新生儿先天性心脏病体外循环术后长时间机械通气的影响因素分析

李艺萱，童媛媛，张沛瑶，柏利婷，靳 雨，国胜文，高 鹏，刘晋萍

先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)是胚胎时期胎儿的心脏以及大血管发育异常引起的、在出生时即存在病变的心血管畸形[1]。CHD是最常见的先天性畸形之一[2]，全球每年新增CHD患儿超过13万例[3]。在新生儿期确诊的CHD常以完全性肺静脉异位引流、大动脉转位等复杂畸形居多，这些大都需要手术进行修复，但通常这些CHD治疗手术难度大、时间长，并且新生儿各器官还未发育完善，肺的顺应性低和持续肺动脉高压，因此，术后通常还需机械辅助通气度过恢复期[4]。有关研究表明，新生儿是心脏术后早期拔管成功率最低的群体，不仅如此，新生儿呼吸机相关性肺炎等并发症的发生率及与其密切相关的死亡明显高于其他年龄段病人[5]。因此，明确新生儿CHD术后长时间机械通气的影响因素有助于指导改善患儿预后，对减轻患儿家庭和社会医疗负担有重要意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性收集并分析中国医学科学院阜外医院2012年4月—2021年4月接受体外循环CHD手术治疗新生儿的临床资料。纳入标准：年龄≤28 d；接受体外循环支持下CHD手术治疗。排除标准：手术后未接受呼吸机辅助机械通气；临床资料不完整。收集研究对象的一般资料、围术期临床指标、实验室检查以及院内临床结局等指标。

1.2 围术期机械通气及体外循环管理 患儿通过面罩吸入8%七氟醚诱导麻醉，气管插管后吸入3%～4%七氟醚复合静脉麻醉药维持麻醉。常规行心电图及血氧饱和度监测，潮气量10 mL/kg，呼吸频率30～40次/min，根据呼气末二氧化碳值及血气分析结果调整机械通气参数。手术采用正中切口入路，以40 mL醋酸林格液、80 mL浓缩红细胞、30 mL清蛋白、10 mL 5%碳酸氢钠以及1 000 U普通肝素预充体外循环管路，维持活化凝血时间大于480 s，建立体外循环。并行阻断升主动脉后沿主动脉根部连续灌注冷组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐液(HTK)50～60 mL/kg，开始进行心脏停搏。术中根据血气分析结果积极纠正患儿内环境紊乱并调整流量，待畸形修复之后，进行复温，开放升主动脉，辅助至温度、心律及血压恢复并稳定后逐渐降低流量停止体外循环，复温后行常规超滤及平衡超滤，停机后行改良超滤，维持红细胞比容0.35～0.40，胶体渗透压18～22 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。

新生儿术后均进入儿科重症监护室，行呼吸机辅助机械通气，根据患儿呼吸、循环恢复情况以及血气分析结果拔除气管导管，待病情稳定后患儿返回普通病房。

2 结 果

2.1 围术期相关指标比较 共纳入264例新生儿病人，根据机械通气时间是否超过72 h[6]分为长时间机械通气组(机械通气时间>72 h，108例)和非长时间机械通气组(机械通气时间≤72 h，156例)。两组术前血红蛋白、术前谷氨酰转肽酶(GGT)、手术总时间、体外循环转机时间、术后72 h胸液、术后左心室射血分数(LVEF)、术后血红蛋白、术后急性肾损伤(AKI)、术后天冬氨酸氨基转移酶(AST)比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 两组围术期相关指标比较

(续表)

2.2 多因素Logistic回归分析长时间机械通气的影响因素 Logistic回归分析结果显示，术前GGT[OR=1.005，95%CI(1.001，1.009)，P=0.007)]、手术总时间[OR=1.008，95%CI(1.001，1.016)，P=0.033]、术后72 h胸液量[OR=1.015，95%CI(1.004，1.026)，P=0.006]、术后LVEF[OR=0.945，95%CI (0.914，0.977)，P=0.001]、术后AKI[OR=1.846，95%CI(1.022，3.334)，P=0.042]为长时间机械通气的影响因素。详见表2。

表2 多因素Logistic回归分析长时间机械通气的影响因素

2.3 两组临床结局比较 与非长时间机械通气组比较，长时间机械通气组重症监护室(ICU)停留时间和实际住院时间更长(P<0.01)，死亡率更高(P<0.05)。详见表3。

表3 两组临床结局比较

3 讨 论

由于本研究的研究对象聚焦于新生儿，其年龄小、病情重，并且具有一定的生理特殊性，新生儿肺泡表面面积较小，肺储备功能不足，血氧交换更加容易失调；新生儿肺部更加容易发生水肿，这可能与毛细血管内皮细胞表面电荷不稳定有关[8]；加之CHD患儿的肺内皮细胞在术前就可能存在损伤，肺血管床早已被破坏。Ostrea等[9]提出新生儿心脏术后早期拔管率较其他年龄段群体占比最低，在心脏手术过程中，部分手术操作可能会直接伤害患儿肺部，体外循环过程中产生的炎性因子会引起肺组织水肿，这均会影响患儿术后肺通气与换气功能。此外，在新生儿期即被确诊的CHD病情通常较为严重，大量研究表明，在一些患有大动脉转位的新生儿中肺血管高阻力和肺动脉高压会持续存在[10-11]。Salaam等[12]的研究表明，患有CHD的婴儿适应和恢复能力差，即使手术修复成功，严重的低氧血症依然会持续存在一段时间，从而导致机械通气辅助患儿恢复的时间延长。

本研究表明，手术总时间、术后LVEF与术后72 h胸液量为长时间机械通气的影响因素。研究表明，患儿在较高的血细胞比容水平下能够保持更好的循环稳定，从而减少血制品输注并且改善肺功能[13]，因此，良好的血液循环管理和稳定的心排血量在儿童心脏手术后实现早期拔管方面具有有益效果。血红蛋白可以运输体内氧气和二氧化碳，但新生儿会在手术进行过程中降低对失血的耐受、抵抗休克和组织缺氧耐受的能力，尤其在体外循环期间，其血液成分还遭受非生理性接触、机械破坏、炎症和血液稀释，循环氧供功能受损[14-15]。因此，新生儿总手术时间延长导致的血液成分丢失以及心室射血量的不足会降低血液供氧能力和器官灌注。本研究中术后72 h胸液量为术后早期胸腔和纵膈引流量，排除了术后晚期胸液中的炎症渗出，能够反映患儿的术后出血情况。患儿早期胸液量增加会增加术后延迟关胸风险，降低术后出血的增加而造成肺血流比例失调，肺顺应性降低加重肺静脉负荷，这些因素都会延迟切口愈合以及心肺功能的正常恢复，延长机械通气时间。

本研究还表明，术后AKI是长时间机械通气的危险因素。已有研究表明，心脏手术后AKI与机械通气时间延长存在独立相关性[16]。在手术以及体外循环等应激作用下肾脏血管收缩血流减少，滤过率及重吸收能力下降，可能会造成术后急性肾缺血，即使新生儿手术顺利、术后尿量正常，血肌酐水平也可能会进一步上升[17]。此外，当术后AKI时，机体体液调节失衡、毛细血管静水压升高，可能导致肺水肿发生，同样会延长机械通气时间。

GGT为反映新生儿肝功能较为敏感的指标，在胚胎期和新生儿期肝细胞合成GGT的能力增强，新生儿GGT活性较高的主要原因是高胆红素代谢造成胆汁淤积，胆管上皮压力增大而破坏，GGT随胆汁进入血液。因此，GGT升高可以反映新生儿肝脏处理红细胞亢进以及胆管淤积严重[18]，患儿可能会出现术前血红蛋白减少与体循环压力的增大，从而可能影响术后心肺功能的恢复[19]。

既往研究表明，心脏外科病人及时撤机可以改善心肺功能，减少ICU的住院时间以及总住院时间，节省医疗费用，降低术后死亡率[20]。本研究与既往的结论是一致的。

本研究属于单中心回顾性研究，故存在一定局限性。另外不同研究对长时间机械通气的定义有所不同，根据文献查阅情况本研究选择术后72 h作为分组依据，但仍具有一定主观性。

综上所述，术前GGT、手术总时间、术后72 h胸液总量、术后LVEF、术后AKI为新生儿心脏术后长时间机械通气的影响因素。针对以上危险因素进行预警与调整可能缩短新生儿心脏手术后机械通气时间，降低术后并发症的发生率和死亡率。