體外循環心臟手術術前氣道管理的研究進展

茍瀟瀟,蔣 蓉,趙雨蕾,郭 靜

目前,心血管疾病(cardiovascular Disease, CVD)死亡位居中國城鄉居民總死亡原因的首位,且患病率及死亡率仍處于上升階段[1]。在心血管疾病的各種治療方式中,體外循環(cardiopulmonary bypass, CPB)心臟手術仍是治療心臟器質性疾病的主要方法[2]。由于體外循環引起的肺缺血再灌注損傷和全身炎癥反應、正中胸骨切開術引起的呼吸限制、圍術期呼吸肌功能損傷(如膈肌功能障礙)等原因導致心臟手術患者術后肺部并發癥(Postoperative Pulmonary Complications,PPCs)的發生率較高,發生率在2%～72%[3, 4]。術前氣道管理作為加速康復外科理念中預康復的重要內容之一,應用于肺部手術中已取得良好的效果,可減少肺部并發癥、再入院率和住院費用[5]。本文對體外循環心臟手術患者PPCs的術前危險因素、風險評估及術前氣道優化策略進行綜述,旨在為臨床護理康復工作提供參考。

1 CPB心臟手術患者PPCs的早期識別

1.1 高危因素

1.1.1不可控危險因素 ①高齡:相關研究[6, 7]報道,年齡>60歲為PPCs的獨立危險因素。Ailawadi等[8]發現年齡>65歲的心臟手術患者,發生術后肺炎的風險增加1.4倍。Kilic等[9]報道年齡>70歲的患者,PPCs的風險增加3.5倍。②心臟手術史:與初次接受心臟手術患者相比,二次心臟手術患者術后PPCs的風險增加,可能與其體質更差、手術操作更復雜有關[7, 10]。③手術類型:與擇期手術相比,接受急診心臟手術的患者PPCs的發生率更高[11]。另外,Stanford A型主動脈夾層手術、左心室輔助裝置置入和心臟移植術PPCs發生率較其他類型手術更高[8, 12]。

1.1.2可控風險因素 ①吸煙:吸煙是外科手術患者發生PPCs的危險因素,而接受心血管手術的患者發生PPCs的概率更高[13],與術前戒煙一周以上相比,當前吸煙的心臟手術患者PPCs的發生率顯著增加[14];②體重指數(BMI):據報道BMI≥24 kg/m2或者體重不足者,PPCs風險可能都會增高[7];③合并癥:研究[6～9, 11, 15]報道術前貧血、術前合并肺動脈高壓、COPD、糖尿病、心房顫動、慢性腎病、充血性心力衰竭、阻塞性呼吸睡眠暫停綜合征可能與體外循環心臟手術PPCs的發生有關;④心功能:研究[7, 8, 10]顯示射血分數降低(EF值<35%)、紐約心臟病協會(NYHA)分級IV級是心臟手術PPCs的危險因素;⑤體外循環時間:CPB時間已被廣泛報道與PPCs發生有關,Kilic等[9]研究報道CPB時間>100 min,術后肺炎發生增加1.7倍,也有研究[6, 15]報道CPB時間>120 min是心臟手術發生PPCs的獨立危險因素。

1.2 風險評估工具由于影響體外循環心臟手術發生PPCs的因素較多,因此臨床學者建立了一些預測模型對心臟手術發生PPCs風險進行預測,幫助個體化風險評估和臨床決策。Kilic等[9]基于單中心數據開發出一種預測心臟手術術后肺炎的模型,篩選出6個獨立風險因素,術后肺炎預測率隨著風險評分的增加呈指數增長,從 1.2%(評分=0分)到59%(評分=33分),但是此評分有一半條目需要術中獲取,無法滿足術前完成對患者的風險評估。Strobel等[11]進行的一項多中心大樣本的觀察性研究,開發出一種冠狀動脈旁路移植術術后肺炎的術前預測模型,確定了17個術前因素包括人口統計學、實驗室值、合并癥、心肺功能以及手術狀態等5個方面內容。Wang等[6]在中國進行的一個單中心研究,確定了術后肺炎的13個獨立預測因素和生成了一個總分為32分的風險評分表,評分<11分為低風險,11～15分為中風險,≥16分為高風險。隨后,Wang等[10]在中國進行了一項多中心研究,收集了術前或術中相關變量,構建了基于10個獨立危險因素的完整列線圖模型和基于8個危險因素的術前列線圖模型,并確定了四個風險區間,此術前列線圖模型有助于在患者入院時就能完成風險評估及預防決策。ARISCAT風險指數[16]是一個基于多中心大樣本研究得出的針對PPCs的預測工具,它是7個獨立危險因素的加權指數,通過評分分為低危(0～25分)、中危(26～44分)和高危(45～123分)。此工具的優點是能在術前床旁采用容易獲得的臨床信息進行簡單手工計算,但因為大部分CPB心臟手術的開胸術式和手術時長,絕大多數患者屬于高風險級別,故此評估工具對CPB心臟手術患者并無區分度,近年來國內外開發很多心臟手術PPCs的預測模型,其中術后肺炎的預測模型較多,但由于全球對PPCs定義尚未統一,限制了PPCs預測模型的開發,今后應多開展前瞻性、多中心、大樣本的研究,制定出針對心臟手術PPCs的評估工具。

體外循環心臟手術患者發生PPCs嚴重影響患者預后,因此在進行術前氣道管理時,應對引起PPCs的不可控風險因素盡早識別,對可控風險因素提前采取應對措施、進行氣道優化。

2 CPB心臟手術患者術前氣道優化策略

2.1 術前戒煙吸煙會導致支氣管分泌物增多,呼吸道纖毛活動能力減弱,繼而影響術后肺通氣和換氣功能,也可能會增加氣道病原體定植的風險,進而導致術后肺炎的發生[7, 10]。一項Meta分析結果顯示[14],與既往吸煙者相比,當前吸煙者的心臟手術患者PPCs的發生率顯著增加。心臟手術ERAS指南[17]建議術前應使用有效的篩查工具詢問患者的吸煙史,并應鼓勵患者術前至少戒煙4周。國外擇期手術病人可在家中接受基層醫院的戒煙指導,行為支持聯合藥物治療進行戒煙,但由于國內基層醫院發展不足,很難實現基于家庭或社區醫院的戒煙指導。目前尚無證據表明短期戒煙有害,故建議所有擬行擇期體外循環心臟手術的患者,不管手術的預期日期如何,都應盡快戒煙。同時未來還可以探索醫院-社區聯動的戒煙治療模式。

2.2 術前口腔護理體外循環心臟手術患者術后都會行機械通氣,人工氣道的存在為口咽部定植菌進入下呼吸道提供了機會,術前有效的口腔護理措施可能會降低口咽部的細菌負荷量,降低PPCs的發生率。臨床上被證明有效的術前口腔護理方法包括刷牙、使用抗菌漱口水或者兩者聯合。刷牙是最簡單也是最易被患者接受的口腔護理措施。Akutsu等[18]在術前1周對擬行胸部手術的患者進行每天刷牙5次(起床后、三餐后、睡前)的口腔清潔方案,結果顯示通過多次刷牙的口腔護理干預可以有效清除口咽部病原體,改善口腔衛生,降低術后肺炎的發生。除刷牙外,使用抗菌漱口水也是常用的口腔護理措施。一項Meta分析[19]證實心臟手術術前使用氯已定含漱劑(從術前2～3日開始使用0.12%～0.2%濃度、一次15 ml含漱30秒、一日2次)能減少術后肺炎的發生,其對革蘭氏陽性菌尤其顯著,且相關研究均未報告術前使用氯己定含漱劑的不良反應。Pedersen等[20]的系統評價研究了術前口腔衛生對術后呼吸道感染發生率的影響,發現系統的口腔護理措施包括醫務人員進行的術前口腔健康指導、潔牙師治療,以及指導患者用牙刷或牙線清潔牙齒和舌苔等方法可減少術后下呼吸道感染。術前進行口腔清潔指導和使用抗菌漱口水幾乎無任何不良事件發生,且相對簡單患者易掌握,可操作性強,干預成本低,即使短時間的干預對降低PPCs也有效果。因此,建議體外循環心臟手術患者在入院起就開始進行包括刷牙和使用抗菌漱口水的口腔護理措施。

2.3 術前物理治療

2.3.1術前呼吸訓練 術前有效的呼吸訓練可以增加呼吸肌力,提高術前呼吸功能儲備,從而減少PPCs。多項Meta分析[21,22]發現對擬行CPB心臟手術患者進行術前吸氣肌訓練(Inspiratory muscle training,IMT),不僅能夠改善患者吸氣肌肌力和肺功能情況,還能降低患者PPCs的發生率和住院時間。Karanfil等[22]的系統評價發現心臟手術前至少2周,5～7天/周的IMT可以降低肺炎和肺不張的風險,而Chen等[23]發現為期5天的強化IMT也能改善預后,且相比恒定阻力的IMT,漸進式的訓練模式在降低PPCs的發生中更加有效。Kendall等[21]發現有效的吸氣肌訓練時長為每天至少15 min,而物理治療師認為IMT應采用以訓練組數(3組/天,10次/組)為主的訓練方案以達到增加吸氣肌力量的目的[24]。綜上,目前以吸氣肌為主的呼吸訓練是減少體外循環心臟手術PPCs更有效的措施,國外研究樣本量較小,且各研究的訓練時長、頻率各不相同,而國內對于IMT在心臟外科的應用尚在探索階段,未來可以根據患者依從性和醫院實際情況開展更多的研究,探索適合我國國情的IMT方案。

2.3.2術前有氧運動 有氧運動訓練作為肺康復的核心內容,可通過中心機制(心肺)及外周機制(骨骼肌內的氧利用)來提高患者心肺適能,從而減少PPCs的發生。中國臺灣學者[25]在術前兩周使用跑步機對擬行心臟手術的患者進行有氧運動訓練,1～2次/周,總次數≥3次,全程由物理治療師監督,結果顯示術前運動組在術后更少使用無創呼吸機。Yau等[26]的系統評價結果顯示術前有氧運動訓練雖然可能會縮短術后住院時間,但不能降低心臟手術PPCs的發生率。綜上,在術前階段,單純的有氧運動訓練似乎在減少PPCs方面證據不足,其次目前針對心臟手術術前有氧運動訓練,大多是低頻率長周期的和需要專業人員監督的,而由于現階段我國醫療模式、經濟等原因,阻礙了心臟外科術前運動療法的實施。因此,未來需要進行更多的大樣本隨機對照實驗,來豐富術前有氧運動在降低心臟手術PPCs方面的證據。同時,可以探索醫院社區聯合管理模式,將術前運動干預時機提前至入院之前。

2.4 術前營養支持營養不良可能會引起患者呼吸肌收縮力下降,從而導致肺炎和肺不張的發生[27],其中術前低白蛋白血癥(血清白蛋白<30 g/L)是PPCs的獨立預測指標,與心臟手術體外循環時間延長、呼吸機使用時間增加有關[28],故術前營養支持也是氣道管理中不可或缺的一環。心臟手術ERAS指南[29]建議術前一般營養不良者(若滿足BMI指數<18.5 kg/m2、近六個月體重下降>10%、近一周進食量減少大于50%、血清白蛋白小于30 g/L其中一項),需進行營養支持,優先選擇飲食指導和腸內營養,必要時給予高蛋白口服營養補充劑5至10天(2～3次/天);嚴重營養不良者,醫護人員應當評估手術利益風險,情況允許的條件下建議推遲手術。國內專家共識[30]建議若術前存在重度營養不良,可于術前根據個體化情況(最少提前2～7 d)給予營養支持,首選腸內營養(EN)或經口營養補充(ONS)。目前就心臟手術術前營養支持是否能降低氣道并發癥的研究較少,搜索到的證據建議主要源于一些其他部位手術,這些資料提示嚴重營養不良患者或術前血清白蛋白低于30 g/L,術前7 d左右給予營養支持治療將有利于術后早期康復[31]。因此在今后的臨床工作中,醫務人員有必要針對體外循環心臟手術患者開展相關營養支持研究,以探討各種營養支持措施對患者發生PPCs的影響。

2.5 術前患者教育合理科學的健康教育能夠調動患者的主觀能動性,促使患者采納關于氣道優化的行為建議。JBI證據總結[32]強調在術前應教會患者術后肺擴張的方法,如咳嗽、誘發性呼吸訓練和自主深呼吸等,因為在患者術后處于疼痛和鎮靜狀態中更難強調這些措施的重要性。Kalogianni等[33]的研究顯示,利用結構化宣教手冊對心臟手術患者實施以護士為主導的術前教育,可以有效降低患者術后并發癥。隨著互聯網的發展,相關指南[17]建議通過電子健康管理平臺進行健康宣教,以提高患者進行康復訓練的積極性。目前國內外對心臟手術術前氣道管理的健康宣教,較多關注呼吸訓練,忽略了其他術前氣道優化元素及術后肺擴張方法的宣教,也鮮少見到如電子健康管理平臺等新興宣教工具在心臟手術患者中的應用。因此,在今后的臨床工作中,需要進一步完善術前氣道管理的健康宣教內容,同時考慮每個患者的需求和喜好探索可行的個性化的健康宣教形式。

2.6 術前藥物治療患者術前合并呼吸道疾病,如COPD是體外循環心臟手術PPCs的獨立危險因素,在術前針對呼吸道疾病進行預處理,也可能會降低心臟手術PPCs的發生率。在胸外科氣道管理指南[4]里建議術前合并哮喘、氣道高反應、COPD的患者,圍手術期使用吸入性糖皮質激素和支氣管擴張劑可以改善患者肺功能和術后結局,也提出術前預防性使用黏液溶解劑可有效減少術后肺部并發癥的發生。對于呼吸道感染的患者,術前抗菌藥物僅需用于具有臨床上明顯的下呼吸道感染(咯膿痰或痰液性狀改變)患者。

綜上,PPCs是術后常見的并發癥,是導致體外循環心臟手術預后不良的主要原因。臨床工作中,醫務人員應積極做好術前評估,了解PPCs的危險因素,盡早識別高風險的患者。合理采用有針對性的術前氣道優化措施,減少術后肺部并發癥的發生。