引用本文： 趙攀, 張永強, 郭海, 鄭宏, 王江. 圍術期輔助供氧治療對全身麻醉腹部手術患者術后手術部位感染影響的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2016, 16(4): 435-441. doi: 10.7507/1672-2531.20160067 復制
手術部位感染（surgical site infection，SSI）是腹部手術術后最為常見的并發癥之一 [1]，其不僅可導致患者住院時間延長、醫療費用增加，嚴重情況下甚至可致患者死亡 [2]。SSI發生率受手術類型、患者自身狀況、術中體溫管理、術后鎮痛等多方面因素的影響 [3-7]。目前，臨床通過應用無菌操作技術、抗感染藥物以及傷口保護等多種方法對SSI進行預防，而圍術期應用輔助供氧治療（perioperative supplemental oxygen administration）則為近來預防術后SSI較為常用的措施之一。有研究發現，與正常組織相比，手術切口部位常由于組織損傷等原因導致組織氧含量降低，抑制了中性粒細胞對病原體的氧化殺傷作用，進而延緩傷口愈合，增加SSI的風險 [8]。Greif等于2000年關于輔助供氧治療的研究中指出，相較于30%的常規吸入氧濃度（fraction of inspire oxygen，FiO2），圍術期應用80%氧濃度進行通氣能夠顯著降低SSI發生率。而在Pryor等的研究中卻得出截然相反的結論。目前，對于圍術期應用輔助供氧治療能否減少腹部手術患者術后SSI發生率的問題仍然存在爭議，近來發表的許多臨床試驗對這一問題進行了更加深入的研究。本研究旨在采用系統評價和Meta分析方法對圍術期應用輔助供氧治療對全身麻醉腹部手術患者術后手術部位感染的影響進行綜合評價，以期為其臨床應用提供循證醫學證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
公開發表的隨機對照試驗（RCT），文種限中、英文。
1.1.2 研究對象
在全身麻醉下行腹部手術的成年患者。
1.1.3 干預措施
試驗組術中及術后2 h（或6 h）應用FiO2=70%～80%進行通氣，對照組術中及術后2 h（或6 h）應用FiO2=30%～35%進行通氣。
1.1.4 結局指標
① 術后SSI發生率；② 術后肺不張發生率；③ 術后惡心嘔吐（postoperative nausea and vomiting，PONV）發生率；④ 因SSI需再次手術發生率；⑤ 術后住院時間；⑥ 術后30天內死亡率。
1.1.5 排除標準
① 重復發表的研究；② 伴隨有其他影響結局指標疾病的患者，如糖尿病、營養不良、免疫缺陷等；③ 接受某些特殊腹部手術類型的患者，如剖宮產術、腹腔鏡手術等。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library（2015年第2期）、CBM、VIP、WanFang Data及CNKI數據庫，搜集關于圍術期輔助供氧治療與常規氧濃度通氣對術后SSI影響的相關RCT，檢索時限均以建庫至2015年3月。此外，追溯納入研究的參考文獻，以補充獲取相關文獻。檢索采用主題詞與關鍵詞相結合的方式，英文檢索詞包括：supplemental oxygen、oxygen supplementation、hyperoxygenation、hyperoxia、abdominal surgery、laparotomy、surgical site infection、wound infection、randomized controlled trial；中文檢索詞包括：吸入氧濃度、手術部位感染、腹部手術。以PubMed為例，其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 ((((supplemental oxygen) OR oxygen supplementation) OR hyperoxygenation) OR hyperoxia) OR oxygen fraction* #2 ((laparotomy) OR abdominal surgery) OR general surgery* #3 ((surgical site infection) OR SSI) OR wound infection* #4 ((randomized controlled trial) OR controlled clinical trial) OR random* #5 #1 AND #2 AND #3 AND #4
1.3 文獻篩選與資料提取
由2位研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如遇分歧，交由第三位研究者裁定。資料提取內容主要包括：① 納入研究的基本信息，包括第一作者、發表時間及納入例數等；② 偏倚風險評價的關鍵要素；③ 試驗組與對照組患者的基本情況，包括病例數、年齡、手術類型等；④ 干預措施的具體細節，包括吸入氧濃度、干預時間等；⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由2名評價員按照Cochrane手冊針對RCT的偏倚風險評估工具 [9]評價納入研究的偏倚風險。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。計數資料采用比值比（OR）為效應指標，計量資料采用均數差（MD）為效應指標，各效應量均給出其點估計值和95%CI。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析（檢驗水準為α=0.1），同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性，則采用固定效應模型進行Meta分析；若各研究結果間存在統計學異質性，則進一步分析異質性來源，在排除明顯臨床異質性的影響后，采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理，或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共得到相關文獻149篇，經逐層篩選，最終納入13個RCT [10-22]，共計3 532例患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。
圖1
文獻篩選流程及結果
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
表1
納入研究的基本特征
表2
納入研究的偏倚風險評價
2.3 Meta分析結果
2.3.1 術后SSI發生率
共納入9個研究 [11, 12, 14-21]，隨機效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組術后SSI發生率低于對照組[OR=0.68，95%CI（0.47，0.99），P=0.04]（圖 2）。
圖2
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后SSI發生率比較的Meta分析
2.3.2 術后肺不張發生率
共納入3個研究 [10, 16, 22]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組與對照組術后肺不張發生率差異無統計學意義[OR=1.17，95%CI（0.80，1.70），P=0.42]（圖 3）。
圖3
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后肺不張發生率比較的Meta分析
2.3.3 PONV發生率
由于各研究間異質性較大（I2=82%），故未進行Meta分析。Greif等 [13]及Sadrolsadat等 [19]兩項研究顯示，圍術期輔助供氧治療能夠降低PONV發生率（P＜0.05）；然而，Meyhoff等 [16]研究在PONV發生率方面兩組差異并無統計學意義。
2.3.4 因SSI需再次手術的事件發生率
共納入5個研究 [12, 16, 18, 20, 21]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組與對照組因SSI需再次手術發生率差異無統計學意義[OR=0.95，95%CI（0.72，1.24），P=0.68]（圖 4）。
圖4
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組因SSI需再次手術發生率比較的Meta分析
2.3.5 術后住院時間
共納入3個研究 [11, 14, 18]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組住院時間明顯長于對照組，且差異具有統計學意義[MD=0.75，95%CI （0.05，1.45），P=0.03]（圖 5）。
圖5
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后住院天數比較的Meta分析
2.3.6 術后30天死亡率
共納入6個研究 [11, 14, 16, 18, 20, 21]，固定效應模型Meta分析結果顯示，兩組術后30天死亡率差異無統計學意義[OR=0.91，95%CI （0.58，1.43），P=0.68]（圖 6）。
圖6
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后30天內死亡率比較的Meta分析
3 討論
圍術期輔助供氧治療具有成本低廉、易于實踐等諸多優點，然而，較高的氧濃度對呼吸系統可能具有潛在的損傷作用，這使得輔助供氧治療在臨床上的應用存在一定的顧慮。本次Meta分析結果顯示，全身麻醉腹部手術患者在圍術期應用輔助供氧治療，能夠降低術后手術部位感染發生率，同時增加了住院時間。由于輔助供氧治療可能對術后肺不張發生率、PONV發生率、因SSI需再次手術發生率以及術后30天內死亡率產生影響，使得圍術期輔助供氧治療臨床應用仍存在一定的顧慮，本次Meta分析結果顯示，兩組的上述結局指標和結果測量數據之間差異無統計學意義。
在影響傷口感染的諸多因素中，機體對病原的主動防御功能是傷口污染是否發展為臨床感染的決定因素 [23]，而傷口污染后的數小時內是這種防御功能發揮作用的關鍵時期。白細胞對病原體的氧化殺傷作用是機體抵抗病原的主要防御機制，由于組織損傷和血管內血栓形成，任何傷口均會引起不同程度的局部血運障礙，從而導致損傷部位組織的氧濃度較正常組織有所降低 [24]，從而對白細胞的氧化殺傷作用產生不利影響，因此通過諸如提高吸入氣中的氧濃度等各種干預措施提高傷口部位的氧含量，繼而減輕組織缺氧對白細胞殺菌能力的抑制，可能降低手術部位發生感染的風險 [23]。傷口局部組織中較高的氧含量還能夠促進纖維細胞增殖、血管生成，進而增加組織灌注以促進傷口愈合 [25]。此外，由于腹部手術尤其是結直腸手術切口有其特殊性，其SSI發生率高于其他手術類型，因此，多數腹部手術會通過應用抗生素以預防感染，而較高的組織氧濃度亦有可能增加病原體對抗生素的敏感性 [26]。有研究指出，在機械通氣過程中，數分鐘的純氧吸入即可對患者造成較為明顯的肺損傷 [27]，造成這種現象的原因可能是吸入氣中增高的氧濃度使肺泡氣氧濃度相應增高，從而增加了肺泡氣體的交換，加之麻醉期間肺順應性降低和功能殘氣量的減少，二者共同導致了肺泡膨脹不全 [24]。PONV的發生主要受前庭蝸神經旁路（vestibulocochlear pathway）、中樞化學感受器觸發帶（central chemoreceptor trigger zone）及胃腸局部因素（local gastrointestinal pathway）等途徑的調節 [13]。輔助供氧治療對前兩種途徑的影響與PONV發生率之間的關系尚不清楚，而胃腸局部途徑可能是輔助供氧治療對PONV產生影響的主要影響因素。眾所周知，5-羥色胺是PONV發生過程中重要的刺激因子，而輔助供氧治療能夠增加腸壁血供中的氧含量，在一定程度上減輕腸管擴張，從而減少5-羥色胺的釋放，這可能是圍術期輔助供氧治療對PONV發生率影響的主要原因 [13]。
本研究的局限性：納入的13個研究中，有4個研究未描述具體的隨機方法，有4個研究未描述分配隱藏的具體情況，因此納入研究存在一定的選擇性偏倚和實施偏倚。多數研究并未對圍術期體溫、血糖、容量治療及抗生素應用等影響SSI發生率的因素 [25]進行詳細描述，且各研究對于SSI的定義缺乏統一標準。再者，在圍術期輔助供氧治療的實施方面，各個研究進行的具體干預時間和給氧濃度也存在差異。這些局限性均可能給Meta分析結果帶來偏倚，從而降低結論的可靠性。
綜上所述，圍術期輔助供氧治療能夠降低全身麻醉腹部手術患者的SSI發生率，而不增加其他術后并發癥的發生率。但其對于手術部位感染獨立的預防作用以及臨床應用對于患者的遠期影響仍無定論。今后尚需開展更多高質量的RCT，對特定手術類型及不同人群中應用輔助供氧治療的安全性及有效性加以驗證。
手術部位感染（surgical site infection，SSI）是腹部手術術后最為常見的并發癥之一 [1]，其不僅可導致患者住院時間延長、醫療費用增加，嚴重情況下甚至可致患者死亡 [2]。SSI發生率受手術類型、患者自身狀況、術中體溫管理、術后鎮痛等多方面因素的影響 [3-7]。目前，臨床通過應用無菌操作技術、抗感染藥物以及傷口保護等多種方法對SSI進行預防，而圍術期應用輔助供氧治療（perioperative supplemental oxygen administration）則為近來預防術后SSI較為常用的措施之一。有研究發現，與正常組織相比，手術切口部位常由于組織損傷等原因導致組織氧含量降低，抑制了中性粒細胞對病原體的氧化殺傷作用，進而延緩傷口愈合，增加SSI的風險 [8]。Greif等于2000年關于輔助供氧治療的研究中指出，相較于30%的常規吸入氧濃度（fraction of inspire oxygen，FiO2），圍術期應用80%氧濃度進行通氣能夠顯著降低SSI發生率。而在Pryor等的研究中卻得出截然相反的結論。目前，對于圍術期應用輔助供氧治療能否減少腹部手術患者術后SSI發生率的問題仍然存在爭議，近來發表的許多臨床試驗對這一問題進行了更加深入的研究。本研究旨在采用系統評價和Meta分析方法對圍術期應用輔助供氧治療對全身麻醉腹部手術患者術后手術部位感染的影響進行綜合評價，以期為其臨床應用提供循證醫學證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
公開發表的隨機對照試驗（RCT），文種限中、英文。
1.1.2 研究對象
在全身麻醉下行腹部手術的成年患者。
1.1.3 干預措施
試驗組術中及術后2 h（或6 h）應用FiO2=70%～80%進行通氣，對照組術中及術后2 h（或6 h）應用FiO2=30%～35%進行通氣。
1.1.4 結局指標
① 術后SSI發生率；② 術后肺不張發生率；③ 術后惡心嘔吐（postoperative nausea and vomiting，PONV）發生率；④ 因SSI需再次手術發生率；⑤ 術后住院時間；⑥ 術后30天內死亡率。
1.1.5 排除標準
① 重復發表的研究；② 伴隨有其他影響結局指標疾病的患者，如糖尿病、營養不良、免疫缺陷等；③ 接受某些特殊腹部手術類型的患者，如剖宮產術、腹腔鏡手術等。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library（2015年第2期）、CBM、VIP、WanFang Data及CNKI數據庫，搜集關于圍術期輔助供氧治療與常規氧濃度通氣對術后SSI影響的相關RCT，檢索時限均以建庫至2015年3月。此外，追溯納入研究的參考文獻，以補充獲取相關文獻。檢索采用主題詞與關鍵詞相結合的方式，英文檢索詞包括：supplemental oxygen、oxygen supplementation、hyperoxygenation、hyperoxia、abdominal surgery、laparotomy、surgical site infection、wound infection、randomized controlled trial；中文檢索詞包括：吸入氧濃度、手術部位感染、腹部手術。以PubMed為例，其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 ((((supplemental oxygen) OR oxygen supplementation) OR hyperoxygenation) OR hyperoxia) OR oxygen fraction* #2 ((laparotomy) OR abdominal surgery) OR general surgery* #3 ((surgical site infection) OR SSI) OR wound infection* #4 ((randomized controlled trial) OR controlled clinical trial) OR random* #5 #1 AND #2 AND #3 AND #4
1.3 文獻篩選與資料提取
由2位研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如遇分歧，交由第三位研究者裁定。資料提取內容主要包括：① 納入研究的基本信息，包括第一作者、發表時間及納入例數等；② 偏倚風險評價的關鍵要素；③ 試驗組與對照組患者的基本情況，包括病例數、年齡、手術類型等；④ 干預措施的具體細節，包括吸入氧濃度、干預時間等；⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由2名評價員按照Cochrane手冊針對RCT的偏倚風險評估工具 [9]評價納入研究的偏倚風險。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。計數資料采用比值比（OR）為效應指標，計量資料采用均數差（MD）為效應指標，各效應量均給出其點估計值和95%CI。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析（檢驗水準為α=0.1），同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性，則采用固定效應模型進行Meta分析；若各研究結果間存在統計學異質性，則進一步分析異質性來源，在排除明顯臨床異質性的影響后，采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理，或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共得到相關文獻149篇，經逐層篩選，最終納入13個RCT [10-22]，共計3 532例患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。
圖1
文獻篩選流程及結果
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
表1
納入研究的基本特征
表2
納入研究的偏倚風險評價
2.3 Meta分析結果
2.3.1 術后SSI發生率
共納入9個研究 [11, 12, 14-21]，隨機效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組術后SSI發生率低于對照組[OR=0.68，95%CI（0.47，0.99），P=0.04]（圖 2）。
圖2
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后SSI發生率比較的Meta分析
2.3.2 術后肺不張發生率
共納入3個研究 [10, 16, 22]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組與對照組術后肺不張發生率差異無統計學意義[OR=1.17，95%CI（0.80，1.70），P=0.42]（圖 3）。
圖3
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后肺不張發生率比較的Meta分析
2.3.3 PONV發生率
由于各研究間異質性較大（I2=82%），故未進行Meta分析。Greif等 [13]及Sadrolsadat等 [19]兩項研究顯示，圍術期輔助供氧治療能夠降低PONV發生率（P＜0.05）；然而，Meyhoff等 [16]研究在PONV發生率方面兩組差異并無統計學意義。
2.3.4 因SSI需再次手術的事件發生率
共納入5個研究 [12, 16, 18, 20, 21]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組與對照組因SSI需再次手術發生率差異無統計學意義[OR=0.95，95%CI（0.72，1.24），P=0.68]（圖 4）。
圖4
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組因SSI需再次手術發生率比較的Meta分析
2.3.5 術后住院時間
共納入3個研究 [11, 14, 18]，固定效應模型Meta分析結果顯示，圍術期輔助供氧組住院時間明顯長于對照組，且差異具有統計學意義[MD=0.75，95%CI （0.05，1.45），P=0.03]（圖 5）。
圖5
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后住院天數比較的Meta分析
2.3.6 術后30天死亡率
共納入6個研究 [11, 14, 16, 18, 20, 21]，固定效應模型Meta分析結果顯示，兩組術后30天死亡率差異無統計學意義[OR=0.91，95%CI （0.58，1.43），P=0.68]（圖 6）。
圖6
圍術期輔助供氧組與常規氧濃度通氣組術后30天內死亡率比較的Meta分析
3 討論
圍術期輔助供氧治療具有成本低廉、易于實踐等諸多優點，然而，較高的氧濃度對呼吸系統可能具有潛在的損傷作用，這使得輔助供氧治療在臨床上的應用存在一定的顧慮。本次Meta分析結果顯示，全身麻醉腹部手術患者在圍術期應用輔助供氧治療，能夠降低術后手術部位感染發生率，同時增加了住院時間。由于輔助供氧治療可能對術后肺不張發生率、PONV發生率、因SSI需再次手術發生率以及術后30天內死亡率產生影響，使得圍術期輔助供氧治療臨床應用仍存在一定的顧慮，本次Meta分析結果顯示，兩組的上述結局指標和結果測量數據之間差異無統計學意義。
在影響傷口感染的諸多因素中，機體對病原的主動防御功能是傷口污染是否發展為臨床感染的決定因素 [23]，而傷口污染后的數小時內是這種防御功能發揮作用的關鍵時期。白細胞對病原體的氧化殺傷作用是機體抵抗病原的主要防御機制，由于組織損傷和血管內血栓形成，任何傷口均會引起不同程度的局部血運障礙，從而導致損傷部位組織的氧濃度較正常組織有所降低 [24]，從而對白細胞的氧化殺傷作用產生不利影響，因此通過諸如提高吸入氣中的氧濃度等各種干預措施提高傷口部位的氧含量，繼而減輕組織缺氧對白細胞殺菌能力的抑制，可能降低手術部位發生感染的風險 [23]。傷口局部組織中較高的氧含量還能夠促進纖維細胞增殖、血管生成，進而增加組織灌注以促進傷口愈合 [25]。此外，由于腹部手術尤其是結直腸手術切口有其特殊性，其SSI發生率高于其他手術類型，因此，多數腹部手術會通過應用抗生素以預防感染，而較高的組織氧濃度亦有可能增加病原體對抗生素的敏感性 [26]。有研究指出，在機械通氣過程中，數分鐘的純氧吸入即可對患者造成較為明顯的肺損傷 [27]，造成這種現象的原因可能是吸入氣中增高的氧濃度使肺泡氣氧濃度相應增高，從而增加了肺泡氣體的交換，加之麻醉期間肺順應性降低和功能殘氣量的減少，二者共同導致了肺泡膨脹不全 [24]。PONV的發生主要受前庭蝸神經旁路（vestibulocochlear pathway）、中樞化學感受器觸發帶（central chemoreceptor trigger zone）及胃腸局部因素（local gastrointestinal pathway）等途徑的調節 [13]。輔助供氧治療對前兩種途徑的影響與PONV發生率之間的關系尚不清楚，而胃腸局部途徑可能是輔助供氧治療對PONV產生影響的主要影響因素。眾所周知，5-羥色胺是PONV發生過程中重要的刺激因子，而輔助供氧治療能夠增加腸壁血供中的氧含量，在一定程度上減輕腸管擴張，從而減少5-羥色胺的釋放，這可能是圍術期輔助供氧治療對PONV發生率影響的主要原因 [13]。
本研究的局限性：納入的13個研究中，有4個研究未描述具體的隨機方法，有4個研究未描述分配隱藏的具體情況，因此納入研究存在一定的選擇性偏倚和實施偏倚。多數研究并未對圍術期體溫、血糖、容量治療及抗生素應用等影響SSI發生率的因素 [25]進行詳細描述，且各研究對于SSI的定義缺乏統一標準。再者，在圍術期輔助供氧治療的實施方面，各個研究進行的具體干預時間和給氧濃度也存在差異。這些局限性均可能給Meta分析結果帶來偏倚，從而降低結論的可靠性。
綜上所述，圍術期輔助供氧治療能夠降低全身麻醉腹部手術患者的SSI發生率，而不增加其他術后并發癥的發生率。但其對于手術部位感染獨立的預防作用以及臨床應用對于患者的遠期影響仍無定論。今后尚需開展更多高質量的RCT，對特定手術類型及不同人群中應用輔助供氧治療的安全性及有效性加以驗證。
