体外循环对术后早期肾功能的影响

陈燕桦 梁东科 张炳东 涂 杰 梁蓓薇 刘国锋 覃洋洋

广西医科大学第一附属医院导管手术麻醉室，广西南宁 530021

体外循环（cardiopulmonary bypass，CPB）心脏外科手术引起急性肾损害的病因复杂，治疗效果也不够理想，一旦发生急性肾功能衰竭（acute renal failure，ARF），病死率很高[1]，有关心血管手术围术期肾保护的基础和临床研究都需要进一步深入探讨。为此，笔者选择我院2011年3～7月因风湿性心脏病行CPB 二尖瓣置换术的成年患者40例，通过测定患者术前、术后不同时点的血尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）、α1-微球蛋白（α1-MG）的浓度，分析 CPB 对患者术后早期肾功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院心胸外科2011年3～7月因风湿性心脏病行CPB 二尖瓣置换术的成年患者40例，其中男19例，女21例，年龄（46.13±10.64）岁，体重（51.98±9.60）kg。所有患者均确诊为风湿性心脏病，美国麻醉医师协会分级（ASA）Ⅲ级，心功能分级为Ⅱ～Ⅲ级，拟择期行二尖瓣置换术。在术前与外科医生协商，患者签署知情同意书后，纳入试验。患有糖尿病、免疫系统及内分泌系统疾病、肝肾功能障碍、高血压病史、既往肾病史、透析史、肿瘤和心血管疾病手术史等影响本研究实验结果因素的病例不纳入本研究。手术均由同一组手术医师进行，围术期药物的使用和患者常规治疗处理均相同，CPB 时间为（83.53±24.35）min， 手术时间为（217.45±53.96）min。

1.2 麻醉方法及CPB 方法

所有患者麻醉方法相同，术前0.5 h 肌内注射杜冷丁1 mg/kg、东莨胆碱0.3 mg。以咪达唑仑（江苏恩华药业生产，国药准字：H19990027）0.05～0.10 mg/kg、依托咪酯（江苏恩华药业生产，国药准字：H20020511）0.2 mg/kg、芬太尼（宜昌人福药业生产，国药准字 H42022076）8～10 μg/kg、顺式阿曲库铵（江苏恒瑞医药生产，国药准字：H20060869）0.25 mg/kg 麻醉诱导后行气管插管，静脉泵入咪达唑仑0.1 mg/（kg·h），芬太尼 1.5 μg/（kg·h），顺式阿曲库铵 0.2 mg/（kg·h），间断静脉推注丙泊酚（北京费森尤斯卡比医药生产，国药准字：J20080023）维持麻醉。

CPB 选用东莞科威CPB 管道，进口膜肺（DIDECO），按稀释后血细胞比容为0.20～0.28、 晶胶比为0.3～0.5∶1 进行预充，根据需要选择林格液、4%羟乙基淀粉（北大国际医院集团重庆大新药业生产，国药准字H20064368）或红细胞悬液行预充及血液稀释，术中常规进行血液超滤。用SystemⅠCPB 机进行灌注转流，经主动脉插管及上下腔静脉插管后常规建立CPB，肝素化后活化凝血时间（ACT）超过480 s 进行转流。术中常规监测心电图、血压、ACT，并行血气分析和电解质测定。转流后温度控制在（32 ±1）℃，灌注指数为 2.8～3.2 L/（m2·min），CPB 终止后以 1.0～1.5∶1的鱼精蛋白中和肝素。血气管理均采用α稳态，维持pH值 7.35～7.45，动脉血二氧化碳分压（PaCO2）35～45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），CPB 期间平均动脉压（MAP）维持在50～80 mmHg。

1.3 标本的采集和测定

于麻醉诱导完成（T0）、手术结束（T1）、术后 6 h（T2）、术后 12 h（T3）、术后 24 h（T4）、术后 48 h（T5）采集静脉血，用于检测 Cr、BUN、α1-MG。Cr、BUN 送检验科检测，α1-MG 采用双抗体夹心法测定，试剂盒由南宁恒因公司提供。

1.4 统计学方法

采用统计软件SPSS 13.0对数据进行分析，计量资料数据以均数±标准差（±s）表示，重复测量资料比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。计数资料以率表示，采用 χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者不同时点BUN、Cr、α1-MG的浓度

与 T0比较，T1、T2、T3、T4、T5时点 BUN、Cr 升高， 差异均有高度统计学意义（均 P＜0.01）； 与 T0比较，T2、T3、T4、T5时点α1-MG 升高，差异均有高度统计学意义（均P＜0.01），见表1。BUN、Cr、α1-MG 在术后逐渐升高，于 T3、T4达到高峰，后呈下降趋势（图 1～3）。

2.2 并发症情况分析

所有患者围术期尿量都大于1 mL/（kg·h），且未发现血红蛋白尿，未发生术后ARF。

3 讨论

CPB是心脏直视手术的必备方法，随着CPB 技术和外科技术的提高，心内直视手术的治愈率有很大的提高。然而CPB 术后不少患者出现一定程度的肾功能损害[2-3]，有报道称1.9%患者在术后出现不同程度的肾功能损害，严重者出现ARF[4]。CPB后肾功能损害有多方面的因素，主要有：术中平流灌注、低血氧、低血压、大剂量缩血管药物应用、各种微栓的脱落直接对肾脏的损害、各种对肾脏有损害的药物应用[5]等。

表1 患者不同时点 BUN、Cr、α-MG 的浓度（±s，n=40）

表1 患者不同时点 BUN、Cr、α-MG 的浓度（±s，n=40）

注：与 T0 比较，▲P＜0.01；BUN：血尿素氮；Cr：肌酐；α1-MG：α1-微球蛋白

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图1 血尿素氮变化趋势

图2 血肌酐变化趋势

图3 α1-微球蛋白变化趋势

BUN 和Cr是肾功能的两个最重要的指标，BUN 数值的高与低反映着肾脏功能的好与坏。α1-MG是肝细胞和淋巴细胞产生的一种糖蛋白，血液中α1-MG 以两种形式存在，即游离型α1-MG 或与IgG、清蛋白结合的α1-MG，游离的α1-MG 能自由通过肾小球滤过膜，在近曲小管内几乎全部被重吸收并分解代谢，故仅微量从尿中排泄。血清和尿中α1-MG 含量均增高，表明肾小球滤过功能和肾小管重吸收功能均受损。因此，在评估各种原因所致的肾小球和近端肾小管功能特别是早期损伤时，β2-微球蛋白和α1-MG均是较理想的指标，尤以α1-MG 为佳，有取代 β2-微球蛋白的趋势[6-7]。

本研究通过测定患者术前、术后不同时点的血BUN、Cr、α1-MG 的浓度， 结果发现 BUN、Cr、α1-MG 在术后逐渐升高，在术后12 h 和24 h 达到高峰值，与张春燕等[8]研究结果一致。虽然本研究各时点Cr值都在正常范围内，但BUN 在 T2、T3、T4、T5时点超出正常范围，在肾功能损害早期，血尿素氮可在正常范围，当肾小球滤过率下降到正常的50%以下时，血尿素氮的浓度才迅速升高，血肌酐升高的情况也才可能在临床上显现出来；与 T0比较，T1、T2、T3、T4、T5时点BUN、Cr 升高， 差异有高度统计学意义（P＜0.01），说明CPB对肾功能有影响；T5时点开始下降，提示肾功能逐渐恢复，其可能的原因为患者术前瓣膜问题导致的心脏负担经手术纠正，术后电解质紊乱等因素得到改善，正性肌力药物的支持使血流动力学逐渐稳定，肾脏灌注得到充分保障。由于肾缺血导致的CPB 术后急性肾损伤可以看做机体对肾脏低灌注的一种急性反应，肾前性急性肾损伤的肾小管和肾小球的结构仍然能够保持完整，故当术后患者血流动力学稳定，肾血流灌注恢复后，肾小球滤过率也随之恢复。这也是为何心脏手术后急性肾损伤的发病率高达8.9%～52.0%[9-10]，而术后进展为需要床边血透治疗的ARF的患者约占术后患者的1%[11]。

在本研究中未发现血红蛋白尿，也没有发生术后急性肾衰竭，考虑与下面因素有关：①本研究选取的病例为单纯二尖瓣置换术，CPB 转流时间短，避免CPB 期间长时间低流量灌注引起的肾缺血，CPB后积极应用多巴胺等正性肌力药物，维持血流动力学状态的稳定，保证肾脏的充分灌注[12-13]，从而减少肾缺血引起的肾损伤；②随着手术技术的不断成熟，减少心内吸引的应用，减少了吸引对红细胞的破坏，减少发生血红蛋白尿及肾小管阻塞；③CPB 材料的不断改进，本研究使用了膜式氧合器及超滤器，减少了全身炎症反应，减少了氧自由基的释放，从而减少了肾损伤；④本研究样本量少，且已经排除了某些伴有高龄、主动脉手术、急诊手术等高危因素的患者，对于术前存在肾脏疾病或者肾功能不全的患者，以及CPB 中长期低血压或有其他影响肾功能损伤危险因素的病例还有待于大样本、多中心、随机的进一步研究。

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