婴儿心脏术后肌钙蛋白T水平对机械通气时间延长的影响

古晓林 刘琦 鲍荣幸 李杰 张崇健

南方医科大学附属广东省人民医院 广东省医学科学院 广东省心血管病研究所心外重症监护二科，广州 510080

先天性心脏病居我国出生缺陷之首，每日新增先天性心脏病患儿超过13 万人次，是导致婴儿期致残致死的主要原因［1-2］。尽管现有医疗水平、相关器械和手术技术的发展和改进可以纠正婴儿先天性心脏病缺陷，显著提高生存率，但因体外循环下容易引起心肌损伤、内环境紊乱，从而诱发低心排、呼吸窘迫综合征等并发症导致术后恢复时间延长［3］。因此，动态观察围手术期及早期识别术后心肌损害是减少并发症和降低病死率的关键。心肌肌钙蛋白I 和T是控制钙介导的肌凝蛋白和肌动蛋白反应的调节蛋白，在血液中含量非常低，难以被监测到。但因其特有的高灵敏度和特异度，当心肌细胞受损时，肌钙蛋白被释放到循环系统，可以通过免疫分析法进行测定［4］，用于预测早期心肌损伤［5-6］。目前，较多研究是关于成年人肌钙蛋白I 在心脏术后恢复中的预测价值［7-8］。本研究回顾性收集先天性心脏病婴儿围手术期的临床资料，探究肌钙蛋白T 水平对婴儿心脏术后机械通气时间延长的影响。

资料与方法

1.研究对象

收集2019 年1 月至4 月在南方医科大学附属广东省人民医院心外科行体外循环下心内直视术治疗的296 例先天性心脏病婴儿。⑴纳入标准，同时满足以下条件者被纳入：①月龄≤12个月；②体外循环下行心脏外科手术。⑵排除标准：①术前机械通气；②术前感染；③围手术期使用体外膜肺氧合；④急诊手术；⑤非体外循环手术。根据纳入及排除标准，共192 例婴儿纳入本研究。根据婴儿术后即刻肌钙蛋白T水平分为3组：高值组（3 798.0～10 000.0 ng/L）、中值组（1 827.0～3 709.0 ng/L）和低值组（316.2～1 801.0 ng/L），每组64例。

本研究通过南方医科大学附属广东省人民医院伦理委员会批准，批准号KY-Z-2022-017-02。

2.临床资料

3 组婴儿术中均采用单腔气管内插管，静脉复合麻醉，正中开胸，肝素抗凝，按相应手术常规建立体外循环，术后立即转入重症监护室。回顾性收集了婴儿胎龄、日龄、术前血红蛋白、术前血清肌酐、手术体外循环时间、术中主动脉阻断时间、先天性心脏病手术风险调整评分（RACHS-1）、术后即刻血清肌钙蛋白T 值、机械通气时间、重症监护停留时间、术后住院天数等资料。

3.临床结局

主要结局：机械通气时间延长（机械通气时间＞72 h）［9］；次要结局：重症监护停留时间、术后住院天数。

4.统计学方法

数据采用Medcalc 21 软件和R 软件（R-4.1.0）进行统计学分析。不服从正态分布的计量资料采用M（P25，P75）表示，组间比较采用秩和检验。呈正态分布的计量资料以（）表示，组间比较采用方差分析，计数资料采用频数和率表示，组间比较采用χ2检验。建立单因素和多因素的logistic回归分析模型，将术后即刻肌钙蛋白T 水平分别以连续性变量和三分组变量的形式带入回归模型中，验证术后肌钙蛋白T 水平与术后机械通气时间延长的相关性。单因素未调整模型，只纳入术后即刻肌钙蛋白T 水平这一个变量，未调整其他变量；多因素调整模型在纳入术后肌钙蛋白T 水平的基础上，调整了性别、日龄、胎龄、体外循环时间、主动脉阻断时间、RACHS-1 评分、血红蛋白、血清肌酐等变量。应用logistic 回归模型结合限制性立方样条模型（RCS）分析术后肌钙蛋白T 水平与术后机械通气时间延长的曲线关系。绘制受试者操作特征曲线（ROC）分析术后肌钙蛋白T水平对术后机械通气时间延长的预测价值，明确曲线下面积（AUC）和最佳切点。P＜0.05表示差异有统计学意义。

结果

1.一般资料

患儿日龄、体外循环时间、主动脉阻断时间比较，差异均有统计学意义（均P＜0.001）；在性别、胎龄、术前血红蛋白、术前血清肌酐、手术RACHS-1 评分等方面差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 3组先天性心脏病婴儿的一般资料比较

2.临床结局

机械通气时间延长随肌钙蛋白T 水平增高而增加（P=0.004），重症监护停留时间和术后住院天数随肌钙蛋白T水平的增高而延长（P＜0.001），见表2。

表2 3组先天性心脏病婴儿在体外循环下行心内直视术后的主要及次要临床结局

3.logistic回归模型

将术后肌钙蛋白T 水平分别按照连续性变量和三分组变量的形式纳入logistic 回归方程，以评估术后肌钙蛋白T水平是否与术后发生机械通气时间延长相关。在单因素未调整模型中，回归模型未调整其他变量。在多因素调整模型中，调整了性别、日龄、胎龄、体外循环时间、主动脉阻断时间、RACHS-1 评分、血红蛋白、血清肌酐等变量。以肌钙蛋白T 水平低值组作为参考，多因素logistic 回归分析提示，肌钙蛋白T 水平每增加500 ng/L，则术后发生机械通气时间延长的风险增加20%（OR=1.2，P＜0.001）。中值组婴儿发生术后机械通气时间延长的风险是低值组的1.0 倍（OR=1.0，P=0.997）；高值组婴儿发生术后机械通气时间延长的风险是低值组的4.6 倍（OR=4.6，P=0.010）。肌钙蛋白T 水平越大，术后发生机械通气时间延长的风险越高（趋势性检验P=0.004）。见表3。

表3 192例先天性心脏病婴儿在体外循环下行心内直视术后机械通气时间延长的多个回归方程

4.线性回归模型

在单因素未校正的模型中，我们发现中值组婴儿比低值组婴儿重症监护停留时间延长128.2 h（P＜0.001），高值组婴儿比低值组婴儿重症监护停留时间延长166.0 h（P＜0.001）；中值组婴儿比低值组婴儿术后住院天数延长2.6 d（P=0.014），高值组婴儿比低值组婴儿住院天数延长5.0 d（P＜0.001）。肌钙蛋白T 水平越大，术后重症监护停留时间、术后住院天数越长（趋势线检验均P＜0.001）。

多因素模型校正了性别、日龄、胎龄、体外循环时间、主动脉阻断时间、RACHS-1 评分、血红蛋白、血清肌酐等因素的影响，发现中值组婴儿比低值组婴儿重症监护停留时间延长26.1 h（P=0.403），高值组婴儿比低值组婴儿重症监护停留时间延长117.7 h（P＜0.001）；中值组婴儿比低值组婴儿术后住院天数延长0.8 d（P=0.492），高值组婴儿比低值组婴儿住院天数延长3.6 d（P=0.004）。肌钙蛋白T 水平越大，术后重症监护停留时间越长（趋势线检验P＜0.001），术后住院天数越长（趋势线检验P=0.004）。见表4。

表4 192例先天性心脏病婴儿在体外循环下行心内直视术后的连续变量结局多个回归方程

5.限制性立方样条分析

在进行了多因素调整后，术后肌钙蛋白T 水平与术后机械通气时间延长的发生风险之间呈现线性关系（非线性检验P=0.584 8）；术后发生机械通气时间延长的风险随着肌钙蛋白T水平升高而增加（P=0.001 9）。见图1。

图1 192例先天性心脏病婴儿在体外循环下行心内直视术后肌钙蛋白T与机械通气时间延长曲线关系图

6.术后肌钙蛋白T水平预测

术后肌钙蛋白T 水平预测术后机械通气时间延长的AUC为0.661，95%CI0.589～0.727，P＜0.000 3。当肌钙蛋白T水平＞2 556 ng/L时，预测术后机械通气时间延长的灵敏度为70.37%，特异度为57.25%。见图2。

图2 192例先天性心脏病婴儿在体外循环下行心内直视术后肌钙蛋白T预测机械通气时间延长的ROC

讨论

心脏外科手术作为治疗心脏疾病的主要措施之一，离不开体外循环的支持，术中使用体外循环让心脏处于“控制性休克”状态。有研究表明，体外循环时间长短可导致不同程度的全身脏器有效灌注减少，造成缺血-再灌注损害、心肌能量供需失衡引起心肌损伤。有研究表明，婴儿因体外循环引起的炎症反应程度及持续时间比成年人更明显，炎症反应会导致多器官功能损伤，造成心肌舒张功能、收缩功能发生障碍，增加了婴幼儿术后发生低心排综合征的风险，进一步加重了术后心肌损伤，进而影响患儿术后恢复情况［10-11］。所以，早期识别婴儿先天性心脏病的术后危险因素，及时调整治疗策略尤为重要。

肌钙蛋白T 是心肌细胞收缩时的调节蛋白，在心肌细胞完整情况下，肌钙蛋白T 不能通过细胞膜进入血液，当炎症发生后，细胞膜被破坏，肌钙蛋白T 从胞浆中迅速释放入血。有研究表示，心肌受损后2～3 h 肌钙蛋白T 即可升高，其水平和心肌受损程度呈正相关关系［12］。导致肌钙蛋白浓度升高的可能性有很多，如心律失常、急性呼吸性缺氧、严重贫血或休克、心梗、冠脉异常、心脏创伤（手术、消融术、挫伤）、心肌炎、急性心衰、高血压危象等［13］。高肌钙蛋白值在一定程度上可以代表不可逆的心肌缺血引起的心肌细胞死亡［14］。肌钙蛋白T 水平的测量比较容易获得，且检查费用低廉，已成为诊断心肌损伤的金标准之一［6］。既往报道提示，肌钙蛋白T 水平和不良结局密切相关，更容易发生左心室收缩功能障碍，所以血清中肌钙蛋白T 浓度越高，其术后心功能恢复也越慢，主要表现为术后心功能下降，间接导致了机械通气时间、重症监护室停留时间、术后住院天数的延长，在引起患儿生存质量下降、病死率增加的同时，还增加了患儿医疗费用的支出，加大医疗资源消耗［15］。

Freundt 等［16］在对161 例心脏移植供体研究发现，接受肌钙蛋白水平高的供体移植组相对于肌钙蛋白水平低的供体组移植后发生机械通气＞72 h 的概率更高（57.8%比28.4%，P＜0.001），ICU 住院时间更长（第12 天比第7 天，P＜0.001），并且接受肌钙蛋白高水平的供体移植后，接受移植的患者并发症更多。有研究表示，婴幼儿复杂先天性心脏病手术后机械通气时间延长是常见并发症，可能原因有低龄、术中体外循环时间、术中乳酸浓度过高等有关［17-19］。沈君［20］对30 例行先天性心脏病矫治术的婴幼儿研究发现，肌钙蛋白水平与机械通气时间呈正相关（r=0.529 7，P＜0.05）。

Hassan等［21］对3 478例行心脏手术后患者的研究发现，需要在重症监护室长时间住院（术后重症监护室停留＞7 d）的患者中，有高达93.4%的患者需要较长机械通气时间（P＜0.000 1），需要在重症监护室长时间住院是住院死亡的重要预测因子（OR20.9，95%CI12.9～33.7）。Hein 等［22］对2 683例入住过ICU的患者进行长达3年随访研究发现，ICU住院时间为＞14 d 的患者术后随访6 个月～3 年的长期生存低于ICU 住院时间≤14 d 的患者。肖晶晶和肖红艳［23］对行左室流出道疏通患者术后肌钙蛋白水平的研究发现，术后肌钙蛋白水平高值组ICU 住院时间、住院天数、并发症率的相关性r分别为0.318、0.454、0.629，均P＜0.05，与ICU 住院时间、住院天数、并发症率呈强相关。这表明肌钙蛋白水平越高，术后心功能恢复就越差，需要通过机械通气辅助呼吸来减少心肌氧耗［20，24］。通气时间延长会增加监护室停留时间和术后住院天数，引起患者恢复延迟，生存质量下降，增加并发症和病死率［21］。与本研究结果相似。

综上所述，婴儿行心脏手术后早期肌钙蛋白T 水平升高会增加是术后机械通气时间延长的风险，延长术后重症监护停留时间和术后住院天数。因此，监测肌钙蛋白T 水平可在一定程度上预测婴儿心脏术后恢复情况，有助于早期危险分层，探讨预防及保护措施，及时调整治疗策略。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明古晓林：酝酿和设计试验，实施研究，采集数据，分析/解释数据，起草文章；刘琦、鲍荣幸：数据收集；李杰：对文章的知识性内容作批评性审阅；张崇健：酝酿和设计试验，实施研究，采集数据，分析/解释数据，对文章的知识性内容作批评性审阅，统计分析，获取研究经费，指导，支持性贡献