急性超容量血液稀释对行腰椎手术患者血流动力学的影响
Effect of Acute Hypervolemic Hemodilution on Hemodynamics in Patients Undergoing Lumbar Surgery
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摘要: 目的 探讨急性超容量血液稀释对俯卧位下行腰椎手术患者血流动力学的影响。方法 选择拟行腰椎手术俯卧位患者150例, 随机分为3组, 乳酸林格氏液组 (n=50) :麻醉诱导后30 min内输入乳酸林格氏液15 m L/kg;羟乙基淀粉组1 (n=50) :麻醉诱导后30 min内输入羟乙基淀粉氯化钠 (130/0.4) 15 m L/kg;羟乙基淀粉组2 (n=50) :麻醉诱导后30 min内输入羟乙基淀粉氯化钠 (130/0.4) 20 m L/kg。采用Flo Trac/Vigilo心排量监测仪, 连续监测患者每间博量指数 (SVI) 、心输出量指数 (CI) 、心脏每搏变异度 (SVV) 等各项指标;记录和分析患者仰卧位及俯卧位后平均动脉压 (MAP) 、心率 (HR) 、CI、SVI、SVV、中心静脉压 (CVP) 及气道压 (P) 。结果 和仰卧位比较, RS组患者俯卧位后10 min CI、SVI、CVP均明显降低 (P<0.05) , MAP、SVV和气道压力明显增加 (P<0.05) , HR无明显变化 (P> 0.05) ;HES1组上述各参数变化趋势和RS组一致, 但俯卧位和仰卧位之间各参数差异比RS组明显减小;HES2组俯卧位后CI、SVI、HR、SVV和仰卧位之间均无明显差异 (P> 0.05) , 俯卧位后MAP和气道压力较仰卧位明显增加 (P<0.05) 。结论 急性血液稀释 (HES 15 m L/kg和20m L/kg) 均可以改善俯卧位后血流动力学波动, HES 20 m L/kg更有利于维持俯卧位后循环稳定。Abstract: Objective To investigate the effect of acute hypervolemic hemodilution on hemodynamics in patients undergoing lumbar surgery in prone position. Methods 150 patients in prone position were randomly divided into 3 groups: Ringer's lactate solution group (n=50) : Ringer's lactate solution 15 m L/kg was injected within 30 minutes after anesthesia induction; hydroxyethyl starch group 1 (n=50) ;hydroxyethyl starch sodium chloride (130/0.4) 15 ml/kg was injected within 30 minutes after anesthesia induction; hydroxyethyl starch group 2 (n=50) : after induction of anesthesia, hydroxyethyl starch sodium chloride (130/0.4) 20 ml/kg was injected into 30 min. Flo Trac/Vigilo cardiac output monitor was used to continuously monitor the patients' SVI, CI, SVV, MAP, HR, CI, SVI, CVP and CVP in supine and prone positions. Airway pressure (P) . Results Compared with the supine position, the CI, SVI and CVP in RS group decreased significantly 10 minutes after prone position (P < 0.05) , MAP, SVV and airway pressure increased significantly (P < 0.05) , HR did not change significantly (P > 0.05) ;the change trend of the above parameters in HES1 group was the same as that in RS group, but the difference of parameters between prone position and supine position was more obvious than that in RS group. There was no significant difference in CI, SVI, HR, SVV and supine position after prone position in HES2 group (P > 0.05) , MAP and airway pressure after prone position were significantly higher than those in supine position (P < 0.05) . Conclusion Acute hemodilution (HES 15 m L/kg and 20 m L/kg) can improve the hemodynamic fluctuation after prone position, and HES 20 ml/kg is more beneficial to maintain the circulation stability after prone position.
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Key words:
- Acute hypervolemic hemodilution /
- Lumbar surgery /
- Prone position /
- Cardiac output
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近年来，随着生活水平的不断提高，我国糖尿病（diabetes mellitus，DM）总体患病率明显增加，严重危害公民健康，目前已成为我国及国际性的重要公共卫生问题。在临床诊断的所有DM患者中，T2DM最常见，其特征主要为血糖升高、胰岛素抵抗[1]。T2DM是一种慢性终身性疾病，不仅是心血管疾病发生的主要危险因素，而且还增加心血管不良事件及死亡的发生风险[2]。房颤（atrial fibrillation，AF）属于T2DM并发症之一，有研究表明T2DM合并AF患者的AF相关并发症（如脑卒中、全身栓塞性疾病及心力衰竭）的发生风险显著增加[3]，严重威胁患者的健康，甚至危及生命。T2DM与AF常伴随存在，2者互为促动因素[1，4-5]。与一般人群相比，DM患者中AF的发生风险显著增加，AF患病率为2%～3%，并具有女性患者多于男性患者，年轻患者居多的特点[6−7]。T2DM患者会出现胰岛素抵抗、动脉粥样硬化和血管内皮功能障碍等代谢性改变，从而促进氧化应激发生，引起心房重构和电生理改变，增加AF发生风险[8]。与非DM患者相比，T2DM患者AF的发生风险增加34%[9]。目前，T2DM引发AF的因素仍不明确，仅有少量研究对T2DM合并AF的危险因素进行分析[10]。本研究旨在进一步对T2DM患者发生AF的相关影响因素进行探讨，为改善T2DM患者预后及防治AF事件提供理论依据。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取昆明医科大学第一附属医院2015年1月至2021年11月收治住院的诊断为T2DM的患者688例，按照是否发生AF将患者分为病例组（AF组）368例；对照组（非AF组）320例。收集患者的一般资料，包括：（1）基线资料：性别、年龄、血压[包括收缩压（systolic blood pressure，SBP）和舒张压（biastolic blood pressure，DBP）]、体质指数（body mass index，BMI）、糖尿病病程、吸烟史；（2）实验室及影像学检查资料：血脂水平，包括甘油三脂（triglyceride，TG）、胆固醇（total cholesterol，TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C），尿酸（uric acid，UA）、肌酐（creatinine，Cre）、门冬氨酸氨基转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase，ALT）、空腹血糖（fasting blood-glucose，FBG）、糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin A1c，HbA1c）、左房内径（left atrium diameter，LAD）、左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、E/A峰；（3）合并疾病资料：高血压、心衰、冠心病、糖尿病并发症（糖尿病周围神经病变、糖尿病微血管病变等慢性并发症）；（4）药物使用情况资料：他汀类药物、β受体阻滞剂、SGLT2i、血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素II受体拮抗剂（angiotensin converting enzyme inhibitors / angiotensin receptor blockers，ACEI/ARB）；（5）临床急性冠状动脉综合征患者经皮冠状动脉介入治疗后新发心房颤动风险预测模型评分（risk prediction model for new onset atrial fibrillation after percutaneous coronary intervention in patients with acute coronary syndrome，C2HEST score)的计算：详见表1。其中男性、有吸烟史、HbA1c≥10%、合并高血压、合并糖尿病、合并冠心病、合并糖尿病并发症、合并心力衰竭、使用ACEI/ARB、使用β受体阻滞剂、使用他汀类药物、使用SGLT2i、使用皮下注射胰岛素记为1，7%<HbA1c<10%记为2，HbA1c≤7%记为3，其余变量记为0。本研究经过昆明医科大学第一附属医院医学伦理委员会的批准（2022伦审L第172号），每位参与者均签署知情同意书。
表 1 C2HEST评分Table 1. C2HEST score简写 危险因素 积分 C2 CAD/COPD 1-2 H 高血压 1 E 年龄≥75岁 2 S 收缩性心衰 2 T 甲状腺疾病（甲状腺功能亢进） 1 ALL 总分 0-8 注：CAD：冠状动脉硬化性心脏病；COPD：慢性阻塞性肺疾病。 1.2 纳入及排除标准
纳入标准：（1）昆明医科大学第一附属医院2015年1月1日至2021年11月30收治的住院患者；（2）入选患者年龄18～85岁；（3）T2DM诊断符合《2021年ADA糖尿病医学诊疗标准》[11]；（4）AF诊断符合《ESC/EACTS心房颤动诊断与管理指南（2020 版）》，即描记标准12导联心电图或 ≥ 30 s单导联心电图，没有出现明显重复P波且RR间期不规则（不伴房室传导阻滞）[12]；（5）如果同一入选者多次入院，则选取最后一次住院的病例资料。排除标准：（1）1型糖尿病和其他特殊类型的糖尿病患者；（2）合并糖尿病相关的急性并发症；（3）合并其他内分泌系统疾病[10]；（4）严重肝、肾功能损伤者；（5）合并扩心病、肥厚型心肌病等心肌病，风心病等心脏瓣膜病，房间隔缺损等先天性心脏病者；（6）合并恶性肿瘤，系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等自身免疫系统疾病；（7）妊娠期、哺乳期及口服避孕药妇女；（8）近期合并创伤、手术、脑血管意外[13]；（9）临床资料不全者；（10）其他一些严重的医学状况（多器官功能衰竭、死亡等）。
1.3 统计学处理
数据均进行正态及方差齐性检验。资料符合正态分布者用均数±标准差（$ \bar x \pm s $）表示，非正态分布资料则用中位数，即M（IQR）表示。计量资料符合正态分布的组间比较采用成组t检验，非正态分布的采用两样本秩和检验。分类资料采用计数和百分比（%）表示，组间比较采用卡方检验。使用Stata 15.1软件进行统计分析。使用单因素Logistic回归模型对可能影响AF发生的因素进行筛选，选取P < 0.05的变量，将其纳入多因素Logistic回归模型中，并分析T2DM 患者发生AF的相关影响因素。P < 0.05为差异具有统计学意义。
2. 结果
2.1 病例组和对照组基线资料比较
本研究共纳入688例T2DM患者，平均年龄（64.33±12.74）岁，其中男性407例（59.16%），平均年龄（62.10±12.37）岁；女性281例（40.84%），平均年龄（67.50±12.59）岁。相较于非AF组，AF组患者年龄大，DM病程长，BMI、HbA1c水平、肌酐、左房内径、C2HEST评分、合并心衰患者比例、使用β受体阻滞剂患者比例均显著增高（P < 0.05）；DBP、LVEF、使用SGLT2i患者比例均低于非AF组（P < 0.05）。2组患者在性别构成、空腹血糖水平、吸烟史、TG、TC、LDL-C、AST、ALT、尿酸、E/A 峰、SBP、合并高血压、糖尿病并发症、冠状动脉粥样硬化性心脏病、使用ACEI/ARB及他汀类药物患者比例、皮下注射胰岛素患者比例方面相比，差异无统计学意义（P > 0.05），见表2。
表 2 AF组与非AF组基线资料比较 [（$\bar x \pm s $）/n （% ）]Table 2. Comparison of baseline data between AF group and non AF group [（$\bar x \pm s $）/n （% ）]临床指标 AF组（n=368） 非AF组（n=320） t/ χ2 P值 年龄（岁） 70.5 ± 10.67 57.22 ± 11.17 16.279 <0.001* 性别 2.740 0.140 男 208（56.52） 199（62.19） 女 160（43.48） 121（37.81） 吸烟史 154（41.85） 67（20.94） 29.335 0.060 糖尿病病程（a） 9.96 ± 7.46 7.96 ± 6.85 3.665 <0.001* BMI（kg/m2） 25.37 ± 3.51 24.76 ± 3.62 2.236 0.025* TC（mmol/L） 3.77 ± 1.09 3.99 ± 2.39 −1.515 0.136 TG（mmol/L） 1.96 ± 2.97 2.18 ± 2.28 −1.097 0.254 LDL-C（mmol/L） 2.26 ± 0.86 2.41 ± 1.23 −1.827 0.059 AST（mmol/L） 22.91 ± 19.19 21.12 ± 12.66 1.461 0.156 ALT（g/L） 22.80 ± 13.65 24.10 ± 17.27 −1.084 0.280 空腹血糖（mmol/L） 7.59 ± 2.87 7.94 ± 3.40 −1.447 0.144 尿酸（μmol/L） 360.36 ± 131.17 347.85 ± 87.77 1.486 0.140 HbA1c（%） 8.57 ± 2.21 7.73 ± 1.62 5.732 <0.001* HbA1c≤7% 34（9.23） 84（26.25） 34.856 <0.001* 7%<HbA1c<10% 148（40.21） 149（46.56） HbA1c≥10% 184（50.00） 89（27.81） Cre（μmol/L） 103.69 ± 70.26 80.42 ± 43.47 5.294 <0.001* SBP（mmHg） 125.64 ± 16.67 126.23 ± 21.42 −0.399 0.694 DBP（mmHg） 73.60 ± 11.37 80.18 ± 11.49 −7.528 <0.001* LVEF（%） 62.07 ± 30.10 67.72 ± 9.00 −3.429 <0.001* E/A峰（cm/s） 1.27 ± 0.64 1.52 ± 0.86 −4.272 0.241 左房内径（mm） 41.25 ± 7.78 30.48 ± 5.84 20.686 <0.001* C2HEST评分（分） 2.36 ± 1.54 1.41 ± 0.93 9.933 <0.001* 合并冠心病 196（32.34） 103（32.19） 30.933 0.212 合并高血压 239（64.95） 203（63.43） 0.169 0.140 糖尿病并发症 45（12.22） 50（15.62） 1.659 0.105 合并心衰 57（17.81） 16（4.35） 19.855 <0.001* 使用ACEI/ARB 136（46.42） 144（45.00） 4.588 0.533 使用β受体阻滞剂 189（64.07） 58（18.15） 82.150 <0.001* 使用他汀类药物 266（79.64） 240（75.24） 0.649 0.805 使用SGLT2i 69（18.75） 136（42.50） 46.154 <0.001* 皮下注射胰岛素 238（64.67） 203（63.44）） 0.114 0.140 注：*P < 0.05，差异有统计学意义。BMI：体重指数，TC：总胆固醇，TG：甘油三脂，LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇，AST：门冬氨酸氨基转移酶，ALT：丙氨酸氨基转移酶，HbA1c：糖化血红蛋白，Cre：肌酐，SBP：收缩压，DBP：舒张压，LVEF：左室射血分数，ACEI/ARB:血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素II受体拮抗剂，SGLT2i：钠-葡萄糖共同转运蛋白2抑制剂。 2.2 T2DM患者发生AF的相关影响因素
本研究共纳入T2DM 患者688例（病例组368例，对照组320例）。对T2DM患者发生AF相关影响因素进行单因素Logistic回归分析，见表3，年龄、DM 病程、BMI、HbA1c（7%<HbA1c<10%、HbA1c≥10%）、Cre、LAD、C2HEST评分、合并心衰（均P < 0.05）可能是T2DM 患者发生AF的危险因素；使用β受体阻滞剂和SGLT2i（均P < 0.05）可能是其保护因素。将单因素Logistic回归分析中P < 0.05的变量一起纳入多因素Logistic回归模型中，如表4所示，年龄、HbA1c [7%<HbA1c<10%、HbA1c≥10%]、LAD、C2HEST评分（P < 0.05）可能是T2DM患者发生AF的独立危险因素；使用SGLT2i（P < 0.001）可能是其保护因素；使用SGLT2i（P < 0.001）可能是其T2DM患者发生AF的保护因素。
表 3 T2DM发生AF相关影响因素的单因素Logistic回归分析Table 3. Univariate logistic regression analysis of factors associated with AF in patients with T2DM协变量 回归系数 标准误 Wald χ2 P值 OR 95%可信区间上限 95%可信区间下限 女 0.24 0.16 2.27 0.130 1.27 0.93 1.72 年龄（岁） 0.11 0.01 143.46 <0.001* 1.12 1.10 1.14 糖尿病病程（a） 0.04 0.01 12.62 <0.001* 1.04 1.02 1.06 BMI（kg/m2） 0.05 0.02 4.94 0.030* 1.05 1.01 1.10 TC（mmol/L） −0.07 0.04 2.42 0.120 0.94 0.86 1.02 TG（mmol/L） −0.04 0.03 1.11 0.290 0.97 0.90 1.03 LDL-C（mmol/L） −0.14 0.07 3.52 0.060 0.87 0.75 1.01 ALT（g/L） −0.01 0.01 1.20 0.270 1.00 0.99 1.00 AST（g/L） 0.01 0.01 1.92 0.170 1.01 1.00 1.02 7%<HbA1c<10% 1.4 0.41 10.08 <0.001* 3.66 1.64 8.16 HbA1c≥10% 1.57 0.44 12.86 <0.001* 4.81 2.04 11.35 空腹血糖（mmol/L） −0.04 0.03 2.17 0.140 0.96 0.92 1.01 Cre（μmol/L） 0.01 0.00 14.67 <0.001* 1.01 1.01 1.02 尿酸（μmol/L） 0.00 0.00 2.03 0.150 1.00 1.00 1.00 SBP（mmHg） 0.00 0.00 0.16 0.690 1.00 0.99 1.01 DBP（mmHg） −0.04 0.01 10.85 <0.001* 0.96 0.94 0.99 LVEF（%） −0.03 0.01 15.44 <0.001* 0.97 0.96 0.99 E/A峰（cm/s） −0.01 0.02 0.07 0.800 1.00 0.95 1.04 C2HEST评分 0.62 0.07 71.49 <0.001* 1.86 1.61 2.15 左房内径（mm） 0.29 0.02 148.80 <0.001* 1.33 1.27 1.39 合并冠心病 0.21 0.17 1.64 0.200 1.24 0.89 1.72 合并高血压 0.25 0.16 2.36 0.120 1.29 0.93 1.78 糖尿病并发症 0.39 0.23 2.88 0.090 1.47 0.94 2.30 合并心衰 2.35 0.47 24.59 <0.001* 10.51 4.15 26.62 皮下注射胰岛素 0.253 0.16 2.36 0.129 1.29 0.93 1.78 使用SGLT2i类药物 −1.36 0.25 30.60 <0.001* 0.26 0.16 0.42 使用β受体阻滞剂 −1.640 0.213 59.502 <0.001* 0.194 0.128 0.294 使用ACEI/ARB −0.051 0.205 0.061 0.804 0.951 0.636 1.421 使用他汀类药物 −0.125 0.201 0.388 0.533 0.882 0.595 1.308 注：采用单因素Logistic回归分析，*P < 0.05，差异具有统计学意义。BMI：体重指数，TC：总胆固醇，TG：甘油三脂，LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇，ALT：丙氨酸氨基转移酶，AST：门冬氨酸氨基转移酶，HbA1c：糖化血红蛋白，Cre：肌酐，SBP：收缩压，DBP：舒张压，LVEF：左室射血分数，SGLT2i：钠-葡萄糖共同转运蛋白2抑制剂，ACEI/ARB:血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素II受体拮抗剂 表 4 T2DM发生AF相关影响因素的多因素Logistic回归分析Table 4. Multivariate logistic regression analysis of factors associated with AF in patients with T2DM协变量 回归系数 标准误 Wald χ2 P值 OR 95%可信区间上限 95%可信区间下限 年龄（岁） 0.07 0.01 23.70 0.013* 1.07 1.04 1.10 糖尿病病程（a） 0.00 0.02 0.03 0.880 1.00 0.96 1.04 BMI（kg/m2） −0.05 0.04 1.27 0.260 0.96 0.88 1.03 7%<HbA1c<10% 1.071 0.234 21.356 0.023* 2.918 1.85 4.60 HbA1c≥10% 1.408 0.244 33.193 <0.001* 4.09 2.53 6.60 Cre（μmol/L） 0.00 0.00 0.07 0.790 1.00 1.00 1.01 DBP（mmHg） −0.05 0.01 47.65 <0.001* 0.95 0.94 0.96 左房内径（mm） 0.26 0.03 77.19 <0.001* 1.29 1.22 1.37 C2HEST评分 0.29 0.12 6.22 0.020* 1.34 1.16 1.68 合并心衰 0.53 0.74 0.51 0.470 1.70 0.40 7.23 使用SGLT2i −0.955 0.255 14.071 <0.001* 0.385 0.234 0.634 使用β受体阻滞剂 −0.663 0.404 2.686 0.101 0.515 0.233 1.139 注：采用多因素Logistic回归分析，分类资料组间比较采用卡方检验，*P < 0.05，差异具有统计学意义，其中HbA1c≥10%、合并心衰、使用β受体阻滞剂、使用SGLT2i、记为1，其余记为0，7%<HbA1c<10%记为2，HbA1c≤7%记为3。BMI：体重指数，HbA1c：糖化血红蛋白，Cre：肌酐，DBP：舒张压，SGLT2i：钠-葡萄糖共同转运蛋白2抑制剂。 3. 讨论
3.1 年龄对T2DM发生AF的影响
本研究经多因素Logistic回归分析显示，年龄可能是T2DM患者发生AF的独立危险因素。每增加1岁，AF发生风险增加约7%，因此年龄越大，AF风险可能越高。我国是人口老龄化大国，应对高龄人群引起重视，积极控制血糖，防治AF事件，避免脑卒中、心血管死亡等风险，以提高T2DM的老年患者的生活质量。
3.2 HbA1c对T2DM发生AF的影响
HbA1c的浓度不受每天血糖波动、运动及其他事物的影响，反映大约3个月的平均血糖[14]。国内研究表明，在矫正年龄、性别、高血压病史等影响因素后，HbA1c仍是T2DM患者发生AF的独立危险因素，HbA1c水平越高，AF发生率越高[15]。本研究结果显示，在所有T2DM患者中，发生AF者的HbA1c水平高于未发生AF者。HbA1c[7%<HbA1c<10%、HbA1c≥10%]是T2DM患者发生AF的危险因素，而且是独立危险因素。故HbA1c水平超过7%的T2DM患者应根据自身的血糖水平制定合理的血糖控制方案，积极防治AF事件的发生。
3.3 LAD对T2DM发生AF的影响
LAD是反映心脏结构的重要指标，与AF发生密切相关。本研究发现，T2DM 发生AF患者LAD更大，进一步多因素Logistic回归分析显示，LAD可能是T2DM 患者发生AF的独立危险因素，且LAD每增加1 cm，AF发生风险增加约29%，因此对T2DM患者并高LAD应尽早重视。
3.4 C2HEST对T2DM发生AF的影响
本研究发现，C2HEST 评分可能是 T2DM 患者发生AF的独立危险因素，且每增加1分，T2DM患者发生AF的风险约增加34%，这表明用于预测普通人群新发AF风险的C2HEST评分可能在T2DM患者中也有指导意义。
3.5 SGLT2i对T2DM发生AF的影响
SGLT2i是1种新型口服降糖药，通过阻断肾脏近曲小管上皮细胞SGLT2受体，抑制葡萄糖重吸收，促进尿糖排泄，从而发挥降糖作用[16]。本研究发现，T2DM发生AF的患者SGLT2i粗使用率为18.75%（69/368），比对照组42.50% （136/320）更低。经多因素Logistic 回归分析显示，使用SGLT2i可能是T2DM患者发生AF的保护因素，可使AF发生风险下降约 61.5% ，意味着SGLT2i可能具有防治T2DM 患者发生AF的作用。有研究表明，使用达格列净可显著降低T2DM合并心力衰竭患者新发房颤的发生风险[17]。进一步研究发现，达格列净可以改善心房电重构及结构重构[18]。可见SGLT2i在治疗T2DM并防治房颤发生方面具有重要作用。
本研究通过探讨T2DM患者发生AF的相关影响因素，为预防和治疗2型糖尿病并发AF提供了重要的参考依据，这有利于提高2型糖尿病患者养成良好的健康习惯，降低并发AF事件的可能，预防及减少卒中等严重并发症的发生，减轻患者及社会的医疗负担。此外，本研究仅为“病例-对照”研究，因此对T2DM患者发生AF风险的预测还需进行大规模、大样本、多中心的前瞻性临床实验进一步验证。
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