心臟術(shù)后急性腎損傷預(yù)防措施的研究進(jìn)展

急性腎損傷(AKI)是心臟手術(shù)后常見的并發(fā)癥，且與病人住院時(shí)間和死亡率增加密切相關(guān)。AKI病理生理學(xué)是復(fù)雜且多因素的，包括毒素(外源性和內(nèi)源性)、代謝因素、缺血再灌注損傷、神經(jīng)激素激活、炎癥和氧化應(yīng)激，損傷部位通常是腎小管上皮細(xì)胞。這些不同機(jī)制可能在不同時(shí)間、不同強(qiáng)度下發(fā)揮作用，其中一些可能產(chǎn)生協(xié)同作用[1]。AKI危險(xiǎn)因素包括慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD)、蛋白尿、高血壓、糖尿病、高齡和肥胖、采用體外循環(huán)手術(shù)、使用造影劑、腎毒性藥物、發(fā)生敗血癥、低血壓等。

1 AKI定義

早期對AKI定義是血清肌酐(creatinine，SCr)較基礎(chǔ)值增加1.5～2.0倍[2]。AKI傳統(tǒng)定義對腎損傷的程度不敏感，新定義AKIN(Acute Kidney Injury Network)和RIFLE(risk，injury，failure，loss，ESRD)(見表1)提供更多關(guān)于AKI開始、嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間信息。這兩種共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)可準(zhǔn)確并早期預(yù)測死亡率。血清SCr升高反映全身組織的低灌注，是肌肉低氧血癥的結(jié)果。Tolpin等[3]指出心臟手術(shù)后，血清SCr的輕微變化可能提示病人早期器官功能障礙或組織低灌注。

表1 RIFLE與AKIN診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)定義，接受心臟手術(shù)病人2%～30%發(fā)生AKI，已有相關(guān)數(shù)據(jù)證實(shí)，SCr水平持續(xù)時(shí)間與5年生存率降低有關(guān)[4]。一些術(shù)前和術(shù)中做法可能導(dǎo)致AKI發(fā)病率增加，尤其是有相關(guān)危險(xiǎn)因素病人。

2 AKI預(yù)防策略——術(shù)前準(zhǔn)備

2.1 心導(dǎo)管檢查與心臟手術(shù)分離 避免將使用造影劑的心導(dǎo)管檢查與心臟手術(shù)同時(shí)進(jìn)行。Mehran等[5]指出若使用心導(dǎo)管檢查后發(fā)生造影劑腎病，應(yīng)盡可能推遲手術(shù)。

2.2 避免術(shù)前輸血 有研究表明，圍術(shù)期紅細(xì)胞輸血與AKI有關(guān)，Karkouti等[6]假設(shè)貧血病人進(jìn)行預(yù)防性紅細(xì)胞輸血可預(yù)防AKI，未顯示不同群體之間的差異，發(fā)現(xiàn)接受圍術(shù)期輸血后高轉(zhuǎn)鐵蛋白病人與AKI之間存在相關(guān)性。

2.3 術(shù)前使用他汀類藥物 他汀類藥物可改善內(nèi)皮功能，減少炎癥介質(zhì)。Tabata等[7]研究發(fā)現(xiàn)，心臟手術(shù)前使用他汀類藥物具有腎臟保護(hù)作用。Liakopoulos等[8]一項(xiàng)薈萃分析傾向于在心臟手術(shù)前、術(shù)中使用他汀類藥物，可減低死亡率及心房顫動(dòng)、中風(fēng)的發(fā)生。

2.4 術(shù)前血糖管理 有研究表示，高血糖和胰島素抵抗與腎臟損害有直接關(guān)系[9]。腎臟對與應(yīng)激相關(guān)的高血糖有一些代償性反應(yīng)，胰島素抵抗、高三酰甘油血癥、氧化應(yīng)激和一氧化氮減少可能直接導(dǎo)致AKI。Lazar等[9]指出，在心臟手術(shù)之前保持血糖濃度≤10 mmol/L是合理的。

2.5 術(shù)前停止使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和血管緊張素受體拮抗劑 已有研究認(rèn)為，術(shù)后血管麻痹可能與藥物使用有關(guān)，這些藥物干擾腎素-血管緊張素軸[10]。有研究表明在，體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)之前至少2 d停止服用這些藥物，可能減少血管舒縮性麻痹及術(shù)后血管收縮藥物使用和過度補(bǔ)充晶體溶液[11]。

2.6 避免使用非甾體類抗炎藥和氨基甙類抗生素 非甾體類抗炎藥(NSAIDs)是一種腎毒性藥物，應(yīng)避免術(shù)前使用。NSAIDs通常為非處方藥，并有喪失腎功能風(fēng)險(xiǎn)，與前列環(huán)素減少及間質(zhì)性腎炎發(fā)生有關(guān)。Nielsen等[12]對比分析接受單劑量預(yù)防性慶大霉素病人和未接受慶大霉素病人，發(fā)現(xiàn)慶大霉素組有更大比例AKI(22%∶17%，P=0.02)。氨基糖甙類抗生素或NSAIDs疊加使用更易發(fā)生AKI。

2.7 貧血管理 盡可能手術(shù)前診斷和治療貧血，術(shù)前貧血是AKI的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。術(shù)前能緩解貧血，可降低術(shù)后輸血，同時(shí)降低AKI發(fā)生率。

2.8 術(shù)前感染 北新英格蘭心血管疾病研究小組(NNECDSG)[13]研究認(rèn)為，白細(xì)胞(WBC)計(jì)數(shù)>12×109/L的病人死亡率較WBC<12×109/L高2.8倍(4.8%與1.7%)。

2.9 使用亞甲藍(lán)預(yù)防血管麻痹 低劑量亞甲基藍(lán)(1.5～2.0 mg/kg)預(yù)防及治療血管麻痹是安全有效的。CPB中釋放促炎性介質(zhì)(如細(xì)胞因子、腫瘤壞死因子-α等)，刺激一氧化氮產(chǎn)生，促進(jìn)酶的激活，進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)磷鳥苷(cGMP)產(chǎn)生，cGMP引起血管舒張。亞甲基藍(lán)通過抑制鳥苷酸環(huán)化酶，減弱嚴(yán)重的血管擴(kuò)張/血管麻痹[14]。血管緊張度喪失在術(shù)后心臟手術(shù)病人中常見，導(dǎo)致腎灌注不良及使用升壓藥，并有可能惡化AKI。

3 AKI預(yù)防策略——術(shù)中因素

3.1 減少CPB時(shí)間 CPB通過多種機(jī)制導(dǎo)致腎臟損傷，伍育旗等[15]研究顯示，CPB時(shí)間≥120 min是AKI發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。復(fù)雜病例可能需要更多的時(shí)間。理想情況下，不可避免因素應(yīng)該在術(shù)前優(yōu)化，盡可能增加術(shù)中工作效率。

3.2 減少輸血 2011年美國心臟外科醫(yī)師協(xié)會(huì)和心血管麻醉師協(xié)會(huì)指出，大多數(shù)手術(shù)團(tuán)隊(duì)在CPB結(jié)束后將CPB血液重新注入病人體內(nèi)，作為血液保護(hù)策略的一部分。有研究表明，使用血液回收機(jī)可減少38%紅細(xì)胞輸注量，平均每個(gè)病人節(jié)約0.68 U，減少心臟外科術(shù)后輸血，降低AKI發(fā)生率[16]。

3.3 平衡圍術(shù)期氧輸送、輸血、最小血細(xì)胞比容 15%～30%心臟輸出進(jìn)入腎臟，首先進(jìn)入腎皮質(zhì)到腎髓質(zhì)。AKI是腎髓質(zhì)腎小管細(xì)胞損傷結(jié)果，強(qiáng)調(diào)在CPB期間，充足的氧氣輸送到腎髓細(xì)胞是非常重要的。CPB設(shè)置中，氧氣輸送的4個(gè)要素：泵流量、血紅蛋白、血氧飽和度和動(dòng)脈氧分壓。這4個(gè)變量容易測量，且可仔細(xì)監(jiān)測和調(diào)整，從而調(diào)節(jié)向腎髓質(zhì)輸送充足氧氣。時(shí)刻保持氧氣供應(yīng)，并滿足氧輸送所有組成部分，可能有助于避免臨界水平下的最低點(diǎn)，降低AKI發(fā)生率。血液稀釋是一個(gè)AKI獨(dú)立的危險(xiǎn)因素，CPB中至少保持血細(xì)胞比容>26%。在輸血危害和保持最佳組織灌注之間找到正確平衡點(diǎn)，平衡異源紅細(xì)胞輸血風(fēng)險(xiǎn)、低血容量危險(xiǎn)，這要求病人在CPB時(shí)進(jìn)行平衡。

3.4 與AKI有關(guān)的血壓管理和大腦自動(dòng)調(diào)節(jié) Kanji等[17]研究顯示，在心臟手術(shù)中，術(shù)前平均動(dòng)脈壓(MAP)和CPB中流量壓力的差值(delta)與高危病人早期術(shù)后AKI有關(guān)。另一方面僅靠血壓管理可能不足以預(yù)防AKI。Ono等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在心臟手術(shù)中，血壓低于大腦自動(dòng)調(diào)節(jié)閾值與AKI有關(guān)。通過使用近紅外分光光度法，確定大腦自動(dòng)調(diào)節(jié)下限，且發(fā)現(xiàn)與MAP無關(guān)，結(jié)論是在CPB期間，監(jiān)測大腦的血氧指數(shù)可能作為一種新方法指導(dǎo)MAP目標(biāo)。

3.5 CPB中避免超熱灌注 Newland等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在CPB中高溫度下灌注是心臟手術(shù)后AKI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。監(jiān)測動(dòng)脈血輸出溫度，發(fā)現(xiàn)超過37 ℃每10 min AKI發(fā)生率增加34%，結(jié)論是通過CPB進(jìn)行心臟手術(shù)后，監(jiān)測動(dòng)脈輸出溫度可能有助于降低術(shù)后AKI發(fā)生率。

3.6 根據(jù)理想體重確定CPB流量 Santambrogio等[20]使用理想體重確定CPB流量以避免血液稀釋。以體表面積(BSA)計(jì)算的CPB流量是基于這樣一種假設(shè)：不考慮病人體質(zhì)類型，每平方米身體質(zhì)量具有相同代謝率。由于代謝率主要決定因素是肌肉，而不是脂肪組織，肌肉和脂肪之間的基礎(chǔ)代謝率無線性關(guān)系，體表面積用于肥胖病人增加心臟負(fù)荷，也增加潛在的空氣栓子和系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。這是一種新方法可避免血液稀釋和圍術(shù)期輸血。

3.7 氯與AKI 有研究表明：AKI病人中平均氯含量較高。據(jù)推測，腎小管對氯再吸收有腎血管收縮效應(yīng)。其他可能機(jī)制包括管球反饋觸發(fā)腎小球入球小動(dòng)脈收縮和減少腎小球?yàn)V過性。由于普通生理鹽水完全符合生理，根據(jù)氯化物對腎臟影響，似乎平衡電解質(zhì)溶液需要低濃度的氯化物，避免過多補(bǔ)充普通的生理鹽水造成高氯血癥。

4 小 結(jié)

心臟手術(shù)后，長期和短期的AKI負(fù)面影響易忽略，特別是SCr水平輕微變化。確定預(yù)防AKI策略主要存在于心臟手術(shù)前和手術(shù)中，可能發(fā)生腎損傷過程中進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)備及重新評(píng)估術(shù)中實(shí)踐，這代表將多種預(yù)防策略納入AKI預(yù)防措施中。術(shù)前策略包括限制性輸血政策、使用他汀類藥物、分離心導(dǎo)管檢查和手術(shù)入院、血糖管理、停止使用阻斷腎素-血管緊張素軸藥物、避免NSAIDs、貧血管理、感染管理和血管麻痹預(yù)防。術(shù)中策略包括盡量減少CPB時(shí)間、最大限度地減少輸血(術(shù)中血漿保護(hù)，減少血液稀釋)、血壓管理、避免過度熱灌注、確定理想體重的CPB流量及盡量減少氯化物使用。

心臟手術(shù)后AKI病人其他系統(tǒng)也受到傷害，導(dǎo)致病人短期和長期生存率降低，仔細(xì)分析導(dǎo)致AKI因素并制定相關(guān)策略，可能降低心臟手術(shù)后的短期和長期死亡率。