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【醉仁心胸】冠状动脉旁路移植术患者的红细胞输注与术后感染:胸外科医师学会成人心脏外科数据库分析

 书道行 2022-10-02 发布于北京
编译:蓝海珍 仇健华 审校:董榕

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上海交通大学医学院附属瑞金医院北部院区麻醉科图片

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冠状动脉旁路移植术(Coronary artery bypass grafting,CABG)是最常见的心脏外科手术,其中多达三分之一的患者输注了红细胞(RBC)。红细胞输注是否会增加冠状动脉旁路移植术后医疗保健相关感染(health care-associated infection,HAI)的风险目前尚不清楚,最近《Anesthesia and Analgesia》杂志上发表了一篇观察性队列研究,探讨了这一问题。
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研究假设是术中RBC输注与术后HAI发生率增加独立相关。作者将术中RBC输注作为危险因素,因为它发生在术后HAI之前。其次,作者假设术中输注RBC将不成比例地增加围手术期高发病率和死亡率患者的HAI风险。
方法
研究人群
马里兰大学巴尔的摩分校的机构审查委员会确定,这项研究不是人类主题研究,给予其豁免地位,免除了书面知情同意的要求。通过参与者用户文件研究项目,使用国家胸外科医生协会(STS)成人心脏手术数据库识别了2017年7月1日至2019年6月30日期间接受单独CABG手术(伴或不伴CPB)的患者。排除年龄<18岁或>90岁,急诊手术,在住院期间接受体外膜肺氧合或心室辅助装置,术前存在免疫抑制的患者。
研究变量和定义:
所有患者的人口统计学资料、合并症、STS预测的发病率或死亡率(PROMM)评分(来自人口统计学、合并症、术前实验室和心超值、药物、冠状动脉解剖和血流动力学状态)、术前化验值、术前抗血小板药物的使用、术中和输血细节从STS成人心脏手术数据库中提取。所有定义均根据STS数据库2.9版本进行定义。
研究暴露因素:
术中输注RBC是研究关注的暴露因素。之所以选择术中时间,是因为它可以明确地建立RBC输注和术后HAI之间的时间关系。作者将术中输注的RBC单位数(0、1、2、3或4+单位)指定为分类变量,来说明研究的主要结果与输注的RBC单位数之间潜在的非线性关系。虽然术后输注RBC也可能增加HAI的风险,但在STS数据库中无法确定术后RBC输注的时间,因此,未将其纳入主要关注的暴露因素。
研究终点:
主要研究终点是住院期间复合的HAI结果,包括肺炎、脓毒症和所有手术部位的感染(深部和浅部)。STS数据库2.9版中没有中心静脉导管相关性血流感染(CLABSI)和艰难梭菌感染。其次,评估主要的HAI作为一个结果。对于主要的HAI,排除了手术部位的浅表感染。STS成人心脏外科数据库版本2.9使用的特定HAI定义在表1的补充内容中。
统计分析
在数据分析之前制定统计分析计划,见补充材料(http://links./AA/D824)。当STS提供了如何估算缺失数据的指南(如血肌酐和肌酐)时,对缺失数据进行估算。3.2%的患者因研究数据缺失而退出分析队列,其余患者进行了完整的病例分析。
根据患者术中接受的红细胞输注量对患者进行分层。连续变量根据正态性采用平均值±标准差或中位数(四分位数间距)表示。分类变量用数量和百分比表示。采用方差分析(正态分布变量)、Kruskal-Wallis检验(偏态变量)和χ2检验(分类变量)对患者特征和手术细节进行多组比较。使用Mantel-Haenzsel趋势检验比较红细胞输注组之间未调整的HAI率。
创建有向无环图(directed acyclic graph,DAG)以概述术中红细胞输注和术后HAI之间的潜在关系(补充数据内容,图1,http:// links.lwww.com/AA/D824)。基于生物学合理性,将混杂因素和surrogate混杂因素添加到DAG中。利用DAG中的信息,我们创建了一个混合效应逻辑回归模型,在该模型中,我们调整了STS PROMM、术前红细胞压积、首次住院期间术后红细胞输注(0、1、2、3或4+单位)、首次住院期间血小板输注(0、1或2+单位)、首次住院期间新鲜冰冻血浆输注(是/否)、首次住院期间冷沉淀输注(有/否)、适当的抗生素时机、双侧乳内动脉获取、获取静脉类型(无、开放/两者或内镜/供体),获取动脉导管类型(无、开放/两者或内镜)、正中胸骨切开术、体外循环使用、手术持续时间、延迟的胸骨闭合和任何原因的再次手术。医院采用随机截距建模,以说明潜在的聚类。
通过在主要混合模型中添加这两个变量的相互作用项,进行二次分析,以确定术中红细胞输注组和STS PROMM(连续变量)之间是否存在交互作用。为了更好地理解这种交互作用,使用R中“ggeffects”包中的“ggpredict”函数,从二次混合模型中计算HAI的预测概率,以估计STS PROMM值对每个术中红细胞输注组HAI的影响。对于这些计算,连续协变量保持在平均值(手术持续时间为237.7分钟,血细胞比容为39.7%),分类协变量保持参考值(协变量患病率为“否”)。然后,绘制了HAI的预测概率图,每个术中红细胞输注组沿着x轴的STS-PROMM值的单独线,以检查术中RBC输注的效果是否在STS-PROMM水平上一致。
使用SPSS 26.0版(IBM公司)和RStudio 1.3.1056版(RStudioPBC)进行数据管理和统计分析。所有统计检验均报告为双尾检验,P值<0.05为差异有统计学意义。根据《加强流行病学观察性研究报告》(STROBE)指南报告研究结果。
结果
1076家医院中有374974名患者符合研究纳入标准。其中,362954人被纳入分析,12020人(3.2%)因数据缺失而被排除(图1)。表1列出了患者特征。共有59578名患者(16.4%)接受了术中RBC输注,116186名患者(32.0%)接受了术中或术后RBC输注。在接受术中RBC输注的患者中,45364名(76.1%)接受了1或2个单位RBC。在住院期间接受RBC输注的患者中,71476名(61.5%)接受了1或2个单位RBC。接受术中RBC输注的患者年龄较大,非白人患者更常见。此外,他们的体重也更低,合并症更多、血细胞比容更低、P2Y12抑制剂使用更多、体外循环使用更频繁、STS-PROMM更高、再次手术更多。
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表2显示了输注RBC和未输注RBC患者未调整的HAI发生率。术中接受RBC输注患者的HAI发生率为6.9%,而未接受RBC输注患者的HAI发生率为3.2%。所有HAI,包括肺炎、脓毒症、胸骨深部伤口感染和所有手术部位感染,在术中输注RBC的患者中更为常见,随着更多RBC的输注,未调整的风险逐渐增加(趋势χ2检验均P<0.001)。
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表3显示了主要多变量混合模型逻辑回归的结果。在控制了预先确定的协变量后,术中RBC输注仍然与HAI的发生有关(P=0.001)。具体而言,与术中未接受RBC的患者相比,术中接受1、2、3和4+单位RBC治疗的患者HAI调整后的优势比(OR)分别为1.11(95%CI,1.03-1.20;P=0.005),1.13(95%CI,1.05-1.21;P<0.001),1.15(95%CI,1.04-1.27;P=0.008)和1.14(95%可信区间,1.02-1.27;P=0.020)。全混合模型结果显示在补充材料表2中,http://links./AA/D824.
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在二次分析中,混合模型分析显示,术中RBC单位组和STS-PROMM之间的相互作用显著(P<0.001)。图2直观地显示了通过STS PROMM绘制的术中各单位RBC组预测HAI概率的相对增加。STS PROMM对术后HAI的相对风险增加不同,STS PROMM值较低时,术中接受RBC输注会增加HAI的相关风险。例如,二级模型发现,低风险患者(例如,STS-PROMM=5%)仅接受1个单位RBC输注时,与未接受RBC输注的低风险患者相比,HAI风险高30%,而风险较高的患者(例如,STS-PROMM=20%)输注1单位RBC时与未接受RBC输注的高危患者相比仅增加5%的HAI风险。
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结论
术中输血与冠状动脉搭桥手术患者的医疗相关性感染增加有关。未来的研究应该探索减少红细胞输血是否有助减少术后感染。
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点评:
虽然输注RBC可以挽救严重贫血患者的生命,但已有的研究证明它与多种临床不良结局有关,包括心肌梗死、卒中、深静脉血栓形成和住院时间的延长。在非心脏手术患者(包括胃肠手术和骨科手术患者)中的研究表明,RBC输注与术后感染相关。在这项对美国超36万例CABG患者进行的观察队列研究中,作者发现术中输注RBC与HAI风险增加独立相关,根据输注的RBC单位数量,患HAI的几率增加11%至15%。
输血相关不良反应的产生机制中最为重要的是输血相关免疫抑制,通常是由供体白细胞在受体中的移植物抗宿主样现象。即使输注去白红细胞,每单位RBC仍含有多达100万个供体白细胞。其他免疫抑制机制包括对受损、输注RBC的吞噬作用增加而导致的巨噬细胞消耗,以及输注RBC直接抑制巨噬细胞的功能。
对于CABG手术患者有多种因素可导致RBC输注,包括术前贫血、血液稀释和出血。贫血和输注RBC均与术后并发症相关,因此临床医生往往面临着是输血还是接受最低血红蛋白浓度的困境。面对这种临床困境,血液管理的概念日益受到重视。手术患者的血液管理包括术前贫血治疗、最大限度减少手术失血、限制性输血、减少创面血管切开和减轻贫血对机体的不良影响等。多种血液管理干预措施已被证明在减少心脏手术患者的红细胞输注方面是安全和有效的,例如使用抗纤溶药物、术野自体全血收集和回输,以及在CPB开始前自体采血。
该研究也有其局限性。首先,这是观察性研究,不能排除不完全风险调整的可能性。例如,输注更多RBC的患者可能存在更多的终末期肾病。第二,RBC在美国并不是普遍去白细胞的,作者也不清楚哪些患者接受了去白红细胞。第三,无法识别一些在STS数据库中没有记录的HAIs,如导尿管相关的尿路感染和艰难梭菌感染。因此需要更强有力的研究证据使临床医师意识到RBC输注的不良影响。同时临床研究的意义在于改善临床实践的预后,所以未来的前瞻性研究可以探索多模式血液管理策略是否可以减少RBC输注和随后的医源性感染。

编译:蓝海珍 仇健华

审校:董榕

原始文献

Mazzeffi Michael A,Holmes Sari D,Taylor Bradley et al. Red Blood Cell Transfusion and Postoperative Infection in Patients Having Coronary Artery Bypass Grafting Surgery: An Analysis of the Society of Thoracic Surgeons Adult Cardiac Surgery Database.[J] .Anesth Analg, 2022, 135: 558-566.

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仅供医学专业人士参考

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