先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是先天性畸形中最常见的一类疾病,约占各种先天畸形疾病的28%[1],全球范围内CHD的患病率约为8‰[2-5]。这类特殊且复杂的疾病,大多需要在体外循环下完成手术治疗。
胃肠道是体外循环中极易受累的靶器官[6-10],胃肠道也一直被认为是脓毒症及多器官功能障碍的“发动机”[11-12]。目前,关于小儿心脏体外循环术后胃肠道损伤的发病率及其对预后的影响还认识不足。本研究采用2012年欧洲重症医学会(European Society of Intensive Care Medicine,ESICM)关于急性胃肠损伤(acute gastrointestinal injury,AGI)诊疗指南[13]的定义,通过对患儿围心脏手术期腹内压、消化道临床症状及其他临床资料的收集,了解小儿心脏体外循环术后AGI的发生率及其对预后的影响,探索AGI的危险因素及早期预警指标,以期早期识别及诊断AGI,为防治CHD体外循环术后患儿AGI及改善患儿结局提供理论基础。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
纳入2020年12月—2021年12月四川大学华西医院儿童重症监护病房(pediatric intensive care unit,PICU)收治的经体外循环心脏手术患儿。纳入标准:(1)年龄<14岁;(2)经体外循环心脏手术;(3)术前胃肠道功能正常;(4)无膀胱压测量禁忌证;(5)患儿监护者知情同意。根据2012年ESICM关于AGI的诊断标准,将患儿分为AGI组和非AGI组。
1.2 研究方法
本研究为前瞻性观察性研究,收集患儿一般资料、围手术期(手术前、入ICU时、入ICU 12 h、入ICU 24 h)的腹内压、手术相关资料、术后器官功能及预后相关资料并进行分析。
AGI分级:根据2012年ESICM发布的AGI诊断标准[13],将AGI分为4级:Ⅰ级,有胃肠道功能障碍或衰竭风险:胃肠道功能部分损伤,病因明确,暂时且自限,如术后恶心呕吐、肠鸣音消失;Ⅱ级,胃肠功能障碍:胃肠道消化和吸收功能不能满足机体需求,如胃轻瘫伴大量胃潴留或反流、下消化道麻痹、腹泻、腹高压(Intra-abdominal pressure,IAH)Ⅰ级、胃内容物或大便有肉眼可见的血性物质、喂养不耐受;Ⅲ级,胃肠功能衰竭:胃肠功能丧失,如喂养不耐受持续无改善、持续胃肠道麻痹、肠扩张、IAH Ⅱ级;Ⅳ级,胃肠功能衰竭并伴远隔器官功能障碍:AGI发展成为直接危及生命的状态,如肠缺血坏死、消化道出血致血流动力学不稳定。
因本研究心脏外科术后死亡率低,我们参照其他类似研究,将综合不良结局[14]作为结局指标之一,其定义为出现以下任意1项:死亡、循环机械辅助、心脏骤停、急性肾损伤、急性肝损伤、高乳酸血症(>5 mmol/L)。
血管活性药物评分(vasoactive-inotropic score,VIS)[15],计算方法为VIS=多巴胺[μg/(kg·min)]+多巴酚丁胺[μg/(kg·min)]+10×米力农[μg/(kg·min)]+100×肾上腺素[μg/(kg·min)]+100×去甲肾上腺素[μg/(kg·min)]+10000×垂体后叶素[μnits/(kg·min)]。VIS评分每小时记录1次,本研究选用术中(VISmax)及术后24 h VIS(VIS 24max)最大值来表示。
低心排血量综合征定义[16]:心脏指数<2.0 L/(min·m2),常伴以下表现:低血压[平均动脉压<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)],心动过速(心率>90次/min),少尿[尿量<1 mL/(kg·h)],代谢性酸中毒(pH<7.4,乳酸>3.0 mol/L,碱剩余<–2 mmol/L),混合静脉血氧饱和度<65%,皮肤苍白、潮湿,肢体末梢湿冷,肺淤血,低氧血症。
感染:参照2013年国际儿科脓毒症共识[17]诊断。
先天性心脏病手术风险分级评分(The risk adjustment in congenital heart surgery-1,RACHS-1)[18]是目前最常用的CHD外科手术难度分级方法,共有6个级别,级别越高难度越大。
1.3 统计学分析
采用SPSS 26.0软件进行数据分析和处理。对所有数据均先进行正态性检验和方差齐性检验,正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)描述,组间比较采用两独立样本t检验;非正态分布计量资料使用中位数(上下四分位数)[M(P25,P75)]描述,组间比较采用秩和检验。计数资料以百分比表示,两组间比较采用χ2检验。分组变量组内比较采用单因素方差分析。以受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价围手术期危险因素对AGI的诊断效能。采用单因素和多因素logistic回归模型分析小儿心脏术后AGI及术后综合不良结局的危险因素。检验水准α=0.05。
1.4 伦理审查
本研究已通过四川大学华西医院医学伦理委员会审查,编号:2020年审(547)号。
2 结果
2.1 患者一般资料
共纳入137例患儿,其中女69例(50.4%)、男68例(49.6%),中位年龄20.0(6.0,43.0)个月,体重10.0(6.7,14.3)kg。RACHS-1评分2级97例(70.8%),3级39例(28.5%),4级1例(0.8%)。
小儿心脏外科术后AGI发生率为43.79%(60/137),AGIⅠ级12例(20.00%)、Ⅱ级43例(71.67%)、Ⅲ级3例(5.00%)、Ⅳ级2例(3.33%)。AGI组和非AGI组患者的体重(P=0.004)、性别(P=0.002)及RACHS-1分级(P=0.001)差异有统计学意义,而年龄差异无统计学意义[23.0(7.0,57.0)个月vs. 13.0(6.0,36.5)个月,P=0.133]。
2.2 小儿心脏体外循环术后AGI与预后
AGI组综合不良结局、低心排血量综合征、感染并发症发生率较非AGI组高,且AGI组VIS、机械通气时间、住ICU时间及住院时间高于或长于非AGI组,差异均有统计学意义(P<0.001);见表1。

2.3 小儿心脏体外循环术后综合不良结局的危险因素
单因素logistic回归分析显示,RACHS-1、体外循环时间、机械通气时间、VIS 24max、低心排血量综合征、感染和AGI与术后综合不良结局有关(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,AGI是综合不良结局的独立危险因素[OR=3.191,95%CI(1.187,8.579),P=0.021];见表2。

2.4 小儿心脏体外循环术后AGI的危险因素
单因素logistic回归分析显示,体重、性别、RACHS-1、术前腹内压、体外循环时间、术中乳酸和VIS与术后AGI有关(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,体重[OR=0.930,95%CI(0.871,0.992),P=0.028]、男性[OR=2.401,95%CI(1.051,5.488),P=0.038]、体外循环时间[OR=1.012,95%CI(1.003,1.021),P=0.007]及术中VIS[OR=1.101,95%CI(1.018,1.191),P=0.016]是小儿心脏外科术后发生AGI的独立预测因素;见表3。

ROC曲线分析提示,术中VIS>10.5分(曲线下面积为0.760,P<0.001)、体外循环时间>96.5 min(曲线下面积为0.744,P<0.001)患者发生术后AGI的可能性更大;见表4。

3 讨论
小儿CHD其疾病本身及围手术期相关并发症(AGI、急性肾损伤、急性肝损伤等)均会给患儿及其家庭带来沉重的负担。本研究发现小儿心脏外科术后AGI的发生率为43.79%。这一结果与其他重症儿童,如腹部本身疾病及重症感染等合并AGI几率(14.1%~58.5%)类似[19-21]。有研究表明,成人心脏外科术后合并严重消化道并发症如胰腺炎、肠缺血坏死等[22-27]的发生率为0.5%~5.5%,合并AGI的发生率为67.3%[28]。总之,小儿心脏外科术后AGI的发生并非少见,应该引起临床足够的重视。
本研究发现,AGI与心脏外科术后患儿的不良预后密切相关,AGI患儿术后临床恢复更困难,这与其他报道重症儿童AGI与预后关系的研究结果类似:张妮等[21]发现合并AGI的患儿全身炎症反应及感染更重、住院时间更长;李土凤等[19]通过回顾性研究发现重症患儿AGI级别越高死亡风险越大,预后越差。不仅如此,本研究进一步提示AGI是术后综合不良结局的独立危险因素。我们推测,一方面临床结局差的患儿病情更重,受累的脏器更多,而胃肠道又是重症患儿易受累的靶器官之一,因此术后恢复不顺利的患儿可直接引起AGI;另一方面,胃肠道损伤会导致肠道屏障功能障碍、细菌移位感染的发生;当存在IAH时,可导致肾脏流出压力升高,肾灌注压降低,并且造成肠道淋巴及静脉回流受阻;下腔静脉及心脏受压,使得心脏前负荷及心肌肉收缩力降低,心输出量减少等。因此,AGI可能进一步阻碍患儿的恢复。总之,临床上应高度重视小儿心脏外科术后AGI的发生,早期识别和处理AGI对患儿的预后至关重要。
心脏外科术后AGI的发生可能也和体外循环有密切关系。多项研究[29-30]表明,体外循环时胃肠道处于低氧、低灌注及应激状态,加之缺血-再灌注损伤、全身炎症反应及围术期使用较大量血管活性药物等,可使肠上皮损伤、屏障功能障碍、通透性改变、内毒素血症及细菌移位等。本研究也发现大剂量的术中血管活性药物的使用及长时间的体外循环是术后AGI发生的独立预测因素。成人心脏外科术后AGI的相关研究[28]也提示AGI的诊断通常在术后3 d左右确立,这可能和心脏外科术后大多数患者在术后需要机械通气有关。这一延迟诊断无疑干扰了临床对AGI的准确观察和判断。因此,AGI的预测具有十分重要的临床意义。根据本研究结果,对于术中VIS>10.5分、体外循环时间>96.5 min的患儿,术后应高度警惕AGI的发生。对于此类患儿,术后应加强胃肠道功能相关监测,同时积极纠正及维护心脏等其他脏器功能,以期改善患儿整体预后。近年来,探索血浆生物标志物及肠道微生态用于胃肠道损伤早期预警的研究[30-42]越来越多,且证实其与预后亦密切相关。血浆生物标志物(肠脂肪酸结合蛋白、D-乳酸、瓜氨酸、内毒素等)及肠道微生态在心脏外科术后胃肠道损伤功能评价方面具有良好的应用前景,对其深入的研究有助于我们进一步明确术后AGI的发生机制,从而更好地预防其发生。
综上所述,心脏外科术后患儿常合并AGI,此类患儿不仅临床恢复更困难,且预后不良的可能性更大。体外循环时间长及术中大剂量血管活性药物可预测术后AGI的发生,对于此类AGI高危患儿应加强术后监测,以期早期发现、诊断和治疗,改善患儿预后。未来,希望有更多的研究致力于小儿危重症AGI早期预警指标的探索。
利益冲突:无。
作者贡献:汪守平及曾佳蓉负责数据录入;汪守平负责查阅文献、数据整理及文章撰写;邓丽静负责文章内容调整、语言修改及润色;罗书画负责文章总体设想和构思。
先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是先天性畸形中最常见的一类疾病,约占各种先天畸形疾病的28%[1],全球范围内CHD的患病率约为8‰[2-5]。这类特殊且复杂的疾病,大多需要在体外循环下完成手术治疗。
胃肠道是体外循环中极易受累的靶器官[6-10],胃肠道也一直被认为是脓毒症及多器官功能障碍的“发动机”[11-12]。目前,关于小儿心脏体外循环术后胃肠道损伤的发病率及其对预后的影响还认识不足。本研究采用2012年欧洲重症医学会(European Society of Intensive Care Medicine,ESICM)关于急性胃肠损伤(acute gastrointestinal injury,AGI)诊疗指南[13]的定义,通过对患儿围心脏手术期腹内压、消化道临床症状及其他临床资料的收集,了解小儿心脏体外循环术后AGI的发生率及其对预后的影响,探索AGI的危险因素及早期预警指标,以期早期识别及诊断AGI,为防治CHD体外循环术后患儿AGI及改善患儿结局提供理论基础。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
纳入2020年12月—2021年12月四川大学华西医院儿童重症监护病房(pediatric intensive care unit,PICU)收治的经体外循环心脏手术患儿。纳入标准:(1)年龄<14岁;(2)经体外循环心脏手术;(3)术前胃肠道功能正常;(4)无膀胱压测量禁忌证;(5)患儿监护者知情同意。根据2012年ESICM关于AGI的诊断标准,将患儿分为AGI组和非AGI组。
1.2 研究方法
本研究为前瞻性观察性研究,收集患儿一般资料、围手术期(手术前、入ICU时、入ICU 12 h、入ICU 24 h)的腹内压、手术相关资料、术后器官功能及预后相关资料并进行分析。
AGI分级:根据2012年ESICM发布的AGI诊断标准[13],将AGI分为4级:Ⅰ级,有胃肠道功能障碍或衰竭风险:胃肠道功能部分损伤,病因明确,暂时且自限,如术后恶心呕吐、肠鸣音消失;Ⅱ级,胃肠功能障碍:胃肠道消化和吸收功能不能满足机体需求,如胃轻瘫伴大量胃潴留或反流、下消化道麻痹、腹泻、腹高压(Intra-abdominal pressure,IAH)Ⅰ级、胃内容物或大便有肉眼可见的血性物质、喂养不耐受;Ⅲ级,胃肠功能衰竭:胃肠功能丧失,如喂养不耐受持续无改善、持续胃肠道麻痹、肠扩张、IAH Ⅱ级;Ⅳ级,胃肠功能衰竭并伴远隔器官功能障碍:AGI发展成为直接危及生命的状态,如肠缺血坏死、消化道出血致血流动力学不稳定。
因本研究心脏外科术后死亡率低,我们参照其他类似研究,将综合不良结局[14]作为结局指标之一,其定义为出现以下任意1项:死亡、循环机械辅助、心脏骤停、急性肾损伤、急性肝损伤、高乳酸血症(>5 mmol/L)。
血管活性药物评分(vasoactive-inotropic score,VIS)[15],计算方法为VIS=多巴胺[μg/(kg·min)]+多巴酚丁胺[μg/(kg·min)]+10×米力农[μg/(kg·min)]+100×肾上腺素[μg/(kg·min)]+100×去甲肾上腺素[μg/(kg·min)]+10000×垂体后叶素[μnits/(kg·min)]。VIS评分每小时记录1次,本研究选用术中(VISmax)及术后24 h VIS(VIS 24max)最大值来表示。
低心排血量综合征定义[16]:心脏指数<2.0 L/(min·m2),常伴以下表现:低血压[平均动脉压<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)],心动过速(心率>90次/min),少尿[尿量<1 mL/(kg·h)],代谢性酸中毒(pH<7.4,乳酸>3.0 mol/L,碱剩余<–2 mmol/L),混合静脉血氧饱和度<65%,皮肤苍白、潮湿,肢体末梢湿冷,肺淤血,低氧血症。
感染:参照2013年国际儿科脓毒症共识[17]诊断。
先天性心脏病手术风险分级评分(The risk adjustment in congenital heart surgery-1,RACHS-1)[18]是目前最常用的CHD外科手术难度分级方法,共有6个级别,级别越高难度越大。
1.3 统计学分析
采用SPSS 26.0软件进行数据分析和处理。对所有数据均先进行正态性检验和方差齐性检验,正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)描述,组间比较采用两独立样本t检验;非正态分布计量资料使用中位数(上下四分位数)[M(P25,P75)]描述,组间比较采用秩和检验。计数资料以百分比表示,两组间比较采用χ2检验。分组变量组内比较采用单因素方差分析。以受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价围手术期危险因素对AGI的诊断效能。采用单因素和多因素logistic回归模型分析小儿心脏术后AGI及术后综合不良结局的危险因素。检验水准α=0.05。
1.4 伦理审查
本研究已通过四川大学华西医院医学伦理委员会审查,编号:2020年审(547)号。
2 结果
2.1 患者一般资料
共纳入137例患儿,其中女69例(50.4%)、男68例(49.6%),中位年龄20.0(6.0,43.0)个月,体重10.0(6.7,14.3)kg。RACHS-1评分2级97例(70.8%),3级39例(28.5%),4级1例(0.8%)。
小儿心脏外科术后AGI发生率为43.79%(60/137),AGIⅠ级12例(20.00%)、Ⅱ级43例(71.67%)、Ⅲ级3例(5.00%)、Ⅳ级2例(3.33%)。AGI组和非AGI组患者的体重(P=0.004)、性别(P=0.002)及RACHS-1分级(P=0.001)差异有统计学意义,而年龄差异无统计学意义[23.0(7.0,57.0)个月vs. 13.0(6.0,36.5)个月,P=0.133]。
2.2 小儿心脏体外循环术后AGI与预后
AGI组综合不良结局、低心排血量综合征、感染并发症发生率较非AGI组高,且AGI组VIS、机械通气时间、住ICU时间及住院时间高于或长于非AGI组,差异均有统计学意义(P<0.001);见表1。

2.3 小儿心脏体外循环术后综合不良结局的危险因素
单因素logistic回归分析显示,RACHS-1、体外循环时间、机械通气时间、VIS 24max、低心排血量综合征、感染和AGI与术后综合不良结局有关(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,AGI是综合不良结局的独立危险因素[OR=3.191,95%CI(1.187,8.579),P=0.021];见表2。

2.4 小儿心脏体外循环术后AGI的危险因素
单因素logistic回归分析显示,体重、性别、RACHS-1、术前腹内压、体外循环时间、术中乳酸和VIS与术后AGI有关(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,体重[OR=0.930,95%CI(0.871,0.992),P=0.028]、男性[OR=2.401,95%CI(1.051,5.488),P=0.038]、体外循环时间[OR=1.012,95%CI(1.003,1.021),P=0.007]及术中VIS[OR=1.101,95%CI(1.018,1.191),P=0.016]是小儿心脏外科术后发生AGI的独立预测因素;见表3。

ROC曲线分析提示,术中VIS>10.5分(曲线下面积为0.760,P<0.001)、体外循环时间>96.5 min(曲线下面积为0.744,P<0.001)患者发生术后AGI的可能性更大;见表4。

3 讨论
小儿CHD其疾病本身及围手术期相关并发症(AGI、急性肾损伤、急性肝损伤等)均会给患儿及其家庭带来沉重的负担。本研究发现小儿心脏外科术后AGI的发生率为43.79%。这一结果与其他重症儿童,如腹部本身疾病及重症感染等合并AGI几率(14.1%~58.5%)类似[19-21]。有研究表明,成人心脏外科术后合并严重消化道并发症如胰腺炎、肠缺血坏死等[22-27]的发生率为0.5%~5.5%,合并AGI的发生率为67.3%[28]。总之,小儿心脏外科术后AGI的发生并非少见,应该引起临床足够的重视。
本研究发现,AGI与心脏外科术后患儿的不良预后密切相关,AGI患儿术后临床恢复更困难,这与其他报道重症儿童AGI与预后关系的研究结果类似:张妮等[21]发现合并AGI的患儿全身炎症反应及感染更重、住院时间更长;李土凤等[19]通过回顾性研究发现重症患儿AGI级别越高死亡风险越大,预后越差。不仅如此,本研究进一步提示AGI是术后综合不良结局的独立危险因素。我们推测,一方面临床结局差的患儿病情更重,受累的脏器更多,而胃肠道又是重症患儿易受累的靶器官之一,因此术后恢复不顺利的患儿可直接引起AGI;另一方面,胃肠道损伤会导致肠道屏障功能障碍、细菌移位感染的发生;当存在IAH时,可导致肾脏流出压力升高,肾灌注压降低,并且造成肠道淋巴及静脉回流受阻;下腔静脉及心脏受压,使得心脏前负荷及心肌肉收缩力降低,心输出量减少等。因此,AGI可能进一步阻碍患儿的恢复。总之,临床上应高度重视小儿心脏外科术后AGI的发生,早期识别和处理AGI对患儿的预后至关重要。
心脏外科术后AGI的发生可能也和体外循环有密切关系。多项研究[29-30]表明,体外循环时胃肠道处于低氧、低灌注及应激状态,加之缺血-再灌注损伤、全身炎症反应及围术期使用较大量血管活性药物等,可使肠上皮损伤、屏障功能障碍、通透性改变、内毒素血症及细菌移位等。本研究也发现大剂量的术中血管活性药物的使用及长时间的体外循环是术后AGI发生的独立预测因素。成人心脏外科术后AGI的相关研究[28]也提示AGI的诊断通常在术后3 d左右确立,这可能和心脏外科术后大多数患者在术后需要机械通气有关。这一延迟诊断无疑干扰了临床对AGI的准确观察和判断。因此,AGI的预测具有十分重要的临床意义。根据本研究结果,对于术中VIS>10.5分、体外循环时间>96.5 min的患儿,术后应高度警惕AGI的发生。对于此类患儿,术后应加强胃肠道功能相关监测,同时积极纠正及维护心脏等其他脏器功能,以期改善患儿整体预后。近年来,探索血浆生物标志物及肠道微生态用于胃肠道损伤早期预警的研究[30-42]越来越多,且证实其与预后亦密切相关。血浆生物标志物(肠脂肪酸结合蛋白、D-乳酸、瓜氨酸、内毒素等)及肠道微生态在心脏外科术后胃肠道损伤功能评价方面具有良好的应用前景,对其深入的研究有助于我们进一步明确术后AGI的发生机制,从而更好地预防其发生。
综上所述,心脏外科术后患儿常合并AGI,此类患儿不仅临床恢复更困难,且预后不良的可能性更大。体外循环时间长及术中大剂量血管活性药物可预测术后AGI的发生,对于此类AGI高危患儿应加强术后监测,以期早期发现、诊断和治疗,改善患儿预后。未来,希望有更多的研究致力于小儿危重症AGI早期预警指标的探索。
利益冲突:无。
作者贡献:汪守平及曾佳蓉负责数据录入;汪守平负责查阅文献、数据整理及文章撰写;邓丽静负责文章内容调整、语言修改及润色;罗书画负责文章总体设想和构思。