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从康复期运动耐量看未输血患者在心脏手术后的最低可接受血红蛋白水平

 REDPHARM

2019-04-02

输注异体血液制品是心脏外科手术中的常见疗法。但近年来,越来越多的证据表明:输血可能会增加心脏手术后的发病率和死亡率。迄今为止,还没有心脏手术期间和术后输血的触发阈值(如血红蛋白水平)方面的确切证据。美国胸外科医师学会和心血管麻醉医师学会发布的一份文件指出:输血仅对低于6g/dL的血红蛋白水平来说是必须的。具体输不输血取决于患者临床状态,血红蛋白水平高达10g/dL的患者也有可能需要输血。

目前只有少数研究探讨了开放性或限制性输血政策对危重患者及心脏外科手术预后的影响。一般认为,术后可以接受7-8g/dL的血红蛋白水平,不会增加发病率和死亡率。最近的一项研究表明,心脏手术后采用限制性输血策略(维持红细胞比容在24%)和更开放的策略(维持红细胞比容在30%)的结果没有差异。

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然而,限制性输血的建议在临床实践中并没有被普遍接受。最近一项对美国近25000名冠状动脉旁路移植患者的调查发现,不同医院之间存在很大差异,输血率范围从50%到100%不等。78.5%的男性和93.6%的女性患者在住院期间都接受了异体输血。

除了早期发病率和死亡率之外,其他因素也可能会指导输血决策过程。心脏手术后,患者需要恢复到可接受的功能状态,才能通过综合的康复措施来恢复正常生活。而严重贫血会通过限制患者的运动耐受力干扰这一过程,尤其是在出院后的早期。本研究探讨了心脏手术后未输血患者的运动耐受力,旨在确定血红蛋白水平与运动耐受力之间的关系,以确定一个不会降低运动耐受力的血红蛋白浓度下限。研究的第二个目的是调查入院时不同血红蛋白水平条件下康复计划诱导的运动耐受力变化。

试验方法

本研究的研究人群为172名患者,是两家意大利心脏外科医院和两家康复医院在某个时间段内的心脏手术患者。他们的共同特点是:18岁以上,在医院的体外循环心脏外科手术期间未接受输血,随后在一家康复医院接受了康复计划,且在康复医院期间也没有接受过输血;在康复医院入院第四天和出院前,均采用6分钟步行试验测量运动耐力。

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为每个患者记录以下数据:

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试验结果

在研究期间,从2家康复医院查询了422名患者的数据,排除37例入院时未接受6分钟步行试验的患者,原因包括运动功能受损、下肢手术伤口问题、患者不合作或其它技术问题。剩下的385名患者中,213名患者在外科住院期间接受了输血,因此被排除在研究人群之外。剩下的172名未经输血的患者构成了研究人群。

收集入院和出院时所有患者的6分钟步行试验结果(单位:米):入院时为298±100,出院时显著改善至431±90。入院时,50名患者(29%)的血红蛋白水平低于10 g/dL,122名患者的血红蛋白水平在10g/dL以上。前者在6分钟步行试验中的表现明显(p=0.007)低于后者(分别为258±106和306±101米)。正常康复期结束时,这一差别几乎被抹平了。出院时的6分钟步行试验结果与年龄、入院时的白蛋白、术后住院时间和慢性阻塞性肺病相关,与入院时的血红蛋白水平无关。

入院时6分钟步行试验表现不佳的患者(血红蛋白水平低于10 g/dL;下图粉红色区域),在出院时完全恢复。这些患者康复计划的时间(平均27天)略长于入院时血红蛋白水平较高的患者(平均23天)(下图灰色区域):

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图:无输血患者入院(蓝线)和出院(绿线)时的运动耐受力试验结果。在血红蛋白低于10 g/dL(粉红色区域)时,该结果取决于血红蛋白水平,当血红蛋白高于10 g/dL(灰色区域)时,该结果与血红蛋白水平无关

考虑到血红蛋白水平与试验结果的非线性关系,研究人员用10 g/dL作为临界值进行了划分,建立了多变量线性回归模型。年龄、性别、白蛋白浓度和血红蛋白水平都是入院时6分钟步行试验的独立预测因子(表1)。出院时,独立预测因子只剩下年龄和白蛋白浓度两项了(表2)。

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表1:入院时6分钟步行试验结果的多变量线性回归分析

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表2:出院时6分钟步行试验结果的多变量线性回归分析

建议本研究的主要发现为如下:

1. 对于未输血的患者,在血红蛋白低于10 g/dL时,6分钟步行试验结果取决于血红蛋白水平,血红蛋白每降低1 g/dL,步行距离大约减少80米;

2. 康复计划结束时,血红蛋白水平完全得到恢复,与入院时的水平无关,且无需延长康复计划。

在入院时,未输血患者6分钟步行试验的结果依赖血红蛋白水平是正常的。这种关系可以用氧输送(DO2)/耗氧量(VO2)之间的关系来解释,6分钟行走距离代表的是耗氧量,血红蛋白浓度代表的是氧输送。氧输送在某个临界值以上,即可将耗氧量维持在某个固定的水平,若低于该临界值,耗氧量固定水平将难以维持,依赖于氧输送。研究发现,血红蛋白水平的该临界点为10g/dL左右。

研究结果表明,避免输血并接受术后8-10 g/dL的血红蛋白水平不会严重损害从手术医院出院后的运动耐受力。即使当血红蛋白值小于10g/dL时运动耐受力降低,6分钟步行试验的结果仍在可接受范围(200米以上),甚至血红蛋白水平仅为8.0-8.3g/dL的患者也是如此。更何况在康复医院出院时,6分钟步行试验的结果表明:运动耐受力能够完全恢复,完全与入院时的血红蛋白水平无关。

心脏手术中限制性输血策略的安全性以前曾在一些随机对照试验中讨论过。这些试验的结果变量是发病率和死亡率。Hajjar团队最近发现,在血红蛋白水平在8g/dL以上的未输血者术后30天内没有出现严重发病率或死亡率的增加。

严重贫血患者在临床常会出现疲劳、抑郁、心理机能衰退和运动耐受力差等现象。因此,在判断限制性输血政策对贫血的影响时,不应将观察结果局限于发病率和死亡率,而应将功能恢复数据纳入模型。有关心脏外科手术的其他研究中没有涉及功能恢复、运动耐受力和术后贫血的问题,而在骨科创伤领域却已有大量的研究。Lawrence团队披露了髋部骨折后步行距离对血红蛋白水平的依赖性。Cavenaghi团队的研究表明,血红蛋白水平是功能恢复不良的决定因素。他们在入院和出院时都做了6分钟步行试验,得出了与本文的研究类似的结果:运动耐受力与入院时的血红蛋白水平之间存在关联,但在康复期后这种关联消失了。

本研究的多变量分析表明:心脏手术后的运动耐受力取决于许多因素。主要决定因素是患者年龄和白蛋白浓度,二者都是康复医院入院和出院时6分钟步行试验结果的独立决定因素。年龄是体力的决定因素比较好理解,白蛋白浓度的作用就比较难解释了。研究人员猜测,白蛋白可能是患者营养状况的一个标志,因此与运动耐受力有关。术后血红蛋白水平代表的可能是手术风险、手术复杂性甚至患者术前健康状况。

研究人员尽可能将影响运动耐受力的主要因素(共病、术后并发症和住院时间)都纳入分析中,但无法排除结果变量可能受其它无法评估的因素影响的可能性,如心理状态、抑郁和患者意愿、及参与康复计划的动机。虽然此研究还是存在一些局限性,但它还是为医护人员和术后康复医师提供了有用的信息。心脏外科医院在打算采用限制性输血方案时,都会考虑三个问题:(1)是否接受患者的血红蛋白水平过低?(2)患者出院后的康复计划能否顺利实施?(3)是否只是将输血时间延迟到康复机构?

对于第一个问题,目前有足够的证据表明术后7-8g/dL的血红蛋白水平与心脏手术后院内发病率增加或死亡无关。本研究回答的是第二个问题:入院时血红蛋白低于10 g/dL时,其运动耐受力与血红蛋白水平高度关联,但不足以确定入院时的不良试验结果会阻碍或限制康复计划。相反,这些患者在康复期间会弥补他们在“氧气输送”上的不足,并最终达到与血红蛋白水平更高患者相同程度的运动耐受力。因此顺便也就解决了第三个问题:血红蛋白水平在8-10 g/dL的患者的术后贫血程度可被良好耐受,且只导致短暂的运动耐受力损害,因此无须在康复期给此类患者输血。


原文出处:

Postoperative A nemia and Exercise Tolerance After Cardiac Operations in Patients Without Transfusion: What Hemoglobin Level Is Acceptable?

Marco Ranucci, MD, Maria Teresa La Rovere, MD, Serenella Castelvecchio, MD, Roberto Maestri, MS, Lorenzo Menicanti, MD, Alessandro Frigiola, MD, Andrea Maria D’Armini, MD, Claudio Goggi, MD, Roberto Tramarin, MD, and Oreste Febo, MD

Department of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, ICU & Cardiac Surgery, IRCCS Policlinico San Donato, Milan;

Departments of Cardiology and Biomedical Engineering, Fondazione Salvatore Maugeri, IRCCS Istituto Scientifico di Montescano,

Montescano; Division of Cardiac Surgery, IRCCS Fondazione Policlinico San Matteo, Pavia; and Cardiac Rehabilitation Unit,

Fondazione Europea per la Ricerca Biomedica, Cernusco S/N, Milan, Italy