# 机械通气卒中患者限制性 versus 自由性氧饱和度目标与死亡率的关联:一项多中心回顾性倾向评分匹配分析

《Frontiers in Neurology》:Association of liberal versus restrictive oxygen saturation targets with mortality in mechanically ventilated stroke patients: a multicenter retrospective propensity-matched analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月19日 来源:Frontiers in Neurology 3.3

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  **摘要** **背景:** 机械通气卒中患者的最佳氧饱和度目标仍不明确。虽然限制性氧策略在普通重症监护中日益普及,但其对急性缺血性卒中(acute ischemic stroke, AIS)和脑出血(intracerebral hemorrhage, IC

  
**摘要**

**背景:** 机械通气卒中患者的最佳氧饱和度目标仍不明确。虽然限制性氧策略在普通重症监护中日益普及,但其对急性缺血性卒中(acute ischemic stroke, AIS)和脑出血(intracerebral hemorrhage, ICH)的影响尚不清楚。研究人员评估了机械通气最初48小时期间限制性与自由性氧饱和度目标与卒中患者短期死亡率之间的关联。

**方法:** 研究人员使用TriNetX数据库(2006–2026年)开展了一项多中心回顾性队列研究。纳入标准为:年龄≥18岁、具有卒中诊断、需要有创机械通气、并在通气最初48小时内记录有外周血氧饱和度(peripheral oxygen saturation, SpO?)数值的成年患者。研究人员根据早期氧饱和度目标将患者分层:限制性组(SpO? 92–96%)与自由性组(SpO? ≥97%)。在合并卒中队列以及预设的AIS和ICH亚组中,分别根据人口统计学特征、合并症和卒中严重程度进行倾向评分匹配(propensity score matching, PSM),以平衡人口统计学和临床协变量。主要结局为30天和90天全因死亡率。次要结局包括30天气管切开率和呼吸机相关性肺炎。采用Kaplan–Meier法和Cox比例风险模型进行时间-事件分析。p值设定为0.05。

**结果:** 在17,207例机械通气卒中患者中,匹配前2,366例接受限制性氧饱和度目标,14,841例接受自由性氧饱和度目标。经PSM后,每组各保留2,350例患者。最初48小时内限制性氧合与1个月(HR 1.13,95% CI 1.03–1.23;p = 0.008)和3个月(HR 1.11,95% CI 1.02–1.20;p = 0.014)的较高死亡率相关。在AIS中,限制性氧合同样与1个月(HR 1.26,95% CI 1.11–1.43)和3个月(HR 1.22,95% CI 1.08–1.37)的死亡率增加相关。在ICH中未观察到统计学显著的死亡率差异。限制性氧合与较低的30天气管切开率相关(8.5% vs. 13.1%;RR 0.653,p < 0.001),而呼吸机相关性肺炎无差异。

**结论:** 机械通气最初48小时内限制性氧饱和度目标可能与卒中患者较高的短期死亡率相关,这一关联主要由AIS组驱动。这些发现提示早期氧合策略可能具有卒中亚型特异性影响,并值得在以卒中为重点的随机试验中进行前瞻性评估。
# 机械通气卒中患者早期氧饱和度目标与预后:一项多中心回顾性倾向评分匹配研究的解读

## 一、研究背景与问题提出

卒中仍然是全球范围内导致死亡和长期残疾的首要原因。在急性缺血性卒中(acute ischemic stroke, AIS)或脑出血(intracerebral hemorrhage, ICH)患者中,部分患者因意识水平下降、气道保护能力丧失或呼吸衰竭而需要收入重症监护病房(intensive care unit, ICU)并接受机械通气。这类危重患者的预后不仅取决于原发脑血管损伤本身,还受到ICU治疗期间继发性获得性病理过程的影响,其中最常见的并发症包括血栓栓塞事件以及肺部感染性或炎症性疾病。

在机械通气患者中,持续氧滴定是常规治疗策略,以维持目标外周血氧饱和度(peripheral oxygen saturation, SpO?)。尽管预防低氧血症被普遍置于优先地位,但最佳SpO?上限目标仍然不确定。自由性饱和度目标可能用于最大化氧输送,并在生理应激期为患者提供感知上的安全边际。然而,在危重患者群体中,较高氧水平暴露与潜在危害相关,包括氧化应激和脑血管效应,理论上可能加重神经损伤。相反,限制性饱和度目标旨在限制潜在的氧相关毒性,但可能引发对脑组织氧输送不足的担忧,尤其是在存在低灌注风险脑组织或可存活缺血半暗带的急性脑血管病变患者中。

尽管SpO?滴定在神经重症监护中具有重要临床意义,但针对机械通气卒中患者的具体证据仍然有限。重要的是,AIS和ICH是两种截然不同的疾病过程,低氧血症风险与高氧暴露潜在危害之间的平衡可能因卒中亚型而异。在临床实践中,这种不确定性导致了氧合目标的大幅差异,即使在神经功能严重程度和呼吸支持需求相似的患者中也是如此。此外,现有关于机械通气卒中患者高氧与死亡率关联的研究常常受限于样本量较小,或缺乏对患者基线严重程度进行倾向评分匹配(propensity score matching, PSM)。

为填补这一空白,研究人员利用大型联邦电子健康记录网络开展了一项多中心回顾性队列研究,评估限制性与自由性氧饱和度范围与机械通气卒中患者死亡率之间的关联。通过倾向评分匹配减少混杂偏倚后,研究人员比较了短期随访期间的全因死亡率,并在AIS和ICH中进行了预设亚组分析。研究人员假设早期氧饱和度与机械通气卒中患者短期死亡率相关,且该关联在缺血性和出血性卒中之间存在差异。

## 二、研究设计与方法概述

本研究为一项多中心回顾性队列研究,数据来源于TriNetX研究网络(2006–2026年),该平台符合《健康保险携带与责任法案》(Health Insurance Portability and Accountability Act, HIPAA)隐私规则的去标识化标准。卒中诊断通过ICD-10-CM编码确定,机械通气通过现行程序术语(Current Procedural Terminology, CPT)编码识别,SpO?通过LOINC代码59408-5获取。

研究对象为年龄≥18岁、具有卒中诊断、在卒中发生后48小时内需要有创机械通气且有记录的SpO?读数的成年患者。限制性组定义为所有记录SpO?值均落在92%至96%(含边界值),自由性组定义为所有记录值均≥97%。这一相邻阈值定义确保了两组在构造上无重叠,但也意味着所对比的氧合差异较为狭窄。排除标准包括任何记录值低于92%,或记录值同时落在两个范围内者。该48小时窗口被选用于捕获卒中早期阶段的氧合状态,此时脑血管自动调节功能受损,处于风险中的组织对继发性损伤高度敏感。最终符合纳入和排除标准的患者共17,207例。预设亚组分析分别针对AIS和ICH独立构建队列,通过相互排除确保亚组间完全互斥。

协变量基于临床相关性预先选定,包括年龄、性别、种族/民族、体质指数(body mass index, BMI)、格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale, GCS)评分≤9,以及多种合并症。倾向评分匹配采用1:1最近邻匹配法(无放回),在合并队列及AIS、ICH亚组中分别独立执行。主要结局为30天和90天全因死亡率,次要结局包括30天内气管切开和住院期间呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia, VAP)。统计分析采用Kaplan–Meier法、log-rank检验和Cox比例风险模型,标准化均数差(standardized mean difference, SMD)<0.10被视为匹配充分。

## 三、研究结果

### (一)队列基线特征

研究共纳入17,207例机械通气卒中患者,其中匹配前限制性组2,366例,自由性组14,841例。AIS亚组匹配前限制性组1,214例、自由性组7,463例,PSM后每组各1,200例;ICH亚组匹配前限制性组743例、自由性组6,891例,PSM后每组各728例。匹配前,两组在年龄、种族分布和部分心肺合并症方面存在不平衡,最大的标准化均数差异出现在种族和体质指数。经1:1最近邻倾向评分匹配后,合并队列每组各保留2,350例患者,所有匹配协变量的标准化均数差异均<0.1,表明协变量平衡充分。

### (二)主要结局:30天和90天全因死亡率

经PSM后,限制性氧合组在1个月和3个月随访时均与显著更高的全因死亡率相关。1个月时,限制性氧合组死亡风险增加(HR 1.13,95% CI 1.03–1.23;p = 0.008),该关联在3个月时依然存在(HR 1.11,95% CI 1.02–1.20;p = 0.014)。

在AIS亚组中,限制性氧合同样与1个月(HR 1.26,95% CI 1.11–1.43)和3个月(HR 1.22,95% CI 1.08–1.37)的死亡率增加相关。相比之下,在ICH亚组中,限制性氧合在两个时间点均未显示统计学显著的死亡率差异(1个月HR 1.09,95% CI 0.94–1.28;3个月HR 1.11,95% CI 0.96–1.29)。Kaplan–Meier生存分析显示,合并卒中队列和AIS亚组中限制性与自由性氧合组的生存曲线发生分离,而ICH亚组中两条曲线未分离。

### (三)次要结局

PSM后,限制性氧合组30天气管切开率显著低于自由性氧合组(8.5% vs. 13.1%),相对风险为0.653(95% CI 0.552–0.773,p < 0.001)。呼吸机相关性肺炎在两组间无统计学显著差异(0.6% vs. 0.89%;RR 0.667,95% CI 0.339–1.311,p = 0.238)。由于事件数量较少,无法按卒中亚型对次要结局进行分层分析。

## 四、讨论与结论解读

### 讨论要点

本研究的发现具有重要的临床和科研意义。卒中后最初48小时是一个尤为关键的窗口期,此时脑血管自动调节功能可能受损,低灌注但尚未梗死的脑组织(缺血半暗带)对继发性损伤高度敏感,氧输送的轻微变化也可能在理论上加重进行性缺血。研究人员观察到的AIS中限制性氧合与死亡率增加之间的关联与该假说一致。值得注意的是,尽管关于高氧相关毒性(包括氧化应激和脑血管收缩)的担忧促使普通ICU人群越来越多地采用保守氧策略,但针对异质性危重人群的随机试验结果未必能直接推广到机械通气卒中患者,后者的脑灌注调节障碍和病理生理学特征与普通危重患者存在本质差异。因此,将限制性氧范式从普通ICU人群外推至急性缺血性卒中患者,尤其在早期通气阶段,可能需要谨慎。

在ICH中未观察到统计学显著的死亡率关联,这可能反映了ICH的预后驱动因素与AIS不同,后者更多取决于血肿扩大、占位效应和血肿周围水肿,而非原发性灌注衰竭。虽然未达统计学显著,但ICH中的风险比趋势与AIS方向一致,提示可能存在支持自由性氧合策略的信号,也可能是样本量较小导致检验效能不足所致。

研究人员将本研究的发现与ICU-ROX试验的两项事后分析进行了对比。在疑似缺氧缺血性脑病参与者中,保守氧疗与较低的180天死亡率相关;而在其他急性脑病理类型(包括缺血性卒中、蛛网膜下腔出血和创伤性脑损伤)参与者中,保守氧组的180天死亡率数值上高于自由氧组(34.5% vs. 26.9%),尽管未达统计学显著,两个神经亚组之间的交互作用显著(p = 0.02)。这一异质性已被纳入Mega-ROX Brains试验的预设假设中。本研究观察到的关联方向与上述非缺氧缺血性脑损伤亚组一致,但与普通ICU人群的汇总估计有所不同。研究人员强调,本研究的氧合暴露是观察性而非随机分配的,且存在残余混杂的可能性,因此这些发现应被视为假设生成性的,而非支持改变临床实践的证据。

次要结局中,尽管限制性氧合组死亡率更高,但其30天气管切开率较低,这一看似矛盾的模式可能反映了生存偏倚。此外,插管原因、神经功能恢复轨迹和治疗目标讨论等因素也可能对此有贡献,但这些因素在本研究中无法测量。两组间呼吸机相关性肺炎无显著差异,提示早期氧合策略的差异不影响感染性并发症,低VAP发生率可能与纳入部分机械通气不足48小时的患者有关。

### 结论

本研究表明,在卒中患者中,机械通气最初48小时内限制性氧饱和度与整体卒中人群及急性缺血性卒中患者的短期死亡率显著升高相关,但在脑出血患者中未见此关联。这一发现提示氧合策略在卒中患者中可能具有亚型特异性影响,同时强调了开展疾病特异性氧合研究而非泛用ICU氧合方案的重要性。确定最佳氧饱和度目标、阐明预防低氧血症与避免潜在氧相关毒性之间的平衡,仍需前瞻性随机试验的进一步验证。
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