《Biomedicines》：Pulmonary Reserve and Respiratory Recovery After Cardiac Surgery: Insights from Preoperative Spirometric Phenotyping
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背景：术后呼吸功能障碍仍然是心脏手术后的常见并发症，然而术前肺储备对术后呼吸恢复的影响目前尚不完全清楚。研究人员探讨了术前肺活量测定表型是否与心脏手术后的术后通气负担相关。方法：研究人员对一项在体外循环下行择期心脏手术的成年患者前瞻性队列进行了二次分析。根据E
背景：术后呼吸功能障碍仍然是心脏手术后的常见并发症，然而术前肺储备对术后呼吸恢复的影响目前尚不完全清楚。研究人员探讨了术前肺活量测定表型是否与心脏手术后的术后通气负担相关。方法：研究人员对一项在体外循环下行择期心脏手术的成年患者前瞻性队列进行了二次分析。根据ERS/ATS建议，通过术前肺活量测定将患者分为肺活量测定正常、限制性肺活量测定模式或阻塞性肺活量测定模式。主要终点是VBI（通气负担指数），这是一种特定于研究的未加权复合指标，定义为间歇性正压通气（IPPV）、同步间歇指令通气（SIMV）、有创持续气道正压（CPAP）以及拔管后CPAP/AIRVO支持的累积持续时间。进行了单变量和多变量线性回归分析以评估与术后VBI相关的变量。结果：共纳入129名患者。82名患者（63.6%）术前肺活量测定正常，20名患者（15.5%）表现为限制性肺活量测定模式，25名患者（19.4%）表现为阻塞性肺活量测定模式。不同肺活量测定表型之间的VBI没有显著差异（p = 0.443）。在多变量分析中，术前肺活量测定表型与VBI无显著相关性。年龄较大与较高的VBI相关（β = 0.0095，p = 0.015），而较高的左心室射血分数与较低的VBI相关（β = ?0.0161，p = 0.032）。探索性分析表明，在中度限制性肺活量测定模式的患者中，有创呼吸支持持续时间有延长的数值趋势。结论：广泛的术前肺活量测定表型与累积术后呼吸支持负担无显著相关性。探索性发现应被视为产生假设。需要更大规模的前瞻性研究来确定限制性肺活量测定异常是否与延迟脱离有创机械通气相关。
术后呼吸功能障碍仍是心脏手术后最常见的挑战之一。尽管围手术期管理取得了进步，但由于胸骨正中切开术、体外循环、术后疼痛、膈肌功能障碍、液体转移以及心肺功能短暂受损的综合影响，许多患者需要延长呼吸支持的时间。延迟的呼吸恢复与重症监护室利用率增加、住院时间延长、医疗费用增加以及较差的术后结局相关，这凸显了识别可能影响术后通气轨迹的术前因素的重要性。肺功能是生理储备的重要组成部分，肺活量测定提供了标准化的通气功能评估，被广泛用于术前识别阻塞性通气异常和限制性肺活量测定模式。尽管既往研究报道了肺功能受损与不良术后结局之间的关联，但现有文献仍然存在异质性，大多数调查集中在单个肺活量参数或孤立的术后结局上，而不是整个术后恢复期间所需的累积呼吸支持负担。在肺活量测定异常中，限制性模式可能具有特别重要的围手术期相关性。与主要影响呼气气流的阻塞性异常不同，限制性模式表明通气能力降低，可能反映了肺储备的减少。心脏手术后，呼吸系统受到术后肺不张、肺顺应性受损、膈肌功能障碍、呼吸作功增加以及体外循环相关的全身炎症反应的挑战。然而，术前肺活量测定表型与术后呼吸恢复之间的关系尚不完全清楚。为了解决这一知识空白，研究人员开展了一项前瞻性队列的二次分析评估术前肺活量测定表型是否与术后呼吸恢复相关，主要终点为VBI（通气负担指数），这是一种特定于研究的复合指标，旨在量化有创机械通气和临床指示的拔管后呼吸支持的累积持续时间。研究得出结论，广泛的术前肺活量测定表型与累积术后呼吸支持负担无显著相关性，且探索性发现表明中度限制性肺活量测定异常可能与较长的有创呼吸支持持续时间相关。这项研究的意义在于提示单纯的广泛肺活量测定表型可能不足以作为识别术后呼吸负担风险患者的独立预测因素，该研究发表在《Biomedicines》。研究人员为开展研究用到的主要关键技术方法包括：本研究数据来自罗马尼亚Timi?oara心血管疾病研究所及Victor Babe?临床医院在2022至2025年间收集的队列。研究人员根据ERS/ATS标准利用术前肺活量测定将患者进行表型分类，同时收集了围手术期及血流动力学指标。呼吸结局的评估包括IPPV、SIMV及CPAP等各阶段指标，运用单变量和多变量线性回归及Kruskal-Wallis检验对数据进行统计分析，以识别与VBI相关的变量。
研究结果部分总结如下：
基线特征：通过最终纳入的129名患者的数据分析发现，在正常肺活量测定、限制性肺活量测定模式和阻塞性肺活量测定模式三个分组之间，人口统计学特征、吸烟暴露、左心室射血分数（LVEF）、手术变量或手术类型分布均无统计学显著差异，表明各研究组在基线水平上具有广泛的可比性。
主要终点：通气负担指数：通过比较各组的VBI值得出，术前肺活量测定表型与累积术后呼吸支持负担之间未观察到统计学上的显著关联。尽管限制性肺活量测定模式患者的VBI值分布相对较宽，但各组之间存在显著重叠，表明广泛的术前肺活量测定表型仅占VBI观察到的变异性的一小部分。
次要呼吸结局：通过分析不同表型组的次要呼吸结局发现，术前肺活量测定表型与有创呼吸支持持续时间、拔管后CPAP/AIRVO支持需求或拔管后呼吸支持持续时间之间均无统计学显著关联。尽管限制性模式患者在有创呼吸支持持续时间上表现出更长的数值，但总体差异未达到统计学显著性。
术后通气负担的预测因素：通过单变量和多变量线性回归分析探讨除术前表型外的其他相关因素发现，在校正模型中，年龄较大与VBI增加显著相关，而较高的LVEF与VBI降低显著相关。未观察到术前肺活量测定表型、手术类型、体重指数或体外循环时间与术后VBI存在统计学显著关联。
通气组成部分的探索性分析：通过对术后呼吸支持的各个组成部分进行探索性分析发现，限制性肺活量测定模式的患者在IPPV和总有创呼吸支持持续时间上比正常或阻塞性模式的数值更长，但在拔管后呼吸支持持续时间上无显著差异。这表明在限制性表型患者中观察到的数值差异主要局限于术后呼吸支持的有创阶段。
肺活量测定严重程度状态分析：通过使用原始肺活量严重程度类别进行的探索性分析发现，中度限制性肺活量测定模式的患者表现出最长的总有创呼吸支持持续时间，而远端阻塞性、轻度及中度阻塞性以及轻度限制性模式患者的有创呼吸支持持续时间则与正常肺活量测定患者大致相当。
讨论部分指出，与初始假设相反，广泛的术前肺活量测定表型并未显著关联于术后VBI。这可能是因为VBI作为复合指标反映了超出基线肺力学的多种临床过程，心脏手术引入的多种非肺部因素可能相对减弱了广泛术前肺活量异常的相对贡献。探索性分析揭示了限制性模式在有创阶段可能延长呼吸支持，这在生物学上是合理的，因为限制性模式特征是FVC降低且FEV1/FVC比值保留，表明通气能力降低。在面临胸骨切开相关疼痛、膈肌功能障碍等术后挑战时，肺储备减少的患者可能需要更长的有创呼吸支持才能实现稳定的自主呼吸。研究还强调了年龄和心功能在呼吸恢复中的联合影响，年龄增长伴随呼吸肌强度、胸壁顺应性和肺弹性回缩的降低，而LVEF降低则可能导致肺静脉压升高和心肺储备减少。最后，研究结论部分明确得出，在该前瞻性队列中，广泛的术前肺活量测定表型与术后VBI无显著关联，单纯依赖其作为预测指标能力受限。但探索性分析表明，限制性肺活量模式患者特别是中度异常者 tend to 需要更长的有创呼吸支持时间。在校正分析中，年龄增加与VBI升高相关，而LVEF升高与VBI降低相关。总体而言，研究不支持将广泛的术前肺活量测定表型作为预测累积术后呼吸支持负担的独立指标，需在未来更大规模的前瞻性多中心研究中结合全面的肺功能评估以作进一步深入探讨。
