崔紅 汪林 周敏 王江南

所有鈍性創(chuàng)傷患者中，胸腰椎骨折發(fā)生率高達6.9%，包括從低能量椎體壓縮骨折到高能量骨折脫位，導致患者癱瘓、疼痛、畸形和功能喪失等并發(fā)癥[1-2]?；颊呦嚓P并發(fā)癥可能起始于直接或繼發(fā)性創(chuàng)傷，或繼發(fā)于手術治療結果。而預測術后并發(fā)癥風險，對于優(yōu)化圍術期管理至關重要。自主神經系統(tǒng)能間接 ( 通過增強交感神經張力，促進破骨細胞分化，抑制成骨細胞增殖 ) 和直接 ( 作用于骨細胞或激活神經遞質擴散參與骨骼細胞上腎上腺素能受體 )影響骨骼系統(tǒng)[3]。因此，反映自主神經系統(tǒng) ( 副交感和交感神經系統(tǒng) ) 的平衡指標 —— 心率變異性( heart rate variability，HRV ) 被發(fā)現與骨折風險及術后并發(fā)癥相關[4-5]。此外，HRV 也是評估生理系統(tǒng)穩(wěn)定性或脆弱性參數，其降低表明機體平衡狀態(tài)嚴重受損，對壓力源脆弱性增加[6]。50% 的胸腰椎骨折會出現脊髓、髓錐和 ( 或 ) 神經根損傷，表現出神經功能缺損、截癱或馬尾綜合征等神經損傷并發(fā)癥[7]。因此，假設 HRV 能有效反映胸腰椎骨折患者當下生理系統(tǒng)穩(wěn)定性及對損傷和 ( 或 ) 手術脆弱性并可能預測術后并發(fā)癥。對 2019 年 11 月至 2023 年 1 月間收治的 212 例胸腰椎骨折患者行術前 HRV 評估并探討與術后并發(fā)癥關系，旨在為探索預測患者術后并發(fā)癥風險的特異性指標。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：( 1 ) 年齡 ＞ 18 歲者；( 2 ) X 線、CT 及 MRI 檢查確診為新鮮胸腰椎骨折者。

2. 排除標準：( 1 ) 病理性胸腰椎骨折或脊柱手術史者；( 2 ) 強直性脊柱炎或類風濕性關節(jié)炎者；( 3 ) 椎管狹窄或脊柱畸形者；( 4 ) 心律失常、近期使用 β 受體阻滯劑者；( 5 ) 帕金森病、全因性癡呆、中樞神經系統(tǒng)腫瘤和腦卒中偏癱者；( 6 ) 長期服用鎮(zhèn)靜劑或其它精神疾病藥物者；( 7 ) 甲狀腺或腎上腺疾病者。

二、一般資料

本組共納入 212 例，平均年齡 ( 69.57±10.50 )歲；男 67 例 ( 31.6% )，女 145 例 ( 68.4% )；查爾森合并癥指數 ( Charlson comorbidity index，CCI )1.50±0.75；損傷機制：34 例 ( 16.0% ) 低能量損傷，178 例 ( 84.0% ) 高能量損傷；骨折部位：T1～104 例 ( 1.9% )，T11～L2179 例 ( 84.4% )，L3～529 例( 13.7% )；骨折數：單發(fā) 152 例 ( 71.7% )，多發(fā) 60 例( 28.3% )；骨折形態(tài)：爆裂性 132 例 ( 62.3% )，壓縮性 55 例 ( 25.9% )，脫位性 25 例 ( 11.8% )；平均手術時間 ( 225.95±28.96 ) min，術中失血量( 577.21±123.588 ) ml；手術類型：微創(chuàng)手術 76 例( 35.8% )，開放手術 136 例 ( 64.2% )。本研究所有患者均知情同意，并經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準 ( 批準號 LAEY-2020-032 )。

三、數據收集

1. 一般臨床資料：包括年齡，性別，CCI，損傷機制，骨折部位，骨折數量，骨折形態(tài)，手術時間，術中失血量和手術類型。

2. 術后并發(fā)癥：術后并發(fā)癥定義為不利患者術后恢復和 ( 或 ) 需要藥物或外科手術治療，時間范圍在術后 3 個月內并分為非手術并發(fā)癥 ( 尿路感染、肺炎、譫妄、神經性疼痛、消化道出血、壓力性損傷、腦卒中和其它 ) 和手術并發(fā)癥 ( 傷口感染、硬膜外血腫和其它 )。其中，譫妄診斷使用中文版 3 分鐘譫妄診斷量表[8]。腦卒中和硬膜外血腫通過腦部MRI 或 CT 進行診斷。

3. 術前 HRV 測量：患者于術前 1 天佩戴 12 導聯(lián)動態(tài)心電監(jiān)護儀 ( 型號：DMS300-4A，北京迪姆軟件有限公司 ) 24 h。為防止運動干擾 HRV，在記錄過程中要求患者盡可能放松并躺在病床上。動態(tài)心電圖監(jiān)測記錄被傳輸到動態(tài)心電圖分析系統(tǒng)并使用相同軟件進行分析。HRV 參數由 Holter 軟件自動記錄為數值數據。本研究在頻域 ( 功率譜密度 ) 中分析HRV，指標包括極低頻 ( very low frequency，VLF，＜0.04 Hz )、低頻 ( low frequency，LF，0.04～0.15 Hz )、高頻 ( high frequency，HF，0.15～0.40 Hz ) 和 LF / HF比值。

四、統(tǒng)計學處理

采用 SPSS 22.0 和 R 4.1.0 軟件對數據進行統(tǒng)計學分析。計數資料用率表示。計量資料采用x-±s表示，采用單因素方差分析，兩兩比較采用 LSD-q檢驗。采用單因素和多因素的 Logistic 回歸分析術后并發(fā)癥的危險因素。使用受試者操作特征 ( receiver operating characteristic，ROC ) 曲線分析并計算曲線下的面積 ( area under the curve，AUC )。P＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、術后并發(fā)癥發(fā)生情況

非手術并發(fā)癥 88 例 ( 41.5% )，包括：尿路感染52 例，肺炎 31 例，譫妄 16 例，神經性疼痛 7 例，消化道出血 5 例，壓力性損傷 5 例，腦卒中 3 例，其它 10 例。手術并發(fā)癥 26 例 ( 12.3% )，包括：傷口感染 14 例 ( 淺 8 例，深 6 例 )，硬膜外血腫3 例，其它 9 例。術后總體并發(fā)癥發(fā)生率為 46.7%( 99 / 212 )，共有 58 例出現 1 個并發(fā)癥，26 例出現2 個并發(fā)癥，15 例出現 3 個及以上并發(fā)癥。最常見的非手術和手術并發(fā)癥分別是尿路感染和傷口感染。

二、不同數量的術后并發(fā)癥患者 HRV 參數分析

與無并發(fā)癥患者相比，術后不同數量的并發(fā)癥患者 HRV 參數 VLF、LF、HF 和 LF / HF 比值均降低 (P＜ 0.05 )；組間比較，3 個及以上術后并發(fā)癥患者 VLF、LF、HF 和 LF / HF 比值低于 1 個術后并發(fā)癥患者 (P＜ 0.05 )；2 個術后并發(fā)癥患者 VLF 低于1 個術后并發(fā)癥患者 (P＜ 0.05 ) ( 表 1 )。

三、單因素 Logistic 回歸分析

單因素 Logistic 回歸分析結果顯示：( 1 ) 年齡，CCI，損傷機制，骨折數，骨折形態(tài)，手術時間，手術類型，HRV 參數 VLF、LF、HF 和 LF / HF 比值是患者術后總體并發(fā)癥風險因素 (P＜ 0.05 )；( 2 ) 年齡，CCI，損傷機制，手術時間，手術類型，HRV參數 VLF、LF、HF 和 LF / HF 比值是患者術后非手術并發(fā)癥風險因素 (P＜ 0.05 )；( 3 ) CCI，損傷機制，骨折形態(tài)，手術類型，HRV 參數 VLF、LF、HF和 LF / HF 比值是患者術后手術并發(fā)癥風險因素 (P＜0.05 ) ( 圖 1 )。

四、基于 HRV 參數的多因素 Logistic 回歸模型分析

多因素 Logistic 回歸分析結果顯示：VLF 和LF / HF 比值是術后總體并發(fā)癥，術后非手術并發(fā)癥和術后手術并發(fā)癥風險的獨立危險因素 (P＜ 0.05 )( 表 2 )。

圖1 單因素 Logistic 回歸模型分析結果的森林圖Fig.1 Forest plot of the results of the analysis of the one-factor Logistic regression model

五、HRV 參數 VLF 和 LF / HF 比值的 ROC曲線分析

HRV 參數 VLF 在診斷術后總體并發(fā)癥、術后非手術并發(fā)癥和術后手術并發(fā)癥的 AUC 分別為 0.842( 0.752～0.895 )、0.889 ( 0.847～0.932 ) 和 0.801( 0.746～0.856 ) ( 圖 2a )。LF / HF 比值在診斷術后總體并發(fā)癥、術后非手術并發(fā)癥和術后手術并發(fā)癥的AUC 分別為 0.874 ( 0.840～0.908 )、0.817 ( 0.754～0.880 ) 和 0.802 ( 0.743～0.855 ) ( 圖 2b )。

討 論

胸腰椎骨折通常繼發(fā)于高能量損傷，加上多發(fā)損傷和合并癥及手術創(chuàng)傷，患者術后并發(fā)癥風險較高。薈萃分析發(fā)現胸腰椎骨折手術患者所有不良事件發(fā)生率為 32.6%，其中肺炎、尿路感染、傷口感染和敗血癥最常見[9]。手術治療且術后穩(wěn)定的胸腰椎骨折患者總體并發(fā)癥發(fā)生率高達 79% ( 輕微30%，嚴重 49% )，其中尿路感染，傷口感染和肺部感染 ( 5% ) 最常見[10]。另外一項研究報道胸腰椎骨折患者術后并發(fā)癥發(fā)生率為 56%，其中尿路感染，神經性疼痛，肺炎，譫妄和腸梗阻最常見[11]。本研究總體術后并發(fā)癥發(fā)生率為 46.7%，低于 Ghobrial等[9]和 Dimar 等[10]學者結果，高于 Glennie 等[11]學者結果；此外，術后并發(fā)癥最常見是尿路感染和肺炎，這些研究結果強調胸腰椎骨折手術患者高術后并發(fā)癥發(fā)生率。因此，充分、準確地術前評估術后并發(fā)癥風險，有助于制訂診療計劃，實現更好術后康復。

表1 不同數量的并發(fā)癥患者 HRV 參數比較Tab.1 Comparison of HRV parameters in patients with different number of complications

表2 基于 HRV 參數的多因素 Logistic 回歸模型分析結果Tab.2 Results of multifactor Logistic regression model analysis based on HRV parameters

圖2 HRV 參數 VLF 和 LF / HF 比值的 ROC 曲線Fig.2 ROC curves for HRV parameter VLF and LF / HF ratio

這項研究主要發(fā)現 HRV 參數 VLF 和 LF / HF比值降低會增加胸腰椎骨折手術患者術后并發(fā)癥風險，包括術后非手術及手術并發(fā)癥風險。與之結果相一致的是，最新薈萃分析揭示術前 HRV 參數與各種手術患者術后肺部感染、疼痛、心血管并發(fā)癥、全因短期病死率和住院時間相關[12]。此外，少量骨科領域研究也證實 HRV 參數 VLF 和 LF / HF 比值降低與骨折風險和術后并發(fā)癥相關[4-5,13]。VLF 降低與白介素-6 ( interleukin 6，IL-6 )、IL-8、IL-10 和IL-13 等細胞因子增加有關[14]，反映機體免疫 - 炎癥擾動狀態(tài)。而這些細胞因子增加與胸腰椎骨折患者術后切口感染相關[15]。此外，VLF 降低與腎素 -血管緊張素系統(tǒng)張力[16]和血管舒縮功能[17]降低相關。而口服血管緊張素轉換酶抑制劑的脊柱骨折手術患者骨折愈合率和神經功能[18]。創(chuàng)傷會損傷血管，激活外源性凝血系統(tǒng)，不同程度破壞微循環(huán)以及創(chuàng)傷性應激反應引起血液高凝狀態(tài)，導致血管舒縮功能障礙，這與術后譫妄、壓力性損傷和感染顯著相關。LF / HF 比值反映交感和副交感神經活動間實際平衡度。它們可以調節(jié)機體免疫功能，減少促炎細胞因子釋放，具有抗炎特性[19]。胸腰椎骨折患者因創(chuàng)傷表現出促炎反應增強和免疫功能抑制，導致 LF / HF 比值降低，反映出患者機體生理系統(tǒng)不穩(wěn)定性、脆弱性以及免疫能力差，這些均會增加患者術后并發(fā)癥風險。與此同時，本研究也觀察到VLF、LF、HF 和 LF / HF 比值降低與不同數量的術后并發(fā)癥也呈現級聯(lián)關系。進一步研究發(fā)現，VLF和 LF / HF 比值具有獨立于其它臨床特征預測術后并發(fā)癥且 ROC 曲線-AUC 值均 ＞ 0.8。因此，通過評估和定位 HRV 參數 VLF 和 LF / HF 比值可能是一種對患者術后并發(fā)癥風險分層的有效工具。

本研究存在幾個局限性：( 1 ) HRV 參數的動態(tài)變化可能更有利于揭示與術后并發(fā)癥風險聯(lián)系；( 2 )HRV 參數作為一個臨床實際觀測值，其最佳風險截斷值需進一步明確，以便更廣泛用于臨床實踐；( 3 )需多中心和前瞻性研究來證實 HRV 參數的臨床有效性和實踐性。

綜上所述，胸腰椎骨折患者術后并發(fā)癥發(fā)生率較高。通過評估和定位 HRV 參數能有效預測患者風險，并用于確定需要加強圍術期監(jiān)測和預防性治療患者。