本研究由盛丽乐、赵征华、兰星、王宇、张涛、杨依依、姚尚龙等人完成,作者单位主要为华中科技大学同济医学院附属协和医院麻醉科、麻醉与危重症医学研究所以及华中科技大学麻醉与复苏教育部重点实验室。该文以中文发表于《中华护理杂志》2025年11月第60卷第22期,论文题目为《麻醉复苏室全麻术后患者高氧血症风险预测模型的构建与验证》。该研究属于围手术期麻醉护理与患者安全领域,旨在构建并验证一个能够在患者进入麻醉复苏室(post-anesthesia care unit, PACU)前即可用于预测全身麻醉术后高氧血症发生风险的模型,以便临床医护人员早期识别高危患者并实施针对性预防护理。
在临床背景方面,全身麻醉机械通气期间常规使用氧气以维持动脉血氧分压(PaO₂)和动脉血氧饱和度(SaO₂),从而预防和纠正低氧血症,但也可能诱发高氧血症。高氧血症会使动脉血氧水平显著超过正常生理范围,导致活性氧和氧自由基过度生成,引起细胞损伤、增加肺不张和术后肺部并发症发生风险,并与病死率升高相关。然而,临床上广泛应用的经皮血氧饱和度(SpO₂)在100%时趋于平台,无法区分氧分压是否过高,因此难以使用SpO₂识别高氧血症。已有研究显示机械通气手术患者术后高氧血症发生率较高,但此前尚缺乏针对麻醉复苏室全麻术后患者高氧血症的风险预测模型。因此,本研究聚焦于手术患者术后高氧血症的预测,旨在为麻醉复苏室高氧血症高危患者的早期识别提供参考。
研究采用回顾性研究设计,使用便利抽样法选取2023年11月至2025年1月武汉市某三级甲等医院的手术患者为调查对象。纳入标准包括年龄大于18岁、美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级Ⅰ至Ⅲ级、全身麻醉行机械通气且术后从手术间转入麻醉复苏室;排除标准包括术前存在高氧血症、无法进行动脉血气分析、妊娠期及哺乳期妇女、术前氧疗及术前肺部损伤。根据二元logistic回归样本量估算要求,结合预计自变量数量、高氧血症发生率和无效样本比例,最终纳入7 776例患者。其中,2023年11月至2024年9月收治的6 219例作为建模组,2024年10月至2025年1月收治的1 557例作为外部验证组。研究经医院伦理委员会审查通过。
在数据收集方面,研究先由经过培训的课题组成员检索多个中英文数据库、临床指南网站以及麻醉与护理专业协会网站的相关文献,结合麻醉学和麻醉护理领域专家意见,筛选可能影响术后高氧血症的预测变量,据此设计“麻醉复苏室全麻术后患者高氧血症风险调查表”。该调查表包括患者一般资料(如性别、年龄、体重指数、术前贫血、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、吸烟史、近期上呼吸道感染等)、手术情况(手术方式、手术部位、手术体位、手术等级、手术类型)和麻醉情况(ASA分级、插管方式、术中机械通气时长、吸入氧浓度、是否单肺通气、是否使用呼气末正压、入麻醉复苏室是否发生高氧血症等)。高氧血症的诊断标准为患者进入麻醉复苏室后10 min内首次动脉血气分析中PaO₂≥100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。
统计学分析中,符合正态分布的计量资料采用均数和标准差描述,组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料以中位数和四分位数描述,组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以例数和百分比表示,组间比较采用卡方检验或Fisher精确检验。在进行多因素分析前,使用方差膨胀因子(variance inflation factor, VIF)判断自变量之间是否存在多重共线性,VIF<10表明不存在明显共线性。将单因素分析中有统计学差异的变量纳入二元logistic回归构建风险预测模型,采用Hosmer-Lemeshow检验评估模型拟合优度,并通过受试者操作特征(receiver operator characteristic, ROC)曲线下面积、灵敏度和特异度评价模型预测能力。基于多变量模型构建列线图,并用Bootstrap重抽样法进行1 000次重抽样绘制校准曲线,以准确率验证模型的实际应用效能。检验水准设为α=0.05。
结果显示,建模组6 219例患者中730例发生高氧血症,发生率为11.73%;验证组1 557例患者中190例发生高氧血症,发生率为12.20%。单因素分析发现手术方式、手术部位、手术体位、插管方式、是否使用呼气末正压、是否单肺通气、吸入氧浓度以及近期上呼吸道感染在高氧血症组与非高氧血症组间差异具有统计学意义,术中机械通气时长在两组间也存在统计学差异。多因素logistic回归分析进一步表明,手术方式、手术部位、手术体位、术中机械通气时长、是否使用呼气末正压、是否单肺通气以及吸入氧浓度是麻醉复苏室全麻术后患者发生高氧血症的独立影响因素。具体而言,胸部手术(OR=35.675)、单肺通气(OR=8.768)、仰卧位(OR=2.374)、吸入氧浓度≥80%(OR=1.421)和更长的术中机械通气时间(OR=1.004)增加高氧血症风险,而开放手术相对于腔镜手术(OR=0.690)和使用呼气末正压(OR=0.342)则是保护因素。基于这些因素建立预测模型,模型方程式为logit(P)=-2.935-0.372×手术方式(开放手术)+3.574×手术部位(胸部)+0.865×手术体位(仰卧位)+0.004×术中机械通气时长-1.072×使用呼气末正压+2.171×单肺通气+0.351×吸入氧浓度(≥80%)。模型ROC曲线下面积为0.945(95%CI:0.936~0.955),以约登指数最大值0.839作为最佳临界值,灵敏度为0.907,特异度为0.932。Hosmer-Lemeshow检验显示χ²=8.801,P=0.359,说明模型预测值与观察值之间差异无统计学意义,拟合度良好。内部验证的校准曲线接近理想曲线,外部验证中模型判断高氧血症的灵敏度为94.02%,特异度为90.33%,总准确率为90.82%,表明模型具有较好的鉴别力和预测价值。
研究背景讨论部分指出,本研究中全麻术后高氧血症发生率为11.73%,低于部分文献报道的54.00%和31.60%。可能与本研究患者术中机械通气时间相对较短有关,因为高氧血症的肺毒性取决于暴露强度与持续时间。研究进一步分析了各影响因素的可能机制。胸部手术和单肺通气患者的高氧血症风险显著升高,可能与肺缺血/再灌注损伤及缺氧/再氧合过程中氧自由基大量产生有关;同时,胸部手术创伤较大、疼痛明显,可导致咳嗽减少和膈肌功能受限,肺活量和功能残气量下降,临床常通过提高吸入氧浓度来纠正低氧,进一步增加高氧血症风险。腔镜手术患者更易出现高氧血症,可能与二氧化碳人工气腹导致高碳酸血症和通气需求增加有关,传统高潮气量机械通气可能进一步升高气道压力并诱发高氧血症。机械通气时间每增加1 min,高氧血症风险增加1.004倍,这与呼吸机相关性膈肌功能障碍和肺不张随通气时间延长而加重有关。吸入氧浓度≥80%是明确的危险因素,高浓度氧可在短时间内促进吸收性肺不张并损害呼吸功能。仰卧位不利于通气/血流匹配,可能增加内源性呼气末正压和呼气末气流受限,导致肺扩张受限。而使用呼气末正压则有助于维持肺泡开放、增加功能残气量、减少肺不张和肺损伤,因此是保护因素。
总体而言,本研究构建的预测模型具有较好的区分度、校准度和临床实用性。该模型纳入了手术方式、手术部位、手术体位、术中机械通气时长、是否使用呼气末正压、是否单肺通气以及吸入氧浓度等变量,所有指标均可在患者进入PACU前获得,便于医护人员进行早期筛查。研究的意义在于为麻醉复苏室全麻术后高氧血症高危患者的识别和预防提供了量化工具,有助于指导个体化氧疗、肺保护性通气和围手术期护理干预,从而降低高氧血症相关并发症风险,改善手术患者预后。该研究的局限性在于为单中心、回顾性设计,变量筛选可能存在偏倚,未来应进行前瞻性、多中心研究以进一步验证模型的稳定性和外推性。