心肺运动试验（CPET）是大型手术患者的风险分层工具。此项观察性队列研究探索了CPET在预测头颈外科手术患者第五天心肺并发症方面的作用。
一、介绍
大型头颈部手术后并发症很常见，发生率在55%~72%。接受此类手术的患者术后早期发生心血管和呼吸系统并发症的风险尤为高。在接受头颈部大手术的患者中，当前的围手术期检查尚不能一致地预测或降低术后并发症。
本研究旨在评估术后并发症调查（POMS）定义的心肺并发症和高级别并发症的发生率，并探索CPET在预测此类并发症方面的作用。
二、材料和方法
患者
这项研究在伦敦大学医院NHS信托基金会进行，纳入计划于2011年9月至2017年12月期间接受头颈部大手术，无论是否立即进行重建的患者，进行CPET作为其常规术前评估的一部分。排除缺少并发症数据资料、不能进行CPET或未进行手术的患者。术中或术后早期（术后5天内）死亡患者的资料也被纳入此项分析。
围手术期指标
术前记录患者的年龄、性别、体重指数、静息心率（HR）和美国麻醉医师协会（ASA）生理状态评分。同时记录手术时长、手术类型等手术指标。手术干预根据重建方式进行分类。
心肺运动试验和指标
患者接受症状限制性负荷递增运动试验，直到力竭或操作者决定停止。
记录CPET过程中摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、呼吸频率、潮气量和潮气末气体分压（PETO2和PETCO2）。CPET衍生通气和气体交换指标包括氧气（VE/VO2）和二氧化碳（VE/VCO2）通气当量，以及氧脉搏（VO2/HR）。通过结合改良的V-slope法（VCO2和VO2之间关系的截点）、通气当量变化和潮气末气体分压的变化来确定无氧阈（AT）。记录VE/VCO2在AT时的数值。峰值VO2被定义为在负荷递增运动最后30秒的最高平均VO2。峰值VO2和AT时VO2的值根据体重进行校正。
并发症
主要结局是术后第五天使用心脏和呼吸系统的POMS定义的心肺并发症。次要结局是，Wong等人描述的此类患者的高级别POMS发病率。记录所有患者在重症监护室（ICU）或高度依赖病房（HDU）的住院时间。
三、结果
纳入230例接受头颈部大手术，立即或延迟重建的患者，其中4例没有进行手术（由于术中死亡风险高和/或个人选择），13例不能进行CPET。其余213例患者中，187例患者有完整的围手术期并发症数据（26例患者的数据不完整）。两例患者术后5天内死亡。
患者完整的人口统计学资料，及包括术后5天内心肺并发症的手术资料见表1。根据术后5天内心肺并发症发生与否对患者进行分组，静息心率[72.0（IQR 64.2-84.0）vs 78.0（70.0-88.0）bpm，p=0.0079]和手术时长[607.5（IQR 473.3-706.0）vs 726（IQR 595.0-837.0）min，p<0.0001]有显著差异。
94例（50.3%）患者术后5天内需要呼吸支持。3例（1.6%）新发心肌梗死或心肌缺血，2例心肌梗死中1例于术后第4天死亡。1例患者在术后第1天发生广泛出血性卒中，死亡。
术后5天内发生心肺并发症的患者峰值VO2和AT时VO2显著降低（表2），预测术后5天心肺并发症发生率的的最佳临界值分别是12.3ml.kg-1.min-1和10.1ml.kg-1.min-1。峰值VO2和AT时VO2的受试者工作特征曲线（AUROC）下面积分别为0.68（95%CI 0.6-0.7），p<0.001和0.59（95%CI 0.51-0.67），p=0.03。
AT时VO2<10.1ml.kg-1.min-1的患者术后5天POMS定义的心肺并发症发生率明显较高。45（62.5%）例患者需要呼吸支持（p=0.01），52例患者（72.2%）氧气需求增加（p=0.0008）。静息HR、ASA、手术时长和峰值VO2与术后5天心肺并发症独立，相关（p<0.05）（表3）。手术时长较长患者发生心肺并发症的几率较高，比值比（OR）为1.003（95%CI 1.001-1.005），p=0.002。此外，峰值VO2升高与此类并发症发生率降低有关（OR 0.92（95%CI 0.876-0.972），p=0.003）。该模型对术后5天是否出现心肺并发症患者具有合理的区分能力（AUROC 0.75（95%CI 0.68-0.82），p<0.0001，敏感度为64%，特异度为81%）（图1）。生存分析表明，与其他变量无关，峰值VO2和AT时VO2低于临界值的患者在ICU/HDU的停留时间显著延长（p=0.004和p=0.002），如图2和图3所示。
四、讨论
这项观察性队列研究首次为在头颈部大型手术患者中使用CPET进行客观的术前风险评估提供了证据。有趣的是，心肺并发症发生与否的患者之间没有显著的年龄差异，而患者术前HR升高与术后5天内心肺并发症发生率相关。
峰值VO2<12.3ml.kg-1.min-1，AT时VO2<10.1ml.kg-1.min-1均为头颈部大型手术患者术后5天心肺并发症的独立预测因素。然而，这些CPET指标本身的预测价值很低。患者的病前状态与手术损伤程度之间的复杂相互作用可以解释预测价值较低的原因。不过峰值VO2和手术时长是头颈部大手术患者心肺并发症的预测因素。接受头颈部手术患者手术时间较长与术后并发症具有显著相关性，无论手术范围如何。
五、结论
本研究首次探讨了CPET在预测头颈部大手术患者心肺并发症中的作用，证明了峰值VO2为12.3ml.kg-1.min-1可作为术后心肺并发症的危险分层阈值。由于头颈部手术的术后发病率仍然很高，进一步研究评估围手术期因素（包括CPET和非CPET衍生指标）对于降低头颈部大手术患者并发症的作用至关重要。
参考文献：略
本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理
来源：Lalabekyan B B , Tetlow N , Moonesinghe R , et al. Cardiopulmonary Exercise Testing and Cardiopulmonary Morbidity in Patients Undergoing Major Head and Neck Surgery[J]. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2020.
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