【醉仁心胸】早期肺部超声B线评分对接受胸部手术患者术后肺功能不全的预测价值：一项观察性研究

编译：徐康

审校：董榕

上海交通大学医学院附属瑞金医院

北部院区麻醉科

介绍

胸部外科手术后的肺部并发症，包括肺不张，肺炎，胸腔积液，持续性支气管胸膜瘘，脓胸，肺栓塞和肺功能不全，发生率高达30% 至50% ，可导致术后死亡率和发病率。术后肺功能不全(PPI)是发病的主要原因，并且显著影响发病的几个方面，包括住院时间和非计划转入ICU。PPI 的几种风险分层模型描述了患者特异性危险因素，包括年龄、性别、术前低白蛋白血症、贫血和手术或麻醉因素，包括切除肺组织的程度、手术时间、胸腔镜和开胸手术、过度输液、不当的通气策略和术后镇痛不足。上述危险因素的相互作用可导致大量液体进入第三间隙，严重患者甚至出现明显的肺间质水肿，这最终为 PPI 的发生提供了病理生理学基础。到目前为止，还没有明确的评估肺手术后PPI风险的风险评分。虽然ARISCAT评分是一个成熟的术后肺部并发症的风险评分，但对于肺部手术并不是特异性的。

肺部超声作为一种可以重复使用的非侵入性工具，已经成为评估重症监护中的胸腔积液和气胸的有效方法，并且可用来诊断导致呼吸功能不全的各种原因。作为肺部超声的一个重要组成部分，B线评分是一种新的方法，用于量化肺部组织液。肺超声B线的形成反映了局部肺组织密度的增加和通气量的减少，从而提示存在肺部并发症。当肺水肿(例如心源性或急性呼吸窘迫综合征) ，肺部炎症(实质性或间质性)和弥漫性性肺实质病变(例如肺纤维化)发生时，将出现与肺功能正常患者不同的多个B线。值得注意的是，弥漫性B线的形成在非血管内肺部液体滞留所引起的肺水肿患者中更为常见。由于以前没有关于使用B线评分预测肺手术预后的研究，该研究的目的是确定早期B线值是否可以预测接受胸部外科手术的患者的术后肺功能。  

摘要

背景

术后肺功能不全(PPI)是胸部手术后发病率和死亡率的重要因素。肺超声是评价呼吸功能的可靠工具。该研究试图确定早期肺部超声B线评分对预测胸腔外科学后肺功能变化的临床价值。

研究方法

患者：该研究纳入89例接受选择性肺部手术的患者。拔管后30分钟测定B线评分，拔管后30分钟及术后第3天记录 PaO2/FiO2比值。根据 PaO2/FiO2比值将患者分为正常组(PaO2/FiO2≥300)和 PPI 组(PaO2/FiO2 < 300)。用多变量 Logistic模型确定术后肺功能不全的独立预测因子。对显著相关变量进行 ROC曲线分析。

结果

该研究共纳入89例接受选择性肺部手术的患者，评估了69例正常组和20例 PPI 组的患者。在给药时符合 NYHA 3级标准的患者在 PPI 组中明显多于对照组(5.8%和55% ; p < 0.001)。PPI 组的B线评分明显高于正常组(16; IQR 13-21和7; IQR 5-10; p < 0.001)。B线评分是一个独立的危险因素(OR = 1.34995% CI 1.154-1.578; p < 0.001) ，预测 PPI 的最佳截止值为12(敏感性: 77.5% ; 特异性: 66.7%)。

结论

拔管后30分钟的肺部B超评分可有效预测胸腔外科学患者的早期 PPI。

关键词: 肺超声，B线，术后肺功能不全，氧合指数

材料和方法

病人与研究设计

全麻下接受选择性肺部手术的 ASA分级1至3的患者。本身存在肺纤维化、在院期间接受多次手术、心脏手术、胸部畸形以及明显的术后应激(如出血，严重疼痛，严重心律失常)等的患者倍排除在外。纳入研究的患者根据手术后3天动脉氧分压与吸入氧分数(PaO2/FiO2)的比例分为两组: 正常组(PaO2/FiO2≥300)和肺功能不全(PPI)组(PaO2/FiO2 < 300)。

麻醉

麻醉诱导：舒芬太尼1μg/kg、异丙酚2mg/kg、罗库溴铵0.9mg/kg。咪达唑仑0.1mg/kg。为维持麻醉，患者连续吸入1% 七氟醚，瑞芬太尼0.2 ug/kg/min，异丙酚5mg/kg/h，顺式阿曲库铵1mg/kg/h。所有药物的剂量均动态调整，以维持双频指数在40至60。采用双腔管实现单肺通气。采用压力控制容积保证通气模式，潮气量设定为4-6mL/kg，气道峰值压力 < 30mbar。经调整后，呼气末二氧化碳维持在35至45mmHg之间。所有患者均使用硬膜外镇痛。

肺部B超评分

B线也称“彗星尾征”，是起自胸膜线并与之垂直的无衰减束带样高回声影，可延伸至屏幕底部，并随呼吸运动而移动。多发性B线融合表现为弥漫性胸膜下高回声影。患者仰卧位，使用便携式超声凸形阵列探头进行肺部超声检查。肺部超声检查采用经典的8区方法，每个病例由同一位医生进行。在每个区域，探头首先垂直于肋骨放置，出现蝙蝠征时进行B线计数。然后将探头平行放置于肋间隙，并对最大B线数量进行两次计数，探头在每个区域调整三次来获得最大值(图2)。B线评分规则如下: A 线或无B线，0分; 每个B线，1分; 融合B线占屏幕面积的50% ，5分; 面积75% ，8分; 全屏B线，10分; 总分，0-80分(图3)。

数据收集

拔管后30分钟记录B线评分，拔管后30分钟和术后第3天记录记录 PaO2/FiO2值。

统计分析

使用Shapiro-Wilk测试数据的正态性，连续变量表示为平均值和标准差，或者相应的中位数和四分位数范围。Student's t检验和Mann-Whitney U秩和检验分别用于比较正态分布和非正态分布数据。分类变量以数字和百分比表示，使用卡方检验比较两组之间的数据差异。使用配对 t 检验比较拔管后30分钟和术后第3天 PaO2/FiO2的差异。使用线性回归模型评估评估术后第3天基线参数、B线评分和PaO2/FiO2之间的相互关系。计算方差膨胀因子（VIF）以评估连续变量的协方差。构建逐步前向逻辑回归模型（纳入的p值<0.1，剔除的p值>0.1）以确定术后肺功能不全的独立危险因素。计算比值比，并根据受试者工作特征曲线和Youden指数计算连续变量的最佳预测值。使用Hosmer和Lemeshow统计量评估模型拟合度。

结果

95名患者最初被纳入研究，其中6名患者由于失访(n = 3) ，可视化条件差(n = 2)和术后心室颤动(n = 1)而被排除在最终分析之外。因此，最终的研究人群包括89名患者，其中26名(29.2%)在拔管后30分钟内PaO2/FiO2 < 300, 63名患者PaO2/FiO2 ≥ 300。术后第3天20例(22.47%) PaO2/FiO2 < 300(PPI 组)，其余69例 PaO2/FiO2≥300(正常组)。总体而言，与拔管后30分钟相比，患者术后第三天的PaO2/FiO2都有所改善(325.82 ± 40.85和331.84 ± 34.87; p < 0.001) ，但仍有19例患者在两个时期出现持续的肺功能不全，其中有7例在术后第三天肺功能有改善，1例下降。在26例拔管后30分钟 PaO2/FiO2 < 300的患者中，有19例(73.08%)持续到术后第3天，而在拔管后30分钟PaO2/FiO2≥300的63例患者中只有1例(1.58%)出现肺功能恶化导致 PPI (表2，图4)。

在基线数据中，两组在年龄和白蛋白水平方面有显著差异。PPI 组患者年龄较大，白蛋白水平较低，ASA 3级和 HYHA 3级患者比例较高(表1)。就围手术期特点而言，PPI 组比正常组有更长的手术时间、更大的输液量和更长的术后住院时间。[7(5-8) vs 8(7-15) p = 0.017](表2)(图5)。

PPI 组的B线评分显著高于正常组(16; IQR 13-21和7; IQR 5-10; p < 0.001) ，分别对应于术后第3天的 PaO2/FiO2(286.35 ± 16.38和345.31 ± 26.06; p < 0.001)。B线评分与 PaO2/FiO2 < 300之间的相关性的 ROC曲线下面积为0.892(95% CI 0.818至0.965; p < 0.001)(图6)。作为 PaO2/FiO2 < 300的预测指标的B线评分的最佳截止值为12(敏感性为77.5% ; 特异性为66.7%)。

所有连续变量的 VIF 均小于5，并且没有明显的共线性。在逐步前向模型建立中，保留了B线评分和 NYHA 3级(表3)。这表明 NYHA 3级和拔管后30分钟的B线评分是 PPI 发展的独立危险因素，分别对应于8.572和1.349的优势比(p = 0.007和 p < 0.001)。Hosmer-Lemeshow评估显示拟合度良好。线性回归模型显示，包括B线评分在内的各种参数与术后第三天的氧合指数显著相关：较高的B线评分和较长的手术持续时间会导致较低的 PaO2/FiO2， NYHA 1-2级患者进行适度补液会导致较高的术后 PaO2/FiO2 (表4，图7)。

讨论

该研究的主要目的是评估术后早期肺部超声变量对预测 PPI 的价值。根据 Touw 的研究结果，肺超声在筛查心脏手术后肺部病变方面比胸部 X 线更有价值。最近的一项研究报道，在非重症监护病房的术后患者中，B线评分不仅可以预测呼吸衰竭，还可以预测PPI。同样，法国的研究也显示，术后入住 ICU 的患者更频繁地需要术后通气支持，如果患者入院后的B线评分达到10或以上，他们的PaO2/FiO2值会偏低。以上研究表明，基于肺超声的定量B线评分是一种敏感性高、特异性好的诊断并发症和高危患者的有价值的工具。然而，目前还没有研究应用术后早期的B线评分来预测接受胸外科手术患者的肺功能不全。在这项研究中，肺功能不全患者(PaO2/FiO2 < 300)在B线评分、年龄、ASA3、 NYHA 3的比例、手术持续时间、输液量和白蛋白水平方面与正常组(PaO2/FiO2≥300)有显着差异。肺功能不全患者术后住院时间明显长于没有肺功能不全的患者。进一步分析显示，术后 PaO2/FiO2与B线评分、手术时间和输液量之间存在显著相关性。这些结果显示，B线评分是预测术后肺功能不全发生率的可靠指标，手术时间和输液量是影响术后氧合的重要因素。

在这项研究中，NYHA3患者被发现PPI组中比例明显过高，类似于以前评估心力衰竭患者肺充血的研究。麻醉期间，心肌处于抑制状态，肺动脉压力的增加促进血管外肺部液体的增加，从而导致细胞水肿和代谢紊乱，在严重的情况下可能导致呼吸衰竭。在这种情况下，液体平衡是一个需要考虑的重要因素，因为在麻醉过程中交感神经的抑制会削弱肾脏调节体液的能力。在液体超负荷的情况下，组织液生成和肺内反流之间的平衡被打破，导致肺水肿。在一项危重病人的研究中，液体复苏是通过使用B线定量计数评估液体反应性来指导的。以前的研究发现术中输液超过5000毫升是术后肺部并发症(PPC)的危险因素。在这个试验中没有显著的结果来支持这个发现，即使在研究人群中适当的液体输入改善了氧合指数。其原因在于，一方面，很少有患者在手术类型的限制下需要大量的补液，这导致缺乏这一类别的样本; 另一方面，对于(绝对或相对)血容量缺乏的患者，适当的液体输入改善了重要组织和器官的灌注，并有助于建立适合于气体交换的通气-血流比率。作为 PPI 相关因素的输液量在个体基础上是高度可变的。不同患者的心、肺、肾等液体调节器官的代偿能力需要加以考虑。相比之下，只要满足观察条件，B线评分可以在所有类型的患者中实施。对于这项研究的目的，B线评分比补液量是一个更有价值的预测 PPI的方法。

对 PPI 患者的进一步分析显示，在20例术后第3天肺功能不全的患者中，拔管后30分钟肺功能不全已被证实。相应地，这些患者的B线评分增加。这表明拔管后30分钟的氧合指数也可以预测术后第3天的肺功能状态。尽管如此，与B线评分相比，该指数仍然存在以下局限性: 首先，术后早期残留药物(阿片类药物，正性肌力药，中枢镇静剂)的存在抑制了患者的呼吸; 其次，由于急性术后疼痛而限制了患者的呼吸运动。所有这些因素导致氧合指数在此期间无法准确反映患者的实时肺功能状态。相比之下，通过B线评分对患者术后肺(肺泡和间质)水肿和渗出进行观察，可以对患者的肺通气状态作为一个整体进行定量评估。尽管19例患者中大多数在术后3天出现了氧合指数的改善，但该比值仍 < 300。提示术后早期 PaO2/FiO2减少的患者难以通过自我补偿调节恢复，术后住院时间相应延长。与之前许多因素影响术后肺功能的研究不同，B线评分作为一个独立的危险因素在这项研究中是最相关的。结合基线和围手术期特征(年龄、NYHA 3、ASA 3、白蛋白水平、手术持续时间和输注量)患者特征的显着差异，B线评分可能是这些因素的组合，使其成为比其他研究围手术期参数变化的更可行的预测因子。

这项研究有几个局限性。首先，肺功能不全的定义不同于 PPC 的事实导致了研究结果应用的局限性，但是肺功能不全的早期发现仍然与改善预后有临床相关性。其次，研究患者的肾功能总体良好，因此尚不清楚B线评分是否能预测肾功能不良患者术后肺功能。最后，心功能的客观指标(血流动力学参数和心肌酶谱指标)很少，因此，这一因素对术后肺功能的潜在影响有待进一步研究。

结论

通过肺部超声评估的B线评分是一个简单、安全、可重复的测试，可以用来预测接受胸腔外科学手术患者术后早期的肺功能。

述评：

该研究旨在研究术前早期肺部超声B线评分在术后肺功能不全中的预测价值。该研究采用观察性研究设计，纳入了多个临床因素，包括术前肺功能、术式种类等，进行了多元 Logistic 回归分析。结果显示，术前早期肺部超声B线评分与术后肺功能不全有显著的相关性，且具有一定的预测价值。   该研究的设计合理，研究方法科学，数据分析严密，对于评估术后肺部功能不全等临床问题具有一定的参考价值。同时，该研究建立了术前预测术后肺功能不全的评估模型，可以为临床实践提供有力的指导。但该研究仅为单中心研究，样本数量较少，需要在更多中心的研究中加以验证，以增加其外部推广性。除此之外，该研究没有将超声B线评分与其它肺功能检测方法进行比较，限制了其在临床中的应用。    

编译：徐康 等

审校：董榕

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