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该研究发现肺移植患者接受 VV-ECMO 支持时,Crs<25 ml/cmH?O 与高并发症和 90 天死亡率相关。
引言
肺移植是治疗良性终末期肺部疾病的有效手段。然而,部分患者基础状况差,手术期间心肺功能难以维持必要的氧合与循环稳定。静脉 - 静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)作为一种可靠有效的支持方式,能扩大适合肺移植的患者群体,助力患者平稳度过围手术期。
国际心肺移植学会数据显示,29% 的肺移植手术会使用 ECMO,但它并不能降低死亡风险。因此,寻找早期预测预后的指标对指导临床实践意义重大。
静态呼吸顺应性(Crs)可在床边便捷测量。此前研究表明,Crs 与接受 VV-ECMO 的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者预后显著相关。肺移植术后 72 小时易发生原发性移植物功能障碍(PGD),其与 ARDS 在临床特征上有诸多相似之处,且二者均会影响肺顺应性。本研究旨在探究 Crs 与接受 VV-ECMO 的肺移植患者预后之间的关系。
方法
- 研究设计:本研究为回顾性研究,选取 2022 - 2023 年在南京医科大学附属无锡人民医院接受肺移植且使用 VV-ECMO 的患者。纳入标准为年龄大于 18 岁且接受肺移植并使用 VV-ECMO;排除标准包括再次肺移植和 Crs 记录不完整。研究遵循《赫尔辛基宣言》(2013 年修订版),经医院伦理委员会批准,因研究的回顾性,委员会豁免了患者的知情同意。
- ECMO 策略:外科医生和麻醉师依据体外生命支持组织(ELSO)指南对患者进行 ECMO 前评估。单肺通气时,若血流动力学稳定且经皮血氧饱和度(SpO?)维持在 90% 以上,不考虑 ECMO 治疗;若 SpO?持续低于 90%,则使用 VV-ECMO 支持。符合 ECMO 指征的患者均在术中建立 VV-ECMO 支持,首选外周置管,常见置管部位为股静脉 - 颈内静脉。ECMO 的管理和撤机遵循 ELSO 指南。
- Crs 的测量:患者进入 ICU 后 2 小时内,处于仰卧位且无自主呼吸,若有自主呼吸则使用安全剂量的镇静、镇痛和肌肉松弛剂抑制。采用方波流量进行容量控制通气,初始参数设置为:潮气量(VT)按
【静态呼吸顺应性(Crs):预测肺移植患者 VV-ECMO 预后的新指标】【该研究发现肺移植患者接受 VV-ECMO 支持时,Crs<25 ml/cmH?O 与高并发症和 90 天死亡率相关。】【肺移植 | 静脉 - 静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)| 静态呼吸顺应性(Crs)| 预后 | 并发症 | 90 天死亡率 | 原发性移植物功能障碍(PGD)| 连续肾脏替代治疗(CRRT)| 肺炎 | 呼吸衰竭】【国内】【
引言
在医学领域中,肺移植是治疗良性终末期肺部疾病的重要手段。然而,部分患者因自身基础状况较差,在手术期间,心肺功能难以维持身体必要的氧合与循环稳定,这极大地增加了手术风险。而静脉 - 静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)的出现,为这类患者带来了新的希望。它作为一种可靠且有效的支持方式,不仅扩大了适合肺移植的患者群体,还能帮助患者顺利度过围手术期。
据国际心肺移植学会的相关数据显示,在所有肺移植手术中,有 29% 的患者会使用 ECMO。但令人遗憾的是,ECMO 并不能降低患者的死亡风险。因此,寻找能够早期预测患者预后的指标,对临床实践具有至关重要的指导意义。
静态呼吸顺应性(Crs)是一个可在床边便捷测量的指标。以往的研究表明,Crs 与接受 VV-ECMO 的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的预后有着显著的相关性。在肺移植术后,患者极易出现原发性移植物功能障碍(PGD),通常在术后 72 小时内发生。PGD 与 ARDS 在临床特征上有许多相似之处,并且二者都会对肺顺应性产生影响。基于此,本研究聚焦于探究 Crs 与接受 VV-ECMO 的肺移植患者预后之间的关系。
方法
- 研究设计:本研究采用回顾性研究方法,选取了 2022 - 2023 年期间在南京医科大学附属无锡人民医院接受肺移植且使用 VV-ECMO 的患者作为研究对象。研究制定了明确的纳入标准和排除标准,纳入标准为年龄大于 18 岁且接受肺移植并使用 VV-ECMO;排除标准包括再次肺移植和 Crs 记录不完整的患者。整个研究严格遵循《赫尔辛基宣言》(2013 年修订版)的要求,并获得了医院伦理委员会的批准。考虑到研究的回顾性特点,委员会豁免了患者的知情同意。
- ECMO 策略:在进行 ECMO 支持前,外科医生和麻醉师会依据体外生命支持组织(ELSO)指南,对患者进行全面评估。在单肺通气的情况下,如果患者的血流动力学稳定,并且经皮血氧饱和度(SpO?)能够维持在 90% 以上,那么通常不考虑进行 ECMO 治疗;但如果 SpO?持续低于 90%,则会为患者提供 VV-ECMO 支持。对于符合 ECMO 指征的患者,均在术中建立 VV-ECMO 支持。在置管方式上,首选外周置管,常见的置管部位为股静脉 - 颈内静脉。同时,ECMO 的管理和撤机过程也严格遵循 ELSO 指南。
- Crs 的测量:患者进入 ICU 后的 2 小时内,会被调整至仰卧位,并且确保此时患者无自主呼吸。若患者存在自主呼吸,则会使用安全剂量的镇静、镇痛和肌肉松弛剂来抑制呼吸。采用方波流量进行容量控制通气,通气参数设置如下:潮气量(VT)根据预测体重(PBW)来计算,男性的 PBW = 50 + 0.91×(身高 [cm] - 152.4),女性的 PBW = 45.5 + 0.91×(身高 [cm] - 152.4),按照 6 mL/kg 计算;呼气末正压(PEEP)设定为 5 cmH?O;呼吸频率(RR)为 12 次 / 分钟。记录此时的平台压(Pplat),通过公式 Crs = VT/(Pplat - PEEP) 来计算 Crs 值。在非测量期间,临床医生会根据肺保护通气策略以及患者的具体情况,灵活设定呼吸机参数。
- PGD 定义:对于 PGD 的诊断,本研究依据国际心肺移植学会工作组的最新建议执行。根据患者氧分压(PaO?)与吸入氧分数(FiO?)的比值(P/F 比)以及胸部 X 光片的结果,对患者进行分级。在患者入住 ICU 的即刻(0 h)、24 h、48 h 和 72 h 这几个时间点,评估患者的 PGD 分级。如果胸部 X 光显示肺部有浸润,并且 P/F 比 < 200,那么该患者会被定义为 PGD3;而对于使用 ECMO 的患者,无论其 P/F 比是多少,均直接定义为 PGD3。
- 数据收集:从参与研究的肺移植患者病历中,收集了多方面的数据,涵盖了患者的基本信息(如年龄、体重指数(BMI)、性别)、疾病相关信息(原发性疾病、慢性病)、术前身体状况(心肺功能和实验室参数、急性生理学与慢性健康状况评分 II(APACHEII)、序贯器官衰竭评估(SOFA)评分)、手术相关信息(冷缺血时间、手术情况)以及术后相关指标(呼吸机参数、ECMO 设置、术后 2 小时内的乳酸(lac)、P/F 比和二氧化碳分压(PaCO?))。研究的主要观察指标是肺移植术后 90 天生存率,次要观察指标包括术后 ECMO 使用时间、术后呼吸机使用时间、ICU 住院时间、住院时间、PGD3 发生率、连续肾脏替代治疗(CRRT)使用率以及肺炎发生率。
- 统计分析:在统计分析过程中,对于正态分布的连续变量,以均值 ± 标准差的形式表示,并采用 Student's t 检验进行组间比较;对于非正态分布的连续变量,则以中位数(四分位数间距)表示,组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。分类变量以例数(百分比)表示,通过卡方检验或 Fisher 精确检验进行分析。运用受试者工作特征(ROC)曲线分析,计算曲线下面积(AUC),以此评估 Crs 对 90 天死亡率的预测能力,通过约登指数(灵敏度 + 特异度 - 1)来确定最佳临界值。使用 Kaplan-Meier 法绘制两组患者 ECMO 和机械通气时间的累积曲线,利用 log-rank 检验评估较低 Crs 对患者生存情况的影响,借助单因素 Cox 回归分析 Crs 与 90 天死亡率之间的相关性。统计分析借助 SPSS 25.0、GraphPad Prism 6.0 和 R 版本 4.3.0(搭配 KMsurv、survival 和 survminer 软件包)完成,当双侧 P 值 < 0.05 时,认为差异具有统计学意义。
结果
- 临床特征:研究共纳入了 85 例接受 VV-ECMO 的肺移植患者。通过 ROC 分析发现,Crs 预测 90 天死亡率的 AUC 为 0.661(P = 0.034),当 Crs = 25 ml/cmH?O 时,约登指数达到最佳。基于此,将患者分为高 Crs 组(n = 50,占比 58.8%)和低 Crs 组(n = 35,占比 41.2%)。进一步分析发现,两组患者在基线数据方面并无显著差异(P>0.05)。
- 术后结果:对比高 Crs 组和低 Crs 组的术后情况,低 Crs 组的驱动压(14±1.2 vs. 12±0.8 cmH?O,P<0.001)和 Pplat(20±1.3 vs. 18±1.1 cmH?O,P = 0.015)明显更高。在术后初始阶段,两组在呼吸机参数设置和 VV-ECMO 流量方面没有显著差异。从 P/F 比的变化来看,其在 24 h 高于 0 h,48 h 和 72 h 趋于稳定。高 Crs 组在 0 h 和 24 h 的 P/F 比均显著高于低 Crs 组(0 h:274±39.3 vs. 197±33.1,P = 0.006;24 h:348±28.2 vs. 259±23.9,P<0.001);同时,高 Crs 组在 0 h 和 24 h 的 PaCO?低于低 Crs 组(0 h:32.5±1.9 vs. 38.2±3.6 mmHg,P = 0.003;24 h:35.9±2.1 vs. 39.7±2.6 mmHg,P = 0.020)。
在术后不同时间点的 PGD 发生率方面,所有患者术后 24 h、48 h 和 72 h 的 PGD 发生率分别为 51.8%、35.3% 和 31.8%。其中,48 h 时 PGD3 发生率显著低于 24 h(P = 0.030),72 h 与 48 h 相比无显著差异。低 Crs 组在 24 h 时 PGD3 发生率有增加的趋势(P = 0.087)。与高 Crs 组相比,低 Crs 组的肺炎发生率(42.9% vs. 20.0%,P = 0.023)、CRRT 使用率(20.0% vs. 6.0%,P = 0.049)更高,术后 ECMO 使用时间(42 h vs. 24 h,P = 0.022)和术后机械通气时间(3.7 天 vs. 2.0 天,P = 0.003)更长,而 90 天生存率(77.1% vs. 94.0%,P = 0.023)更低。
通过绘制两组患者 ECMO 撤机和机械通气时间的累积曲线,发现两组之间存在显著差异。低 Crs 组和高 Crs 组的 Kaplan-Meier 生存曲线差异也具有统计学意义(P = 0.023)。单因素 Cox 回归模型的结果显示,Crs 的影响显著 [风险比(HR)0.925(0.870 - 0.984),P = 0.014],这表明较高的 Crs 是 90 天死亡率的保护因素。
讨论
在肺移植领域,使用 VV-ECMO 进行生命支持的情况越来越普遍,它被认为是一种安全有效的支持手段。危重症患者由于术前存在呼吸衰竭、肺动脉高压或心脏功能障碍等问题,在肺移植过程中常常需要 ECMO 的支持。V-V 模式主要为肺部提供支持,相关研究显示,ECMO 作为肺移植过渡支持时,患者的生存率在 56% - 100% 之间。不过,不同医疗中心对 ECMO 的使用存在较大差异,其在肺移植围手术期的应用效果也存在诸多争议。
部分研究指出,ECMO 作为肺移植过渡支持,虽然会增加围手术期的死亡率,但患者的中期生存率还是比较可观的;而另有研究发现,使用 ECMO 与未使用 ECMO 的患者在长期并发症和结局方面并没有明显差异。还有研究表明,术中使用 ECMO 支持能够减少缺血 - 再灌注损伤,改善手术视野,进而缩短手术时间。此外,延长 VV-ECMO 的使用时间,有助于让肺部得到充分的 “休息”,促进肺功能的恢复,减轻肺损伤,降低 PGD 分级。然而,延迟 ECMO 撤机可能会对 0 h 时 PGD3 的发生率产生影响,所以肺移植患者的 ECMO 策略仍有待进一步深入研究。
本研究的重要发现是,以 Crs = 25 ml/cmH?O 为界限,低 Crs 组患者的 ECMO 使用时间、机械通气时间更长,并发症发生率更高,90 天生存率更低,这充分提示 Crs 可能是预测肺移植患者预后的关键因素。目前,对于接受 VV-ECMO 支持的肺移植患者,已知的预后相关因素相对较少,而 Crs 能够在床边方便快捷地测量。因此,加强对低 Crs 患者的临床关注和管理,或许能够改善患者的预后情况。
PGD 是肺移植术后因缺血 - 再灌注引发的急性肺损伤,使用 ECMO 的患者 PGD3 发生率更高。PGD 与 ARDS 在临床特征和影像学表现上十分相似,肺顺应性降低会导致患者出现低氧血症和二氧化碳排出不畅的情况,这不仅会延长 ECMO 和机械通气的撤机时间,还会增加呼吸机相关性肺炎等并发症的发生几率。低 Crs 患者即使采用低潮气量肺保护通气策略,也更容易发生呼吸机相关性肺损伤。缺血 - 再灌注损伤不仅是 PGD 的危险因素,还会引发其他器官的炎症损伤,肾脏就是其中受影响较大的器官之一,容易发生急性肾损伤。此外,使用肾毒性药物也会增加肺移植患者急性肾损伤的发生率,这些风险因素相互作用,进一步对患者的预后产生不良影响。
在本研究中,两组患者在 24 h、48 h 和 72 h 的 PGD3 发生率并没有显著差异,这可能是由于不同的 PGD 表型对肺顺应性的影响存在差异,也可能与研究的样本量有关。随着时间的推移,两组 PGD3 发生率逐渐接近,这或许与 PGD 的治疗和病情进展有关。低 Crs 组的 P/F 比上升较为迟缓,初始二氧化碳含量较高,虽然与高 Crs 组在 P/F 比和二氧化碳方面存在差异,但整体变化趋势相似。未来的研究可以朝着根据 Crs 区分不同 PGD 表型的方向探索,从而为临床提供个性化的管理方案,Crs 变化与 PGD 之间的关系也需要进一步深入研究。
当然,本研究也存在一些不足之处。首先,这是一项单中心回顾性研究,虽然本中心的肺移植手术量相对较大,但仍然需要多中心的验证来增强研究结果的可靠性。其次,研究过程中没有对肺顺应性的动态变化进行监测,其与预后之间的关系有待进一步探究。再者,由于没有收集供体肺的数据,无法排除供体肺对预后混杂因素的影响。最后,肺移植患者的通气管理相对个体化,这可能会对研究结果产生一定的干扰。
结论
综上所述,对于接受 VV-ECMO 支持的肺移植患者而言,Crs<25 ml/cmH?O 与较高的并发症发生率和 90 天死亡率密切相关,低 Crs 组 PGD3 发生率也有增加的趋势。由于 Crs 能够在床边轻松获取,这为预测患者预后和指导临床管理提供了便利。不过,Crs 与肺移植患者接受 VV-ECMO 支持时预后的关系,还需要通过多中心前瞻性研究来进一步明确。
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