急性创伤性脊髓损伤患者气管切开时机的系统回顾和荟萃分析

周昌俊，冯明星，刘杰，王国贤，潘大洋，曾仲韦，陈志辉

(1.贵阳市第四人民医院脊柱外科，贵州贵阳 550002；2.陕西中医药大学第二附属医院骨伤一科，陕西咸阳 710000)

因为呼吸肌无力或麻痹、肺活量降低、气管支气管分泌物清除障碍等原因，急性脊髓损伤(acute traumatic spinal cord injury，ATSCI)患者经常需要气管插管和机械通气(mechanical ventilation，MV)[1-2]。目前ATSCI气管切开的最佳时机尚无共识，2005年发布的SCI后呼吸管理指南中，对危重SCI患者并没有提供气管切开的最佳时机建议[3]。近年来，多项研究对早期和晚期插管ATSCI患者的预后进行了研究，但结果仍不确定[4-5]。鉴于此，本研究对2000年至2021年国内外针对ATSCI患者气管切开时机进行探讨的相关文献进行系统评价，评估气管切开时机对ATSCI患者的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 文献检索

中文文献检索关键词：“脊髓损伤+气管切开”、“脊髓损伤+机械通气”、“脊髓损伤+气管插管”，检索国内常用的万方、中国知网、维普等数据库，文献检索时间：2000年1月～2021年11月。英文检索关键词：“spinal cord injury+tracheotomy”、“spinal cord injury+mechanical ventilation”和“spinal cord injury+endotracheal intubation”，检索英文数据库Pubmed、Embase、Cochrane，文献检索时间：2000年1月～2021年11月。

1.2 文献纳入和排除标准

纳入标准：研究类型为前瞻性或回顾性对照研究；公开发表的文献；研究对象为明确诊断的ATSCI患者；干预措施为早期气管切开或晚期气管切开；研究终点为短期死亡率、住院时间、重症监护室(intensive care unit,ICU)时间、气管切开后ICU入住时间、MV时间、气管切开后MV时间、呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)、成功脱机率、手术部位感染等之一。

排除标准：研究对象为非创伤性、亚急性或慢性脊髓损伤患者；不能提取全文、病例报告、无对照组的观察性研究、动物实验、未公开发表的文献；会议论文或学位论文；无明确研究终点的文献；获得数据无法用于分析者；综述类文献；入组时已出现终点事件(如VAP)。

1.3 资料提取和质量控制

由2名研究者独立完成文献初步筛选，根据纳入和排除标准确定纳入的文献，存在争议的文献经双方协商解决。确定纳入文献后，由2名研究者独立完成数据采集，采集内容包括研究者姓名、发表年份、国家、研究人群、研究样本量、气管切开时机、随访时间、短期死亡率、住院时间、ICU入住时间、气管切开后ICU入住时间、MV时间、气管切开后MV时间、VAP、成功脱机率、手术部位感染率等。短期死亡率定义为患者住院期间或气管切开28 d内死亡率。研究中计量资料表示为“均数±标准差”，中位数(四分位间距)的文献数据参照McGrath等[6]提出基于Box-Cox变化，然后采用Wan等[7]和Luo等[8]提供样本标准差和样本均值的方法进行转换。根据纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle Ottawa scale,NOS)[9]评估纳入文献的质量，总分0～9分，得分越高说明文献质量越好。

1.4 定量数据合成

采用Review Manager 5.3软件进行Meta分析，分析中使用每项文献中作者定义的“早期”和“晚期”气管切开作为定性术语，通过x2检验和I2检验评价同类研究间的异质性，研究间异质性小(P>0.1，I2≤50%)采用固定效应模型，研究间存在异质性(P≤0.1，I2>50%)采用随机效应模型；计数资料采用比值比(odds ratio,OR)作为效应量，连续资料采用加权均数差(weighted mean difference,WMD)作为效应量，并计算OR和WMD的95%CI，采用漏洞图进行发表偏倚分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果

初步检索查询到中文文献71篇(中国知网检索到30篇文献，万方21篇，维普20篇)、英文文献93篇(Pubmed检索到68篇，Embase19篇，Cochrane6篇)，合计164篇。移除重复文献后得到94篇文献，阅读文章和摘要后获得42篇文献，阅读全文后最终纳入19篇文献，均为回顾性文献，患者8561例，早期组2006例，晚期组6555例。

2.2 纳入研究的文献特征

见表1。

表1 纳入研究的文献特征

2.3 文献质量评价

19篇文献NOS评分5～9分，其中5分文献1篇[23]，6分文献1篇[17]，7分文献6篇[11，12，16，20，21，26]，8分文献7篇[10，13，15，18，19，22，27]，9分文献4篇[14，24，25，28]。见表2。

续表1

表2 19篇纳入文献的NOS评分

2.4 Meta分析结果

2.4.1 短期死亡率

14项研究[10，13-16，18-22，24-26，28]描述了短期死亡率，研究间存在异质性(P=0.03，I2=47)，采用随机效应模型分析，结果显示早期气管切开对ATSCI患者短期死亡率的影响不具备统计学差异性(OR=0.75，95%CI=0.45～1.24，P=0.26)。见图1。

图1 不同气管切开时机对ATSCI患者短期死亡率影响的森林图

2.4.2 住院时间

10项研究[10-12，14，17-19，23-24，28]描述了住院时间，研究间存在异质性(P<0.001，I2=78%)，采用随机效应模型，结果显示，早期气管切开可缩短ATSCI患者的住院时间(WMD=-9.71，95%CI=-12.22～-7.21，P<0.01)。见图2。

图2 不同气管切开时机对ATSCI患者住院时间影响的森林图

2.4.3 ICU入住时间

11项研究[12，14-15，17-19，22-23，25，27-28]描述了ICU入住时间，研究间具有异质性(P<0.001，I2=98%)，采用随机效应模型，结果显示，早期气管切开可缩短ATSCI患者的ICU入住时间(WMD=-10.08，95%CI=-13.57～-6.58，P<0.001)。见图3。

图3 不同气管切开时机对ATSCI患者ICU入住时间影响的森林图

2.4.4 气管切开后ICU入住时间

6项研究[12-13，15，18，22，28]描述了气管切开后ICU入住时间，研究间具有异质性(P=0.02，I2=62%)，采用随机效应模型，结果显示早期气管切开可缩短气管切开后ICU入住时间(WMD=-8.64，95%CI=-11.58～-5.71，P<0.001)。见图4。

图4 不同气管切开时机对ATSCI患者气管切开后ICU入住时间影响的森林图

2.4.5 MV时间

12项研究[12-15，17-19，22-24，27-28]描述了MV时间，研究间具有异质性(P<0.001，I2=99%)，采用随机效应模型，结果显示，早期气管切开可减少ATSCI患者的MV时间(WMD=-11.59，95%CI=-16.68～-6.50，P<0.001)。见图5。

图5 不同气管切开时机对ATSCI患者MV时间影响的森林图

2.4.6 气管切开后MV时间

4项研究[15，18，22，24]描述了气管切开后MV时间，研究间具有异质性(P<0.001，I2=93%)，结果显示早期气管切开可减少ATSCI患者气管切开后MV时间(WMD=-8.01，95%CI=-12.50～-3.52，P<0.001)。见图6。

图6 不同气管切开时机对ATSCI患者气管切开后MV时间影响的森林图

2.4.7 VAP发生率

14项研究[10，12-13，15，17-20，22-25，27-28]描述了VAP发生率，研究间具有异质性(P=0.007，I2=55%)，采用随机效应模型，结果显示早期气管切开可减少ATSCI患者VAP发生率(OR=0.45，95%CI=0.33～0.60，P<0.001)。见图7。

图7 不同气管切开时机对ATSCI患者气管切开后VAP发生率影响的森林图

2.4.8 成功脱机率

3项研究[16，26-27]描述了成功脱机率，研究间不具有异质性(P=0.18，I2=43%)，采用固定效应模型，结果显示，不同时机气管切开对ATSCI机械通气患者的脱机率影响不具备统计学意义(OR=2.06，95%CI=0.95～4.46，P=0.07)。见图8。

图8 不同气管切开时机对ATSCI机械通气患者脱机率影响的森林图

2.4.9 手术部位感染发生率

5项研究[13，18，21-22，28]描述了手术部位感染发生率，研究间不具有异质性(P=0.22，I2=35%)，采用固定效应模型，结果显示不同时机气管切开对ATSCI患者手术部位感染发生率影响不具备统计学意义(OR=1.15，95%=0.55～2.40，P=0.72)。见图9。

图9 不同气管切开时机对ATSCI患者手术部位感染率影响的森林图

2.5 敏感性和发表偏倚分析

选择主要观察指标(短期死亡率)绘制倒漏斗图，倒漏斗图显示，存在部分左右不对称，提示存在发表偏倚可能；对纳入研究逐个剔除行敏感性分析，结果未发生明显改善，提示本次Meta分析较为可靠。见图10。

图10 不同气管切开时机对ATSCI患者短期死亡率影响的倒漏斗图

3 讨论

在颈椎ASCI中，控制胸腹部膈肌和呼吸肌的神经通路中断，交感神经支配的丧失导致支气管张力和粘液分泌增加，患者肺活量和通气储备显著降低，部分患者需要气管插管进行有创MV[29]。胸部SCI患者的直接胸部创伤和肺损伤可导致呼吸功能不全，导致患者需要MV。气管切开可降低气道阻力、促进MV，并可预防长期经口气管插管导致的溃疡、肉芽组织形成、声门下水肿及气管和喉狭窄等并发症，改善患者的吞咽功能、早期发音，提高患者舒适度，并易于通过气管吸痰管理呼吸道分泌物[30]。ATSCI患者因为肺不张、肺炎、通气衰竭等呼吸系统的并发症发生率高，加之交感神经支配丧失导致分泌物积聚，导致支气管张力和粘液分泌物增加，需要通过气管导管清理分泌物，常需要气管切开进行长期MV[31]。

目前ATSCI患者气管切开最佳时机的公开数据仍然有限，气管切开术的时机仍无最佳推荐，部分患者甚至延长到呼吸机脱机和拔管为止，但拔管失败后二次行气管切开可能增加患者的ICU死亡率和住院时间。本研究对ATSCI患者的荟萃分析显示，与晚期气管切开相比，早期切开不影响患者的短期死亡率、成功脱机率和手术部位感染率，但可缩短住院时间、ICU入住时间、气管切开后ICU入住时间、MV时间、气管切开后MV时间和降低VAP发生率。

既往的20年间，多项研究对危重患者气管切开时机进行了探讨，多数回顾性研究认为，早期气管切开可缩短MV时间、住院时间和镇静持续时间，降低VAP发生率[32-33]。但也有随机对照研究认为，早期气管切开不会影响患者的生存状态，反而可能会导致过度操作[34]。近几年的几项系统评价还发现，早期气管切开术(7～10 d内)不能降低一般重症监护患者的死亡率[35-36]。在这些研究中，不同种类的危重疾病人群之间，气管插管、机械通气和气管切开的适应证具有明显异质性，早期气管切开术可能对危重人群的特定亚群有效，例如，对急性脑损伤患者早期气管切开可降低患者的长期死亡率。本研究结果显示，早期气管切开未减少ATSCI患者的短期死亡率，结果提示ATSCI患者可能无法从早期气管切开中得到生存获益。由于ATSCI患者颈椎固定手术切口和气管切开切口之间可能存在交叉污染的风险，因此患者的气管切开时机仍缺乏共识。本研究显示，早期气管切开并没有增加手术部位感染的风险。

综上所述，本研究通过对近20年间ATSCI患者气管切开最佳时机的文献进行荟萃分析显示，ATSCI患者早期气管切开不影响患者短期死亡率，不会增加感染和脱机失败风险，且可缩短患者ICU入住时间、MV时间和住院时间。本研究优势在于：研究方案全面、文献纳入完整、研究方法严格，研究数据由2名研究人员单独收集以防止偏倚，并采用NOS评分对研究质量进行评价；研究的局限性在于：纳入的研究均为回顾性研究，不同研究之间异质性较大，ATSCI气管切开的时机仍需要随机对照试验进行研究探讨。