探讨儿童先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)术后撤机失败的危险因素。
回顾分析2016年1月至2017年1月行心内直视手术CHD患儿的临床资料，以术后撤离呼吸机72 h内需要再次上机为撤机失败，将纳入患儿分为撤机失败组与撤机成功组，比较两组患儿术前、术中和术后相关因素的差异，并采用Logistics回归分析撤机失败的危险因素。
共纳入CHD患儿257例，撤机失败30例(11.7%)。撤机失败组与撤机成功组患儿在年龄、体重、合并气道畸形、合并21-三体综合征、术前机械通气(mechanical ventilation，MV)、先天性心脏病手术风险分级、体外循环时间、撤机前MV时间及撤机前并发呼吸机相关性肺炎的差异有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析显示，年龄<6个月、合并气道畸形、合并21-三体综合征及撤机前MV时间>7 d是撤机失败的独立危险因素。
撤机失败在CHD术后患儿中并不少见；年龄<6个月、合并气道畸形、合并21-三体综合征及撤机前MV时间>7 d的CHD患儿发生术后撤机失败的风险较高。
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机械通气(mechanical ventilation，MV)是儿童先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)术后监护中的一项重要辅助支持治疗手段，但有部分术后患儿在按计划撤机后仍会发生撤机失败。最近研究报道，儿童CHD术后撤机失败的发生率在6%～27%[1,2,3]，患儿发生撤机失败后需紧急气管插管，这可能会产生气道损伤、血流动力学不稳定、MV时间延长等，影响患儿术后转归。因此，确定撤机失败的危险因素，对易发生术后撤机失败的高危儿提前干预是减少撤机失败的关键。目前国内外对儿童CHD术后撤机失败相关研究较少，大部分研究针对新生儿人群，且尚无确切的儿童CHD术后撤机失败发生的预测因素。本研究拟对2016年1月至2017年1月CHD术后患儿临床资料进行回顾性分析，探讨CHD术后撤机失败的发生率、危险因素。
选择2016年1月至2017年1月收治的298例0～18岁因CHD行心内直视手术的术后患儿为研究对象。纳入标准：(1)年龄为0～18岁；(2)确诊CHD并行心内直视手术，并按要求撤机。排除标准：(1)术后未撤机发生死亡；(2)家属放弃造成的非计划撤机；(3)未使用体外循环的单纯动脉导管未闭患儿。纳入患儿根据其是否发生撤机失败，分为撤机失败组与撤机成功组。
回顾性收集患儿术前、术中、术后相关临床资料包括手术时年龄、性别、体重、心脏畸形类型、是否合并气道畸形、是否合并21-三体综合征、术前是否行MV、术前是否存在肺部感染、CHD手术风险分级(risk adjustment for congenital heart surgery-1，RACHS-1)、体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)时间、主动脉阻断(aorta cross clamp，ACC)时间、是否行深低温停循环(deep hypothermia circulatory arrest，DHCA)、撤机前血管活性药物评分(vasoactive-inotropic score，VIS)最大值、撤机前MV时间、术后是否并发肺动脉高压(pulmonary hypertension，PH)、有无心律失常、撤机前是否并发呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)等临床资料。血管活性药物评分(vasoactive-inotropic score，VIS)[4]＝1×多巴胺[μg/(kg·min)]＋1×多巴酚丁胺[μg/(kg·min)]＋10×米力农[μg/(kg·min)]＋100×肾上腺素[μg/(kg·min)]＋100×异丙肾上腺素[μg/(kg·min)]，选取患儿撤机前VIS最大值。
患儿术后撤离呼吸机72 h内自主呼吸不能维持有效的通气和(或)氧合，需再次气管插管行MV定义为撤机失败[2]。再上机指征：(1)喉头水肿明显导致上气道梗阻；(2)呼吸功能障碍(严重的低氧血症、高碳酸血症、呼吸困难表现)；(3)血流动力学不稳定(低心排综合征、大出血、心跳骤停)。
采用SPSS 19.0软件对收集的数据进行统计分析，非正态分布计量资料以中位数(四分位数间距)[P50(P25，P75)]表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以百分比表示，组间比较采用卡方检验或Fisher精确概率法检验。采用Logistic回归分析撤机失败的独立危险因素。以P<0.05为差异有统计学意义。
排除术后未撤机而死亡的患儿16例，因家属放弃造成的非计划撤机患儿5例，术中未使用体外循环的单纯动脉导管未闭患儿20例，后共纳入257例。257例CHD术后患儿中，单纯型CHD有137例(53.3%)，复杂型CHD有120例(46.7%)。227例撤机成功，30例撤机失败，撤机失败率为11.7%(95%CI：8.2%～16.0%)；其中男14例、女16例；撤机失败患儿中位年龄5.5个月( 2.8，10.5个月)，中位体重5.0 kg(4.1，7.1 kg)，与撤机成功组患儿比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
儿童CHD术后撤机失败的一般资料及危险因素单因素分析
儿童CHD术后撤机失败的一般资料及危险因素单因素分析
| 相关因素 | 撤机失败(n＝30) | 撤机成功(n＝227) | χ2/Z值 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|
| CHD类型[例(%)] | |||||
| 单纯型 | 15(50.0) | 122(53.7) | 0.153 | 0.703 | |
| 复杂型 | 15(50.0) | 105(46.3) | |||
| 性别(男/女) | 14/16 | 119/108 | 0.349 | 0.567 | |
| 年龄[P50(P25，P75)，月] | 5.5(2.8～10.5) | 7.0(4.0～15.0) | －2.081 | 0.038 | |
| 年龄<6月[例(%)] | 20(66.7) | 101(44.5) | 5.230 | 0.031 | |
| 体重[kg，P50(P25，P75)] | 5.0(4.1～7.1) | 6.0(5.0～8.8) | －2.531 | 0.011 | |
| 体重<5 kg[例(%)] | 17(56.7) | 66(29.1) | 9.233 | 0.004 | |
| 合并气道畸形[例(%)] | 8(26.7) | 20(8.8) | － | 0.008 | |
| 合并21－三体综合征[例(%)] | 4(13.3) | 3(1.3) | － | 0.004 | |
| 术前MV[例(%)] | 9(30.0) | 22(9.7) | － | 0.004 | |
| 术前肺部感染[例(%)] | 10(33.3) | 42(18.5) | 3.611 | 0.087 | |
| RACHS－1分级[例(%)] | |||||
| 1～2 | 18(60.0) | 176(77.5) | 4.402 | 0.043 | |
| 3～4 | 12(40.0) | 51(22.5) | |||
| ASA分级[例(%)] | |||||
| 1～2 | 3(10.0) | 40(17.6) | 0.690 | 0.591 | |
| 3～4 | 27(90.0) | 187(82.4) | |||
| CPB[P50(P25，P75)，min] | 109(94～151) | 96(75～120) | －2.384 | 0.016 | |
| ACC[P50(P25，P75)，min] | 65(36～74) | 54(43～101) | －1.859 | 0.063 | |
| DHCA[例(%)] | 7(23.3) | 23(10.1) | 3.693 | 0.073 | |
| 撤机前MV时间[例(%)] | |||||
| MV>7 d | 13(43.3) | 41(18.1) | 10.201 | 0.001 | |
| MV<7 d | 17(56.7) | 186(81.9) | |||
| 撤机前VIS最大值[P50(P25，P75)] | 17.4(13～25) | 16.5(13～21) | －0.948 | 0.344 | |
| 心律失常[例(%)] | 6(20.0) | 27(11.9) | － | 0.242 | |
| 低心排综合征[例(%)] | 6(20.0) | 50(22.0) | 0.062 | 1.000 | |
| 术后肺动脉高压[例(%)] | 5(16.7) | 16(7.0) | － | 0.081 | |
| 撤机前并发VAP[例(%)] | 12(40.0) | 25(11.0) | － | <0.001 | |
注：CHD：先天性心脏病；MV：机械通气； RACHS-1：先天性心脏病手术风险分级；CPB：体外循环；ACC：主动脉阻断时间； DHCA：深低温停循环； VIS：血管活性药物评分； VAP：呼吸机相关性肺炎。
根据患儿围术期的临床特点，将对患儿撤机失败可能有关的术前、术中、术后危险因素进行单因素分析，结果显示患儿年龄<6个月、体重<5 kg、合并气道畸形、合并21-三体综合征、术前MV、RACHS-1分级高、CPB时间长、MV时间>7 d及撤机前并发VAP是其发生撤机失败的相关危险因素(P<0.05)。见表1。
用撤机失败作为因变量，与撤机失败具有显著统计学意义的相关因素作为自变量，进行多元Logistic回归分析，结果表明，年龄<6个月(OR＝3.37，95%CI：1.07～10.61)、合并气道畸形(OR＝2.83，95%CI：1.01～11.27)、合并21-三体综合征(OR＝8.76，95%CI：1.21～63.58)、撤机前MV时间>7 d(OR＝1.55，95%CI：1.3～2.24)是患儿CHD术后发生撤机失败的独立危险因素(P<0.05)。见表2。
儿童CHD术后撤机失败的独立危险因素分析
儿童CHD术后撤机失败的独立危险因素分析
| 自变量 | 回归系数 | 标准误 | Wald χ2值 | P值 | OR值 | 95%CI |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 常数项 | －4.88 | 0.78 | 57.08 | <0.001 | 0.01 | |
| 年龄 | 1.21 | 0.59 | 4.30 | 0.038 | 3.37 | 1.07～10.61 |
| 体重 | 0.50 | 0.50 | 0.64 | 0.423 | 1.66 | 0.48～5.69 |
| 合并气道畸形 | 1.04 | 0.71 | 2.17 | 0.045 | 2.83 | 1.01～11.27 |
| 合并21-三体综合征 | 2.17 | 1.01 | 4.60 | 0.032 | 8.76 | 1.21～63.58 |
| RACHS-1 | 0.84 | 0.50 | 2.83 | 0.093 | 2.31 | 0.87～6.12 |
| 术前行MV | 1.28 | 0.80 | 2.54 | 0.111 | 3.60 | 0.75～17.33 |
| CPB时间 | 0.00 | 0.01 | 0.56 | 0.456 | 1.00 | 0.99～1.01 |
| 撤机前MV时间 | 1.61 | 0.72 | 5.71 | 0.041 | 1.55 | 1.3～2.24 |
| 术后并发VAP | 0.39 | 0.75 | 0.27 | 0.605 | 0.68 | 0.16～2.94 |
注：CHD：先天性心脏病；MV：机械通气； RACHS-1：先天性心脏病手术风险分级；CPB：体外循环；VAP：呼吸机相关性肺炎。
在CHD术后患儿监护中，为了减少呼吸机相关并发症，重症医师应尽可能缩短MV时间，但在撤机过程中，时常伴随着撤机失败的发生，这在术后监护中仍是一个严峻的问题。如何顺利、及时的撤离呼吸机，是术后监护的重要环节，决定着患儿的治疗成败及预后，应引起医护团队的重视。
CHD患儿术后撤机失败的发生率各研究报道不一致，在6%～27%之间[1,2,3]，这主要和研究人群有关，也可能是由于各研究中心技术水平不一致。相关研究报道婴幼儿较年长儿撤机失败发生率高，早产儿撤机失败发生率可达22%～28%[5]。本研究主要针对所有收入PICU的CHD术后患儿，结果表明撤机失败发生率为11.7%(30/257)，与国外研究报道相符。本研究中年龄<6个月、体重<5 kg与患儿撤机失败有关联，与相关研究结果一致[3,6]。究其原因与小婴儿肋间肌力发育不成熟、力量弱，气道直径小，气道阻力相对较高，肺残气量较少等解剖生理上的特点有关。另外低年龄、低体重CHD患儿常伴随营养不良，肺和呼吸道的发育较正常患儿落后[7,8]，也增加了撤机失败的发生。在本研究中，年龄<6个月是患儿发生撤机失败的独立危险因素，因此对CHD术后的小婴儿进行计划性撤机时，应全面评估，准确把握脱机指征。
本研究中合并气道畸形是撤机失败的独立危险因素，与Benneyworth等[9]研究一致，CHD患儿异常血管结构容易对气道产生压迫，据报道发病率约1%～2%[10]，同时CHD合并气道软化的发病率在4%～12%[2]。虽然气道畸形患儿在进行心脏畸形矫治术之后，气管软化狭窄一定程度上会减轻[11]，但短期内并未完全缓解，在患儿撤机后仍会增加气道阻力，同时在患儿心功能未完全恢复、肺部炎症未完全控制的情况下，更易导致患儿发生撤机失败。因此对存在气道畸形的CHD术后患儿，撤机前应对其气道、肺部、心功能全面评估，降低其发生撤机失败的风险。
21-三体综合征在CHD患儿中并不少见，文献报道发生率在3%～4%，并呈逐年上升的趋势[12]。该类患儿出生体重低、大多数存在喂养困难、生长发育迟缓，且因其染色体异常，免疫力差，抗感染能力弱，使其术后易发生严重感染[13]。另外合并21-三体综合征的CHD患儿呼吸肌力量、咳嗽反射、吞咽反射均较正常患儿差[14]，大多数21-三体综合征患儿存在气道畸形、喉软骨发育不良，气管软骨环较正常儿童少，使其容易发生气管软化[15]。本研究中7例21-三体综合征患儿有3例存在气道畸形，最后均发生撤机失败。本研究结果表明，合并21-三体综合征是术后撤机失败的独立危险因素，针对这类患儿术后应积极抗感染、撤机前加强对咳嗽、吞咽反射的训练，对气道充分评估，减少撤机失败的发生。
另外，本研究还表明撤机前MV时间超过7天也是撤机失败的独立危险因素，与国外研究相符[16]。患儿长时间MV会导致气管导管或呼吸机相关性并发症，营养状况不良，呼吸机依赖，同时患儿需要接受长时间的镇静、镇痛。有研究报道，大部分CHD术后患儿可以早期撤离呼吸机，甚至在手术室直接复苏撤机[17]，但这必须对患儿术后状况准确把握，不然易导致患儿血流动力学不稳定、肺动脉高压危象、呼吸心跳骤停等[16]。国内相关研究发现意外滑管的患儿仅有小部分发生撤机失败[6]，这表明行MV治疗的患儿中有相当部分未及时撤离呼吸机。因此在患儿术后监护过程中应及时评估，适时撤机，尽量减少患儿MV时间。
本研究显示，撤机前VIS最大值在撤机失败组与撤机成功组无显著性差异，可能由于VIS最大值主要反映患儿撤机前监护过程中的心功能状态，而患儿撤机时经过评估心功能已趋于稳定，因此其结果不会对撤机成败造成影响。本研究中，RACHS-1分级是撤机失败相关因素，但不是撤机失败发生的独立危险因素，与相关研究一致[18]。RACHS-1是根据患儿手术方式、年龄及心外畸形等对患儿CHD术后预后进行预测，分级越高，死亡风险越大，预后越差，易发生撤机失败[19]。尽管RACHS-1不是患儿发生撤机失败的独立危险因素，对于高手术风险组患儿应加强呼吸道管理，撤机前全面评估，积极干预。有研究报道术中DHCA、术后并发肺动脉高压是撤机失败的危险因素[20]，但在本研究中这些因素在撤机失败组与撤机成功组间差异无统计学意义，尚需进一步研究。
综上所述，儿童CHD术后撤机失败与多种因素相关，临床上应对小年龄低体重、合并有21-三体综合征和气道畸形的高危CHD患儿准确评估、提前干预，并尽可能降低术后MV的时间以减少撤机失败的发生及改善患儿预后。另外，本研究为单中心回顾性病例分析，混杂因素较多，有一定的局限，尚需进一步研究。
所有作者均声明不存在利益冲突
