成人患者术前终末期肝病模型衍生积分与心脏术后体外膜肺氧合辅助急性肾功能损伤的关系

丁晓晨，谢海秀，杨 峰，侯晓彤

心脏术后严重心功能不全或心源性休克患者在常规治疗效果不佳的情况下，插管行静脉－动脉体外膜肺氧合（veno－arterial extracorporeal membrane oxygenation，V－A ECMO）能够提供有效的临时循环支持，目前已得到越来越广泛的重视和应用。急性肾损伤（acute kidney injury，AKI），是 V－A ECMO 辅助患者的重要并发症和死亡原因，部分患者术后AKI是由心功能不全或心源性休克引起，但也有一部分患者是在术前即伴随轻微肾功能不全或隐匿性的肾功能损害［1］，因此，找到一种能根据患者术前临床数据以预测患者发生AKI可能性的方法具有一定的临床价值。

急性肾损伤网络评分系统（the acute kidney injury network criteria，AKIN）在临床上已经广泛接受并应用，可以诊断AKI并对其进行严重程度分级，但并不能在术前预测术后AKI的发生。终末期肝病模型（model for end－stage liver disease，MELD）评分系统最初用于预测门静脉高压患者经颈静脉肝内静脉分流术的预后［2］，并于2002年被美国器官分配网确定为肝移植患者供体分配的标准。而衍生积分MELD－XI（MELD 包括国际标准化比值）［3］近年来有一些回顾性研究证实可用来预测失代偿性心衰患者心脏移植手术或进行机械循环辅助装置辅助后的肝肾并发症发生及预后［4－6］。因此本研究拟对北京安贞医院心脏外科术后接受V－A ECMO辅助的患者数据进行回顾性分析，探讨患者术前MELD－XI评分与术后AKI是否存在一定联系，以帮助判断V－A ECMO患者的AKI风险及预后。

1 资料与方法

1.1 病例纳入 对首都医科大学附属北京安贞医院2012年至2015年208例接受过V－A ECMO辅助患者进行回顾性分析，其中儿童患者、入院即接受V－A ECMO辅助的患者（包括急性心肌炎和感染中毒性休克）、静脉－静脉－ECMO（V－V ECMO）辅助的患者、术前即存在慢性肾功能不全伴／不伴持续肾脏替代治疗（continuous renal replacement treatment，CRRT）的患者、ECMO辅助时间小于两天的患者、ECMO之前即出现AKI的患者以及资料有缺失的患者均被排除，最终纳入181例。

1.2 一般临床资料 从医院病历系统获得患者的人口学和临床数据，包括年龄、性别、身高、体质量、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、诊断、ECMO治疗时间、ICU停留时间、正性肌力药物和血管活性药物用量等；实验室检查指标通过医院数据库查询获得，包括入院时基线状态的血常规指标、血清肌酐（Cr）、血清总胆红素（TBil）、尿素氮（BUN），ECMO 辅助前的血乳酸（Lac）和血管活性药物评分（vasoactive－inotropic score，VIS）、ECMO辅助24 h和48 h的血清 Cr、BUN等，并计算出相应的术前MELD－XI积分和AKIN分期以判断是否存在AKI，并将患者分为无AKI组和有AKI组。研究终点为患者生存出院或院内死亡。1.3 ECMO环路及建立 环路由离心泵（Maquet，德国＆Medtronic，美国）、膜式氧合器（Maquet或Medos，德国）、股动脉和股静脉插管（Biomedicu Medtronic；Minneapolis，MN，美国）、变温水箱、空氧混合器以及氧饱和度监测仪组成。所有患者均采用直视下切开股动静脉插管方式建立ECMO辅助，常规放置股动脉远端灌注管（distal perfusion，DPs）以预防下肢缺血并发症。

1.4 ECMO管理 调整流量，维持静脉血氧饱和度（SvO2）≥65%，平均动脉压 60～90 mm Hg，膜式氧合器膜后血氧分压≥300 mm Hg。呼吸机通气均采取保护性肺通气方法，维持静脉血二氧化碳分压（PvCO2）35～45 mm Hg。 严密监测膜肺工作情况，如果发生血浆渗漏或明显血栓形成等膜肺并发症及时更换膜肺。辅助期间持续泵入肝素，调整泵入速度维持活化凝血时间（activated clotting time，ACT）在180～220 s之间。血小板低于50×109／L时根据情况输注血小板。根据患者情况及时应用主动脉内球囊反搏（intra－aortic balloon pump，IABP）和CRRT。

1.5 ECMO停机指征 使用小剂量正性肌力药物即可维持血流动力稳定；床旁超声心动检查结果提示心脏运动较好，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）25%～35%。

1.6 统计学处理 采用SPSS 20.0 MAC版统计软件，计量数据采用均数±标准差（±s）表示，计量资料采用t检验，两总体方差不齐时采用方差分析；计数资料采用X2检验，P＜0.05认为差异具有统计学意义，P＜0.01认为具有显著性差异。Logistic回归分析与AKI及住院死亡率可能相关的危险因素。

2 结 果

2.1 基本资料 患者一般人口学资料及入院基线实验室检查结果见表1，手术类型见图1。

图1 患者手术类型分布

表1 患者入院时一般临床资料（±s）

表1 患者入院时一般临床资料（±s）

注：Hb：血红蛋白；Alb：血清白蛋白。

项目 全部（n＝181）ECMO辅助24 h时ECMO辅助48 h时无 AKI（n＝91） 有 AKI（n＝90） P 值 无 AKI（n＝81） 有 AKI（n＝100） P 值年龄（岁） 55.9±11.6 54.1±11.6 57.6±11.5 0.039 53.9±11. 57.4±12.0 0.040男［n（%）］132（78.4） 66（72.5） 66（73.3） 0.518 55（67.9） 77（77） 0.115身高（cm） 167.3±7.98 167.6±7.9 167.0±8.1 0.618 167.1±8.0 167.5±8.0 0.721体质量（kg） 68.2±12.5 68.2±12.0 68.2±13.0 0.973 66.7±11.3 69.4±13.3 0.149体表面积（m2） 1.77±0.19 1.78±0.18 1.77±0.20 0.881 1.75±0.17 1.79±0.20 0.207体质量指数（kg／m2） 24.3±3.6 24.2±3.6 24.3±3.6 0.879 23.9±3.4 24.6±3.7 0.158入院 Hb（g／L） 137.9±18.1 138.7±19.7 137.0±16.3 0.530 138.4±20.3 137.4±16.2 0.715入院 Alb（g／L） 39.6±4.6 39.64±4.64 39.6±4.5 0.916 39.6±4.6 39.6±4.6 0.987入院 LVEF（%） 56.9±11.7 55.5±12.9 58.2±10.2 0.121 55.2±13.0 58.2±10.4 0.084入院 Cr（μmol／L） 81.3±25.6 83.1±33.6 78.7±15.0 0.310 83.1±34.5 123.8±15.9 0.022入院 T－Bil（μmol／L） 15.1±9.23 12.5±4.10 17.8±12.0 0.000 12.3±3.76 17.6±11.5 0.000入院 BUN（mmol／L） 6.25±2.36 6.67±2.85 5.84±1.64 0.018 6.53±2.98 6.03±1.68 0.163

表2 围ECMO辅助期资料（±s）

表2 围ECMO辅助期资料（±s）

项目 全部（n＝181）ECMO辅助24 h时ECMO辅助48 h时无 AKI（n＝91） 有 AKI（n＝90） P 值 无 AKI（n＝81） 有 AKI（n＝100） P 值入院 MELD－XI 8.29±1.55 8.03±1.61 8.56±1.46 0.023 7.99±1.60 12.7±2.94 0.000 ECMO前Lac（mmol／L） 9.73±6.11 8.33±5.50 11.1±6.11 0.002 7.95±5.31 11.2±6.36 0.000 VIS（分） 25.7±26.6 23.4±21.8 28.1±30.6 0.239 23.8±22.7 27.3±29.4 0.385 ECMO 辅助时间（d） 5.40±3.59 5.43±3.52 5.37±3.69 0.908 5.35±3.32 5.44±3.82 0.861住院时间（d） 26.1±14.3 26.6±13.1 25.6±15.5 0.632 28.8±13.6 23.9±14.6 0.022 ECMO 24 h的Cr（μmol／L） 125.5±66.3 84.0±27.4 168.0±67.2 0.000 85.8±29.2 158.2±69.8 0.000 Bun（mmol／L） 9.97±4.43 7.97±2.97 12.0±4.76 0.000 7.95±3.30 11.6±4.57 0.000 ECMO 48 h的Cr（μmol／L） 136.1±79.6 92.8±46.0 180.3±82.2 0.000 78.7±23.0 183.0±78.7 0.000 Bun（mmol／L） 11.5±5.28 9.05±3.70 13.9±5.54 0.000 8.19±2.88 14.1±5.31 0.000应用 IABP［n（%）］116（64.1） 59（64.8） 57（63.3） 0.478 53（65.4） 63（63） 0.428应用 CRRT［n（%）］69（38.1） 42（46.2） 27（30） 0.018 24（29.6） 45（45） 0.024出院生存［n（%）］102（56.4） 58（63.7） 44（48.9） 0.031 57（70.4） 45（45） 0.000

ECMO辅助24 h时有AKI组和无AKI组在年龄、入院T－Bil及入院BUN均存在统计学差异（P＜0.05）；ECMO 辅助 48 h 时有 AKI组和无 AKI组在年龄、入院T－Bil及入院Cr均存在统计学差异（P＜0.05）；其余资料均不存在统计学差异。

2.2 ECMO辅助期间AKI情况及结果 辅助24 h和辅助48 h时，有AKI组的入院MELD－XI评分、ECMO前血清Lac、ECMO辅助24 h和48 h的血清Cr和BUN、应用CRRT治疗比率均高于无AKI组，出院生存率低于无AKI组，均存在统计学差异（P＜0.05）；辅助48 h时有AKI的患者住院时间较无AKI患者更长，存在统计学差异（P＜0.05），详见表2。

2.3 危险因素分析 对ECMO辅助24 h、48 h发生AKI及住院死亡的患者分别用Logistic回归分析可能的危险因素，发现年龄和ECMO辅助前血清Lac浓度是ECMO辅助24 h发生AKI的危险因素，见表3；年龄、ECMO辅助前血清Lac浓度和入院MELDXI是ECMO辅助48 h发生AKI的危险因素，见表4；而体质量和辅助前VIS则是住院死亡的危险因素，见表5。

表3 ECMO辅助24 h AKI相关危险因素分析

表4 ECMO辅助48 h AKI相关危险因素分析

表5 死亡相关危险因素分析

3 讨 论

AKI是心脏外科术后V－A ECMO辅助的常见并发症之一，也是重要的致死原因之一，有文献报道称发生率可高达 75%［7］，V－A ECMO辅助期间发生AKI的影响因素是多方面的，既与患者心脏术后至ECMO辅助前期间的低心排出量综合征、术后感染和肾毒性药物等相关，也与患者术前自身隐匿性肾损害或长期的心功能不全引起的慢性隐匿性肝肾损害相关［7－10］。而术前的这种潜在高AKI发生率的评估和预判在临床上很难预先识别。

用于预测肝移植患者预后的MELD评分［MELD＝3.58 ln（T－Bil）＋9.57（Cr）＋11.20 ln（INR）＋6.43］及其衍生评分MELD－XI［MELD－XI＝5.11 ln（T－Bil）＋11.76 ln（Cr）＋9.44］，通过术前肝肾功能指标综合评估患者的肝肾功能状态，积分越高肝肾功能越差，术后发生肝肾并发症的可能性越高。而后者排除了因长期口服抗凝药物造成的国际标准化比值干扰，近年来发现患者基线状态的MLED－XI评分可用来预测心衰患者［11］、置入左心室辅助装置或V－A ECMO患者［12－14］及心脏移植患者［15］的预后。 Murata 等人对普通心脏外科手术患者术前进行回顾研究证实术前MELD－XI评分＞12的患者术后肝脏相关并发症及死亡率均增高［16］，但有关术前 MELD－XI评分与术后ECMO辅助患者AKI关系的研究目前还很少，因此笔者利用本院的资料进行了回顾性分析。

通过对本院2012年至2015年的患者资料回顾分析发现，在ECMO辅助后的24 h和48 h，发生AKI的患者在年龄、入院MELD－XI评分、入院T－Bil、ECMO前的血Lac、ECMO辅助24 h和48 h的血清Cr和BUN、应用CRRT治疗率均高于无AKI患者，而出院生存率低于无AKI患者，两者间存在统计学差异。通过对危险因素的分析显示，术前Cr、BUN和T－Bil与ECMO早期AKI无相关性，但MELD－XI评分是ECMO辅助48 h发生AKI的危险因素，因此笔者认为对于常规心脏外科手术患者，术前MELD－XI评分较相对独立的肝肾功能实验室检查指标能更好的反映隐匿性的肝肾脏器损害并预示发生AKI的风险。另本研究中发生AKI的患者的年龄和ECMO前Lac水平均高于无AKI患者，存在统计学差异，与既往研究的AKI危险因素的研究结果一致［7，17］。在本研究中，MELD－XI未体现出与患者住院死亡风险的相关性，但患者体质量与术前VIS与住院死亡率相关，与本院既往研究结果一致［18］

本研究的不足在于是回顾性研究，病例选择和纳入的偏倚无法消除，样本例数也较少，仅对常规心脏外科手术患者进行总体分析，并未对具体病种进行分别比较，因此数据结果具有局限性。进一步的研究除了增加病例数量，还需要分别探寻不同病种的患者的术前MELD－XI评分与AKI的关系。

4 结 论

术前基线MELD－XI评分对心脏外科术后接受V－A ECMO患者的 AKI风险有预测作用，计算MELD－XI评分所需要的T－Bil和Cr为术前常规检查的指标，可以方便快捷的获得患者的MELD－XI评分，因此在对患者进行V－A ECMO辅助后可及时计算MELD－XI以评估患者发生AKI的风险。