心臟大血管術后預防性應用無創(chuàng)輔助通氣效果及安全性的系統(tǒng)評價

李小荷，張希全，翟茜

1 山東大學齊魯醫(yī)院心臟外科重癥監(jiān)護室，濟南 250012；2 山東大學齊魯醫(yī)院心臟外科

心臟大血管術后低氧血癥、肺水腫、肺部感染等肺部并發(fā)癥與術后低心排、心肌缺血等不良事件發(fā)生率較高，是患者病死率增加及ICU住院時間的延長的重要因素［1］。術后肺部并發(fā)癥可能與術中體外循環(huán)、開放胸膜腔及單肺通氣等過程有關［2］。無創(chuàng)輔助通氣指不經插管或切開等有創(chuàng)措施進行輔助通氣的方法，包括持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）、雙水平正壓通氣（BiPAP），目前已被廣泛應用于治療慢性阻塞性肺疾病急性加重、心源性肺水腫及急性呼吸衰竭的治療并取得了良好的效果［3］。研究表明，無創(chuàng)輔助通氣能夠增加功能殘氣量，促進肺泡復張［4-5］，改善氧合，減少二氧化碳潴留，減輕心臟負擔，改善器官灌注，還可以減少大型手術后再插管率［6-7］。而關于預防性應用無創(chuàng)輔助通氣對心臟大血管術后患者病死率、肺部并發(fā)癥及心臟不良事件發(fā)生風險的影響尚缺乏隨機對照試驗（RCT）系統(tǒng)分析和評價。2022年8月—9月，本研究收集了關于比較心臟大血管術后預防性使用無創(chuàng)輔助通氣與傳統(tǒng)治療的相關臨床RCT，系統(tǒng)評價了心臟大血管術后預防性應用無創(chuàng)輔助通氣的效果及安全性，以期為預防性無創(chuàng)輔助通氣的應用提供循證醫(yī)學證據。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 以Cardiac Surgery、Coronary Artery Bypass、Aortic Valve Replacement、Mitral Valve Replacement、Tricuspid Valve Surgery、Major Vascular Surgery、Aortic Surgery、Noninvasive Ventilation、Continuous Positive Airway Pressure、Bi-level Positive Airway Pressure為英文檢索詞；以心臟手術、冠狀動脈搭橋術、冠狀動脈旁路移植術、瓣膜手術、主動脈瓣置換術、二尖瓣置換術、三尖瓣手術、大血管手術、主動脈手術、無創(chuàng)輔助通氣、持續(xù)正壓通氣、雙水平無創(chuàng)通氣為中文檢索詞；以主題檢索與自由檢索相結合的主題詞檢索方式計算機檢索Pubmed、Embase、Web of science、Cochrane Library、中國知網、萬方數據庫、維普數據庫。文獻語種不限，檢索起止時間均為1992年8月—2022年8月，并回溯已納入文獻的參考文獻及相關會議文獻，擴大檢索范圍。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①研究對象為心臟外科手術或大血管手術術后患者（年齡＞18歲）；②干預策略：對照組為進行普通氧療、霧化吸入、肺部理療等常規(guī)治療，干預組為在常規(guī)治療基礎上進行預防性無創(chuàng)輔助通氣治療；③結局指標包含但不僅限于病死率、肺部并發(fā)癥、呼吸功能指標、心臟不良事件，其他器官并發(fā)癥及住院時長；④研究類型為RCT；⑤以中文或英文發(fā)表。排除標準：①重復發(fā)表的文獻；②未提供充分原始數據用于數據提取及合并的文獻。

1.3 文獻篩選與資料提取 閱讀檢索到的文獻題目及摘要，對可能符合納入標準的文獻進行全文閱讀后對資料進行提取，可用數據來自全文文章、圖表及表格，內容包括第一作者、發(fā)表年限、樣本量、研究對象基本資料（年齡、手術方式等）、干預措施、結局指標。對全文中缺乏的信息或數據，通過與通信作者聯系予以補充，或根據已提供數據通過合理的統(tǒng)計學方法得出［8］。由兩位研究者各自獨立進行文獻篩選及資料提取并交叉核對。

1.4 文獻質量評價 篩選符合納入與排除標準的對照試驗，由兩位研究者各自采用適用于評價隨機對照試驗的Cochrane系統(tǒng)評價手冊中的偏倚風險評估工具對所納入的每項研究進行偏倚風險評估，主要包括7個條目：隨機分配方法、分配隱藏、參與者與實驗人員的盲法、結果評估的盲法、數據的完整性、選擇性報告及其他偏倚。當所有條目評價均為低風險時認定該篇文獻為低偏倚風險，否則為高偏倚風險。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用RevMan5.4統(tǒng)計分析軟件。采用χ2檢驗進行研究間異質性分析，當研究間存在顯著的異質性時（I2≥50%），使用逐一敏感性分析調查異質性來源，在排除明顯異質性原因的影響后選擇隨機效應模型；研究間無明顯異質時（I2＜50%），選用固定效應模型分析。所合并的非連續(xù)變量采用RR、連續(xù)變量采用MD，以95%置信區(qū)間（CI）的形式報告，采用漏斗圖進行發(fā)表偏倚評估。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 文獻基本情況 經檢索共獲得722篇文獻，通過納入、排除標準篩選后，最終納入10篇文獻［4-6，9-15］，篩選過程見OSID碼圖1，文獻基本情況見OSID碼圖2。其中CELEBI等［5］及ZARBOCK等［6］的研究中存在兩種干預方式，故予以分組呈現。

2.2 文獻質量評價結果 本研究納入的10篇文獻均以全文形式發(fā)表，包含1 306例心臟大血管術后患者的數據，所有文獻均為隨機對照臨床試驗研究，文獻質量評價結果見OSID碼圖3。因本研究干預措施為無創(chuàng)輔助通氣，治療過程中很難對受試者及試驗人員實施盲法，因此認定實施偏倚風險為高風險。

2.3 Meta分析結果

2.3.1 早期病死率 將術后早期病死率定義為術后30 d內或在手術當次住院期間病死的發(fā)生率，共納入 5篇文獻［10，12-14，16］，包含 528例患者。I2=0，無明顯異質性，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組與對照組術后早期病死率差異無統(tǒng)計學意義（RR=1.77，95%CI：0.59～5.31，P=0.30）。見OSID碼圖4。

2.3.2 肺部感染 共納入 5 篇文獻［6，10，12-14］，包含888例患者。I2=0，無明顯異質性，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組肺部感染發(fā)生率低于對照組（RR=0.29，95%CI：0.12～0.74，P=0.01）。見OSID碼圖5。

2.3.3 嚴重氧合障礙 將嚴重氧合障礙定義為動脈血氧分壓/氧吸入濃度＜100 mmHg，共納入3篇文獻［6，10，13］，包含722例患者。I2=20%，考慮無明顯異質性，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組嚴重氧合障礙發(fā)生率低于對照組（RR=0.42，95%CI：0.25～0.70，P＜0.01）。見OSID碼圖6。

2.3.4 再次氣管插管 共納入5篇文獻，包含738例患者［6，9-10，12，14］。I2=0，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組再次氣管插管率低于對照組（RR=0.39，95%CI：0.17～0.93，P=0.03）。見OSID碼圖7。

2.3.5 治療后呼吸頻率 共納入 2 篇文獻［9，11］，I2=78%，采用隨機效應模型進行分析。結果顯示，干預組與對照組術后次日呼吸頻率差異無統(tǒng)計學意義（MD=-4.51，95%CI：-9.40～0.39，P=0.07）。

2.3.6 ICU 住院時間 共納入 6 篇文獻［4，5，10，13-15］，I2=92%，采用隨機效應模型進行分析。結果顯示，干預組ICU住院時間短于對照組（MD=-0.47，95%CI：-0.92～-0.02，P=0.04）。因異質性檢驗結果提示高度異質性，根據干預組不同無創(chuàng)輔助通氣方式（CPAP、BiPAP）進行亞組分析。結果顯示，亞組間仍存在高度異質性（I2=62%），各亞組內ICU住院時間差異均無統(tǒng)計學意義。對該指標使用加爾布雷斯圖及逐一敏感性分析，發(fā)現KINDGEN-MILLES等［10］的研究為主要異質性來源，排除該文獻后，其余5篇文獻總體異質性檢驗結果顯示未見異質性（I2=0），采用固定效應模型合并數據后顯示，干預組與對照組ICU住院時間差異無統(tǒng)計學意義（MD=0.03，95%CI：-0.07～-0.12，P=0.60）。

2.3.7 住院時間 共納入 7 篇文獻［5-6，10-13，15］，包含942例患者，I2=95%，提示高度異質性，采用隨機效應模型進行分析。結果顯示，干預組住院時間短于對照組（MD=-1.63，95%CI：-2.91～-0.35，P=0.01）。對該指標進行逐一敏感性分析，未找到異質性來源，且逐一剔除各項研究后合并效應方向始終未變，提示該項Meta分析穩(wěn)定性良好。見OSID碼圖8。

2.3.8 心臟不良事件 共納入3篇文獻［6，10，14］，I2=0，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組與對照組術后心臟不良事件發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義（RR=0.89，95%CI：0.70～1.13，P=0.33）。

2.3.9 腎臟并發(fā)癥 共納入3篇文獻，包含216例患者［10，12，14］，I2=0，采用固定效應模型進行分析。結果顯示，干預組與對照組術后腎臟并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義（RR=0.68，95%CI：0.43～1.09，P=0.11）。

2.4 發(fā)表偏倚 以術后病死率及再次氣管插管率為例，采用漏斗圖分析發(fā)表偏倚。結果顯示，散點基本對稱，無明顯發(fā)表偏倚。見OSID碼圖9、10。

3 討論

盡管心臟外科技術在不斷進步，心臟手術及主動脈夾層、動脈瘤等大血管手術術后肺功能障礙的發(fā)生率仍居高不下［5］。大血管手術創(chuàng)傷大，術中全身麻醉、開放胸膜腔及單肺通氣等過程均可能造成肺泡塌陷、功能殘氣量降低及通氣血流比例失調［2］，而術中建立體外循環(huán)、液體容量過負荷、炎癥反應等可導致肺彌散功能障礙，這些因素共同導致了低氧血癥、肺部感染、急性呼吸衰竭等術后肺部并發(fā)癥的增加。心臟大血管術后肺部并發(fā)癥是延緩術后恢復、增加重癥與死亡發(fā)生風險，延長總住院及ICU住院時間，增加醫(yī)療費用的重要原因［1，17］。無創(chuàng)輔助通氣目前被廣泛應用于治療慢性阻塞性肺疾病急性加重、心源性肺水腫及急性呼吸衰竭并取得了良好的效果［3］，特別是在早期呼吸衰竭中療效顯著［17］。有研究顯示，無創(chuàng)輔助通氣能夠增加功能殘氣量、促進肺泡復張［4-5］、改善氣體交換、減少二氧化碳潴留［6］并降低再插管率。另有研究表明，應用無創(chuàng)輔助通氣可減少大型手術后呼吸衰竭患者再插管率、肺炎發(fā)生率以及在ICU和醫(yī)院的住院時間［18］。對于心臟外科術后發(fā)生呼吸衰竭的患者，無創(chuàng)輔助通氣治療可改善氧合水平［19］，減少再插管率且能夠有效降低圍術期病死率［20］。

為促進恢復、縮短住院時間，針對心臟大血管術后患者的病理生理特點，目前常規(guī)采用的術后呼吸道管理措施包括對癥鎮(zhèn)痛、及早下床活動及振動排痰等肺部理療措施。鑒于無創(chuàng)輔助通氣在術后呼吸衰竭治療方面效果良好，越來越多研究開始關注在常規(guī)呼吸道管理措施的基礎上預防性應用無創(chuàng)輔助通氣對肺部并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展的影響。

多項研究表明，心臟大血管術后患者預防性應用無創(chuàng)輔助通氣可有效降低術后肺不張發(fā)生率［5，14］。因此，本研究未再將術后應用無創(chuàng)輔助通氣后的肺不張改善情況做為研究指標。另外，心肌血運重建及體外循環(huán)等因素可能導致心肌缺血再灌注損傷，后者是造成術后低心排、心律失常、圍術期心肌梗死等心臟不良事件的重要因素，應用無創(chuàng)輔助通氣能夠減輕心臟負擔，改善器官灌注［7］，從而減少術后心臟不良事件及腎臟等器官并發(fā)癥的發(fā)生。關于預防性應用無創(chuàng)輔助通氣能否降低術后病死率，減少心臟大血管術后心臟不良事件及肺、腎臟等重要臟器并發(fā)癥發(fā)生風險，縮短住院時間及ICU住院時間，改善患者預后，目前研究尚存在爭議。

本Meta分析共納入10篇文獻、1 306例患者，從術后病死率、住院時間及ICU住院時間、心肺及腎臟并發(fā)癥等多個角度評價了心臟大血管術后預防性應用無創(chuàng)輔助通氣的效果及安全性。本研究結果表明，與常規(guī)治療比較，術后預防性應用無創(chuàng)輔助通氣能夠降低患者術后發(fā)生肺部感染、嚴重氧合障礙及再次氣管插管的風險并能夠縮短住院時間；而對早期病死率、術后呼吸頻率、ICU住院時間、術后心臟不良事件及腎臟并發(fā)癥發(fā)生率的影響均無統(tǒng)計學意義。這提示心臟大血管術后預防性應用無創(chuàng)輔助通氣雖未能有效降低心臟不良事件及腎臟并發(fā)癥的發(fā)生風險，但能夠縮短住院時間并有效降低術后患者肺部并發(fā)癥的發(fā)生風險，且不增加ICU住院時間及早期病死率，是安全可靠的措施。

本Meta分析納入的均為隨機對照臨床試驗，質量評價提示研究總體質量較高，然而本研究存在一定的局限性：①本研究中ICU住院時間、總住院時間等指標所納入的研究間存在異質性。異質性可能與所納入不同研究中研究對象基線特征如年齡、性別、地區(qū)等差異較大，無創(chuàng)輔助通氣實施方法不相同，研究機構手術水平、術后并發(fā)癥的治療等方面存在差異有關。對ICU住院時間這一指標的Meta分析結果進行逐一敏感性分析，提示KINDGEN-MILLES等［10］的研究為異質性的主要來源，該項研究樣本為胸腹主動脈置換手術，根據臨床經驗來看，胸腹主動脈置換手術與其他研究中的術式比較，術中停循環(huán)時間更長、手術范圍更大、術后遠隔臟器并發(fā)癥相對較多，可能是期造成異質性的原因。②可能存在尚未發(fā)表的陰性觀察結果從而導致發(fā)表偏倚。③本研究納入文獻的干預措施為無創(chuàng)輔助通氣，臨床治療過程中無法對受試者及試驗人員實施盲法。另外，無創(chuàng)通氣治療成本較高，要求患者具有良好的依從性，臨床實施難度可能較大；且不同呼氣末正壓設定水平、不同治療時間及治療間隔等因素如何影響術后預防性應用無創(chuàng)通氣的療效，目前尚無足夠的循證醫(yī)學證據支持。因此，預防性無創(chuàng)輔助通氣對心臟大血管術后患者預后的影響仍然有待多中心、大樣本的前瞻性研究來評價。