ICU機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型的構(gòu)建及應(yīng)用研究

邵茜茜，郭林林，蔣婷婷

（鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，河南鄭州， 450052）

心臟驟停指患者心臟射血功能突然停止，大動脈搏動消失，呼吸和循環(huán)停止，致死率高。國內(nèi)一項研究［1］顯示，在所有病因所致心臟驟?；颊咧?，經(jīng)搶救恢復(fù)自主循環(huán)率僅為27.5%。機(jī)械通氣是一種利用機(jī)械輔助通氣，改善患者重癥呼吸衰竭的治療措施。但機(jī)械通氣患者多抵抗力低下，存在電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂等并發(fā)癥。國外研究［2］顯示，機(jī)械通氣是患者死亡的獨立預(yù)測因子。以往研究中［3-4］，將機(jī)械通氣患者死亡危險因素作為醫(yī)護(hù)人員實施干預(yù)措施以及判斷預(yù)后的重要依據(jù)，以提高機(jī)械通氣患者存活率。因此，有必要積極探索符合機(jī)械通氣患者心臟驟停發(fā)生特點的預(yù)測工具，幫助醫(yī)護(hù)人員評估并提前采取治療、護(hù)理措施，減少心臟驟停發(fā)生率。但是，目前針對機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型研究較少，本研究旨在構(gòu)建機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型，進(jìn)一步為預(yù)測及管理機(jī)械通氣患者心臟驟停發(fā)生風(fēng)險提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采取便利抽樣法，調(diào)查2019年9月—2020年1月就診于某三級甲等醫(yī)院綜合醫(yī)院ICU行機(jī)械通氣的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲；機(jī)械通氣時間≥24 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：病歷資料不全者。

本研究共納入238例機(jī)械通氣患者，其中，男141（59.24%）例，女97（40.76%）例，年齡19～87歲，平均（56.46±12.09）歲。共72（30.25%）例發(fā)生心臟驟停。

1.2 方法

1.2.1 影響因素的納入：影響因素的確定主要建立在急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分系統(tǒng)II（APACHE II）評估內(nèi)容的基礎(chǔ)上。通過對該系統(tǒng)的應(yīng)用并結(jié)合文獻(xiàn)回顧［5-7］分析以及研究小組討論，最終確定了機(jī)械通氣患者心臟驟停的影響因素，共12項，包括年齡、平均動脈壓、心律失常、呼吸異常、低氧血癥、酸堿失衡、電解質(zhì)紊亂、血細(xì)胞比容異常、感染性休克、心臟驟停病史、糖尿病、多器官功能障礙綜合癥（MODS）。以是否發(fā)生心臟驟停作為因變量，上述12項影響因素作為自變量，制作成資料收集表單進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)收集。

1.2.2 影響因素測量標(biāo)準(zhǔn)：患者轉(zhuǎn)入ICU后即進(jìn)行資料的收集，部分影響因素的測量方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)如下［8］。①平均動脈壓（MAP）：即MAP=（收縮壓+2×舒張壓）/3。②：心律失常：患者心臟搏動的頻率或節(jié)律異常均為心律失常。③呼吸異常：呼吸＞24次/分或＜10次/min為頻率異常；潮式呼吸、間斷呼吸等為節(jié)律異常。④：低氧血癥：動脈血氧分壓（PaO2）＜83 mmHg為低氧血癥。⑤電解質(zhì)紊亂：血漿鈉離子濃度正常值為135～145 mmol/L，鉀離子正常值3.5～5.5 mmol/L，鈣離子2.25～2.75 mmol/L，超出范圍為電解質(zhì)紊亂。⑥血細(xì)胞比容：正常值為男性0.40～0.50，女性0.37～0.48。

1.2.3 資料收集方法：研究所涉及的影響因素在患者進(jìn)入ICU后開始收集，如患者發(fā)生心臟驟停則停止評估，如未發(fā)生心臟驟停則繼續(xù)評估，直至其結(jié)束在ICU的治療為止。對參與研究者進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，內(nèi)容包括：收集資料的時間、不同影響因素及其分類所代表的意義、不同影響因素的判斷標(biāo)準(zhǔn)及資料收集表單的記錄方法，本研究共有9名護(hù)士參與資料收集。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件對錄入數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料采用頻數(shù)、百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；采用Logistic回歸方程構(gòu)建風(fēng)險預(yù)測模型，用ROC曲線下面積檢驗?zāi)Ｐ皖A(yù)測效果。

2 結(jié)果

2.1 患者發(fā)生心臟驟停的單因素分析

根據(jù)是否發(fā)生心臟驟停將患者分為心臟驟停組（n=72）和非心臟驟停組（n=166）。為避免在單因素分析中無明顯統(tǒng)計學(xué)差異，而在多因素分析可能有意義的影響因素，以P≤0.1為差異有統(tǒng)計學(xué)意義［9］。兩組心律失常、感染性休克、低氧血癥、MODS、酸堿失衡、血細(xì)胞比容異常、糖尿病、心臟驟停病史差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P≤0.1），見表1。

表1 心臟驟停影響因素單因素分析結(jié)果［n（%）］

2.2 患者發(fā)生心臟驟停風(fēng)險的多因素分析

以單因素分析中有統(tǒng)計學(xué)意義的因素作為自變量，以是否發(fā)生心臟驟停作為因變量，進(jìn)行Logistic回歸分析，賦值如下，心律失常：0=無，1=有；休克：0=無，1=有；低氧血癥：0=無，1=有；MODS：0=無，1=有；酸堿失衡：0=無，1=有；血細(xì)胞比容異常：0=否，1=是；糖尿?。?=無，1=有；心臟驟停病史：0=無，1=有?；颊咝呐K驟停風(fēng)險的Logistic回歸分析結(jié)果見表2。分析結(jié)果顯示，心律失常、感染性休克、低氧血癥、MODS、酸堿失衡、心臟驟停病史是影響機(jī)械通氣患者心臟驟停的獨立危險因素。最終得到回歸方程如下：心臟驟停的概率（P）=ex/（1+ex）［10］，其中e為自然對數(shù)，X=－4.421+1.216×心律失常的賦值+1.684×休克的賦值+2.288×低氧血癥的賦值+2.875×MODS的賦值+1.841×酸堿失衡的賦值+2.343×心臟驟停病史的賦值。

表2 預(yù)測患者心臟驟停風(fēng)險的多因素分析結(jié)果

2.3 對機(jī)械通氣患者發(fā)生心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型效果的分析

采用ROC曲線檢驗心臟驟停風(fēng)險影響因素預(yù)測模型的預(yù)測效果，以Youden指數(shù)最大值對應(yīng)點為模型的最佳臨界值［11］。測得ROC曲線下面積為0.909，95 %CI（0.869，0.949），Youden指數(shù)最大值為0.674，最佳界值為0.343，靈敏度為0.819，特異度為0.855，見圖1。

圖1 心臟驟停風(fēng)險評估預(yù)測模型預(yù)測概率的ROC曲線

3 討論

3.1 構(gòu)建心臟驟停影響因素預(yù)測模型的意義

ICU機(jī)械通氣患者心臟驟停發(fā)生率高，具有高致死率，提示對機(jī)械通氣患者心臟驟停發(fā)生前進(jìn)行早期評估與預(yù)防具有積極意義。既往關(guān)于心臟驟停風(fēng)險研究，局限于危險因素、預(yù)后、早期活動干預(yù)的探究，缺乏對機(jī)械通氣患者的心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型研究，不利于降低機(jī)械通氣患者的院內(nèi)病死率。

心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型的構(gòu)建，把醫(yī)護(hù)人員的視角由患者發(fā)生心臟驟停后的搶救，轉(zhuǎn)為在患者進(jìn)入ICU治療之初即開始進(jìn)行有目的的預(yù)防干預(yù)。本預(yù)測模型將機(jī)械通氣患者心臟驟停相關(guān)危險因素與心臟驟停的關(guān)系直觀地展現(xiàn)在公式中，利于醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)患者發(fā)生心臟驟停的潛在風(fēng)險。本預(yù)測模型可為醫(yī)護(hù)人員應(yīng)對患者存在心臟驟停危險因素時提供干預(yù)措施，如糾正低氧血、糾正酸堿失衡等。依據(jù)預(yù)測模型對心臟驟停高風(fēng)險患者進(jìn)行早期識別、干預(yù)，有利于降低機(jī)械通氣患者病死率，改善預(yù)后及生存質(zhì)量，提高醫(yī)護(hù)人員工作效率。

3.2 機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型的危險因素分析

3.2.1 心肺功能不全的患者易發(fā)生心臟驟停：本研究顯示，心律失常、低氧血癥差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P≤0.1），這表示心肺功能損害程度越嚴(yán)重的患者，死亡風(fēng)險越高，這與既往研究［12］基本一致。需要機(jī)械通氣的患者，往往伴隨嚴(yán)重的低氧血癥，機(jī)械通氣是對各種呼吸衰竭和心衰治療的有效治療措施，但同時也對氣管、肺泡上皮細(xì)胞造成刺激，使其在損傷下活化，促進(jìn)炎癥因子的釋放，引發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合癥，且機(jī)械通氣會造成心輸出量下降［13］。因此，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)注意評估患者心肺功能，檢測患者心律及血氧含量的變化，改善患者的心肺功能，及時糾正患者的心律失常、低氧血癥。

3.2.2 感染性休克患者易發(fā)生心臟驟停發(fā)生感染性休克的患者心臟驟停的風(fēng)險是未發(fā)生的5.387倍（OR=5.387）。這與機(jī)械通氣患者往往存在嚴(yán)重的肺部感染有關(guān)。研究［14］表明，感染性休克的患者死亡率高達(dá)67.2 %。ICU患者大多病情危重，患者抵抗力低下以及機(jī)械通氣的應(yīng)用，導(dǎo)致患者極易發(fā)生呼吸機(jī)相關(guān)肺炎（VAP），增加患者住院天數(shù)、病死率升高，易發(fā)生感染性休克［15］。因此，醫(yī)護(hù)人員要密切觀察機(jī)械通氣患者的體溫變化，積極采取措施預(yù)防及處理VAP，防止患者出現(xiàn)感染性休克。

3.2.3 多臟器功能不全綜合癥患者易發(fā)生心臟驟停：MODS是患者死亡的高危因素［16］。呂蘇等［17］對16家三級甲等醫(yī)院的MODS患者研究發(fā)現(xiàn)，MODS的發(fā)病率為5.0 %，病死率為52.2 %。其中，感染、休克、創(chuàng)傷、心肺復(fù)蘇術(shù)后、重癥胰腺炎是MODS的主要發(fā)病原因，且有研究顯示，并發(fā)MODS后的病死率高［18］。Barie等［19］的研究顯示，MODS的死亡率占ICU總死亡率的50%～80%，發(fā)生MODS的死亡率是未發(fā)生的20倍。本研究顯示，發(fā)生MODS的機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險是未發(fā)生的17.734倍（OR=17.734）。與國內(nèi)外的文獻(xiàn)報道大致相符。研究［17］顯示，原發(fā)病因感染中，肺部感染的比例高達(dá)74.3 %，其中感染導(dǎo)致MODS的病死率為71.4%，且MODS病死率最高的受累器官是肺。因此，加強(qiáng)機(jī)械通氣患者各個臟器尤其是肺器官功能的監(jiān)測，早期防治MODS是降低心臟驟停發(fā)生率的關(guān)鍵。

3.2.4 酸堿失衡患者易發(fā)生心臟驟停：研究發(fā)現(xiàn)［20］，機(jī)械通氣患者酸堿失衡以呼吸性酸中毒最多見，以缺氧和二氧化碳潴留為主要表現(xiàn)。李功科等［21］的研究顯示，呼吸性酸中毒占酸堿失衡類型的30.2 %，本研究中，呼吸性酸中毒占比34.3%，與文獻(xiàn)報道接近。當(dāng)患者發(fā)生酸堿失衡時，不僅會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成影響，同時會出現(xiàn)電解質(zhì)紊亂，使心肌收縮乏力，心臟射血分?jǐn)?shù)下降，致使患者發(fā)生心臟驟停。同時，機(jī)械通氣患者若呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置不合理，會出現(xiàn)通氣不足或過度通氣的情況，更易造成酸堿失衡，增加機(jī)械通氣患者死亡率［22］。因此，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)械通氣患者內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測，及時調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)，糾正患者的酸堿失衡，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。

3.2.5 有心臟驟停病史患者易發(fā)生心臟驟停：心臟驟?；颊邚?fù)蘇成功后，患者的死亡率依然較高。且常存在復(fù)蘇綜合癥，包括臟器功能不全、腦功能喪失等［23］。提示患者心肺復(fù)蘇成功后，仍存在心臟驟停的風(fēng)險。本研究顯示，心臟驟停病史是機(jī)械通氣患者心臟驟停的危險因素（OR=10.415）。因此，針對患者心臟驟停發(fā)作原因，實施有效的干預(yù)方案，對預(yù)防心臟驟停復(fù)發(fā)起重要作用。

3.3 機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型的預(yù)測效果較好

本研究采用ROC曲線進(jìn)行預(yù)測模型擬合效果分析，ROC曲線下面積＞0.9，表示預(yù)測價值極好［24］。本研究ROC曲線下面積為0.909，表明所得出的機(jī)械通氣患者心臟驟停影響因素預(yù)測模型預(yù)測效果理想，最佳界值為0.343，靈敏度為0.819，特異度為0.855，表示其對機(jī)械通氣患者是否發(fā)生心臟驟停的鑒別效果較好。

本研究血細(xì)胞比容異常、糖尿病在單因素分析結(jié)果中具有統(tǒng)計學(xué)意義，但未進(jìn)入模型的原因可能與研究設(shè)計、個體差異等有關(guān)，如血細(xì)胞比容水平不一致，也可能因兩組例數(shù)差距較大，導(dǎo)致某些危險因素的統(tǒng)計效能降低，結(jié)果存在一定偏倚。

3.4 機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型對臨床應(yīng)用的建議

根據(jù)本模型可在機(jī)械通氣患者進(jìn)入ICU后，進(jìn)行心臟驟停相關(guān)影響因素的風(fēng)險評估。針對機(jī)械通氣時間＞24 h的患者，醫(yī)護(hù)人員可在患者病情加重前后收集最近一次的血氣分析結(jié)果，完成資料收集及風(fēng)險評估。當(dāng)評分≥0.343時，表明患者極有可能發(fā)生心臟驟停，有必要系統(tǒng)性地評估患者的病情和誘因，提出針對性干預(yù)措施，避免患者心臟驟停。此外，當(dāng)與本預(yù)測模型指標(biāo)存在直接或間接聯(lián)系的危險因素發(fā)生變化時，應(yīng)適時增加評估次數(shù)，及時采取干預(yù)措施去除這些危險因素，避免心臟驟停的發(fā)生。

綜上所述，本研究構(gòu)建了機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險預(yù)測模型，在機(jī)械通氣患者住院期間均可使用，且影響因素數(shù)據(jù)獲取方便、快捷，模型具有良好的預(yù)測價值，可為機(jī)械通氣患者心臟驟停風(fēng)險評估與臨床防治工作提供參考。但本研究的部分影響因素發(fā)生概率低，樣本較少，可能導(dǎo)致結(jié)果偏倚；且本研究未進(jìn)行臨床驗證，其實際預(yù)測能力有待進(jìn)一步驗證。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。