心血管外科手术后脑卒中危险因素的病例对照研究

张 诚，郭惠明，高智平

［1.广东省人民医院（广东省医学科学院）协和高级医疗中心，广州 510100；2.广东省心血管病研究所心脏外科广东省人民医院（广东省医学科学院），广州510100］

心血管外科手术后常见的并发症包括大出血、感染、脑卒中、各种心律失常等。其中可能出现的最严重的并发症之一是脑卒中，可增加患者术后住院时间［1］，增加其医疗费用。它是影响患者生活质量和预后，甚至造成残疾和手术后死亡的重要原因［2］。患者可能死于脑水肿和颅内压升高，或者死于后续出现的误吸、肺炎、代谢紊乱、脓毒血症或循环衰竭，预后差。华南地区心血管外科以心脏瓣膜手术为主［3］。既往对手术后并发症的研究多数以施行冠状动脉旁路移植术的患者为样本，其结论不一定完全适用于华南地区。广东省人民医院心外科是中国南方最大的心血管外科治疗中心，其患者大部分来源于华南地区。本研究通过收集该医院成人心血管外科手术患者的资料，运用病例对照研究的方法，探讨心血管外科手术后脑卒中的危险因素，并为其预防提供依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料

本研究采用1∶2 匹配设计的方法进行病例对照研究。病例组选取2010 年1 月1 日至2017 年12 月31 日期间在广东省人民医院心外科进行心血管外科手术，手术后30 d 内出现脑卒中的成人患者。脑部病变类型包含脑出血、脑梗死、蛛网膜下腔出血。对照组从该院心血管外科手术后30 d 内未发生脑卒中的成人患者中选取。考虑到近年来随着时间的改变，心血管外科患者的构成有所变化，加上手术理念、设备的更新，均可能对结果产生影响。故匹配原则设为对照组与病例组患者手术日期相差前后1 个工作日之内，并优先选择同日进行手术的患者。从对照候选者中用随机数表法选择2 例作为每1 例病例的对照。

1.2 研究方法

本研究采用查找医院电子信息系统中患者相关资料的方式进行。通过电子病历系统可以获取3 种类型的结果：患者基本情况和既往病史［性别、年龄、原发性高血压（高血压）史、糖尿病史、慢性阻塞性肺病史、脑血管病史、既往心脏手术史、术前90 d 内心肌梗死］，手术前临床评估［入院收缩压、入院舒张压、感染性心内膜炎、术前心房扑动或心房颤动，纽约心脏协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级］以及手术相关因素（手术方式、术中使用胸腔镜、急诊手术、体外循环时间和主动脉阻断时间）。通过检验系统可以获取手术前实验室检查的结果，包括术前血糖、术前肌酐、低密度脂蛋白胆固醇、血红蛋白、血浆纤维蛋白原浓度等。通过超声检查系统可以获取手术前超声心动图检查的结果，包括左心室射血分数、左心室舒张末期内径、左心房大小、肺动脉压、左心房血栓、室间隔穿孔等。手术前实验室检查、超声心动图检查结果均选取手术前最近一次检查的测量值。

1.3 统计学分析

原始数据均经过校对后，录入电子表格中，最后整理成数据库。采用IBM SPSS Statistics 22 统计软件进行一般统计指标描述及Logistic 回归分析。计数资料以［n（%）］表示，采用χ2检验。正态分布计量资料以（）表示，采用t检验；非正态分布计量资料以中位数（最小值～最大值）表示。先对每个自变量进行单因素条件Logistic 回归分析，计算各自的OR值及95%置信区间（95%CI）。当P＜0.05（双侧）时，认为差异具有统计学意义。对单因素分析有统计学意义的可能危险因素采用“向前：LR”方法筛选自变量，按α=0.05 纳入变量，按α=0.10 排除变量，进行多因素条件Logistic 回归分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的基本情况

本研究期间检索到本院施行成人心血管外科手术21 493 例。本研究收集到病例组168 例患者，对照组336 例患者，共504 例患者。病例组男106例，女62例，年龄52（18～78）岁，其中116（69.0%）例发生缺血性脑卒中。对照组男181例，女155例，年龄52（18～78）岁。在504 例患者中，施行心脏瓣膜手术的有365 例，占72.4%。

2.2 单因素分析结果

在本研究收集的34 个自变量中，通过单因素Logistic 回归分析，筛选出有统计学意义的自变量17 个，分别是年龄、高血压史、脑血管病史、既往心脏手术史、入院收缩压、脉压差、感染性心内膜炎、NYHA 心功能分级、术前血糖浓度、术前血肌酐浓度、血红蛋白浓度、血浆纤维蛋白原浓度、瓣膜手术、胸部大血管手术、急诊手术、体外循环时间、主动脉阻断时间，具体结果见表1。

2.3 多因素Logistic 回归分析结果

选取单因素Logistic 回归分析结果中有统计学意义的自变量，纳入多因素条件Logistic 回归模型进行分析。根据研究需要，部分连续变量转换成二分类变量。研究结果表明，脑血管病史、既往心脏手术史、感染性心内膜炎、脉压差＞40 mmHg、术前血糖＞6.1 mmol/L、血浆纤维蛋白原浓度＞4 g/L、胸部大血管手术、急诊手术为成人心血管外科手术后发生脑卒中的独立危险因素，具体结果见表2。该Logistic 回归模型受试者工作特征曲线下面积为0.832（95%CI：0.791～0.873）。

表1 单因素条件Logistic 回归分析结果 ［，n（%）］

表1 单因素条件Logistic 回归分析结果 ［，n（%）］

注：#1 mmHg=0.133 kPa ；*少数患者同期行两种或以上的手术，分别均记入对应的手术类型

表2 多因素Logistic 回归分析结果

3 讨论

心血管外科手术是治疗心血管疾病的一种重要手段，手术常需要在体外循环下进行。虽然手术技术已经取得了不少的进步，但脑卒中仍然是困扰着外科医生的一种术后并发症。其发病机制、危险因素、防治手段、预后等等，都是当前研究的热点。2012 年一项来自英国的大型研究显示，心血管外科手术后脑卒中的发生率为2.6%（2 789/105 558）［4］。本研究显示该并发症的发生率为0.78%（168/21 493），低于文献报道的水平。

一项来自Naylor 等［5］的系统综述显示，手术前存在脑卒中、短暂性脑缺血发作是手术后发生脑卒中的重要预测因素（OR=3.6，95%CI：2.7～4.9）。在以华南地区人群为主要研究对象的本研究中，也发现类似结果（OR=2.485，P=0.033）。其机制可能与合并基础病变的脑血管系统对手术期间的低灌注损伤更为敏感有关。在EuroSCOREⅡ评分系统中，研究者把既往心脏手术史作为一项预测手术风险的因素［6］。国外文献亦有报道，既往有心脏手术史的患者，其心血管外科手术后脑卒中的风险将增加1.2 倍［7］。本研究显示，既往心脏手术史是心血管外科手术后脑卒中的很强的预测因素（OR=8.335，P＜0.001）。施行心脏二次手术的患者多数年龄偏大，病程较长，心功能下降明显。术中常发现心包黏连，难于分离，体外循环时间延长。这些患者的术后并发症发生率和病死率明显高于进行首次心脏手术的患者［8］。感染性心内膜炎赘生物碎片脱落导致的动脉栓塞可发生在机体的任何部位，其中脑栓塞较为常见。另一方面，脓毒性栓子破坏动脉管壁，可继发细菌性动脉瘤。颅内细菌性动脉瘤破裂可引起脑出血或蛛网膜下腔出血。

本研究的结果提示，脉压差＞40 mmHg 是心血管外科手术后脑卒中的独立危险因素（OR=2.438，P=0.003）。脉压差增大常常是动脉粥样硬化进展、大动脉弹性降低的一个表现。而动脉粥样硬化则是脑卒中的常见原因。糖尿病是心脑血管疾病公认的危险因素之一。美国新英格兰地区一项包含33 062 例手术患者的观察性研究显示［9］，对于冠状动脉旁路移植术的患者来说，糖尿病是预测术后脑卒中的独立危险因素（OR=1.41，P=0.001）。国内的研究也提示，在心脏瓣膜手术中和术后严格的血糖控制能提供更好的脑保护作用［10］。心血管外科手术中高血糖产生脑损伤的机制包括血脑屏障通透性增加、兴奋性神经递质的蓄积、酸性代谢产物堆积、加重一氧化氮的细胞毒性作用等［11］。纤维蛋白原能促进血小板聚集、增加血液黏滞性、影响血管内皮细胞功能。血浆纤维蛋白原浓度增高可见于全身炎症、组织损伤和部分肿瘤。Eidelman 等的研究报道显示［12］，增高的纤维蛋白原浓度与心脑血管事件的发生相关［13］。本研究结果显示，血浆纤维蛋白原＞4 g/L 是心血管外科手术后脑卒中的独立危险因素（OR=2.718，P＜0.001）。其可能的机制是血浆纤维蛋白原浓度在一定程度上反映了机体在手术前的炎症水平以及动脉粥样硬化水平。

主动脉夹层是高病死率的危险疾病，由于血管病变常累及主动脉弓部，手术步骤复杂，体外循环时间长。来自约翰斯·霍普金斯大学医学院2001 年至2004 年的数据显示，主动脉外科手术后脑卒中的发生率为8.7%，高于其他类型的心血管外科手术［14］。深低温停循环后脑损伤机制主要为血流中断或低灌注造成的脑缺血缺氧，停循环后的再灌注损伤，以及斑块、栓子脱落造成脑卒中［15］。尽早手术是治疗Stanford A 型主动脉夹层的首选方法。另一方面，需要急诊手术的心血管病患者往往病情较重，血流动力学不稳定，单纯药物治疗无效，必须争分夺秒进行手术以挽救生命。手术前评估和准备的充分程度常常受到限制。本研究多因素Logistic 回归分析显示，心血管外科急诊手术后脑卒中的风险约为非急诊手术的3 倍（OR=3.061，P=0.047）。

综上所述，心血管外科手术后脑卒中的独立危险因素包括脑血管病史、既往心脏手术史、感染性心内膜炎、脉压差＞40 mmHg、术前血糖＞6.1 mmol/L、血浆纤维蛋白原浓度＞4 g/L、胸部大血管手术、急诊手术。病例对照研究的特点是论证因果关系的能力较弱。本研究的病例组均为手术后新发脑卒中的患者，而收集的资料均为手术前、手术中的数据，因此不太可能出现因果倒置的现象，研究结果具有较好的真实性。针对手术后卒中预期风险较高的患者，如能进行前瞻性的研究，则对减少该并发症的发生更具有意义。