刘建民，刘达兴，夏 宇，张 建，梁贵友

(1.深圳市龙华区中心医院 心胸外科，广东 深圳 518110；2.遵义医学院附属医院 心血管外科，贵州 遵义 563099)

临床经验交流

心脏瓣膜置换术后肺部并发症的多因素分析

刘建民1 ,2，刘达兴2，夏 宇2，张 建2，梁贵友2

(1.深圳市龙华区中心医院 心胸外科，广东 深圳 518110；2.遵义医学院附属医院 心血管外科，贵州 遵义 563099)

目的分析心脏瓣膜置换术后肺部并发症的相关因素，探讨肺部并发症发生的影响因子及高危因素。方法回顾性分析2009年6月至2014年6月遵义医学院附属医院胸心外科490例心脏瓣膜置换患者的临床资料，把性别、年龄、肥胖、抽烟、糖尿病(DM)、上呼吸道感染(URTI)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、脑血管病变、肺动脉高压(PAH)、体外循环转流时间(CPBT)、主动脉阻断时间(ACCT)、手术时间(OT)、术后呼吸机辅助通气时间、单双瓣膜置换及术后2 h氧和指数(OI)等作为肺部并发症的相关因子，对入选病例进行单因素分析及多因素Logistic分析发生肺部并发症的独立危险因素。结果490例心脏瓣膜置换患者，术后发生肺部并发症124人，总发生率为25.3%。其中肺部感染42例(8.6%)，肺不张23例(4.69%)；肺间质水肿(或侵润)21 例(4.28%)；呼吸衰竭 17例(3.47%)；气胸 6例(1.22%)；术后死亡共18 例，总死亡率3.67 %。结论单因素分析提示心脏瓣膜置换术后肺部并发症与男性、老年、糖尿病、总手术时间、体外循环时间、主动脉阻断时间相关。多因素Logistic分析提示老年患者、糖尿病与总手术时间是肺部并发症的独立危险因素。

心脏瓣膜疾病；瓣膜置换术；肺部并发症；危险因素

心脏瓣膜疾病(Cardiac valve disease CVD)是较为常见的心脏病变，当前欧美国家瓣膜病变以退行性病变和缺血性病变为主，我国则以风湿性心脏瓣膜病为主。 目前我国风湿性心脏瓣膜病占心脏外科手术的30%左右[1]，每年平均需要行心脏瓣膜置换手术(Heart valve replacement surgery HVRS)患者约20万例[2]。随着人口老龄化，心脏瓣膜退行性变(瓣膜钙化、黏液变性)亦在增加，主动脉夹层动脉瘤、马凡综合征、吸毒等累及瓣膜以及腱索病变等，导致心脏血流动力学障碍、功能异常及结构改变，其治疗大多亦需要行心脏瓣膜置换手术。瓣膜置换术后肺部并发症是最常见的临床问题，也是影响患者术后康复的重要因素之一。近来瓣膜置换术后肺部感染发生率为5%～28%[2-4 ]，针对心瓣膜术后肺部并发症的影响因素及危险因素，未见全面系统的研究报道，本研究对2009年6月至2014年6月我院收治的心脏瓣膜置换病例进行回顾性分析，总结如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2009年6月至2014年6月遵义医学院附属医院胸心外科490例心脏瓣膜置换患者的临床资料，其中4例行开放瓣膜(直视)成型术，瓣膜置换490例。其中男性191例，占 38.98%，女性299例，占61.02 %。年龄17～80岁，平均(45.09±11.76)岁，男性平均(45.17±13.04)岁，女性平均(45.04±10.91)岁。

1.2 手术方式 本组患者常规采用仰卧位，前正中开胸，体外循环心脏直视中低温(24～30 ℃)停跳下行瓣膜置换手术。行单个瓣膜置换327例，其中二尖瓣置换(Mitral valve replacement，MVR)248例，主动脉瓣置换(Aortic valve replacement，AVR)79例(含6例Bentall手术、2例升主动脉成形);主动脉瓣和二尖瓣双瓣膜置换(Double valve replacement,DVR) 163例，同期行三尖瓣成型173例，大部分采用Devega或Kay成形，合并三尖瓣中度以上关闭不全、瓣环扩大及中度以上肺高压形成者47例加用人工瓣膜成形环加固瓣环，以期改善右心功能的远期效果。左房折叠成型11例，左房血栓清除42例，146例心房纤颤患者行改良迷宫射频消融术77例，合并冠状动脉粥样病变(狭窄>50%)者，同期行冠状动脉旁路移植术6 例。1例老年瓣膜患者，心功能Ⅳ级，由心内科术前放置主动脉内球囊反搏(Intra-aortic balloon pump ,IABP)装置后，急诊手术行DVR，升主动脉开放后行球囊反搏治疗。

2 结果

2.1 瓣膜置换术后肺部并发症单因素分析 本组490例患者，术后肺部并发症主要有肺部感染、肺不张、肺水肿、呼吸衰竭、气胸等。术后发生肺部感染42人，总发生率为8.6%，其中男23人，女19人；本组患者术后合并肺不张23例，发生率为4.7%；肺间质水肿或侵润21例，发生率为4.3%；呼吸衰竭17例，发生率为3.5%；气胸6例，包含血气胸4例；术后咳嗽，气道分泌物增多，但肺部感染证据不足者25例。死亡共18例，总死亡率3.67%。8例死于低心排综合征(Low cardiac output syndrome，LCOS)及并发多脏器功能衰竭，其中1例为心脏破裂患者于术后2 d死亡；术中左室后壁破裂4例，3例台上死亡；死于呼吸衰竭3例；2例患者术中在纯氧呼吸机辅助呼吸下氧饱和度维持在70%以下，见气管插管内大量血性分泌物溢出，不能排除灌注肺可能，于手术室抢救无效死亡；术后迟发心脏破裂死亡1例；1例死于左侧大脑半球大面积脑梗死。本组患者心脏瓣膜术后肺部感染、肺不张、肺水肿常见并发症单因素分析结果见表1～4。

表1 490例患者瓣膜置换术后肺部并发症单因素分析

相关因子患者例数肺部并发症(例)有无χ2P性别 男19153138 女299712280．9880．320年龄 青中年43292340 老年58322631．0450．000△△抽烟6735322．6660．103COPD5412．8110．094糖尿病11834．0390．044※上感3315180．0830．774肺动脉高压6628380．0130．911手术时间(min) ≥180284134150 <18026077129293．3390．000△△体外循环时间(min) ≥120249120129 <120241911505．4370．020△主动脉阻断时间(min) ≥80246117129 <80244941504．0800．043△

与前组比较，※P<0.05；与上组比较，△P<0.05，△△P<0.01 。

表2 490例患者瓣膜术后肺部感染相关因子单因素分析

指标患者(例)肺部感染数(例)χ2P性别 男19123 女299194．8110．028△年龄 青少年43226 老年581630．3520．000△△抽烟671623．2110．000※※上呼吸道感染33917．6580．000※※肺动脉高压67204．1650．041※糖尿病1184．0390．044※手术时间(min) ≥18017125 <1803191712．2620．000△△主动脉阻断时间(min) ≥8016826 <803221615．5530．000△△呼吸机辅助时间(h) ≥48146 <484763621．6180．000△△

与前组相比，※P<0.05，※※P<0.01；与上组相比，△P<0.05，△△P<0.01。

表3 490例患者心脏瓣膜术后并发肺不张相关因子单因素分析

指标患者(例)肺不张(例)χ2P性别 男19111 女299120．7940．373年龄 青中年43218 老年5852．2680．132抽烟6751．3300．249COPD512．6450．104脑梗塞1510．1350．714手术时间(min) ≥18028412 <180206110．3310．565主动脉阻断时间(min) ≥8024614 <8024491．0570．304

表4 490例患者心脏瓣膜术后并发肺水肿相关因子单因素分析

指标患者(例)肺不张(例)χ2P性别 男1919 女299120．1390．710年龄 青中年43215 老年5865．8880．015△抽烟6711．7460．224COPD513．0410．081手术时间(min) ≥18028417 <18020644．7600．029△体外循环转流时间(min) ≥12024914 <12024172．2050．138主动脉阻断时间(min) ≥8024611 <80244100．0420．838

与上组相比，△P<0.05。

2.2 心脏瓣膜置换术后肺部感染Logistic多因素回归分析 本组490例心脏瓣膜置换患者，术后发生肺部感染42例，呼吸衰竭17例，术后死亡18 例。单因素分析肺部感染发生与手术类型、高龄、抽烟、术前2周URTI、糖尿病、OT≥180 min、ACCT≥60 min，PAH、呼吸机使用时间大于48h有关，Logistic分析提示性别(男)、高龄(老年)、上感及主动脉阻断时间是肺部感染的独立危险因素。本研究瓣膜术后肺不张的发生与性别、年龄、抽烟、脑梗及手术时间等因素无相关，无统计学差异，而术后肺水肿的发生与年龄、手术时间因素相关，有统计学差异，具体见表5。

表5心脏瓣膜置换术后肺部感染Logistic多因素回归分析

变量BSEWalsORPSEX0．8300．23612．3312．2940．000△AGE0．8790．3207．5212．4070．006△URTI1．1210．4007．8563．0670．005△COPD1．8010．9553．5606．0580．059ACCT0．6120．2376．6441．8430．010△常量-8．2492．25613．3770．0000．000

SEX男性与女性相比，△P<0.05;AGE老年与中青年相比，△P<0.05;术前两周上呼吸道感染者与无上感者相比，△P<0.05;ACCT 主动脉阻断时间≥80min与小于80min者相比，△P<0.05。

3 讨论

体外循环下心脏瓣膜置换术中多器官存在缺血再灌注损伤，血液在非内皮管道内流动时激活补体[5]以及血液有形细胞的破坏，从而导致炎性介质活化，造成肺内皮及基底膜上皮细胞通透性增加[6-7]，术中肺组织热缺血状态等因素，是造成肺部并发症的重要原因。目前术中尽管采取多种保护措施，如应用膜肺、肝素涂层管道、持续温血肺动脉灌注和持续肺通气[7-9]、白细胞滤器及肺缺血预处理等举措， 瓣膜术后肺部并发症仍最为常见。其发生原因及机制是多方面的，结合本组病例及文献报道，总结如下：①术前因素:性别、高龄、抽烟、肥胖、糖尿病、肺部基础疾病、营养不良、是否急诊手术等。心脏瓣膜疾病患者大多病史较长，心脏结构、大小发生不同程度的改变，尤其是合并左房压增高及肺静脉淤血或肺水肿者，存在术后肺部并发症发生的病理基础。②手术因素:气管插管和体外循环，气管插管致气道粘膜屏障破坏，受损部位易细菌繁殖。术中致膈神经麻痹、胸膜腔破损，冷晶体停跳液灌注，造成缺血再灌注损伤，肺表面活性物质减少，肺血管内微栓的形成，中性粒细胞激活炎性介质释放致肺血管通透性增加，大量输血及微栓形成，以及胃肠道菌群失调及迁徙移位至肺部等。③术后管理:呼吸机的使用(模式及潮气量) 不当致低氧血症，未及时吸痰和/或排痰、拍背不力，无菌操作不严格，输液速度过多过快，晶胶体比例失衡、术后疼痛处理不及时不彻底，二次开胸、感染性心内膜炎、低心排综合征、术后肾功能衰竭需CRRT治疗、合并脑卒中及术后安放心室辅助装置及ECMO装置等均易导致术后肺部并发症的发生。

本组资料单因素分析提示，瓣膜置换术后肺部并发症的发生与年龄、糖尿病及手术时间相关。本组患者术后肺不张的发生，未发现其相关高危因素，可能与术后拍片不及时及床旁胸片分辨率低有关。本组患者一般为术后3 d复查胸片，未能发现节段性或者灶性肺不张。肺水肿亦为术后3 d的胸片，可能与术后间断的利尿、强心等支持治疗，降低术后肺水肿发生的比例。

肺部感染的发生我们认为与术前准备、术中麻醉及手术操作、术后管理关系密切，各心脏治疗中心术后感染率不同，本组患者术后并发肺部感染8.6%，与近3年来心脏术后文献肺部感染5%～7%的报道[ 4-5]接近。本组资料心脏瓣膜置换患者，术后肺部并发症单因素分析危险因素包括：男性、老年、抽烟、术前2周URTI、DM、COPD、OT、CPBT、ACCT，PAH、呼吸机辅助时间及术后2 h OI低于300 mmHg。文献报道[2,4,9]高龄、抽烟、糖尿病、COPD、肺动脉高压、体外循环转流时间超过120 min、手术时间超过180min等已被证实为肺部感染的危险因素。我们对上述因子进行Logistic多因素分析提示：男性、老年、上呼吸道感染、主动脉阻断时间是肺部感染的独立危险因素。

我们分析，原因可能为：①男性，男性患者术后感染率高，可能与长期重体力劳动、抽烟致肺脏细胞超微结构改变、支气管粘膜受损和小气道的阻塞，纤毛运动能力下降，术后分泌物多、咳嗽无力，以及痛阈低于女性，不愿咳嗽或无效咳嗽，限制分泌物的排出导致肺不张及肺炎有关；②术前2周合并上呼吸道感染，可能为感染控制不彻底，或咽腔条件致病菌在肌体创伤、手术时抵抗力下降成为致病菌；③高龄，年龄(≥60岁)多存在器官退行性变，免疫功能减退，气管、支气管粘膜纤毛功能降低、肺组织顺应性下降等；④主动脉阻断时间，CPB手术存在肺部缺血再灌注损伤，主动脉阻断时间越长缺血再灌注越明显，有形细胞破坏及补体激活，炎性介质致肺基底膜通透性增加，肺间质水肿侵润加剧，肺表面活性物质减少及顺应性降低，更易引起肺部感染的发生。所以，术前应积极治疗肺基础疾病，控制潜在感染，减少术中术后肺部机械损伤，缩短主动脉阻断时间，减少炎性介质及缺血再灌注对肺组织的损伤，控制肺部感染的发生率。

体外循环肺脏存在缺血再灌注损伤，本组心脏瓣膜病患者多为中重度病患(心功能多为Ⅲ级，部分甚至为Ⅳ级)，术前存在不同程度肺部潜在病变，手术时间长，术中液体输注及麻醉的管理等，术后出现不同程度肺水肿和/或灶性肺不张，增加术后肺部感染，如何减少心脏瓣膜置换术后肺部并发症仍待进一步研究。

[1] 王天佑.外科学[M].北京：人民卫生出版社,2008：372.

[2] 罗征祥.心脏瓣膜病治疗的发展[J].岭南心血管病杂志,2010,16(5):343.

[3] 钱慎明,沈海林,王聚宝,等.非心源性肺水肿的X线影像表现[J].江苏医药,2011,37(13):1562-1564.

[4] Ji Q,Mei Y Q,Wang X S,et al.Risk factors for pulmonary complications follow cardiac surgery with cardiopulmonary bypass[J].Int J Med Sci,2013,10 (11):1578-1583.

[5] Warren O J,Smith A J,Alexiou C,et al.The inflammatory response to cardiopulmonary bypass :part 1-Mechanisms of pathogenesis[J].J Cardiothorac Vasc Anesth,2009,23(2):223-231.

[6] 郑坤,张红.体外循环肺损伤机制与肺保护策略的研究进展[J].中国医药导报,2016,13(35)：32-35.

[7] 任新英,陈春玲,王江.心肺转流肺动脉持续灌注氧和血的肺保护作用[J].临床麻醉学杂志,2009,10(25):866-867.

[8] 于冬梅,刘海峰,陈科研,等.乌司他丁联合丙氨酰谷氨酰胺对体外循环瓣膜置换术患者的肺保护作用[J].现代生物医学进展,2016,16(1):106-109.

[9] Canver C C ,Chanda J.Intraoperative and postoperative risk factors for respiratory failure after coronary bypass [J].Ann Thorae Surg,2003,75(3):853-857.

[收稿2017-09-01;修回2017-10-17]

(编辑：王福军)

Analysisofrelatedfactorsofpulmonarycomplicationsafterheartvalvereplacement

LiuJianmin1，2，LiuDaxing2，XiaYu2，ZhangJian2，LiangGuiyou2

(1.Department of Cardiothoracic Surgery, Shenzhen Longhua District Central Hospital，Shenzhen Guangdong 518110，China；2.Department of Cardiac surgery ， Affiliated Hospital of Zunyi Medical University，Zunyi Guizhou 563099，China)

ObjectiveTo analysis of related factors of pulmonary complications after heart valve replacement, discussing the influence factors of pulmonary complications and risk factors.MethodsA retrospective analysis from June 2009 - June 2014, according to the cardiac surgery clinical data of 490 patients with heart valve replacement of the department of Thoracic and Cardiovascular Surgery of the Affilicated Hospital of Zunyi Medical University. The sex, age, obesity, smoking, diabetes mellitus (DM), upper respiratory tract infection (URTI), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), cerebrovascular disease, pulmonary hypertension (PAH), extracorporeal circulation flow time (CPBT), aortic block (ACCT), operation time (OT), postoperative respirator assisted ventilation time, single and double valve replacement and postoperative 2 hours and oxygen index (OI) were analyzed as pulmonary complication related factors.Single factor analysis of selected cases and Logistic analysis retrospectively on independent risk factors for pulmonary complications were performed.Results490 patients with cardiac valve replacement were diagnosed with pulmonary complications, with a total incidence of 25.3%. The lung infection was 42 (8.6%) and atectasis 23 (4.69%). 21 cases (4.28 percent) of interstitial edema (or infiltration) of the lung. Respiratory failure 17 (3.47%);Pneumothorax 6 (1.22%); The total mortality rate was 3.67 percent.ConclusionSingle factor analysis suggests pulmonary complications after heart valve replacement are related to male, old age, diabetes, total operation time, extracorporeal circulation time, and aorta blocking time correlation. Retrospective Logistic analysis suggests that elderly patients, diabetes and total surgical time are independent risk factors for pulmonary complications.

Heart valve disease；heart valve replacement； pulmonary complications；risk factors

贵州省科技攻关项目(NO：[2007]-1032)。

梁贵友，男，博士，主任医师，博士生导师，研究方向：心肌胰岛素抵抗，E-mail:guiyou515@163.com。

R654.2

B

1000-2715(2017)06-0673-05