引用本文： 向玉萍, 曾玲, 羅天會, 黃凱琴. 冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥危險因素的系統評價與 Meta 分析. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2020, 27(8): 926-932. doi: 10.7507/1007-4848.202001074 復制
冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG），又稱冠脈搭橋術，常用于阻塞性冠狀動脈疾病患者。CABG 和體外循環可導致全身炎癥反應，肺缺血-再灌注損傷，進一步引起肺損傷的一系列生理病理變化，包括肺水腫、肺順應性降低、肺血管阻力增加，從而導致肺部并發癥的發生[1-2]。低氧血癥是術后肺部重要的并發癥之一，有研究[3-4]顯示其發生率為 10.95%～55%。術后低氧血癥可導致機械通氣時間和重癥監護時間延長，并增加并發癥發生率和死亡率。因此，積極防治術后低氧血癥尤為重要[5-6]。為有效預防 CABG 后低氧血癥，許多學者報道了 CABG 后低氧血癥的危險因素，但各研究間納入危險因素不盡相同，且部分研究結果尚存在爭議。因此，本研究采用系統評價方法，收集 CABG 后低氧血癥相關危險因素的前瞻性隊列研究和病例對照研究進行 Meta 分析，探討術后低氧血癥的危險因素，為臨床醫務人員有效識別術后低氧血癥的高危人群提供證據支持，并進一步采取預防措施，為改善患者預后提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 納入標準
（1）研究類型：隊列研究及病例對照研究；（2）研究對象：CABG 后患者，年齡≥18 歲；（3）暴露因素：3 項及以上研究報道的暴露因素，各暴露因素定義基本相同；（4）結局指標：低氧血癥，采用動脈血氧分壓/吸入氧濃度（PaO2/FiO2）<300 mm Hg[7]，或 PaO2<［102–（0.33×年齡）］mm Hg。
1.1.2 排除標準
（1）重復發表的文獻；（2）數據不完整無法提取的文獻或文獻數據錯誤者；（3）非中、英文文獻；（4）會議文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、CENTRAL、Web of Science、中國期刊全文數據庫（CNKI）、中國生物醫學文獻數據庫（CBM）、維普（VIP）、萬方數據庫（Wanfang data），檢索時限為建庫至 2020 年 3 月。中文檢索詞包括冠脈搭橋、冠狀動脈旁路移植術、冠脈旁路移植術、低氧血癥、缺氧、缺氧癥等。英文檢索詞包括 coronary artery bypass、coronary artery bypass surgery、coronary artery bypass grafting、aortocoronary bypass、CABG、hypoxia、hypoxemia、oxygen deficiency、anoxia、anoxemia 等。并追溯已納入文獻的參考文獻。
1.3 文獻篩選、數據提取與質量評價
兩名研究者根據納入及排除標準獨立篩選文獻、提取文獻資料、評價文獻質量，如遇分歧，由兩人協商討論或由第三名研究者評斷。兩名研究者獨立閱讀題目及摘要進行初篩，再閱讀全文進行復篩，以確定最終納入文獻。數據提取主要包括：題名、作者、發表時間、研究類型，研究對象年齡、樣本例數，低氧血癥發生率、CABG 后低氧血癥獨立危險因素的比值比（odds ratio，OR）及其 95%CI。文獻質量由兩名評價者獨立采用紐卡斯爾-渥太華量表（NOS）進行評價，NOS 量表由 3 個維度 8 個條目組成，包括研究對象的選擇、組間可比性、結果測量/暴露因素測量，滿分 9 分，5～9 分為高質量研究。
1.4 統計學分析
Meta 分析采用 Cochrane 協作網提供的 RevMan 5.3 軟件。數據分析采用相關危險因素的合并效應量 OR 為效應指標，并以 95%CI 表示。本研究采用倒方差法對納入文獻的 OR 進行合并。納入研究異質性檢驗采用 Q 檢驗與 I2 檢驗，若 P>0.1，I2≤50%，認為納入研究間具有同質性，選擇固定效應模型；若 P≤0.1，I2>50%，認為納入研究間存在異質性，采用隨機效應模型進行數據合并。最后采用敏感性分析探討結果的穩定性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 文獻檢索及篩選結果
根據檢索策略共檢索出相關文獻 1 263 篇，嚴格按照文獻的納入與排除標準進行初篩，閱讀題目和摘要后初步納入 49 篇，進一步閱讀全文后，最終有 15 篇文獻納入 Meta 分析（圖 1）。
圖1
文獻篩選流程圖
*：所檢索數據庫的文獻數具體如下：PubMed（
2.2 納入研究的基本特征
最終共納入 15 篇文獻，其中 2 篇為英文文獻，13 篇為中文文獻；3 項前瞻性隊列研究，12 項回顧性病例對照研究。共計 4 277 例 CABG 患者，術后低氧血癥患者 1 273 例，術后低氧血癥發生率為 10.95%～40.06%，納入 29 個獨立危險因素（表 1）。
表1
納入研究基礎資料（例/%/
）
2.3 納入研究質量評價
納入研究經 NOS 量表評價質量后，得分為 5～8 分，說明納入文獻的質量較高（表 2、表 3）。
表2
隊列研究的 NOS 評分
表3
病例對照研究的 NOS 評分
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 一般因素
納入研究涉及的一般因素包括年齡、吸煙、體重指數。經異質性檢驗，年齡與體重指數研究間存在異質性，故采用隨機效應模型描述；吸煙的納入研究間無異質性，故采用固定效應模型描述。Meta 分析結果顯示年齡［OR=1.55，95%CI（1.22，1.96），P=0.000 3］、吸煙［OR=3.22，95%CI（2.48，4.17），P<0.000 01］是術后低氧血癥的獨立危險因素（圖 2、圖 3）；體重指數［OR=1.31，95%CI（0.97，1.77），P=0.08］與 CABG 后低氧血癥不相關（表 4）。
圖2
年齡與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖3
吸煙與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
表4
冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥危險因素 Meta 分析
2.4.2 疾病因素
納入研究涉及的疾病因素包括術前慢性肺疾病、糖尿病、冠狀動脈病變支數、左室射血分數。經異質性檢驗，術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數、冠狀動脈病變支數的納入研究間無異質性，故采用固定效應模型描述。Meta 分析結果顯示術前慢性肺疾病［OR=4.75，95%CI（3.28，6.86），P<0.000 01］、糖尿病［OR=2.49，95%CI（1.86，3.33），P<0.000 01］、左室射血分數［OR=3.15，95%CI（2.19，4.52），P<0.000 01］、冠狀動脈病變支數［OR=2.20，95%CI（1.63，2.97），P<0.000 1］是 CABG 后低氧血癥的獨立危險因素（圖 4～圖 7）。
圖4
術前慢性肺疾病與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖5
糖尿病與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖6
左室射血分數與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖7
冠狀動脈病變支數與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
2.4.3 治療因素
僅體外循環時間一個因素進行效應量合并，研究間存在異質性，故采用隨機效應模型描述，Meta 分析結果顯示體外循環時間［OR=3.40，95%CI（0.72，15.94），P=0.12］與 CABG 后低氧血癥不相關（表 4）。
3 討論
3.1 納入研究的方法學分析
本研究共納入 3 項前瞻性隊列研究和 12 項病例對照研究，均明確說明了研究對象的納入排除標準、低氧血癥的診斷標準，統計學方法正確。納入研究 NOS 評分均在 5～8 分，提示納入研究質量較高。術后低氧血癥常發生在術后早期，研究危險因素涉及術前、術中和術后的相關因素，較為全面。本研究僅納入術后低氧血癥的獨立危險因素，一定程度上保證了研究結果的真實性和可靠性。因此，本研究結果可為臨床提供指導依據。
3.2 危險因素分析
3.2.1 年齡增加和吸煙均會增加術后低氧血癥的發生
本研究結果顯示年齡和吸煙均是術后低氧血癥的獨立危險因素，但體重指數是否增加術后低氧血癥尚不能確定。年齡增加對 CABG 后低氧血癥的影響可能與老年患者肺部退行性改變[8]、呼吸系統功能明顯減弱、潮氣量降低和通氣-灌注效率低下有關，CABG 患者大多為老年人，易發生低氧血癥。吸煙可損傷肺泡上皮細胞，致氧氣彌散障礙，加之吸煙導致患者粘痰不易咳出，常堵塞氣道，進一步增加低氧血癥的發生[22]。有研究[3]顯示體重指數是體外循環術后低氧血癥的危險因素，但本研究發現體重指數尚不增加低氧血癥的發生風險，可能與納入研究樣本量較少有關。
3.2.2 增加術后低氧血癥的疾病因素
本研究結果發現術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數及冠狀動脈病變支數均是 CABG 后低氧血癥的獨立危險因素。術前慢性肺疾病可導致支氣管黏膜充血、水腫，使通氣受限，加之疾病使肺泡損傷，肺彈性回縮降低，從而通氣-灌注失衡、換氣功能障礙[23]。糖尿病對肺部組織改變主要與肺部通氣功能下降和肺彌散功能障礙有關，有研究[24]表明高血糖可增加肺部血管的通透性，炎性細胞聚集，從而導致肺組織纖維化、肺泡塌陷；另外，高血糖使血紅蛋白攜氧能力下降，肺血流量減少，肺通氣血流比例失調，進一步導致肺通氣和彌散功能障礙[25]。左室射血分數是患者心功能的重要指標，患者術前心功能低下導致器官有效灌注降低，同時增加肺血管阻力，肺部血管通透性和肺泡分泌物，加重彌散障礙和通氣-灌注的不平衡[26]，從而加劇缺氧的發生。冠狀動脈病變支數越多可能手術時間更長，術后心臟灌注降低，加重術后低氧血癥的發生。
3.3 本研究的局限性和展望
本研究的局限性：（1）本研究納入 15 篇文獻，研究地點均為國內，無國外相關研究；（2）納入研究較少，涉及 3 個及以上的暴露因素較少，最終納入合并的危險因素有限；（3）因納入研究較少，未具體區分體外循環和非體外循環的 CABG 后低氧血癥的危險因素，建議今后進一步將兩者的危險因素分開分析。綜上，當前證據顯示，年齡、吸煙、術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數及冠狀動脈病變支數均是術后低氧血癥的獨立危險因素。鑒于本研究的局限性，今后研究盡可能納入術后低氧血癥的危險因素，并開展高質量、大樣本的前瞻性隊列研究和隨機對照試驗，進一步驗證其危險因素，從而為低氧血癥的預防和管理提供指導。
利益沖突：無。
作者貢獻：向玉萍負責文獻檢索、統計分析及文章撰寫；曾玲負責質量控制；羅天會負責文獻篩選、數據提取及質量評價；黃凱琴負責文獻篩選、數據提取及質量評價。
冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG），又稱冠脈搭橋術，常用于阻塞性冠狀動脈疾病患者。CABG 和體外循環可導致全身炎癥反應，肺缺血-再灌注損傷，進一步引起肺損傷的一系列生理病理變化，包括肺水腫、肺順應性降低、肺血管阻力增加，從而導致肺部并發癥的發生[1-2]。低氧血癥是術后肺部重要的并發癥之一，有研究[3-4]顯示其發生率為 10.95%～55%。術后低氧血癥可導致機械通氣時間和重癥監護時間延長，并增加并發癥發生率和死亡率。因此，積極防治術后低氧血癥尤為重要[5-6]。為有效預防 CABG 后低氧血癥，許多學者報道了 CABG 后低氧血癥的危險因素，但各研究間納入危險因素不盡相同，且部分研究結果尚存在爭議。因此，本研究采用系統評價方法，收集 CABG 后低氧血癥相關危險因素的前瞻性隊列研究和病例對照研究進行 Meta 分析，探討術后低氧血癥的危險因素，為臨床醫務人員有效識別術后低氧血癥的高危人群提供證據支持，并進一步采取預防措施，為改善患者預后提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 納入標準
（1）研究類型：隊列研究及病例對照研究；（2）研究對象：CABG 后患者，年齡≥18 歲；（3）暴露因素：3 項及以上研究報道的暴露因素，各暴露因素定義基本相同；（4）結局指標：低氧血癥，采用動脈血氧分壓/吸入氧濃度（PaO2/FiO2）<300 mm Hg[7]，或 PaO2<［102–（0.33×年齡）］mm Hg。
1.1.2 排除標準
（1）重復發表的文獻；（2）數據不完整無法提取的文獻或文獻數據錯誤者；（3）非中、英文文獻；（4）會議文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、CENTRAL、Web of Science、中國期刊全文數據庫（CNKI）、中國生物醫學文獻數據庫（CBM）、維普（VIP）、萬方數據庫（Wanfang data），檢索時限為建庫至 2020 年 3 月。中文檢索詞包括冠脈搭橋、冠狀動脈旁路移植術、冠脈旁路移植術、低氧血癥、缺氧、缺氧癥等。英文檢索詞包括 coronary artery bypass、coronary artery bypass surgery、coronary artery bypass grafting、aortocoronary bypass、CABG、hypoxia、hypoxemia、oxygen deficiency、anoxia、anoxemia 等。并追溯已納入文獻的參考文獻。
1.3 文獻篩選、數據提取與質量評價
兩名研究者根據納入及排除標準獨立篩選文獻、提取文獻資料、評價文獻質量，如遇分歧，由兩人協商討論或由第三名研究者評斷。兩名研究者獨立閱讀題目及摘要進行初篩，再閱讀全文進行復篩，以確定最終納入文獻。數據提取主要包括：題名、作者、發表時間、研究類型，研究對象年齡、樣本例數，低氧血癥發生率、CABG 后低氧血癥獨立危險因素的比值比（odds ratio，OR）及其 95%CI。文獻質量由兩名評價者獨立采用紐卡斯爾-渥太華量表（NOS）進行評價，NOS 量表由 3 個維度 8 個條目組成，包括研究對象的選擇、組間可比性、結果測量/暴露因素測量，滿分 9 分，5～9 分為高質量研究。
1.4 統計學分析
Meta 分析采用 Cochrane 協作網提供的 RevMan 5.3 軟件。數據分析采用相關危險因素的合并效應量 OR 為效應指標，并以 95%CI 表示。本研究采用倒方差法對納入文獻的 OR 進行合并。納入研究異質性檢驗采用 Q 檢驗與 I2 檢驗，若 P>0.1，I2≤50%，認為納入研究間具有同質性，選擇固定效應模型；若 P≤0.1，I2>50%，認為納入研究間存在異質性，采用隨機效應模型進行數據合并。最后采用敏感性分析探討結果的穩定性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 文獻檢索及篩選結果
根據檢索策略共檢索出相關文獻 1 263 篇，嚴格按照文獻的納入與排除標準進行初篩，閱讀題目和摘要后初步納入 49 篇，進一步閱讀全文后，最終有 15 篇文獻納入 Meta 分析（圖 1）。
圖1
文獻篩選流程圖
*：所檢索數據庫的文獻數具體如下：PubMed（
2.2 納入研究的基本特征
最終共納入 15 篇文獻，其中 2 篇為英文文獻，13 篇為中文文獻；3 項前瞻性隊列研究，12 項回顧性病例對照研究。共計 4 277 例 CABG 患者，術后低氧血癥患者 1 273 例，術后低氧血癥發生率為 10.95%～40.06%，納入 29 個獨立危險因素（表 1）。
表1
納入研究基礎資料（例/%/）
2.3 納入研究質量評價
納入研究經 NOS 量表評價質量后，得分為 5～8 分，說明納入文獻的質量較高（表 2、表 3）。
表2
隊列研究的 NOS 評分
表3
病例對照研究的 NOS 評分
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 一般因素
納入研究涉及的一般因素包括年齡、吸煙、體重指數。經異質性檢驗，年齡與體重指數研究間存在異質性，故采用隨機效應模型描述；吸煙的納入研究間無異質性，故采用固定效應模型描述。Meta 分析結果顯示年齡［OR=1.55，95%CI（1.22，1.96），P=0.000 3］、吸煙［OR=3.22，95%CI（2.48，4.17），P<0.000 01］是術后低氧血癥的獨立危險因素（圖 2、圖 3）；體重指數［OR=1.31，95%CI（0.97，1.77），P=0.08］與 CABG 后低氧血癥不相關（表 4）。
圖2
年齡與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖3
吸煙與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
表4
冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥危險因素 Meta 分析
2.4.2 疾病因素
納入研究涉及的疾病因素包括術前慢性肺疾病、糖尿病、冠狀動脈病變支數、左室射血分數。經異質性檢驗，術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數、冠狀動脈病變支數的納入研究間無異質性，故采用固定效應模型描述。Meta 分析結果顯示術前慢性肺疾病［OR=4.75，95%CI（3.28，6.86），P<0.000 01］、糖尿病［OR=2.49，95%CI（1.86，3.33），P<0.000 01］、左室射血分數［OR=3.15，95%CI（2.19，4.52），P<0.000 01］、冠狀動脈病變支數［OR=2.20，95%CI（1.63，2.97），P<0.000 1］是 CABG 后低氧血癥的獨立危險因素（圖 4～圖 7）。
圖4
術前慢性肺疾病與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖5
糖尿病與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖6
左室射血分數與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
圖7
冠狀動脈病變支數與冠狀動脈旁路移植術后低氧血癥發生風險關系的 Meta 分析
2.4.3 治療因素
僅體外循環時間一個因素進行效應量合并，研究間存在異質性，故采用隨機效應模型描述，Meta 分析結果顯示體外循環時間［OR=3.40，95%CI（0.72，15.94），P=0.12］與 CABG 后低氧血癥不相關（表 4）。
3 討論
3.1 納入研究的方法學分析
本研究共納入 3 項前瞻性隊列研究和 12 項病例對照研究，均明確說明了研究對象的納入排除標準、低氧血癥的診斷標準，統計學方法正確。納入研究 NOS 評分均在 5～8 分，提示納入研究質量較高。術后低氧血癥常發生在術后早期，研究危險因素涉及術前、術中和術后的相關因素，較為全面。本研究僅納入術后低氧血癥的獨立危險因素，一定程度上保證了研究結果的真實性和可靠性。因此，本研究結果可為臨床提供指導依據。
3.2 危險因素分析
3.2.1 年齡增加和吸煙均會增加術后低氧血癥的發生
本研究結果顯示年齡和吸煙均是術后低氧血癥的獨立危險因素，但體重指數是否增加術后低氧血癥尚不能確定。年齡增加對 CABG 后低氧血癥的影響可能與老年患者肺部退行性改變[8]、呼吸系統功能明顯減弱、潮氣量降低和通氣-灌注效率低下有關，CABG 患者大多為老年人，易發生低氧血癥。吸煙可損傷肺泡上皮細胞，致氧氣彌散障礙，加之吸煙導致患者粘痰不易咳出，常堵塞氣道，進一步增加低氧血癥的發生[22]。有研究[3]顯示體重指數是體外循環術后低氧血癥的危險因素，但本研究發現體重指數尚不增加低氧血癥的發生風險，可能與納入研究樣本量較少有關。
3.2.2 增加術后低氧血癥的疾病因素
本研究結果發現術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數及冠狀動脈病變支數均是 CABG 后低氧血癥的獨立危險因素。術前慢性肺疾病可導致支氣管黏膜充血、水腫，使通氣受限，加之疾病使肺泡損傷，肺彈性回縮降低，從而通氣-灌注失衡、換氣功能障礙[23]。糖尿病對肺部組織改變主要與肺部通氣功能下降和肺彌散功能障礙有關，有研究[24]表明高血糖可增加肺部血管的通透性，炎性細胞聚集，從而導致肺組織纖維化、肺泡塌陷；另外，高血糖使血紅蛋白攜氧能力下降，肺血流量減少，肺通氣血流比例失調，進一步導致肺通氣和彌散功能障礙[25]。左室射血分數是患者心功能的重要指標，患者術前心功能低下導致器官有效灌注降低，同時增加肺血管阻力，肺部血管通透性和肺泡分泌物，加重彌散障礙和通氣-灌注的不平衡[26]，從而加劇缺氧的發生。冠狀動脈病變支數越多可能手術時間更長，術后心臟灌注降低，加重術后低氧血癥的發生。
3.3 本研究的局限性和展望
本研究的局限性：（1）本研究納入 15 篇文獻，研究地點均為國內，無國外相關研究；（2）納入研究較少，涉及 3 個及以上的暴露因素較少，最終納入合并的危險因素有限；（3）因納入研究較少，未具體區分體外循環和非體外循環的 CABG 后低氧血癥的危險因素，建議今后進一步將兩者的危險因素分開分析。綜上，當前證據顯示，年齡、吸煙、術前慢性肺疾病、糖尿病、左室射血分數及冠狀動脈病變支數均是術后低氧血癥的獨立危險因素。鑒于本研究的局限性，今后研究盡可能納入術后低氧血癥的危險因素，并開展高質量、大樣本的前瞻性隊列研究和隨機對照試驗，進一步驗證其危險因素，從而為低氧血癥的預防和管理提供指導。
利益沖突：無。
作者貢獻：向玉萍負責文獻檢索、統計分析及文章撰寫；曾玲負責質量控制；羅天會負責文獻篩選、數據提取及質量評價；黃凱琴負責文獻篩選、數據提取及質量評價。
