血糖水平对成人体外膜肺氧合支持患者预后的影响

楼 松,龙 村,李景文,黑飞龙,于 坤,王仕刚,胡盛寿,许建屏,常 谦,刘 平,张海涛,孙寒松,王 巍

危重患者常发生血糖升高,并与不良预后相关。胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、生长激素和肾上腺素均参与糖代谢的调节,这些激素水平在危重患者中常发生明显变化,尤其是在(extracorporeal circulation,ECC)下接受心脏手术的患者。对于糖尿,病及非糖尿病患者 ECC期间高血糖是死亡率及不良事件的独立危险因素[1]。冠状动脉旁路移植术(CABG)后患者血糖高于 11.1 mmol/L时死亡率及并发症都会增加[2]。

2001年Van Den Berghe的一项随机对照研究表明,在外科危重患者中采用胰岛素强化治疗,将血糖控制在 6.1 mmol/L以下可以将这类患者的死亡率降低三分之一[3]。这项研究结果很快被广泛接受并被列入一些诊疗常规[4]。目前对危重患者严格控制血糖的做法相当普遍,许多专业组织都推荐对于重症监护病房(ICU)中的患者应严格控制血糖[5]。

据报道至少 1%接受心脏手术的患者需要机械辅助装置维持心功能[6-7]。目前体外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenatio,ECMO)支持仍然是短期心功能支持的首选疗法,为患者心功能恢复提供时间或作为过渡到心脏移植的辅助疗法。ECMO的应用将占用大量医疗资源、增加医疗费用,短期内死亡率较高[6-9]。因此,应尽量设法改善 ECMO患者的预后。

我们回顾性分析 ECMO患者的临床资料,并探索 ECMO支持期间血糖水平与预后的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 从 2004年到 2008年,在 21 298名心脏手术的成人患者中,对 44例患者进行了 ECMO治疗。平均年龄为(50.0±14.2)岁,平均体重为(65.5±11.3)kg。34例为男性,占 77%。44例中14例接受 CABG;10例接受瓣膜置换术或成形术;2例接受 CABG+瓣膜手术;4例接受先天性心脏病矫治术;8例接受了心脏移植术;6例接受其他手术,包括 1例接受 CABG+大血管手术,2例接受心包剥脱术,1例接受 Bentall术,2例接受肺动脉内膜剥脱术。其中 9%为二次手术。

本研究属于观察性研究,不改变现有的诊疗方案,所分析的资料不涉及任何患者隐私,因此不需取得患者的知情同意。

ECMO建立的指征为:ECC后脱机困难及心脏手术后常规治疗无效的心源性休克。排除标准为:机械通气时间大于 7天、不可逆的神经系统功能障碍、存在抗凝治疗禁忌证、心脏解剖异常未纠正。

ECMO在手术室或重症监护病房内建立。部分患者在接受 ECMO治疗前已安装主动脉内球囊反搏以降低左室后负荷、增加冠脉灌注及提供搏动血流。插管前给予肝素 100 u/kg静脉注射,如果 30 min内未进行插管,需要再次测量激活全血凝固时间(ACT)。

通过调整泵流量使混合静脉血氧饱和度维持在65%～70%之间。通过调整吸入氧浓度使出膜肺的动脉血氧分压大于等于 300 mmHg。通过调整吸入气流量使二氧化碳分压维持在正常范围。

患者无活跃出血后开始以 4 u/(kg·h)给予持续静脉肝素泵入。根据患者出血的风险大小,将ACT维持在 140～200 s。当血小板计数低于 50×109/L时,可输入血小板。必要时输入其他血液制品,如红细胞、新鲜冰冻血浆等。

所有患者机械通气采用间歇指令通气模式,呼吸次数为 10次 /min、潮气量 8～12m l/kg、呼气末正压 6～8 cmH2O、吸入氧浓度 40%。气道峰压应控制在 35 cmH2O以下。ECMO支持期间,可根据泵流量调节呼吸机参数以维持满意的气体交换和氧合。采用较低水平的血管活性药物以使心肌得到充分休息。每日通过床旁超声评估左心功能,对于左心功能差的患者,为避免心室内血栓形成,可给予小剂量正性肌力药物维持心室收缩。

当患者氧合功能改善、泵流量降低时可考虑脱机。可在数小时内逐渐降低泵流量。当泵流量低于心排量的 10%水平时可以停泵。在试脱机期间ACT时间应维持在 180～200 s。如果患者无法脱机,可考虑进行心脏移植术。部分患者因家属要求放弃治疗而被迫停机。

1.2 患者分组 血糖超过 11.1 mmol/L时给予胰岛素治疗。胰岛素通过皮下注射或持续泵入的方式给入。ECMO治疗期间每 3小时通过动脉插管抽取血样测量血糖,并据此计算平均血糖。平均血糖≤8.9 mmol/L的患者纳入第一组(n=25),其余患者纳入第二组(n=19)。主要终点指标为任何原因导致的院内死亡,次要终点指标为 ECMO期间的各种并发症如二次开胸止血、血培养阳性、血栓形成、下肢缺血、溶血并需血浆置换、肾功能衰竭(血肌酐 ＞132μmol/L并需透析治疗),肝功能异常(谷丙转胺酶 ＞500 IU/L或谷草转氨酶 ＞500 IU/L),高胆红素血症(总胆红素 ＞222.3μmol/L或直接胆红素 ＞34.2μmol/L),神经系统功能异常,多器官功能障碍,消化道出血。

1.3 统计分析 所有数据采用 SPSS 16.0进行统计学分析。连续变量以平均值±标准差(±s)表示,连续变量的比较采用 t检验或 Mann-Whitney U检验。分类变量以百分率表示,通过卡方检验或 Fisher精确检验进行分析。P＜0.05为具有统计学意义。

2 结 果

44例成人心脏术后患者接受了静脉-动脉ECMO治疗。13例患者在 ECMO安装前接受了心肺复苏,持续时间为(31±22)min;8例在 ECMO安装前安装了主动脉内球囊反搏(IABP);22例因脱机困难;22例因术后低心排接受 ECMO治疗。24例 ECMO在手术室内建立,20例 ECMO在重症监护病房建立。ECMO建立前血乳酸浓度为(11.0±6.0)mmol/L。

ECMO支持时间为(116±70)h。33例成功脱机,30例康复出院。另外 3例分别死于低心排、呼吸衰竭、肾衰。

33例发生了至少一项与 ECMO相关的并发症。平均每例患者发生(2.0±2.0)种并发症。见表1。

第一组平均血糖为(6.3±0.8)mmol/L,第二组平均血糖为(10.7±2.3)mmol/L。两组患者 ECMO前的临床资料基本相似,见表2。第一组 8例死亡,第二组 6例死亡。两组院内死亡率无明显差异,第一组患者发生高胆红素血症高于第二组,其余并发症在两组间无显著差异,见表3。

3 讨 论

危重患者常发生高血糖,这种应激性糖尿病的严重程度被认为与死亡率相关。从 Van Den Berghe提出在外科重症患者中应严格控制血糖后[3],人们开始关注胰岛素强化治疗及其对预后的影响。Catherine Ingels指出心脏术后采用胰岛素强化治疗产生的生存率提高可持续到术后 4年[10]。Van Den Berghe在 2006年再次指出,胰岛素强化治疗可降低ICU患者的死亡率及并发症,尤其是在 ICU停留时间大于 3天的患者[11]。

尽管许多专业组织已经推荐常规使用胰岛素严格控制血糖,但随后在 ICU患者中进行的随机对照试验却产生了不同的结果。Arabi YM发现胰岛素强化治疗与生存率无关,反而可能导致低血糖[12],一些研究表明低血糖也可增加死亡风险[13]。

最近澳大利亚的一些学者进行了一项大规模、国际性的随机对照试验,他们认为严格控制血糖可以增加 ICU患者的死亡率[14]。一项荟萃分析也表明成人重症患者中,严格控制血糖与死亡率无相关关系,而增加低血糖的发生率[15]。因此在对某一特殊群体采用胰岛素强化治疗控制血糖前必须慎重权衡利弊。

本文探讨了成人 ECMO患者预后与治疗期间血糖水平的关系。ECMO可对术后顽固性低心排进行支持治疗,但是其高昂的治疗费用,较高的死亡率令我们必须设法改善 ECMO患者的预后。

表1 ECMO相关并发症

表2 两组患者ECMO建立前临床特征的比较(±s)

表2 两组患者ECMO建立前临床特征的比较(±s)

注:OR:手术室;ICU:重症监护病房;CHD:先天性心脏病

组别 男/女 年龄 体重 心肺复苏 心肺复苏时间 IABP 建立低点 乳酸(岁 ) (kg) (有 /无 ) (Min) (有 /无) (OR/ICU) (mmol/L)第一组 19/6 50.5±14.4 64.5±11.9 5/20 18±10 5/20 13/12 10.2±5.9第二组 15/4 49.1±14.2 66.8±10.6 8/11 43±25 3/16 11/8 12.3±6.1 P值 0.817 0.683 0.631 0.111 0.105 0.105 0.697 0.725第一组 10 12 8 7 0 1 5 4第二组 15 7 6 3 2 3 3 2 P值 0.128 0.377

表3 两组患者ECMO并发症的比较(±s)

表3 两组患者ECMO并发症的比较(±s)

组别 任何并发症 二次开胸止血 感染 血栓形成 下肢缺血 溶血(有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无) (有 /无 )第一组 17/8 8/17 3/22 3/22 1/24 2/23第二组 14/5 8/11 1/18 3/16 5/11 0/19 P值 0.682 0.490 0.622 1.000 0.070 0.498组别 肾衰 肝功能异常 神经功能异常 多器官功能障碍 高胆红素血症 消化道出血(有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无 ) (有 /无) (有 /无 )第一组 6/19 2/23 1/24 2/23 9/16 0/25第二组 2/17 2/17 1/18 0/19 1/18 3/16 P值 0.433 1.000 1.000 0.498 0.027 0.073

我们根据患者在治疗期间的实际血糖的平均水平将患者分组,而不是根据事先设定的目标血糖水平分组,这样可以更好地反映患者治疗期间的糖代谢状况。我们认为最重要的观察指标是任何原因导致的院内死亡,提高生存率也是各种治疗方法的主要目的。许多因素被证实与 ECMO患者的死亡率或生存率有关,如女性、ECMO前接受心肺复苏、急性肾衰[16]、年龄[6]等等。这些因素在两组患者间均无显著性差异,说明可能存在的混杂因素被较好的平衡掉了。

与 Van Den Berghe等学者的研究结果不同,我们未能证实 ECMO治疗期间的血糖水平与死亡率及并发症存在相关关系。近期一项包含 6 000余例的研究也发现,严格控制血糖与低血糖有关,并增加 90天的死亡率。作者不推荐在危重患者中将血糖控制在 6.1mmol/L以下[14]。荟萃分析甚至提出严格控制血糖将提高低血糖风险达 7～8倍,这一结果在内科或外科 ICU,以及不同目标血糖(＜6.1mmol/L或＜8.3 mmol/L)患者中都适用[15]。

这些相互矛盾的结果可能与 Van Den Berghe研究中的一些局限性有关,例如研究不是盲法试验,不能排除某些偏倚的存在。入选患者在进入 ICU后给予静脉葡萄糖,这对于许多医院来说不是常规治疗。另外对照组患者的死亡率较高,也可能部分夸大了控制血糖的作用。所以 Van Den Berghe研究的结果是否可以推广到所有重症患者,尤其是心脏外科术后接受 ECMO的患者中,值得商榷。

需要指出的是,本研究有一些局限性需要加以注意。①本研究为单中心、观察性研究,而且样本量较小,只能发现相关关系,不能确定因果关系;②为了使两组患者人数相近,我们选取 8.9mmol/L作为区分血糖水平的标准,这一标准具有一定主观性;③我们缺乏长期随访的结果,不能进行长期存活率以及患者生活质量的评估;④心脏外科术后接受ECMO支持的患者在重症患者中只占极少部分,具有一定特殊性,此结果能否推广到其他患者群体需要进一步研究;⑤ICU患者因多种原因可能存在外源性葡萄糖摄入,如静脉营养、药物输入等,本研究未能对该类治疗措施对血糖的影响进行限定及分析。因此,为明确血糖水平与 ECMO患者预后的关系尚需进一步进行前瞻性、随机、对照临床研究。

4 结 论

现有资料未能能证实 ECMO治疗期间的平均血糖水平与死亡率及并发症存在相关关系。对于此类患者,通过胰岛素强化治疗控制血糖的作用尚需大规模临床试验来证实。目前尚不能将胰岛素强化治疗作为常规在心脏外科术后成人 ECMO患者中应用。

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