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【话险危夷】术前血清游离钙、维生素D与心脏手术术后出血的关系

来源 2025-10-22 12:14:06 医疗资讯

背景:

钙是凝血反应中的关键要素,作为多种酶促反应的辅助因子,参与血栓形成与稳定。在涉及体外循环(cardiopulmonary bypass, CPB)的重大心脏手术中,受血液稀释、pH改变以及含枸橼酸抗凝剂的使用影响,钙稳态可能显著紊乱。这些影响促使人们持续关注CPB期间及术后游离钙水平波动对手术结局的影响,尤以出血并发症为多。

钙在重大心脏手术中的作用不仅限于凝血。CPB期间常见的低钙血症与血流动力学不稳定、心肌收缩力降低、心律失常相关,均可不利于手术结局。相反,虽然高钙血症较少见,但可能使患者处于高凝状态,增加血栓风险。因此,围绕CPB期间及术后钙水平管理的最佳策略仍存在争议。

游离钙水平与临床出血结局间的具体关系仍未得到充分研究,尤其在患者入住ICU的术后早期阶段。出血仍是重大心脏手术后的重要并发症,且导致死亡率及医疗成本增加。因此,识别并调整风险因素(例如钙水平)对于降低出血风险至关重要。

本文章研究旨在探讨游离钙水平是否与特定出血结局相关,并评估术前维生素D水平与CPB重大心脏手术后出血结局之间的相关性,并发表于《Life》。

研究方法

(1)研究对象:

纳入标准:2021年10月1日至2022年2月28日期间,在克卢日-纳波卡心脏研究所接受全身麻醉且CPB的心血管手术、年龄>18岁的患者。

排除标准:急诊指征、因血流动力学不稳定而转诊行重大心血管手术者、有甲状旁腺功能亢进或活动性肿瘤史者、入院前补充钙或维生素D者、采血流程不规范、引流记录不规范,以及住院不足24小时(包括转院者)。

(2)研究内容

本单中心回顾性研究评估了游离钙水平、维生素D水平与多项出血结局之间的相关性。游离钙水平测量时间点包括:术前(麻醉诱导后)、停CPB时、术后第1天每8小时测量一次(共3次)。术前维生素D水平在手术前2小时测定。出血结局包括术后第1天与第2天的引流袋血量(毫升)、是否需要外科或药物止血、输血需求(红细胞、冰冻新鲜血浆或血小板)以及心外出血性并发症的发生。游离钙水平采用以下公式由血清钙与总蛋白(TP)间接计算:Ca2+ = (6 × Ca − TP/3) : (TP + 6)3。先前研究曾在无法直接检测游离钙时采用该替代方法,但在蛋白水平异常的患者中精确性较差。

本实验室游离钙参考范围为 1.05–1.3 mmol/L;维生素D正常范围定义为 30–50 ng/mL;20–30 ng/mL 为不足,<20 ng/mL 为缺乏。按照上述临床阈值进行维生素D分层,并进行分层分析以探讨出血结局的潜在差异。

维生素D于手术前2小时检测。所有测定采用相同仪器:Biotek Microplate 50 TS 洗板机与 800 TS 酶标仪(Agilent Technologies Inc., 美国加州圣克拉拉)。

出血参数由两名独立ICU医师评估记录。纵隔引流血量根据引流袋刻度每24小时计量(毫升)。

外科止血定义为止血而进行的再次手术或主刀心外科医师实施的任何外科操作。药物止血定义为止血药物的使用:抗纤溶药物、凝血酶原复合物、活化X因子、纤维蛋白原或鱼精蛋白。所有患者在术前与术后均按 15 mg/kg 静推氨甲环酸。心外出血性并发症定义为非心脏手术本身相关的周围组织或器官(肺、腹部等)的活动性出血。

(3)统计学方法

连续变量以均数 ± 标准差表示;分类变量以例数(百分比)表示。采用多变量回归分析评估与二分类结局之间的关系,报告比值比(OR)及95%置信区间(CI)。采用多变量线性回归分析评估暴露与连续结局之间的关系,报告回归系数(β)及95% CI。所有多变量回归分析均调整年龄、体重指数、性别、手术类型及CPB时长,这些协变量依据临床知识预先设定。

为评估术前游离钙是否为术后出血的独立预测因子,我们将总引流量(术后第1天与第2天)、红细胞输注、药物止血作为因变量;自变量包括术前游离钙、年龄、性别、体重指数、手术类型(瓣膜、冠状动脉)及CPB时长。多重比较采用 Bonferroni 校正(p < 0.00625)。

事后效能分析:以连续结局(术后引流量)为例,样本量83、α=0.05、观察到的标准差约200 mL,检测两组间约90 mL均值差异的效能约80%。对于二分类结局(红细胞输注,事件率33.7%),在两组事件率约34% vs 66%(OR约3.8)或34% vs 10%(OR约0.22)时,α=0.05可达约80%效能;Bonferroni 校正后(α=0.00625)更大差异(约34% vs 72%,OR≈6.2 或 34% vs 5%,OR≈0.10)。

研究结果

(1)共纳入83例重大心脏手术患者,平均年龄64.9 ± 8.5岁,男性49例(59%),最常见手术为主动脉瓣膜置换(26例,31%)与冠状动脉搭桥术(26例,31%),入选患者的基线特征如下。(表1)

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(2)较低术前游离钙(1.16-1.31 mmol/L)与停CPB时(r = 0.30;p = 0.08)及术后第1天(r = 0.24;p = 0.03)出血量增多呈相关趋势;与药物止血(r = 0.30;p = 0.009)、红细胞输注(r = 0.24;p = 0.03)呈相关趋势,但均未达到 Bonferroni 校正阈值 p < 0.00625。

停CPB时游离钙(均值 1.165 mmol/L;95% CI 1.151–1.180)及术后24小时内(均值 1.197 mmol/L;95% CI 1.185–1.210)与任何出血结局均无统计学显著相关(均 p > 0.00625)。

较低血清维生素D与停CPB时(r = 0.32;p = 0.07)及术后24小时(r = 0.29;p = 0.04)出血量增加亦有趋势。不同血清维生素D水平与CPB后即刻引流量之间的关系(r = 0.32;p = 0.07)(见图1A),及不同血清维生素D浓度与术后第1天(r = 0.29;p = 0.04)高引流量之间的趋势(见图1B);与红细胞输注(r = 0.23;p = 0.04)与药物止血(r = 0.27;p = 0.02)也呈相关趋势,但未达校正阈值。

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(3)瓣膜术与冠脉术亚组比较:术前游离钙、维生素D水平、术后出血、外科/药物止血或输血需求均无显著差异。两亚组中,低术前钙与出血及输血需求增加的趋势一致,但均未达 Bonferroni 校正显著性。

ROC分析提示,术前游离钙约1.15mmol/L或与术后出血风险增加相关(AUC = 0.65,95% CI 0.53–0.77)。虽未达 Bonferroni 校正显著性,但可提示识别为高出血风险患者。

亚组分析显示,瓣膜术与冠脉术患者维生素D水平相近(17.0 vs 17.6 ng/mL,p = 0.81)。两组术前钙水平亦无差异(1.22 vs 1.22 ng/mL,p = 0.92)。按维生素D分层(<20;20–30;30–50 ng/mL)进行探索性分析:维生素D缺乏者的术后引流量中位数更高,红细胞输注与药物止血比例更高。

两亚组在术后出血(289 vs 283 mL,p = 0.87)、外科/药物止血(p = 0.5;p = 0.14)或输血需求(p = 0.57)方面无差异。不同术式中术前游离钙与术后第1天引流量的相关:较低钙与较高失血呈相关趋势(见图2A);不同术式中术前游离钙与术后第2天引流量的相关:同样呈相关趋势,提示较低术前钙与出血增加可能相关,但校正后未达显著性(见图2B),这些结果表明,术前较低的钙水平可能与瓣膜手术和冠状动脉手术中的出血增加相关,尽管经多重比较校正后关联性仍不具有统计学意义。

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(4)多变量线性回归和逻辑回归分析的结果在体外循环(CPB)后及术后第一天测量游离钙的水平,所有模型均对年龄、体重指数、性别、手术类型以及CPB持续时间进行了调整。

引流量(第1天和第2天):负系数表明钙水平与失血量之间可能存在反向关系。p值<0.05,但均未达到Bonferroni校正的显著性阈值p<0.00625,因此应解释为非显著趋势。

手术和医疗止血、输血需求以及心外出血并发症:比值比和系数显示了术后钙对这些结果的估计影响。没有一种关联达到经Bonferroni校正的显著性阈值,表明未观察到统计学上的显著关系。(见表2)

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研究结论:

此项研究中,术前游离钙低与重大心脏手术后出血增加呈一致性,体外循环后游离钙水平不影响出血结局。较低的血清维生素D水平与停CBP后失血量增加呈正相关,尽管趋势表明维生素D水平与术后早期出血之间存在潜在的关系,但经 Bonferroni 校正后未达统计显著,提示结果仅具有假设意义,故需更大的前瞻性研究来确认。

话险危夷·述评

钙作为凝血的关键辅因子,参与多步骤凝块形成;维生素D则促进小肠对钙的吸收。钙摄入不足可加重维生素D缺乏的影响,不同钙摄入水平与血清25(OH)D半衰期存在相关。心脏手术中,置入CPB时钙水平短暂下降,甚至低于参考下限,随后可自行调节恢复,该过程可能扰乱钙稳态,进而影响止血与术后出血。

关于钙水平与心血管手术出血结局的研究有限。有研究在CPB心脏手术患者中发现,术后(即CPB后)较低游离钙与引流出血风险增加相关,低钙组与钙正常组重大出血率差异显著。我们聚焦游离钙(而非白蛋白校正总钙),因为游离钙为生理活性组分,更与凝血相关,且在CPB背景下pH、蛋白、枸橼酸等快速变化影响可用钙水平。

其他领域亦支持“低钙-出血增加”的线索:在脑出血患者中,入院低钙与更大血肿体积、更高神经功能评分相关;低钙与基线血肿体积更大、血肿扩张风险更高相关,提示低钙可能导致微妙的凝血障碍;系统综述与Meta分析亦证实血清钙的预后意义。骨科手术亦观察到低钙与总失血增加相关。在重大心外领域,目前为数不多的证据提示低钙与术后出血相关。此项研究主要发现与其一致,但因样本量小,统计学未达校正显著性,需谨慎解读。

本研究中,术后(停CPB时及术后24小时)游离钙并未与出血结局相关,提示CPB期间短暂钙波动可能并非独立影响早期术后止血的因素,或其效应在本样本中难以检测。维生素D对钙吸收与稳态至关重要,可能通过轻度低钙、血小板功能受损、凝血因子活性改变而增加出血倾向。本研究中,较低维生素D与出血增多、止血需求增加呈提示性关联,符合其逻辑,但未达校正显著性,仍属探索性发现。总体而言,尽管观察到若干趋势,但经 Bonferroni 校正后未达统计显著,提示结果仅具有假设意义,需更大的前瞻性研究加以确认。

原始文献

The Relationship Between Preoperative Serum Ionized Calcium, Vitamin D, and Postoperative Bleeding After Major Cardiac Surgery [J]. Life 2025, 15, 1460

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