例患儿停留时间较长被排除）。

表2 患儿心脏病疾病类型构成［例数及百分率（%）］

2.4 McFO和其他观察指标 分析了78例患儿McFO与OI之间的关系（9例患儿术后由于残余分流导致发绀被除外），McFO与OI相关（Spearman检验r=0.37，P=0.01）；McFO与非同步时间点OI相关（Spearman 检验 r=0.20，P=0.18，n=69，排除了发绀患儿和到达McFO时拔出动脉置管的患儿）；最大OI时间点经常比McFO早1个8 h轮班（四分位间距IQR为0～2个），到达最大OI中位时间2个8 h轮班（四分位间距IQR为1～2个）；McFO与任何拔管时胸壁水肿和胸腔积液具有相关性（P值分别为0.028和0.012），所有的患儿在机械通气时每天至少拍一个胸部X线片；LMV也与胸壁水肿和胸腔积液具有相关性（P值分别为0.001和0.029），但与肺水肿没有相关性（P=0.12）。拔管失败率20.7%（18/87），5例（5.7%） 患儿二次插管，13例（14.9%）患儿需要无创辅助通气；McFO和拔管失败率与二次插管率没有相关性（P值分别为0.98和0.41），也与胸壁水肿无相关性（P=0.13）。

表1 患儿的基线资料［例数及百分率（%）］

图1 机械通气时间和最大超负荷液体之间相关性（Spearman 检验相关系数 r=0.76，P＜0.01）

表3 多变量线性回归分析影响机械通气时间因素

3 讨论

液体超负荷与不良临床结局存在相关性[14-17]。以前的研究[3,5]报道了McFO与LMV的相关性，McFO定义不明使结果难以比较。Hassinger等[5]发现，在术后第2天液体超负荷达到高峰，因此定义cFO为术后第2天液体正平衡百分比，并因此把液体超负荷患者划分为3个等级：≤2.7%、2.7%～7.1%和≥7.1%，用了术后第1天占体重5%液体负荷这样主观的值，本研究也采用这个值来确定和临床结局的关联。本研究发现，对于术后LMV＞12 h的先天性心脏手术患儿，LMV及ICU停留时间延长与术后McFO有关，拔管失败率却和它关系不大，而且LMV也与胸片显示胸壁水肿和胸腔积液相关。使用这种方法我们发现，McFO、LMV与ICU停留时间具有很强的独立相关性。我们的研究结果表明，减少FO可能缩短心脏术后患儿的LMV和ICU停留时间。同时我们也发现，McFO与胸片显示胸壁水肿和胸腔积液具有显著相关性，这是之前文献[2]曾报道过的，我们再次验证了这个结论。从计算cFO衍生McFO与评估患者的液体状态具有独立相关性，因此，胸壁水肿和胸腔积液证据可以帮助医生决定患儿是否拔管。

本研究也发现，低风险心脏手术患儿（RACHS-1评分1～4）FO与LMV和ICU停留时间具有相关性。这是一个两中心、小样本研究获得的结论，之前的研究认为高风险复杂心脏手术的患者并不适用这个结论[3,5,16]。我们的研究也发现McFO与OI峰值具有相关性，然而我们发现在McFO时间点的OI与McFO没有相关性，OI峰值往往早于McFO时间点出现。研究结果表明，肺水肿发生术后时间点可能早于出现明显FO时，这些患儿呼吸功能不全可能与随后的呼吸功能限制性障碍有关而不是肺泡相关性疾病。我们也注意到，心功能标志物（血乳酸和VIS）与McFO及LMV不相关，这和以前报道术后心功能不全与McFO峰值相关及整体预后结局较差的结论是相反的，这种结局的差异可能是其他心脏中心患者高风险且手术复杂程度较高因而术后心功能相对较差造成的。Seguin等[3]的研究发现，术后血管活性药物评分仅在FO达到最高值时有关。我们的研究也评估了McFO与拔管失败之间的关系，并没有发现这两变量之间具有关联。这可能因为临床医生常常不愿对那些他们认为FO较重的患儿脱机拔管[17]，以防止再次插管，虽然这种方法可能避免拔管失败及相关的发病率和死亡率[18]，但延长了那些FO但不存在肺水肿和氧合问题的术后患者，且这些因素不会导致拔管失败未来前瞻性的研究需要确定此类患儿是否可以尽早拔管促进更快的恢复及转出监护室[19]。

本研究的不足之处：①该研究是一个有限的小样本两中心的研究，因此不可能推广到其他医疗中心；②利用放射报告做评估肺水肿、胸腔积液、胸壁增厚可能会影响治疗决策和患儿的结局包括LMV和OI；③由于是回顾性研究，我们只能推断相关指标有关联而不知道具体关联的原因。

综上所述，液体超负荷会引起先天性心脏病患者术后的胸腔积液，氧合指数降低，限制呼吸有关的生理指标，延长此类患者术后机械通气时间和ICU停留时间；与胸壁水肿和二次插管无相关性；累积的观察证据表明心脏术后谨慎的补液策略十分重要。限制输液和自由补液策略的随机对照研究在此类患儿中开展十分有必要。

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The influence of fluid overload on the length of mechanical ventilation in infants undergoing pediatric congenital heart surgery

LUO De-qiang＊，CHEN Zi-li，DAI Wei，et al.＊Department of Intensive Care Unit，the Fifth People′s Hospital of Shangrao City，Shangrao334000，China

Chen Zi-li，E-mail：chenzili710@163.com

Congenital heart surgery； Fluid overload； Mechanical ventilation； Infants

陈自力，E-mail：chenzili710@163.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2017．03．007

R654.2

A

1672-5301（2017）03-0216-05

2016-08-10）

【Abstract】 ObjectiveThe objectives of this study were to describe the association between fluid overload（FO）and length of mechanical ventilation（LMV），oxygen requirement and radiological findings of pulmonary and chest wall edema.MethodsThis study was a retrospective and two centers（ICUs，the fifth people′s Hospital of Shangrao city and Wuhan Asia Heart Hospital）chart review of infants who underwent congenital heart surgery between June 2014 and June 2016，87 infants who aged less than 6 months were included.Univariate and multivariate associations between maximum cumulative fluid balance and LMV and oxygenation index（OI） were tested using the Spearman correlation test and multiple linear regression models，respectively.ResultsMaximum cumulative fluid overload was associated with LMV （adjusted analysis beta coefficient=0.289，95%CI 1.643-4.928，P＜0.01），length of stay in the pediatric intensive care unit（Spearman′s correlation=0.47，P＜0.001），and presence of chest wall edema and pleural effusions on chest radiograph（Mann Whitney test，P=0.028 and P=0.012）.Amount of red blood cells transfused and use of nitric oxide were independently associated with increased LMV （P all＜0.01）.ConclusionFluid overload can cause pleural effusion,decrease oxygenation index,limit respiratory-related physiological indexes,prolong the postoperative mechanical ventilation time and ICU residence time of patients with congenital heart disease;There is no correlation between fluid overload and chest wall edema and secondary cannulae;accumulating observational evidence suggests that cautious use of fluid in the postoperative care may be warranted.