【醉仁心胸】房颤消融术中运用高频喷射通气对全麻苏醒和安全性的影响：一项来自新英格兰地区医疗保健网的医院登记研究

摘要

研究目的：对比研究运用高频喷射通气（HFJV）和常规机械通气对房颤消融患者的全麻苏醒以及围手术期呼吸和血流动力学安全性的影响。

设计：医院登记研究。

研究中心：美国新英格兰地区的三级教学医院。

研究对象：2013年1月至2020年6月，1822名接受房颤消融术的患者（年龄>18岁）。

干预措施：HFJV与常规机械通气。

方法：主要结果是麻醉复苏室（PACU）的停留时间。次要结果分析评估了HFJV对术中低氧血症（定义为SpO2<90%）、术后呼吸并发症(PRC)、术中低碳酸血症和低血压的影响。应用了多变量负二项和Logistic回归分析，并根据患者特征和手术特征进行了校正。

主要结果：1157例患者(63%)接受了HFJV，通气持续时间中位数(四分位数范围[IQR])为307(253-360)分钟。常规机械通气组患者在PACU的中位停留时间(IQR)为244(172-370)分钟，HFJV组患者为226(163-361)分钟。校正分析后HFJV的患者有更长的PACU住院时间，校正后的差异绝对值为37.7分钟（95%CI，9.7-65.8，p=0.008)。术中低碳酸血症(校正后的OR值为5.9，95%CI 2.63-13.23；p<0.001)和低血压风险(校正后OR值为1.88，95%CI 1.31-2.72；p=0.001)较高。未发现HFJV的使用与术中低氧血症或PRC有关(p=0.51和p=0.97)。

结论：经过混杂因素校正后，房颤消融患者术中接受HFJV与较长的PACU停留时间有关，并且与术中低碳酸血症和术中低血压有关。

前言

全世界有超过6000万人患有房颤，这与相当大的死亡率有关。由于人口逐渐老龄化，以及肥胖和高血压等已知危险因素的日益流行，预计房颤的发病率将在未来几十年持续增加。

通过肺静脉隔离等技术进行导管消融已广泛应用于房颤的治疗，效果明显优于抗心律失常药物。已有研究证明使用高频喷射通气（HFJV）代替常规机械通气可以降低电生理干预后心律失常复发率。HFJV技术通过使用超低潮气量高频通气最大限度地减少呼吸周期的胸部运动，增强了消融导管的稳定性和组织接触, 正越来越受到欢迎。

然而，房颤消融手术通常需要持续数小时的HFSV，可能会使患者出现血流动力学不稳定、酸度失调以及呼吸系统并发症。与常规机械通气技术相比，目前很少证据表明这些并发症是否会导致HFSV后的术后全麻苏醒延迟。

在这项研究中，我们假设使用HFJV进行房颤消融与术后全麻苏醒延迟有关。

患者和方法

研究设计

这项回顾性队列研究分析了2013年1月至2020年6月在美国波士顿的Beth Israel Deaconess医疗中心(BIDMC)接受房颤消融手术的患者。从电子医院登记数据库中收集的数据进行脱敏处理后被合并到一个数据储存库中。这项研究得到了BIDMC机构审查委员会的批准并被授予了知情同意豁免。

研究人群

接受房颤导管消融手术并且有可用的暴露和主要结果电子记录的患者（年龄>18岁）被纳入研究。排除标准为接受紧急手术的患者和ASA V级的患者。

主要结果分析

干预措施是HFJV和常规机械通气。主要结果是全麻术后复苏，量化为在PACU的停留时间，以分钟为单位。

在主要结果分析中，根据文献回顾和临床合理性定义混杂变量，使用针对这些混杂因素进行校正的多变量负二项回归分析评估了HFJV和PACU停留时间之间的相关性。定义的混杂因素包括患者特征：年龄、性别、体重指数、ASA分级、标准化的呼吸系统顺应性、和既往存在的合并症（贫血、吸烟、COPD、Charlson合并症指数）;手术麻醉相关特征：包括手术持续时间、给予的液体量，非去极化神经肌肉阻滞剂剂量（量化为实现最大抽搐反应较基线降低95%所需的中位有效剂量），以及长效和短效阿片类药物的剂量（毫克口服吗啡当量）。进一步纳入了手术年份进行混杂因素校正，以解决临床实践随着时间的推移可能发生的变化。

次要结果分析

在次要结果分析中比较了HFJV和传统机械通气过程中的安全参数。关键的次要结果是术中低氧血症的发生，定义为SpO2<90%。手术过程中的SpO2记录以15S间隔存储，每个读数在相应的分钟时间间隔内取平均值。其他次要结果是持续低氧血症 (定义为持续两分钟以上的SpO2<90%)，术中二氧化碳分压异常(定义为二氧化碳分压[PCO2]<35或>45 mmHg，通过常规的术中血气分析[BGA]测量)，术中低血压(定义为平均动脉压测量至少5分钟<55 mmHg)以及升压药的使用。

次要结果分析还包括了HFJV和常规机械通气与术后呼吸并发症(PRC)（定义为拔管后10分钟内的外周氧饱和度下降、术后7天内气管插管或无创通气）、住院时间和非计划入院之间的关系。次要结果分析按照与主要结果分析相同的混杂模型进行校正。

探索性分析和敏感性分析

对具有可用血气分析数据的患者进行了亚组分析，旨在探索性地识别与二氧化碳分压紊乱相关的潜在因素。此外还调查了术后房颤的复发，并进行了Logistic回归分析，以比较两组之间术后一年内再次导管消融的OR值。

主要结果模型旨在比较HFJV组和常规机械通气组的PACU驻留时间。同时进行了多次敏感性分析以确认主要结果分析的稳健性，包括（1）倾向评分匹配、（2）治疗加权的反向概率、（3）灵活的参数生存分析、（4）按手术年份进行的精确匹配。为了解决次要结果分析中常规机械通气组中BGA结果缺失而产生的潜在偏差，还使用（5）呼气末CO2读数作为PCO2的替代重新评估了次要结果。同时还校正了新的混杂因素（瑞芬太尼、异丙酚和氯胺酮的诱导剂量）对以下结果的影响：（6）PACU驻留时间、（7）术中低血压和（8）术中低碳酸血症。还使用（9）改良平均动脉压阈值60mmHg重新评估了HFSV与术中低血压的关系。

统计方法

使用预先指定的终点和统计方法进行主要结果分析和次要结果分析。在主要分析结果出来后进行探索性分析。与主要结果呈线性关系的混杂变量被列为连续变量；具有非线性关系的混杂变量被归类为五分位数或临床相关性分组。对于多变量Logistic回归模型，结果报告为未校正的比值比(OR)和校正的比值比(ORadj)；对于多变量的负二项回归模型，报告的结果为未校正的绝对差(AD)和校正的绝对差(ADadj)。P值<0.05被认为具有统计学意义。如果没有指定，数据以中位数(四分位数范围[IQR])、平均值(标准差[SD])或频率(%)表示。排除潜在混杂变量缺失数据的观察结果，使用完全病例方法进行主要结果分析。使用STATA软件进行统计分析。

把握度计算（样本量估算）

根据研究中可用的样本量，计算出91.4%的把握度可以检测出两组之间在PACU驻留时间上存在至少15%的差异(效应量0.16，α=0.05，双尾t检验)。

结果

研究队列和特征

共有2024名患者被纳入筛查，在应用排除标准并排除主要结果分析中缺失混杂变量数据的病例后，研究队列由1822名患者组成(图1)。1157例(63.0%)患者接受了HFJV，平均年龄62(±10)岁，其中女性545例(29.0%)。表1提供了通气技术的患者人口统计学和合并症的详细特征。HFJV手术的中位持续时间(IQR)为307(253-360)分钟。HFJV组中有52例(4.5%)患者在整个过程中转为常规机械通气。多年来，HFJV的使用从2013年的11.3%增加到2020年的98.8%(图2)。

主要结果分析

所有患者在PACU的中位（IQR）驻留时间为233（165-364）分钟。常规机械通气组的患者在PACU中的中位（IQR）驻留时间为244（172-370）分钟，HFSV组的患者在PACU中的中位（IQR）驻留时间为226（163-361）分钟（p = 0.08）。使用Cameron和Trivedi程序分析显示数据呈现超离散度（p < 0.001），所以选用了负二项回归模型。未经校正的负二项回归分析显示，HFJV组和常规机械通气组之间的PACU驻留时间无显著差异（AD -10.0分钟; 95%CI-34.25-14.33; p = 0.42）。校正混杂变量后，HFJV的使用与PACU驻留时间更长相关（ADadj 37.7分钟，95%CI 9.7-65.8; p = 0.008; ⍺ = 0.48; p < 0.001）。

次要结果分析

研究队列中234名患者(12.8%)经历了术中低氧血症（定义为任何SpO2<90%）。在校正了混杂因素后中，使HFJV与术中低氧血症的发生无关(OR 0.82；95%CI 0.62-1.08；p=0.16；ORadj 0.89；95%CI 0.62-1.27；p=0.51)。此外，31名（1.7%）患者经历了长时程术中缺氧血症（定义为SpO2<90%持续时间超过两分钟），两组之间没有差异（OR 0.79; 95%CI 0.39-1.63; p = 0.53; ORadj 0.81; 95%CI 0.33-2.03; p = 0.67）。

总体而言，60.4%（n = 1101）的患者至少测量了一次中心静脉BGA，测量次数中位数（IQR）为4（2-5）。HFSV与低碳酸血症风险增加有关，但与高碳酸血症无关（表2）。HFSV组患者有更高的几率发生持续时间超过五分钟的低血压的（表2）。然而，两组之间对升压药的使用需求没有差异，96.2%的常规机械通气组患者和97.3%的HFSV患者在手术期间接受了升压药的支持（表2）。

通气策略与PRC的发生率之间没有关联（OR 0.96; 95%CI 0.75-1.25; p = 0.78; ORadj 0.99; 95%CI 0.71-1.39; p = 0.97），HFSV的使用与住院时间无显著相关（AD -0.24天，95%CI-0.40-0.10; p = 0.001; ADadj-0.13天，95%CI-0.31-0.05; p = 0.16）。

探索性分析和敏感性分析

在接受HFJV且有术中BGA可用数据的患者亚组中（n = 1048 [57%]），较高的呼吸系统顺应性预示着术中低碳酸血症的发生风险增加 (每个 SD [0.160 (ml/kg)/cmH2O] 增加OR 1.39; 95% CI 1.23–1.59; p < 0.001; 每个SD [0.160 (ml/kg)/cmH2O]增加ORadj 1.22; 95% CI 1.04–1.43; p = 0.02;图3）。呼吸系统顺应性越高，患高碳酸血症的风险也越低 (OR 0.66/1 SD [0.160(ml/kg)/cmH2O]；95%CI 0.58-0.76；p<0.001；ORadj 0.81/ SD[0.160(ml/kg)/cmH2O]；95%CI 0.69-0.95；p=0.01；图3)。两组之间重复房颤消融的再入院率没有差异（OR 0.86，95% CI 0.62-1.27; p = 0.51; ORadj 1.10，95%CI 0.72-1.67; p = 0.67）。

在所有敏感性分析中，主要结果仍然稳健，包括使用(1)倾向评分匹配、(2)治疗加权的反向概率、(3)灵活的参数生存分析、(4)按手术年份进行精确匹配；以及(5)呼气末CO2作为PCO2的替代指标对结果进行的重新评估。同样，瑞芬太尼、异丙酚和氯胺酮的诱导剂量的主要结果分析和次要结果分析的重新评估; (6)PACU住院时间，(7)术中低血压和(8)低碳酸血症，(9)术中低血压阈值更改为平均动脉压60mmHg。

讨论

在这项包括1822名接受导管消融治疗房颤的患者的回顾性研究中，与常规机械通气相比，使用HFJV与更长的PACU住院时间相关。进一步观察到接受HFJV的患者术中低碳酸血症和低血压的风险增加，而低氧血症和PRC的风险在两组之间没有差别。

由于可以改善手术条件，HFJV已成为AF导管消融手术中通气管理的主要方法之一，图2也反映了这一趋势。但是之前在AF消融手术期间运用HFJV安全性没有文献报道，本研究结果表明使用HFJV可能会增加术中低碳酸血症（与术后谵妄有关）的发生风险。在此结果基础之上进一步拓展结局指标，发现AF消融术中使用HFJV与术后全麻苏醒时间延长相关，导致PACU驻留时间增加38min。

此外，使用HFJV小幅增加术中低血压风险，可能是胸腔内压升高所致，气体滞留以及随后的气道压力增加会降低心脏指数以及右心室射血分数。在HFJV期间使用异丙酚维持麻醉可能会进一步加重术中低血压，因为异丙酚抑制了交感神经活动和自主血压调节。

HFJV期间无法监测呼气末CO2水平，会带来呼吸不足或过度通气的风险，可能导致呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒。通过血气分析监测PCO2有助于避免HFJV期间的酸碱失衡。本研究中HFSV期间进行血气分析次数的中位数（IQR）为4（2-5），仍然观察到低碳酸血症的风险显着增加。这一发现可能是由于开始HFJV和第一次血气分析之间的时间间隔（中位数[IQR]为81[61-103]min）较长有关。术中低血压和低碳酸血症可以解释全麻苏醒延长，因为呼吸和循环受损可能会延长PACU驻留时间。

呼吸系统顺应性低是HFJV期间氧气和二氧化碳气体交换不良的预测因子，本研究中接受HFJV的患者发生低碳酸血症的风险更高，而不是术中低氧血症，这可能反映了肺顺应性正常的患者的过度换气。进一步探索性分析分析表明，呼吸系统顺应性的增加与低碳酸血症风险增高有关。本研究中默认的HFJV呼吸机初始驱动压力被设置为20-24磅/平方英寸，这可能解释了低碳酸血症；而在以前的HFJV研究中出现高碳酸血症，设置的驱动压力是15-20磅/平方英寸。综上所述，这些研究结果提示需要个性化定制HFJV方案，在密切监测二氧化碳水平的情况下，根据患者的呼吸顺应性调整驱动压力，持续的经皮二氧化碳分压监测可能成为动态调整呼吸机设置的有效参考。

本研究的回顾性设计有一定的局限性。不能完全排除不明原因的混杂因素影响，但是队列规模允许进行广泛的混杂因素校正，并且主要结果在各种敏感性分析中均能保持稳健性。对有血气分析数据的患者的单独分析可能会产生偏差，因为常规机械通气组的患者血气分析并不是常规测量的。此外，只从美国新英格兰地区的大型医疗中心收集的数据可能不一定适用于世界其他地区的医疗保健环境。本研究提供的临床相关信息有助于设计前瞻性研究，进一步评估HFJV对房颤消融患者围手术期安全性和全麻术后复苏的影响。

结论

在校正了混杂因素后，房颤消融术中使用HFJV与较长的PACU驻留时间相关，还与术中异常的风险增加有关，包括二氧化碳稳态异常以及术中低血压。