McKeown食管癌術后呼吸衰竭的危險因素分析及預測模型建立

王開旺 張榮新

食管癌是常見的惡性腫瘤之一，在我國食管癌發病率位于惡性腫瘤第6位，死亡率位于惡性腫瘤第4位[1]。手術在食管的治療中占有重要地位，McKeown食管切除術，是常見的食管癌手術方式之一。食管癌術后患者的呼吸功能會出現不同程度下降[2]，呼吸衰竭是食管癌術后常見的嚴重并發癥，延長患者住院時間，增加患者經濟負擔。早期干預可減少呼吸衰竭發生率，縮短住院時間。但關于McKeown食管癌術后呼吸衰竭發生的危險因素研究較少。因此，本研究通過對McKeown食管癌術后呼吸衰竭發生危險因素進行分析，以期指導臨床醫生評估術后呼吸衰竭發生的風險，早期進行干預。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2020年1～12月在安徽省腫瘤醫院胸外科行McKeown食管癌手術的261例患者為研究對象，男性203例，女性58例，年齡44～89歲，中位年齡69歲。根據手術后是否出現呼吸衰竭，分為呼吸衰竭組(n=34)與無呼吸衰竭組(n=227)。納入標準：①術前均經過胃鏡病理活檢確診為食管癌；②經檢查排除遠處轉移，可手術切除的食管癌患者。排除標準：①接受非McKeown食管切除術的食管癌患者；②行姑息性手術的患者；③臨床數據不完整影響統計分析的患者。

1.2 方法 本研究采用回顧性分析，收集安徽省腫瘤醫院胸外科電子病歷系統出院患者的相關資料，包括患者年齡、性別、身體質量指數(body weight index,BMI)、吸煙史、第1秒鐘用力呼吸容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、分鐘最大通氣量(maximal ventilatory volume,MVV)、術前呼吸系統合并癥，氣管插管方式(單腔管氣管插管或雙腔氣管插管)、手術方式(是否采用胸腔鏡手術)、手術時間、術中補液量、胸腔粘連情況、術后白蛋白水平、吻合口瘺等指標。 McKeown食管癌術后呼吸功能衰竭是指患者在接受 McKeown食管切除術后不同時間段出現胸悶、呼吸困難、煩躁不安，呼吸空氣情況下動脈血氣檢查示氧分壓<60 mmHg (1 mmHg≈0.133 kPa)和或二氧化碳分壓>50 mmHg或行氣管插管呼吸機支持呼吸的患者，所有患者均轉至重癥監護病房行呼吸支持。術后血清白蛋白低于30 g/L，為術后低蛋白血癥。

2 結果

2.1 一般情況 在261例患者中，腔鏡手術242例，開放手術19例，其中發生呼吸衰竭34例，呼吸衰竭發生率為13.00%。

2.2 單因素分析 兩組患者的年齡、呼吸系統合并癥、術中補液量、胸腔廣泛粘連、術后吻合口瘺、術后低蛋白血癥、FEV1、MVV實測值/預計值(MVV%)等因素進行比較，差異有統計學意義(P<0.05)，而兩組在手術方式、性別、BMI、吸煙史、氣管插管類型、手術時間等因素比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 McKeown食管癌術后呼吸衰竭的單因素分析

續表1

2.3 多因素logistic回歸分析 根據單因素分析結果，選取兩組間差異有統計學意義的指標[計量資料(年齡、FEV1、MVV%、術中補液量)以原值帶入，計數資料(呼吸系統合并癥，胸腔廣泛粘連、術后低白蛋白血癥、吻合口瘺)以(否=0，是=1)賦值]作為自變量，以術后是否發生呼吸衰竭作為因變量(0=否，1=是)，進行二分類多因素logistic后退回歸分析，結果顯示：年齡、術中補液量、術后低蛋白血癥、吻合口瘺、胸腔廣泛粘連是McKeown食管癌術后呼吸衰竭的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 McKeown食管癌術后呼吸衰竭的多因素logistic回歸分析

2.4 Nomogram預測模型建立及受試者工作者特征曲線繪制 根據多因素logistic回歸分析結果，年齡、術中補液量、術后低蛋白血癥、吻合口瘺、胸腔廣泛粘連作為食管癌術后呼吸衰竭的獨立危險因素。使用R(R4.1.0)軟件，依據5個食管癌術后呼吸衰竭的獨立危險因素建立 Nomogram預測模型，根據危險因素得分，預測患者術后呼吸衰竭發生的風險。見圖1。利用SPSS軟件，根據多因素logistic回歸分析生成的該模型下的預測值PRE_1作為檢驗變量，將呼吸衰竭作為狀態變量，并設定狀態變量的值為1，繪制ROC曲線，AUC為0.848(95%CI:0.772～0.925,P<0.001)，表明預測價值較高。見圖2。Hosmer-Lemeshow檢驗顯示模型擬合度較高(χ2=8.797,P=0.360)。

圖1 McKeown食管癌術后呼吸衰竭的Nomogram預測模型

圖2 McKeown食管癌術后呼吸衰竭預測模型的ROC曲線

3 討論

食管癌是我國常見的消化道惡性腫瘤，手術在食管的綜合治療中占有重要地位。由于食管特殊的解剖結構，食管癌容易出現淋巴結轉移，McKeown食管切除術應用比較廣泛。呼吸衰竭作為食管癌術后嚴重并發癥,其發生率為9.0%～18.8%[3-4]。最近研究[5-7]表明術后肺部并發癥的發生可能影響接受食管癌手術患者的預后。因此，需要臨床醫師早期發現術后呼吸衰竭，盡早干預，并在一定程度上降低呼吸衰竭的發生。

隨著技術水平的進步，年齡不在是手術的禁忌證，越來越的高齡食管癌患者接受手術治療。高齡患者身體機能逐步下降，呼吸代償功能降低，加上術后管理難度提高，容易導致術后呼吸衰竭的發生。本研究發現年齡為食管癌術后的危險因素,與既往研究[8]相仿。

食管癌手術對呼吸功能影響主要體現在以下4個方面：①術后的疼痛以及胸壁、神經的損傷，造成咳嗽無力；②術中反復對肺組織的擠壓，導致肺挫傷；③胸腔管胃對肺組織壓迫，呼吸運動幅度受限，削弱了咳痰效果；④食管癌術中單肺通氣，術側肺萎陷，肺表面活性受損，影響術后肺功能的恢復[2,9]。根據對術前肺功能的評估，進一步判斷患者對手術的耐受力有重要的意義。既往研究[10-11]表明FEV1及MVV%與術后患者的呼吸衰竭發生相關。進行多因素分析發現，FEV1、MVV%、呼吸系統合并癥，這幾項因素并不是術后呼吸衰竭的獨立危險因素。吸煙會增加圍手術期呼吸系統并發癥的發生[4,12]，戒煙時間越短越容易發生術后肺部并發癥[13-14]。而本研究中大多數患者的肺功能為呼吸道準備前的肺功能。另外，吸煙患者術前大多數進行嚴格戒煙至少1周，術前所有患者都進行呼吸道霧化準備及呼吸訓練，因此積極的術前準備、嚴格的術后管理尤為重要。

食管癌患者確診后往往出現不同程度的營養不良及體重下降，營養不良與術后多種并發癥發現相關，本研究發現術前BMI值不是術后呼吸衰竭的危險因素。而術后低蛋白血癥為食管癌術后呼吸衰竭的獨立危險因素。既往研究[15]表明，食管癌手術后低蛋白血癥的患者出現肺部感染的風險較大。食管癌術后較低的白蛋白水平明顯增加了術后呼吸呼吸衰竭發生的風險[16]。這可能由于低蛋白血癥導致血漿膠體滲透壓降低，從而導致肺水腫，從而引起氣體彌散功能降低以及通氣血流比例下降。另一方面，低蛋白血癥患者免疫功能降低，容易引起肺部感染，從而導致呼吸衰竭。另外血清白蛋白也形成部分急性期反應蛋白，因此低蛋白血癥也反應了臨床狀態的惡化或炎癥的持續增加，低蛋白血癥還可以減少藥物的作用[17-19]。因此術后需要加強對術后患者白蛋白水平監測，對低蛋白血癥的高風險人群進行盡早干預。

食管癌手術期間的液體管理是麻醉和外科醫師關注的重要的問題。分析發現術中補液量為食管癌術后呼吸功能衰竭的危險因素。食管癌術后肺部并發癥的發生率很高，這可能因為液體超負荷，從而導致肺間質水腫。食管切除術中實時目標導向治療可以降低圍手術期間縱膈炎、管胃壞死發生率，以及ICU住院時間[20]，但亦有研究[21]表明術中液體管理不能減少術后肺部并發癥發生率及轉ICU發生率。目前限制性液體管理策略是基于術中術中監測指標指導，理想的液體管理策略仍待進一步研究。

食管癌術后吻合口瘺往往延長住院時間，部分可能影響患者呼吸功能。本研究發現術后吻合口瘺的發生為食管癌術后呼吸衰竭的危險因素。McKeown食管癌切除術后行頸部吻合，但是通過對于術后復查CT，發現一部分患者的吻合口往往下降至胸腔。因此，當患者出現吻合口瘺時，這部分患者往往瘺進胸腔，導致胸腔感染，影響患者呼吸，引起呼吸衰竭。因此，術中吻合時盡量提高吻合口的位置。

多因素分析顯示胸腔粘連與術后呼吸衰竭的發生相關，胸腔粘連患者手術時間往往較長，分離粘連過程加重了肺組織的機械損傷。對于這部分術后往往放置2根胸腔引流管，加重了患者術后疼痛的發生影響患者術后活動，另外術后肺部漏氣容以及其容易引起皮下氣腫和胸腔感染，這可能和呼吸衰竭存在一定關聯。

眾所周知，開放的食管癌手術作為傳統的手術方式，操作胸腔鏡手術簡單，但創傷較大，術后患者恢復慢，胸腔鏡手術創傷小、患者恢復活動較快，但操作較復雜。目前關于微創食管癌切除手術能否降低術后呼吸衰竭的發生仍有爭議，既往研究[4,22]表明微創食管切除術后并發癥較開放手術下降，但在術后衰竭發生率方面，兩者差異無統計學意義。但近期的回顧性分析發現微創McKeown食管切除術減少了術后呼吸功能不全的發生[23]。而本研究發現開胸食管癌不是術后呼吸衰竭的危險因素。目前仍需要進一步研究來說明。

綜上所述，年齡、術中補液量、術后低蛋白血癥、吻合口瘺和胸腔廣泛粘連是食管癌術后呼吸衰竭的危險因素。因此，手術術中規范精細操作，術前積極準備，控制術中補液量，圍手術期嚴密監測，及時糾正術后低蛋白血癥和減少吻合口瘺的發生是預防食管癌術后呼吸衰竭發生的重要手段。另外，通過建立Nomogram預測模型，為食管術后呼吸衰竭提供數字化評估工具。由于本次研究為本科單中心數據，目前仍需要多中心、大樣本的臨床數據來進一步驗證。