急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是心臟術后常見而嚴重的并發(fā)癥,是心臟手術病死率的獨立危險因素,伴隨著患者并發(fā)癥的增多病死率上升。然而,由于缺乏統(tǒng)一的AKI定義,而使其發(fā)生率的報道差異很大。其發(fā)生率高達1%~30%,其中1%~15%的患者需要血液透析。
現(xiàn)將心臟手術相關的急性腎損傷(cardiac surgery-associated acute kidney injury,CSA-AKI)的診斷及分級標準、相關危險因素、預防和治療的進展敘述如下。
一、AKI的診斷及分級標準
2004年急性透析質量指南(ADQI)專家小組提出了AKI的RIFLE診斷標準,其按照血清肌酐(serum creatinine,Scr)升高倍數,或腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)下降程度,或少尿持續(xù)時間及嚴重程度將AKI分為危險期(risk),損傷期(injury)和衰竭期(failure);還增加喪失期(loss)和終末期(end-stage)來反應AKI預后嚴重程度。隨著越來越多的證據顯示Scr的輕微升高與預后不良及患者長期腎功能的慢性損害有關,人們開始認識到輕度的AKI也應引起重視。2005年9月,由腎臟病學家和重癥監(jiān)護學家組成的國際協(xié)作組織——AKI網絡(acute kidney injury network,AKIN)進一步對RIFLE標準進行了修改:
(1)增加了Scr絕對值的改變,將“有急性腎損傷危險”的范圍擴大到Scr升高≥26.4 μmol/L,并將其歸為AKI 1期(對應RIFLE-risk);
(2)將48 h作為時間限制,保證了此AKI過程是在一個相對短的時間內發(fā)生的急性的,并有代表性的事件;
(3)將開始行腎臟替代治療(renal replacement therapy,RRT)的患者歸入AKI 3期(對應RIFLE-failure)。
Chang等通過對291例心臟術后患者進行回顧性研究,RIFLE與AKIN標準診斷的心臟手術后AKI發(fā)病率、住院病死率比較,差異無統(tǒng)計學意義。Qian將1056例心臟手術患者分別運用RIFLE與AKIN標準診斷進行對照研究,結果顯示在診斷的敏感性上,AKIN標準似乎略優(yōu)于RIFLE標準,但差異未達到統(tǒng)計學意義,且兩種標準對于患者遠期預后的作用是否存在差異尚不清楚。
二、CSA-AKI的機制及危險因素分析
(一)CSA-AKI的機制
CSA-AKI是一個突出的臨床問題,其發(fā)病機制是復雜的、多因素的。CSA-AKI可能涉及至少六個途徑:外源性和內源性毒素、代謝因素、缺血再灌注損傷、神經激素激活、炎癥和氧化應激。這些損傷的機制可能在不同的時期表現(xiàn)出不同的強度并可能存在協(xié)同作用,基本的病理改變?yōu)榧毙阅I小管壞死。
(二)CSA-AKI的危險因素分析
1. 術前的危險因素分析:Thakar等提出性別、術前左心室射血分數<35%、術前Scr升高及進行冠狀動脈旁路移植(CABG)手術等是評估術后是否發(fā)生腎損傷的預測因素。Li等研究表明高齡、高尿酸血癥、高收縮壓、術后主動脈球囊反搏(IABP)、體外膜肺(ECMO)、術前腎功能不全是顯著、獨立的危險因素。
2. 術中危險因素分析:組織的缺血再灌注損傷、內毒素血癥、手術的創(chuàng)傷、非搏動性血流及術前可能就存在的左心室功能不全都是術中炎癥反應的觸發(fā)因素,炎癥介質、黏附分子及促炎因子的產生,又進一步導致了細胞損傷,并最終促使腎臟的損傷。Doddakula等的研究顯示,心肺轉流時間是術后AKI發(fā)生的獨立危險因素;Pamlai等研究顯示當體外循環(huán)過程中保持血流速度在1.8~2.2 L·min-1·(m2)-1、灌注壓在50~70 mm Hg可以維持組織所需要的氧供,體外循環(huán)心臟手術中應盡可能縮短大動脈阻斷時間。
3. 術后危險因素分析:Carcoana等發(fā)現(xiàn)手術過程使用了甘露醇和多巴胺的患者尿液中β2微球蛋白排泄增多,提示甘露醇和多巴胺可能對腎小管有損傷作用。Suen等研究證明,術后低血壓(收縮壓低于90 mm Hg)超過1 h是術后ARF的危險因素。Mangano等證實在CABG術后因低心排使用IABP的患者發(fā)生ARF的危險性增加7倍。
三、CSA-AKI的防止新進展
(一)CSA-AKI的積極預防
在術前認真評估患者的危險因素,術中的腎臟保護最關鍵的是維持術中血流動力學的平穩(wěn)。手術轉流時間的長短、術中、術后血壓及尿量的維持是否發(fā)生急性腎功能不全的重要因素,尤其是對術后低心排的正確處理至關重要,必須維持腎臟的有效血流灌注。
(二)CSA-AKI的治療
1. 藥物治療:
(1)Kunt等研究表明應用呋塞米可降低心臟術后患者腎替代治療的概率。Sirivella等也得出輸注甘露醇、呋塞米和多巴胺是促進利尿和減少透析的有效方法的結論。但Lassnigg等提出腎劑量多巴胺(2~3 μg·kg-1·min-1)是無效的,呋塞米反而導致心臟手術后腎功能不全。
(2)3-羥酪胺:是多巴胺受體激動劑,小劑量的3-羥酪胺(1~3 μg·kg-1·min-1)可以提高心排出量,并擴張腎血管,從而改善腎灌注。但在一項對40例腎功能正常的冠狀動脈搭橋患者研究中[21]發(fā)現(xiàn),術中使用小劑量(2.5~4 μg·kg-1·min-1)的3-羥酪胺組與對照組相比,腎損傷的標志物明顯升高,所以認為腎劑量的3-羥酪胺可能在腎臟保護作用方面并無顯著療效,但能增加尿量排出。
(3)非諾多巴(Fenoldopam):甲磺酸非諾多巴是一種選擇性多巴胺α1激動劑,可增加腎臟皮質和髓質血流。Meco等對非諾多巴用量與腎血流量的關系進行量化研究,得出非諾多巴在0.1~0.3 μg·kg-1·min-1呈劑量依賴性增加腎血流量,并降低腎血管阻力。Landoni等薈萃分析了13個關于心臟手術患者進行的隨機、對照的研究,得出甲磺酸非諾多巴的使用顯著減少腎臟替代治療的概率,并減少ICU停留時間和住院死亡率。更有利的證據來自Ranucci等進行的一項隨機、安慰劑對照、雙盲的研究,研究納入80例心臟手術患者,實驗組在手術開始時即以非諾多巴0.1 μg·kg-1·min-1持續(xù)泵入,直到手術后12 h。結果顯示實驗組無一例患者發(fā)展為AKI,而對照組10%患者出現(xiàn)了AKI。但也有大型隨機對照研究未發(fā)現(xiàn)非諾多巴在心臟手術患者早期急性腎衰竭時具有腎臟保護作用。
(4)利鈉肽對腎功能的作用:Chen等研究顯示,在接受心臟手術的CKD患者(GFR<60 ml/min),麻醉誘導后24 h低劑量的B型腦利鈉肽(BNP)(0.555 mg·kg-1·min-1)對腎功能具有保護作用。此外另一個大型的研究顯示心臟手術前使用BNP對因左心功能衰竭而行心臟手術的患者有良好的腎功能保護作用。特別在術前患者即存在腎功能不全(Scr>1.2 mg/dl),這種保護作用更明顯。
(5)他汀類藥物:他汀類藥物能削弱心臟手術過程中炎癥和氧化應激,目前對其是否能減少心臟手術后AKI發(fā)生風險的研究越來越多。Liakopoulos等對30 000例心臟手術患者進行研究發(fā)現(xiàn),術前使用他汀類藥物對減少死亡率具有絕對的關聯(lián)性。Billings等對324例相對正常腎功能接受心臟手術的患者進行回顧研究,發(fā)現(xiàn)術后他汀類藥物重新啟用早的患者AKI的發(fā)病率明顯低于停用他汀類藥組。
(6)尿堿化:水化及堿化尿液已被用來作為一種預防性的策略。最近的一項薈萃分析已證實了其在心臟術后患者腎功能保護方面的有益作用。Haase等隨機抽取了100例心臟外科手術的患者,隨機分為兩組后,實驗組在術后輸注碳酸氫鈉液進行水化并堿化尿液,而對照組則給以輸注生理鹽水,實驗采用雙盲方式。結果顯示:實驗組較對照組明顯減少了以RIFLE和AKIN為診斷標準的AKI發(fā)生率,并發(fā)現(xiàn)實驗組較對照組患者尿中NGAL的排泄量明顯減少。
(7)此外,N-乙酰半胱氨酸(NAC)作為一種自由基清除劑,被證明在造影劑腎臟病中有保護作用,但也有多項薈萃分析得出的結論不支持NAC能減少或防止心臟術后AKI的發(fā)生。
2. RRT:
(1)開始RRT的時機及治療方式的選擇:目前對有關ARF患者替代治療的確切指征尚未達成共識。理論上講及早行RRT對腎功能保護有好處,國內外大量的研究顯示早期行RRT對心臟術后患者發(fā)生AKF有顯著的獲益。但仍有學者研究顯示急性腎功能衰竭早期腎臟替代治療無明顯獲益。美國急性透析患者生存質量(ADQI)會議建議,如患者GFR急劇下降,出現(xiàn)顯著的血流動力學改變及代謝紊亂如容量負荷過多、高鉀血癥時,需透析治療。對于危重ARF患者,應在這些尿毒癥并發(fā)癥還不是很嚴重時開始透析。
ARF腎臟替代包括腹膜透析、間歇性血液透析、連續(xù)性腎臟替代療法(CRRT)。在發(fā)達國家成人ARF已不選擇腹膜透析為首先的腎臟替代方式,但在發(fā)展中國家及小兒AFR方面仍有大量關于ARF行腹膜透析治療的研究,Liu等回顧性分析125例成人心臟外科手術后急性腎功能衰竭行腹膜透析治療患者的臨床資料,透析時間為5~30 d[(13.8±7.2)d],68例存活腹膜透析仍是治療成人心臟手術后急性腎功能衰竭的有效方法,尤其適用于存在術后低心排危險的患者,且宜盡早進行。Nie等總結34例低齡小兒先天性心臟病術后急性腎功能不全患者應用腹膜透析(PD)治療的資料,同樣得出低齡小兒先天性心臟病術后并發(fā)急性腎功能不全時,盡早應用PD是一種較為安全、有效的治療方法,對改善患者預后有積極影響。
CRRT與間斷血液透析相比,前者是否能更好地改善ARF患者預后,目前尚無定論。但對于重癥ARF患者,特別是伴有心力衰竭、腦水腫或高分解代謝及血流動力學不穩(wěn)定者,ADQI會議建議應首選CRRT治療。
(2)透析劑量:雖然Kt/v被廣泛用于ESRD患者透析劑量的評估,但Kt/v值與ARF患者預后的關系還未確定。ADQI推薦ARF患者Kt/v至少應達到1.2的水平(每周3次),病情嚴重的患者還需要增加透析劑量。
尿素清除也被廣泛用于量化慢性透析劑量,以維持血液尿素氮<60 mg/L(<21 mmol/L)和Scr<5 mg/L(<442 μmol/L)。然而ARF患者經常合并代謝和血流動力學的改變,尿素清除往往無法準確對透析劑量進行評估。Neesh等提倡用時間(每次治療時,通常為4~6 h)、頻率(通常為每周3~7次)、血流速度(150~400 ml/min)等指標來進行評估。研究表明,重癥ARF患者連續(xù)性靜-靜脈血液濾過(CVVH)超濾率達35 ml·kg-1·h-1時,患者預后明顯好于超濾率20 ml·kg-1·h-1時。(心臟手術相關的急性腎損傷的診治 何金選,陳建)
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