肾阻力指数评估肺动脉高压患者CTPA检查后对比剂肾病发生风险的研究

赵颖，汪雁博，谷新顺，郝国贞，傅向华，张立欣，李薇薇，马涛，田立国，王丹丹

肺动脉高压（PAH）是一种进行性、破坏性疾病，可由多种因素诱发导致肺血管阻力进行性增加，进而右心功能障碍甚至猝死。肺动脉高压传统的诊断方法有心电图、胸部X线和多普勒超声心动图，这些可对于PAH患者进行初筛，但对PAH诊断敏感性和特异性不高，需其他诊断措施加以补充。CT肺血管造影（CTPA）是PAH患者查因过程中的重要检查之一，多项研究表明其在PAH患者诊断与鉴别诊断、疾病严重程度识别等方面具有重要价值[1-3]。鉴于PAH病理生理特点加之对比剂（CM）的应用，对比剂肾病（CIN）的风险大大增加。CIN又称对比剂引起的急性肾损伤（CI-AKI），定义为在CM暴露后72 h内，血清肌酐（SCr）较基线至少增加44 μmol/L或25%，排除其他病因即可考虑诊断。研究表明，CIN引起的急性肾损伤（AKI）占总病例的11%，成为医源性AKI的第三大重要原因[4]。研究表明，CIN的发病机制可能与氧化应激、炎症、肾血流量减少和CM对肾小管细胞的直接损伤的潜在作用有关[5]。CM引起的肾微血管血流动力学改变被认为是CIN发生的机制之一[6]。由于AKI患者肾脏血流灌注减少可能远早于SCr和尿素氮水平增高及少尿等临床表现的出现，早期发现肾血流动力学的改变将有助于预测AKI的发生[7]。

近年来大量研究聚焦于经皮冠状动脉介入治疗（PCI）与CIN的关系上，CTPA中使用CM量明显少于PCI，故CTPA检查后CIN发生情况常被忽略。但由于PAH与冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）病理生理机制不同，肺动脉压力增加会导致右心衰竭（RHF）和体循环淤血，利尿剂应用也会影响肾功能。目前关于CIN在PAH群体的研究很少，肾阻力指数（RRI）是肾脏病理最敏感的参数之一，反映肾脏血浆流量的变化[8]。本研究拟探讨RRI对PAH患者CTPA检查后发生CIN风险是否具有预测价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象前瞻性、连续入组2018年9月至2019年12月于河北医科大学第二医院及秦皇岛市海港医院心内科住院治疗，诊断为PAH的患者103例为研究对象。患者住院期间均接受CTPA检查，于CTPA检查前1 h、检查后1 h和24 h行超声检查测定RRI。患者入院时、CTPA检查后24 h、48 h、72 h分别检测血清SCr浓度、估测肾小球滤过率（eGFR）并计算CIN发生率。CTPA检查后72 h，按是否患有CIN分为CIN组（n=10）与无CIN组（n=93）。PAH定义为海平面静息状态下，右心导管（RHC）检测平均肺动脉压（mPAP）≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[9]。临床以三尖瓣反流峰值速度（TRV）作为超声心动图判断PAH的主要参数，TRV峰值＞3.4 m/s即使没有超声心动图PAH征象，PAH风险也为高危。TRV＞3.4 m/s，相当于静息时的肺动脉收缩压（sPAP）＞50 mmHg，PAH可能性极高[10]。纳入标准：应用多普勒超声心动图TRV＞3.4 m/s和/或肺动脉收缩压（sPAP）＞50 mmHg的患者。排除标准：①合并严重呼吸衰竭、心源性休克、心律失常或急性心肌梗死等血流动力学不稳定患者；②对CM过敏，甲亢患者或不宜行CTPA检查者。所有患者入组前均知情同意。本研究按照《赫尔辛基宣言》和世界卫生组织指南进行，研究方案经河北医科大学第二医院伦理委员会批准。

1.2 资料收集包括年龄、性别、体质指数（BMI）、病史、WHO功能分级（WHO-FC）等基线人口统计学资料。采用二维双平面Simpson法测算左室射血分数（LVEF）。入院即刻、入院后24 h、48 h、72 h分别测量血清SCr水平。eGFR简化计算公式（MDRD）：eGFR=186×SCr-1.154×age-0.203×（0.742如为女性）。CIN定义为：在CM暴露后72 h内，SCr较基线至少增加44 μmol/L或25%。CIN的发生率=（发生CIN例数/组内患者例数）×100%。所有患者在CTPA检查前、CTPA检查后1 h和24 h均进行肾脏超声检查，根据Granata等[11]的建议，在每个肾脏的三个不同区域（上、中、下极）行彩色多普勒评估，测量出RRI。RRI=（收缩峰值速度-舒张末期速度）/收缩峰值速度，取左、右肾RRI均值为患者的RRI。所有超声检查均由同一名有经验的医师操作完成。

1.4 统计学方法采用SPSS 25.0统计软件进行统计分析。连续变量以均数±标准差（±s）表示，分类资料以例数（构成比）表示。CIN组与无CIN组连续变量比较采用独立样本t检验，分类资料采用卡方检验或Fisher精确检验。采用重复测量方差分析（ANOVA）来描述各组间SCr、eGFR和RRI随时间的变化。根据受试者工作特性（ROC）曲线分析，确定RRI预测CIN的敏感性及特异性。以双侧P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CIN的发生率CTPA检查后72 h，入选103例患者中10例发生CIN，发生率约9.71%。CIN组与无CIN组组间基线特征如年龄、性别、BMI、血压、化验室指标及LVEF等资料相比，差异均无统计学意义（P＞0.05），表1。

表1 CIN组与无CIN组患者的基线临床特征

2.2 CIN组与无CIN组患者血清SCr和eGFR变化情况入院时，两组患者的SCr和eGFR比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。CTPA检查后24 h、48 h、72 h时，CIN组SCr水平均明显高于无CIN组（P＜0.05）。在CTPA检查后72 h，CIN组eGFR水平低于无CIN组（P＜0.05），表2。

表2 CIN组与无CIN组患者SCr和eGFR变化

2.3 CIN组与无CIN组RRI水平比较CTPA检查前1 h，CIN组与无CIN组RRI水平差异无统计学意义（P＞0.05）。CTPA检查后1 h，两组RRI水平均明显高于CTPA检查前1 h（P＜0.05）；CTPA检查后24 h，两组患者RRI水平均降低至接近基线水平，且无CIN组RRI恢复更接近基线水平。CTPA检查后1 h及24 h CIN组RRI水平均高于无CIN组，分别为[（0.71±0.04）vs.（0.67±0.04），P＜0.01]及[（0.68±0.04）vs.（0.66±0.03），P＜0.05]，表3。

表3 CIN组与无CIN组RRI比较

2.4 ROC曲线下面积（AUC）评估各时段RRI对CIN的预测价值ROC曲线下面积在CTPA检查前1 h、后1 h及24 h分别为0.563、0.821及0.698，95%CI分别为[（0.416～0.710），P＞0.05]、[（0.689～0.953），P＜0.01]及[（0.552～0.845），P＜0.05]。以RRI≥0.69为截点，CTPA检查前1 h、检查后1 h及24 h RRI预测CIN敏感性分别为：10.0%、70.0%、40.0%；特异性分别为：83.9%、76.3%、78.5%（图1）。

图1 不同时段RRI水平对CIN的诊断价值

3 讨论

PAH是一种潜在的致命性疾病，其特征是肺血管重构、肺动脉压升高和右心室肥厚，严重威胁人们健康。由于PAH病因繁多，基于应用CM的医学检查和干预措施不断增加，本研究发现PAH患者行CTPA检查后，CIN的发生率明显增高，可能与右心衰导致肾脏淤血、有效循环血量减少，甚至急性肾损伤有关。经积极干预CIN大多可逆，故对CIN进行深入研究十分必要。

McDonald等[12]发现增强CT与非增强CT患者CIN发生率无差异。有研究表明，在使用CTPA检查排除危及生命的急性肺栓塞、生命体征不稳定的危重患者中，CIN和透析者并不少见[13]。本研究结果显示，PAH患者行CTPA检查后CIN发生率约9.71%，可能与本研究选定的目标人群为PAH患者以及目前多应用等渗CM有关，PAH是一般人群中脆弱的亚群，肺动脉压力增高导致右心衰、肾淤血，从而导致CIN发生率在CM暴露后显著增加。

肾阻力指数（RRI）是一种预测CIN的新超声指标。目前，关于RRI与CIN的研究多集中在PCI患者，研究显示，在急性冠脉综合征（ACS）行PCI后患者中，CIN组RRI显著增高，CIN的发生率高达11.8%～21.2%[8,14]，基线RRI较高（≥0.69）的患者更易发生CI-AKI[9]。PCI后1 h RRI适合作为CIN早期预测指标，灵敏度和特异度均较高[15]。对PAH患者行CTPA检查后RRI与CIN的相关研究较少。本研究拟探讨RRI对PAH患者行CTPA检查后CIN风险相关性。本研究纳入103例PAH患者10例发生CIN，发生率9.71%。在CTPA检查后24 h、48 h、72 h时CIN组SCr水平均显著高于无CIN组；在CTPA检查后72 h CIN组eGFR水平显著低于无CIN组；CTPA检查后1 h及24 h CIN组RRI水平均明显高于无CIN组。本研究以RRI≥0.69为截点，103例PAH患者中，16例基线RRI≥0.69，CIN组患者中1例基线RRI≥0.69，基线时RRI≥0.69预测CIN敏感性10.0%，特异性83.9%；CTPA检查应用CM后1 h，CIN组中7例RRI≥0.69，预测CIN敏感性70.0%，特异性76.3%；CTPA检查应用CM后24 h，CIN组中仍有4例基线RRI≥0.69，敏感性40.0%，特异性78.5%。PAH患者CM应用后1 h，以RRI≥0.69预测CIN的发生敏感性及特异性均较高。然而，一项对90例冠脉造影检查患者的研究则持相反结论，该研究发现RRI≥0.69不是CIN发生敏感预测指标[16]。研究差异可能源于目标人群不同，病理生理基础不同及样本量大小等有关。

研究指出，RRI能够揭示肾脏微循环与心血管、代谢和炎症网络之间的相互作用，已被证明是肾和心血管疾病患者总体生存的敏感标志物和可靠的预后指标[8]。一项Meta分析结果表明，RRI是一种有前途的检测术后急性肾损伤的指标[17]。eGFR降低代表肾功能障碍是一种很强的心血管危险因素，是器官损伤的晚期标志物，RRI的升高甚至在肾病发生之前就能确定心血管疾病的高风险患者[18]。一般CM暴露后RRI短暂升高，而CIN组RRI的改变常持续数小时以上，这种延长的改变可能与CIN患者对CM的血管反应延迟有关[19]。 Hetzel等[20]研究发现，给予CM后RRI短暂升高，随后逐渐降至基线水平，与本研究结果一致。本研究示ROC曲线下面积在CTPA前1 h、CTPA后1 h及24 h分别为0.563、0.821及0.698，表示诊断准确度分别为较低、中等、较低。提示RRI于应用CM后出现的波动性变化，与CIN的发生相关。

综上所述，PAH患者行CTPA检查应用CM后RRI水平波动性变化与CIN的发生相关；RRI可作为预测PAH患者CTPA检查后CIN发生的有用指标。但本研究具有局限性：①本文招募的PAH患者为经胸超声诊断，且纳入研究的CIN患者数量较少，尚需进一步扩大研究。②PAH患者多合并右心力衰竭而致血流动力学发生变化，一些患者在CM暴露后可能更容易达到CIN的诊断标准，而致高估CIN发生率。③CM应用后预测CIN发生的RRI增长幅度标准仍需进一步探索。④CTPA检查后1h未检测血清SCr，不足以评价RRI变化早于血清SCr，期待今后有更多相关前瞻研究。