冠状动脉旁路移植术后肺部感染发生的危险因素分析

樊国亮，张英飞，陈铁男，刘志刚，王正清，谢继庆，李志昊，张波，张宁

冠状动脉旁路移植术（CABG）已成为治疗冠心病的有效手段之一，极大地改善了患者的生活质量及预后[1-3]。据统计，全球每年超过100万冠心病患者接受CABG，但CABG后患者极易发生肺部并发症，尤其是肺部感染，严重影响了术后恢复，延长了住院时间，增加了死亡危险，但是目前国内对于CABG后肺部感染及处理的研究较少。本研究回顾性分析了CABG后肺部感染的发生情况及围手术期相关危险因素，以期为防治CABG术后肺部感染提供依据。

1 资料与方法

临床资料：回顾性收集2014年6月至2016年12月在泰达国际心血管病医院择期行CABG的冠心病患者1 414例。相关临床资料包括年龄、性别、体重指数（BMI）、合并基础疾病（高血压、糖尿病、血脂异常）、术前纽约心脏协会（NYHA）心功能分级、术前左心室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期内径、冠状动脉病变情况；术中临床资料包括手术方式、体外循环时间、主动脉阻断时间、桥血管数目、术中输血（红细胞、血浆、冷沉淀）、手术时间；术后并发症包括肺部感染、急性呼吸功能不全（需二次插管呼吸机辅助）、纵隔出血或心包压塞（需二次开胸止血）、心力衰竭或血流动力学不稳定（需主动脉内球囊反搏）、急性肾功能衰竭（需血液滤过治疗）、心肺复苏。排除标准：资料不全、急诊手术、二次心脏手术、术前存在感染、术前患有慢性阻塞性肺病、术前应用主动脉内球囊反搏及术后出现切口感染及愈合不良患者。

肺部感染的诊断：患者具有典型的临床症状和体征，如体温＞38℃、咳嗽、咳痰、白细胞升高、降钙素原＞4 ng/ml、肺部听诊可闻及干湿性啰音或痰鸣音等，并且符合下列检查中的一项：术后胸部X线检查发现术前并不存在的新的肺部炎症浸润灶，痰或气管支气管分泌物培养阳性[4-5]，拔管困难[6-8]。

麻醉方法：采用咪达唑仑、依托咪酯、舒芬太尼、罗库溴铵或苯磺顺阿曲库铵诱导麻醉，气管插管、呼吸机辅助呼吸，呼吸机参数[吸入氧浓度（FiO2）40%～50%，呼吸末正压（PeeP ）5 cmH2O，潮气量（VT）6～8 ml/kg]，右颈内静脉穿刺置深静脉管，右桡动脉测压管，术中麻醉维持采用静吸复合麻醉。

CABG过程：手术在全身麻醉下进行，手术方式包括体外循环下CABG（ONCAB）和非体外循环CABG（OPCAB）。（1）ONCAB：常规胸骨正中切口，经主动脉及右心房插管建立体外循环，阻断主动脉，灌注停跳液，暴露狭窄血管，做旁路与目标吻合，待远端吻合完毕开放主动脉。（2）OPCAB：常规干备体外循环，取自体左乳内动脉、桡动脉和大隐静脉作为桥血管。肝素化后切开心包，应用胸骨牵开器和心脏固定器显露固定冠状动脉，首先显露左前降支，再依次显露右冠状动脉和左回旋支。用冠状动脉分流栓进行局部止血，狭窄严重的血管先吻合，远端吻合口顺序为：左前降支、后降支、钝缘支、中间支等。常规先行左乳内动脉和左前降支吻合，然后行大隐静脉与其他靶血管吻合。充分显露吻合口部位以减少对血压的影响。远端和近端均采用滑线连续缝合，检查无出血后放置引流管，逐层关胸。

统计学方法：采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析。计量资料采用Shapiro-Wilk检验进行正态性检验，正态分布的连续性变量用均数±标准差表示，两组间的比较采用两独立样本均数的t检验，非正态分布的连续性变量采用中位数（P25，P75）表示，采用秩和检验；计数资料用例（%）表示，采用Pearson卡方检验或Fisher精确概率法进行两组间的比较；采用向前法，对于单因素分析有意义的变量纳入Logistic 回归分析模型进行多因素分析。均为双侧检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

CABG后肺部感染情况及肺部感染组与无肺部感染组的单因素分析（表1）：根据典型的临床症状和体征、胸部X线检查、痰或气管支气管分泌物培养阳性结果，共有42例发生肺部感染（肺部感染组），肺部感染发生率2.97%（42/1 414）；余者1 372例未发生肺部感染（无肺部感染组）。单因素分析发现，年龄较大、长期吸烟、脑梗死病史、陈旧心肌梗死、LVEF＜40%、左心室舒张末直径较大，术中应用体外循环、悬浮红细胞输注量较大、体外循环时间和主动脉阻断时间较长，术后发生急性肾功能损伤、二次气管插管、二次开胸探查、呼吸机应用时间和重症监护室（ICU）住院时间长均是CABG术后患者发生肺部感染的危险因素（P均＜0.05）。

表1 CABG后肺部感染情况及肺部感染发生的单因素分析[例（%）]

CABG后肺部感染发生的多因素Logistic回归分析（表2）：结果表明，长期吸烟（OR=2.216，95%CI：1.018～4.825，P=0.045）、术后急性肾损伤发生（OR=16.239，95%CI：7.551～34.924，P=0.000）、呼 吸 机 应 用 时 间 ＞48 h（OR=7.457，95%CI：3.440～16.161，P=0.000）和 LVEF＜40%（OR=3.524，95%CI：1.203～10.325，P=0.022）均是 CABG 术后肺部感染的独立危险因素。

表2 CABG术后肺部感染发生的多因素Logistic回归分析

3 讨论

冠心病患者多为老年人，而且心脏手术操作对机体打击较大，术后免疫力低下容易诱发各种感染，其中以肺部感染最为突出，Shih 等[9]对20 896例CABG后患者研究发现，其中644例发生肺炎，总发生率3.1%。林丽珠等[10]观察阜外医院796例CABG后患者，56例围手术期发生肺部感染，发生率5.78%。本组1 414例CABG患者，围手术期42例确诊肺炎，肺部感染率2.97%，接近国外发生率。同时研究显示以下4项为CABG后肺部感染的独立危险因素：术前长期吸烟、术前LVEF＜40%、术后急性肾损伤及呼吸机应用时间＞48 h。

既往研究[11-12]发现，长期吸烟可使支气管黏膜的纤毛受损、变短，影响纤毛对黏液和灰尘的顺行清除功能，肺泡表面活性物质生成减少，小气道和肺泡逐渐塌陷。黏膜下腺体增生、肥大，黏液分泌增多，成分也有改变，容易阻塞细支气管。因此，吸烟患者极易引起肺部感染。体外循环期间心脏位于静止不动的左下肺叶上，在经气管插管吸痰时，吸痰管常常会插入右主支气管，导致右侧先被抽吸，但是吸痰刺激气道黏膜会引起分泌物进一步增加，并促进气道塌陷，胸膜腔打开后，血液和液体进入压缩的肺组织，CABG期间游离左乳内动脉的解剖需要进入左侧胸膜内，易导致体外循环后左下肺叶不张，下腔静脉插管过程易导致右肺压缩；仰卧位与功能残气量减少有关，卧位时腹腔内容物向头侧压迫膈肌，并促进小气道关闭。所以临床上心脏术后可观察到患者背侧组织明显的肺不张，因心脏对肺组织的解剖位置，部分遮挡双侧下肺叶，但X线后前位胸片显示不明显，计算机断层摄影术（CT）检查可以发现不张肺组织。有研究通过对ONCAB患者手术前后CT扫描结果分析发现，术后患者肺脏含气组织体积减少31%，同时肺脏组织体积增加了19%[13]。体外循环对机体损伤还包括：全身炎性反应、缺血-再灌注损伤，尤其是对肺脏的缺血再灌注损伤。本研究分析中发现ONCAB患者肺部感染发生率高于OPCAB患者。

气管插管应用呼吸机是CABG术中、术后必要的治疗措施，长时间应用呼吸机可导致肺部感染机会增加。插管直接跨过咽喉部屏障，破坏了气道的自然防御屏障；治疗性操作可能存在污染，包括呼吸机、管道、氧气、湿化器及吸痰管等；手术中患者咳嗽反射被抑制，不能自行咳痰，易引起下呼吸道感染，研究表明[14-15]，机械通气时间每增加 1 d，呼吸机相关性肺炎（VAP）的发生率增加 1%～3%，与本研究一致。预防措施可降低呼吸机相关性肺感染的发生率和病死率：（1）按消毒流程对冷凝水进行消毒灭菌，定期对呼吸机管路进行消毒，可预防交叉感染的发生，降低呼吸机管路的污染[16]。（2）将机械通气患者床头抬高 30°～45°，降低胃反流及误吸的发生。（3）尽可能缩短机械通气时间，病情允许时尽早脱机。（4）通过综合治疗尽早促醒，缩短患者镇静时间。（5）使用具有声门下分泌物吸引的气管插管，减少误吸的发生率[17]。（6）合理使用抑酸剂，减少定植菌的出现。

急性肾损伤是CABG后常见并发症之一，发生率根据诊断标准不同，低至5%，高达45%，通常接近30%[18]。根据2012年改善全球肾脏病预后组织（KDIGO）指南[19]定义，本组患者CABG术后急性肾损伤发生率为8.13%（115/1 414）。其发生率较低，考虑与入组条件较高，排除了术前肾功能不全患者及术后切口感染病例有关。无论单因素分析还是多因素回归分析，术后急性肾损伤与患者肺内感染直接相关，与预后不良密切相关。可能是由于冠心病患者多为老年患者，且合并高血压、糖尿病等基础疾病，肾功能处于减退状态，因此对各种损害较为敏感[20]。体外循环期间采用人工手段低温、血液稀释、低灌注压、非搏动血流的措施，同时人工管道及机械操作均可导致红细胞破坏、游离血红蛋白增加；血液与空气直接接触难以避免微气泡、微血栓及组织细小颗粒物入血；老年人本身代偿有限，免疫系统功能低下，多种致病因素作用下极易发生急性肾损伤，同时病情较严重，也成为呼吸道感染的易感人群，气管插管呼吸机应用下易受治病菌侵害，感染可以加重肾脏负担，使肾功能进一步恶化[21]。不过目前国内对CABG后急性肾损伤与肺部感染的关系报道较少。还有研究也发现肾功能不全与肺部感染的危险因素有部分相交，如吸烟、糖尿病等[22]。如糖尿病患者免疫力下降，容易引发感染，且又易并发肾功能损害，感染时机体产生大量炎性介质以及应用抗感染治疗等医源性因素，会进一步加剧肾功能损害，肾功能恶化使感染更不容易控制，彼此交联，导致疾病的恶性循环。因此，对于CABG后肾功能不全患者，即便未发生肺部感染，也应积极采取干预措施，观察尿量，若排除容量不足和心功能因素外，尿量少于0.5 ml/h，持续2～3 h，则积极给予利尿剂冲击治疗，甚至床旁血液净化治疗。我们采用连续性静脉-静脉血液透析滤过（CVVHDF）模式，模拟肾脏功能，清除体内代谢产物及水分，避免容量过负荷对心、肾进一步损害加重。同时各种药物剂量也需要按药物蛋白结合率及水溶性大小的特点计算合适的剂量，临床中最好监测血药浓度（尤其是万古霉素、喹诺酮及阿米卡星等），避免药物应用对脏器功能的损伤。

本研究不足之处：（1）本研究为单中心回顾性队列研究；（2）排除了术前存在肾功能不全、肝功能不全及慢性阻塞性肺病患者，排除了术后切口感染及愈合不良患者；（3）未进行长期随访。

总之，本研究表明，术前长期吸烟、呼吸机应用时间＞48 h，术后急性肾损伤，LVEF＜40%是患者术后发生肺内感染的独立危险因素。临床上应采取积极措施改善预后。