嬰兒心臟術后肌鈣蛋白T水平對機械通氣時間延長的影響

古曉林 劉琦 鮑榮幸 李杰 張崇健

南方醫科大學附屬廣東省人民醫院 廣東省醫學科學院 廣東省心血管病研究所心外重癥監護二科，廣州 510080

先天性心臟病居我國出生缺陷之首，每日新增先天性心臟病患兒超過13 萬人次，是導致嬰兒期致殘致死的主要原因［1-2］。盡管現有醫療水平、相關器械和手術技術的發展和改進可以糾正嬰兒先天性心臟病缺陷，顯著提高生存率，但因體外循環下容易引起心肌損傷、內環境紊亂，從而誘發低心排、呼吸窘迫綜合征等并發癥導致術后恢復時間延長［3］。因此，動態觀察圍手術期及早期識別術后心肌損害是減少并發癥和降低病死率的關鍵。心肌肌鈣蛋白I 和T是控制鈣介導的肌凝蛋白和肌動蛋白反應的調節蛋白，在血液中含量非常低，難以被監測到。但因其特有的高靈敏度和特異度，當心肌細胞受損時，肌鈣蛋白被釋放到循環系統，可以通過免疫分析法進行測定［4］，用于預測早期心肌損傷［5-6］。目前，較多研究是關于成年人肌鈣蛋白I 在心臟術后恢復中的預測價值［7-8］。本研究回顧性收集先天性心臟病嬰兒圍手術期的臨床資料，探究肌鈣蛋白T 水平對嬰兒心臟術后機械通氣時間延長的影響。

資料與方法

1.研究對象

收集2019 年1 月至4 月在南方醫科大學附屬廣東省人民醫院心外科行體外循環下心內直視術治療的296 例先天性心臟病嬰兒。⑴納入標準，同時滿足以下條件者被納入：①月齡≤12個月；②體外循環下行心臟外科手術。⑵排除標準：①術前機械通氣；②術前感染；③圍手術期使用體外膜肺氧合；④急診手術；⑤非體外循環手術。根據納入及排除標準，共192 例嬰兒納入本研究。根據嬰兒術后即刻肌鈣蛋白T水平分為3組：高值組（3 798.0～10 000.0 ng/L）、中值組（1 827.0～3 709.0 ng/L）和低值組（316.2～1 801.0 ng/L），每組64例。

本研究通過南方醫科大學附屬廣東省人民醫院倫理委員會批準，批準號KY-Z-2022-017-02。

2.臨床資料

3 組嬰兒術中均采用單腔氣管內插管，靜脈復合麻醉，正中開胸，肝素抗凝，按相應手術常規建立體外循環，術后立即轉入重癥監護室。回顧性收集了嬰兒胎齡、日齡、術前血紅蛋白、術前血清肌酐、手術體外循環時間、術中主動脈阻斷時間、先天性心臟病手術風險調整評分（RACHS-1）、術后即刻血清肌鈣蛋白T 值、機械通氣時間、重癥監護停留時間、術后住院天數等資料。

3.臨床結局

主要結局：機械通氣時間延長（機械通氣時間＞72 h）［9］；次要結局：重癥監護停留時間、術后住院天數。

4.統計學方法

數據采用Medcalc 21 軟件和R 軟件（R-4.1.0）進行統計學分析。不服從正態分布的計量資料采用M（P25，P75）表示，組間比較采用秩和檢驗。呈正態分布的計量資料以（）表示，組間比較采用方差分析，計數資料采用頻數和率表示，組間比較采用χ2檢驗。建立單因素和多因素的logistic回歸分析模型，將術后即刻肌鈣蛋白T 水平分別以連續性變量和三分組變量的形式帶入回歸模型中，驗證術后肌鈣蛋白T 水平與術后機械通氣時間延長的相關性。單因素未調整模型，只納入術后即刻肌鈣蛋白T 水平這一個變量，未調整其他變量；多因素調整模型在納入術后肌鈣蛋白T 水平的基礎上，調整了性別、日齡、胎齡、體外循環時間、主動脈阻斷時間、RACHS-1 評分、血紅蛋白、血清肌酐等變量。應用logistic 回歸模型結合限制性立方樣條模型（RCS）分析術后肌鈣蛋白T 水平與術后機械通氣時間延長的曲線關系。繪制受試者操作特征曲線（ROC）分析術后肌鈣蛋白T水平對術后機械通氣時間延長的預測價值，明確曲線下面積（AUC）和最佳切點。P＜0.05表示差異有統計學意義。

結果

1.一般資料

患兒日齡、體外循環時間、主動脈阻斷時間比較，差異均有統計學意義（均P＜0.001）；在性別、胎齡、術前血紅蛋白、術前血清肌酐、手術RACHS-1 評分等方面差異均無統計學意義（均P＞0.05）。見表1。

表1 3組先天性心臟病嬰兒的一般資料比較

2.臨床結局

機械通氣時間延長隨肌鈣蛋白T 水平增高而增加（P=0.004），重癥監護停留時間和術后住院天數隨肌鈣蛋白T水平的增高而延長（P＜0.001），見表2。

表2 3組先天性心臟病嬰兒在體外循環下行心內直視術后的主要及次要臨床結局

3.logistic回歸模型

將術后肌鈣蛋白T 水平分別按照連續性變量和三分組變量的形式納入logistic 回歸方程，以評估術后肌鈣蛋白T水平是否與術后發生機械通氣時間延長相關。在單因素未調整模型中，回歸模型未調整其他變量。在多因素調整模型中，調整了性別、日齡、胎齡、體外循環時間、主動脈阻斷時間、RACHS-1 評分、血紅蛋白、血清肌酐等變量。以肌鈣蛋白T 水平低值組作為參考，多因素logistic 回歸分析提示，肌鈣蛋白T 水平每增加500 ng/L，則術后發生機械通氣時間延長的風險增加20%（OR=1.2，P＜0.001）。中值組嬰兒發生術后機械通氣時間延長的風險是低值組的1.0 倍（OR=1.0，P=0.997）；高值組嬰兒發生術后機械通氣時間延長的風險是低值組的4.6 倍（OR=4.6，P=0.010）。肌鈣蛋白T 水平越大，術后發生機械通氣時間延長的風險越高（趨勢性檢驗P=0.004）。見表3。

表3 192例先天性心臟病嬰兒在體外循環下行心內直視術后機械通氣時間延長的多個回歸方程

4.線性回歸模型

在單因素未校正的模型中，我們發現中值組嬰兒比低值組嬰兒重癥監護停留時間延長128.2 h（P＜0.001），高值組嬰兒比低值組嬰兒重癥監護停留時間延長166.0 h（P＜0.001）；中值組嬰兒比低值組嬰兒術后住院天數延長2.6 d（P=0.014），高值組嬰兒比低值組嬰兒住院天數延長5.0 d（P＜0.001）。肌鈣蛋白T 水平越大，術后重癥監護停留時間、術后住院天數越長（趨勢線檢驗均P＜0.001）。

多因素模型校正了性別、日齡、胎齡、體外循環時間、主動脈阻斷時間、RACHS-1 評分、血紅蛋白、血清肌酐等因素的影響，發現中值組嬰兒比低值組嬰兒重癥監護停留時間延長26.1 h（P=0.403），高值組嬰兒比低值組嬰兒重癥監護停留時間延長117.7 h（P＜0.001）；中值組嬰兒比低值組嬰兒術后住院天數延長0.8 d（P=0.492），高值組嬰兒比低值組嬰兒住院天數延長3.6 d（P=0.004）。肌鈣蛋白T 水平越大，術后重癥監護停留時間越長（趨勢線檢驗P＜0.001），術后住院天數越長（趨勢線檢驗P=0.004）。見表4。

表4 192例先天性心臟病嬰兒在體外循環下行心內直視術后的連續變量結局多個回歸方程

5.限制性立方樣條分析

在進行了多因素調整后，術后肌鈣蛋白T 水平與術后機械通氣時間延長的發生風險之間呈現線性關系（非線性檢驗P=0.584 8）；術后發生機械通氣時間延長的風險隨著肌鈣蛋白T水平升高而增加（P=0.001 9）。見圖1。

圖1 192例先天性心臟病嬰兒在體外循環下行心內直視術后肌鈣蛋白T與機械通氣時間延長曲線關系圖

6.術后肌鈣蛋白T水平預測

術后肌鈣蛋白T 水平預測術后機械通氣時間延長的AUC為0.661，95%CI0.589～0.727，P＜0.000 3。當肌鈣蛋白T水平＞2 556 ng/L時，預測術后機械通氣時間延長的靈敏度為70.37%，特異度為57.25%。見圖2。

圖2 192例先天性心臟病嬰兒在體外循環下行心內直視術后肌鈣蛋白T預測機械通氣時間延長的ROC

討論

心臟外科手術作為治療心臟疾病的主要措施之一，離不開體外循環的支持，術中使用體外循環讓心臟處于“控制性休克”狀態。有研究表明，體外循環時間長短可導致不同程度的全身臟器有效灌注減少，造成缺血-再灌注損害、心肌能量供需失衡引起心肌損傷。有研究表明，嬰兒因體外循環引起的炎癥反應程度及持續時間比成年人更明顯，炎癥反應會導致多器官功能損傷，造成心肌舒張功能、收縮功能發生障礙，增加了嬰幼兒術后發生低心排綜合征的風險，進一步加重了術后心肌損傷，進而影響患兒術后恢復情況［10-11］。所以，早期識別嬰兒先天性心臟病的術后危險因素，及時調整治療策略尤為重要。

肌鈣蛋白T 是心肌細胞收縮時的調節蛋白，在心肌細胞完整情況下，肌鈣蛋白T 不能通過細胞膜進入血液，當炎癥發生后，細胞膜被破壞，肌鈣蛋白T 從胞漿中迅速釋放入血。有研究表示，心肌受損后2～3 h 肌鈣蛋白T 即可升高，其水平和心肌受損程度呈正相關關系［12］。導致肌鈣蛋白濃度升高的可能性有很多，如心律失常、急性呼吸性缺氧、嚴重貧血或休克、心梗、冠脈異常、心臟創傷（手術、消融術、挫傷）、心肌炎、急性心衰、高血壓危象等［13］。高肌鈣蛋白值在一定程度上可以代表不可逆的心肌缺血引起的心肌細胞死亡［14］。肌鈣蛋白T 水平的測量比較容易獲得，且檢查費用低廉，已成為診斷心肌損傷的金標準之一［6］。既往報道提示，肌鈣蛋白T 水平和不良結局密切相關，更容易發生左心室收縮功能障礙，所以血清中肌鈣蛋白T 濃度越高，其術后心功能恢復也越慢，主要表現為術后心功能下降，間接導致了機械通氣時間、重癥監護室停留時間、術后住院天數的延長，在引起患兒生存質量下降、病死率增加的同時，還增加了患兒醫療費用的支出，加大醫療資源消耗［15］。

Freundt 等［16］在對161 例心臟移植供體研究發現，接受肌鈣蛋白水平高的供體移植組相對于肌鈣蛋白水平低的供體組移植后發生機械通氣＞72 h 的概率更高（57.8%比28.4%，P＜0.001），ICU 住院時間更長（第12 天比第7 天，P＜0.001），并且接受肌鈣蛋白高水平的供體移植后，接受移植的患者并發癥更多。有研究表示，嬰幼兒復雜先天性心臟病手術后機械通氣時間延長是常見并發癥，可能原因有低齡、術中體外循環時間、術中乳酸濃度過高等有關［17-19］。沈君［20］對30 例行先天性心臟病矯治術的嬰幼兒研究發現，肌鈣蛋白水平與機械通氣時間呈正相關（r=0.529 7，P＜0.05）。

Hassan等［21］對3 478例行心臟手術后患者的研究發現，需要在重癥監護室長時間住院（術后重癥監護室停留＞7 d）的患者中，有高達93.4%的患者需要較長機械通氣時間（P＜0.000 1），需要在重癥監護室長時間住院是住院死亡的重要預測因子（OR20.9，95%CI12.9～33.7）。Hein 等［22］對2 683例入住過ICU的患者進行長達3年隨訪研究發現，ICU住院時間為＞14 d 的患者術后隨訪6 個月～3 年的長期生存低于ICU 住院時間≤14 d 的患者。肖晶晶和肖紅艷［23］對行左室流出道疏通患者術后肌鈣蛋白水平的研究發現，術后肌鈣蛋白水平高值組ICU 住院時間、住院天數、并發癥率的相關性r分別為0.318、0.454、0.629，均P＜0.05，與ICU 住院時間、住院天數、并發癥率呈強相關。這表明肌鈣蛋白水平越高，術后心功能恢復就越差，需要通過機械通氣輔助呼吸來減少心肌氧耗［20，24］。通氣時間延長會增加監護室停留時間和術后住院天數，引起患者恢復延遲，生存質量下降，增加并發癥和病死率［21］。與本研究結果相似。

綜上所述，嬰兒行心臟手術后早期肌鈣蛋白T 水平升高會增加是術后機械通氣時間延長的風險，延長術后重癥監護停留時間和術后住院天數。因此，監測肌鈣蛋白T 水平可在一定程度上預測嬰兒心臟術后恢復情況，有助于早期危險分層，探討預防及保護措施，及時調整治療策略。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明古曉林：醞釀和設計試驗，實施研究，采集數據，分析/解釋數據，起草文章；劉琦、鮑榮幸：數據收集；李杰：對文章的知識性內容作批評性審閱；張崇健：醞釀和設計試驗，實施研究，采集數據，分析/解釋數據，對文章的知識性內容作批評性審閱，統計分析，獲取研究經費，指導，支持性貢獻