术前肝功能对升主动脉手术患者围术期大量输血的预测价值

钱丽慧 朱才民 赵章生 王磊 周薇 忻其乐 马幼丽 牧启田

(1.宁波大学附属李惠利医院,浙江 宁波 315040,2.宁波大学附属第一医院)

临床上常见的升主动脉疾病是A 型主动脉夹层、升主动脉瘤和升主动脉扩张。其中A 型主动脉夹层是最常见的突发升主动脉疾病,也是危重的心血管系统疾病。研究显示手术治疗的A 型主动脉夹层患者死亡率约为26%,未接受手术的患者死亡率为58%[1-3]。因此,手术通常是此类疾病的常规治疗方法。由于手术难度大、风险高、出血过多,该类患者围术期大量输血(massive blood transfusion,MBT)往往不可避免。然而MBT 患者往往心脏手术后死亡率较高,且预后较差[4-6]。同时,各类输血传染病毒的传播风险,以及输血不良反应的发生,可能对患者造成伤害[7]。而肝功能是升主动脉手术前的常规检查。既往研究发现术前肝功能异常与较高的心脏手术死亡率有关[8-9]。然而,升主动脉手术患者的术前肝功能与围术期MBT 之间相关性的研究甚少。因此本研究将通过回顾性观察及分析,探究术前肝功能对升主动脉手术患者围术期MBT 的预测价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性分析宁波大学附属李惠利医院心脏大血管外科2017 年1 月—2023 年5 月收治的238 例患有升主动脉疾病并接受升主动脉手术治疗患者的基本资料,包括性别、年龄、疾病类型、手术方式、手术时长、主动脉阻断时长、体外循环时长、术中出血量、住院时间、重症监护病房(intensive care unit,ICU)时间、预后或并发症、术前血清指标[血红蛋白(hemoglobin,Hb)、凝血酶原时间(prothrombin time,PT)、部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、血清白蛋白(serum albumin,SA)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)、直接胆红素(direct bilirubin,DBIL)、间接胆红素(indirect bilirubin,IBIL)、术中和术后血液成分输注量。纳入标准:1)经CT 血管造影或外科手术确诊为升主动脉相关疾病,2)行升主动脉外科手术治疗,排除标准:1)未行升主动脉外科手术治疗,2)患以下任一疾病:尿毒症、恶性肿瘤、血液系统疾病、风湿免疫系统疾病、感染艾滋病病毒或梅毒,3)数据不完整。本研究通过宁波大学附属李惠利医院医学伦理委员会审查批准(KY2022SL301-01)。

1.2 定义及分组 MBT 的定义(符合其中任何1 项):1)24 h 内输注红细胞悬液≥10 U,2)1 h 内输注红细胞悬液>4 U并持续需血液成分,3)3 h 内输血量超过总血容量的50%[10]。无输血(no blood transfusion,NBT)的定义:患者在围术期未接受输血。根据围术期红细胞悬液的输注量将患者分为MBT 组(n＝42)、非MBT 组(n＝153)和NBT 组(n＝43)。通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC 曲线)分析确定AST、ALT、SA 和DBIL 预测MBT 发生的临界值,即约登指数(敏感性＋特异性-1)的最大对应值,根据临界值将患者分组。

1.3 输血适应证 红细胞悬液输注:Hb<80 g/L 或有特征性临床症状,冰冻血浆输注:PT 或APTT>参考值区间上限1.5倍或有特征性临床症状,单采血小板输注:Plt<50×109/L 或有特征性临床症状,冷沉淀物输注:纤维蛋白原<1.0 g/L 或PT 或APTT>参考值区间上限1.5 倍或有特征性临床症状。

1.4 血液成分 所有血液成分均来自宁波市中心血站。红细胞悬液的剂量以“U”为单位(1 U 由200 mL 全血制成),冰冻血浆的剂量以“mL”为单位,冷沉淀的剂量以“U”为单位(1 U 由200 mL 全血制成),单采血小板的剂量以“治疗量”为单位(1 个治疗量含血小板≥2.5x1011个,约250～300 mL)。

1.5 统计学分析 采用SPSS26.0 软件进行数据统计。计数资料以(n,%)表示,使用χ2检验或Fisher 确切概率法,由于本研究大多数计量资料符合非正态分布,因此本研究所有计量资料以中位数(P25,P75)表示,组间比较采用Mann Whitney U 检验、Kruskal-Wallis 检验,Bonferroni 校正用于组间两两比较的P值校正,采用Spearman 相关分析术前肝功能与MBT 的相关性,进行ROC 曲线分析,得出相应的ROC 曲线下面积(area under the curve,AUC)、约登指数、灵敏度、特异度,以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者围术期临床资料比较 MBT 组分别与非MBT 组、NBT 组比较,患者升主动脉疾病类型、手术时长、主动脉阻断时长、体外循环时长、术中出血量、ICU 时间、术前Hb、PT、SA、ALT、AST 和DBIL 均有差异(P<0.05),见表1。MBT 组分别与非MBT 组、NBT 组比较,手术方式无差异(P>0.05),MBT 组患者术后早期发生肺损伤、肾损伤、急性心力衰竭、肺部感染、体外膜肺氧合治疗、持续肾脏替代治疗以及30 d 内死亡率均显著增加(P<0.05)。

2.2 患者围术期不同血液成分输注情况比较 MBT 组患者与非MBT 组比较,术中、术后红细胞悬液、冰冻血浆、单采血小板输注量及围术期各成分输注总量均有差异(P<0.05),见表2。

2.3 肝功能指标与患者MBT 的ROC 曲线分析 对肝功能指标与升主动脉手术患者MBT 进行ROC 曲线分析,结果显示:AST 预测MBT 的临界值28.50 U/L,AUC 为0.723(95%CI:0.630～0.816),其约登指数为0.344,灵敏度和特异度分别为59.5%和74.9%(P<0.001),ALT 预测MBT 的临界值为40.00 U/L,AUC 为0.707(95%CI:0.605～0.809),其约登指数为0.390,灵敏度和特异度分别为52.4%和86.7%(P<0.001),SA 预测MBT 的临界值为34.55 g/L,AUC 为0.662(95%CI:0.564～0.760),其约登指数为0.302,灵敏度和特异度分别为89.7%和40.5%(P＝0.001),DBIL 预测MBT 的临界值为4.25 μmol/L,AUC 为0.623(95%CI:0.516～0.730),其约登指数为0.313,灵敏度和特异度分别为59.5%和71.8%(P＝0.013),见图1。AST 预测MBT 的AUC 最大,ALT 预测MBT 的特异度最高,SA 预测MBT 的灵敏度最高。0.001。术中单采血小板输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝2.192,P＝0.028。术中冷沉淀输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝3.280,P＝0.001。术后红细胞悬液输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝6.630,P<0.001。术后冰冻血浆输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝4.194,P<0.001。术后单采血小板输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝4.772,P<0.001。术后冷沉淀输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝1.876,P＝0.061。红细胞悬液总输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝9.277,P<0.001。冰冻血浆总输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝5.749,P<0.001。单采血小板总输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝3.491,P<0.001。冷沉淀总输注量MBT 组与非MBT 组比较,Z＝2.570,P＝0.010。

图1 肝功能指标与升主动脉手术患者MBT 的ROC 曲线分析

MBT (n ＝42)非MBT (n＝153)NBT(n ＝43 )年龄(岁)60.00 (48.75,67.00)54.00 (46.00,63.00)53.00(44.00,64.00)男性(n,%)28(66.67)104 (67.97)37(86.05)疾病类型(n,%)A 型主动脉夹层31(73.81)88(57.52)13(30.23)升主动脉瘤6 (14.29)30 (19.61)13(30.23)升主动脉扩张5 (11.90)35 (22.88)17(39.53)手术时长(h)8.32(7.00,9.74)6.13(5.00,7.21)5.20(4.20,5.90)主动脉阻断时长(h)1.72(1.34,2.13)1.58(1.24,2.04)1.32(0.90,1.47)体外循环时长(h)3.48(2.69,4.43)2.83(2.04,3.65)1.97(1.43,2.60)出血量(mL)1 500(1 000,3 000)1 000(800,1 000)600(500,800)住院时间(d)21.50(10.75,28.00)17.00(12.00,25.00)18.00(13.00,22.00)ICU 时间(d)9.50(5.00,13.00)4.00(3.00,7.00)3.00(2.00,5.00)术前血清学指标Hb (g/L)119.50 (107.00,132.75)131.00 (118.00,140.75)141.00 (135.00,153.00)PT (s)12.55 (11.48,13.85)12.00 (11.20,12.80)11.50 (10.90,12.30)SA(g/L)36.30 (32.95,39.73)39.05 (36.13,41.08)40.45 (38.33,44.45)ALT(U/L)44.0 (18.25,156.25)18.00 (13.25,26.00)18.00 (12.00,24.00)AST (U/L)35.50 (20.00,224.50)22.00 (18.00,31.00)19.00 (16.00,24.00)TBIL (μmol/L)15.55 (11.85,21.78)15.30 (9.90,19.10)14.45 (10.73,20.08)DBIL (μmol/L)4.50 (2.45,8.07)3.30 (2.43,4.78)3.00 (2.30,4.10)IBIL (μmol/L)12.25(8.50,16.68)11.00(7.60,15.50)10.25(6.08,14.85)

2.4 肝功能指标与不同血液成分输注量和MBT 的相关性分析 根据ROC 曲线分析确定的临界值分组,当AST>28.50 U/L,ALT>40.00 U/L,SA≤34.55 g/L,DBIL>4.25 μmol/L,红细胞悬液、冰冻血浆、单采血小板、冷沉淀输注量及MBT 发生率显著增加。AST、ALT 和DBIL 与MBT 呈正相关(r＝0.295,P<0.001,r＝0.271,P<0.001,r＝0.163,P<0.012),SA 与MBT 呈负相关(r＝－0.243,P<0.001),见图2—6。

图2 不同肝功能指标分组红细胞悬液输注量比较

图3 不同肝功能指标分组冰冻血浆输注量比较

图4 不同肝功能指标分组单采血小板输注量比较

图5 不同肝功能指标分组冷沉淀输注量比较

图6 不同肝功能指标分组MBT 发生率比较

3 讨论

本研究中A 型主动脉夹层患者占55.46%,升主动脉瘤患者占20.59%,升主动脉扩张患者占23.95%。此外,17.65%的患者接受了MBT,占红细胞悬液总输注量的45.20%。同时我们发现MBT 组患者ICU 时间和机械通气时间延长(P<0.05),术后肺损伤、肾损伤、急性心力衰竭、肺部感染发生率、体外膜肺氧合治疗、持续肾脏替代治疗以及30 d 内死亡率均显著增加(P<0.05)。因此,我们认为MBT 组的预后较差,与既往报道基本一致[11-13]。

本研究发现当术前AST>28.50 U/L,ALT>40.00 U/L,SA≤34.55 g/L,DBIL>4.25 μmol/L 时,升主动脉手术患者红细胞悬液、冰冻血浆、单采血小板和冷沉淀输注量显著增加。升主动脉疾病不仅直接影响心脏的血液供应,而且常引起各器官灌注不良并导致多器官功能损害,其中肝功能损害更为常见[14]。在本研究中肝功能异常组患者的手术时长、主动脉阻断时长和体外循环时长比肝功能正常组患者更长(P<0.05),预后更差,因此我们认为肝功能异常通常表明患者病情较重,有更高的MBT 发生风险。LIU 等[15]发现肝纤维化和肝功能储备差显著增加了B 型主动脉夹层胸主动脉内修复术的发病率和死亡率。此外,肝脏合成了大部分凝血因子(纤维蛋白原、凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ—ⅩⅢ、激肽释放酶和高相对分子量激肽释放酶)。当肝功能受损时,凝血因子的合成减少,这可能导致严重出血和止血困难,因此导致MBT 发生风险更高[16]。本研究肝功能异常组的PT、术中出血量、各血液成分输注量、MBT 发生率均高于肝功能正常组(P<0.05),也证明了上述分析。

AST 在心肌中含量最高,其次是肝脏、肾脏和骨骼肌。正常血清中AST 含量极低,只有当相应的细胞受损时,细胞膜通透性才会增加,导致细胞内AST 释放到血液中,从而增加血清含量。AST 不仅是肝损伤的标志物,也是心肌损伤的标志物,常规用于心肌酶检测,对心肌损伤具有有效的诊断价值[17]。EWID 等[18]提出肝转氨酶作为心血管疾病的预测因子,AST/ALT 比值可以独立预测左心室射血分数降低的慢性心力衰竭的严重程度。升主动脉病变可能累及冠状动脉开口,导致心肌缺血。因此,AST 增高的患者往往提示患有更严重的病变,这可能导致MBT 的风险更高。

我们发现MBT 组术前DBIL 较高,但TBIL 和IBIL 无差异。胆红素代谢的过程:1)IBIL 是由老化红细胞的损伤和裂解产生的,2)肝脏摄取后转化为DBIL,3)随胆汁进入肠道,排出体外。OKADA 等[19]揭示了在急性肝细胞或肝胆损伤DBIL的升高先于TBIL 升高,DBIL 的增加可以更敏感地反映血流动力学的恶化以及心力衰竭和终末器官损伤的严重程度。LAI 等[20]也认为DBIL 与冠心病发病率的剂量反应增加有关。因此,我们认为DBIL 升高与升主动脉病情严重程度相关,术前DBIL 升高患者发生MBT 风险更高。

白蛋白通过特定机制影响毛细血管渗漏,如增加血浆胶体渗透压、改善毛细血管内皮功能和减少炎症反应。白蛋白可能是主动脉夹层的保护因素,它涉及氧自由基清除,抑制炎症反应和维持主动脉滋养动脉血管壁的强度。既往研究表明低白蛋白血症是急性主动脉夹层患者死亡的独立预测指标[21-22]。此外,XIA 等[23]发现低蛋白血症是急性心肌梗死预后不良的独立危险因素。本研究中SA≤34.55 g/L 患者接受了更多的红细胞悬液、冰冻血浆、单采血小板输注,MBT 发生率更高。因此,我们认为低白蛋白血症与MBT 的发生密切相关。

综上所述,术前肝功能指标(AST、ALT、SA、DBIL)对升主动脉手术患者围术期MBT 具有中等预测价值。当AST>28.50 U/L,ALT>40.00 U/L,SA≤34.55 g/L,DBIL>4.25 μmol/L 时,患者各血液成分输注量及MBT 发生率显著增加。我们建议将术前肝功能作为升主动脉手术患者围术期血液储备和MBT预测的评估指标。但本次研究为单中心回顾性研究,结果存在一定偏倚,今后需多中心联合增加样本量做进一步研究探索。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。