心脏术后并发急性肾损伤的危险因素及预后分析

侯克龙，沈 骁，邹 磊，李 静，孙 芳，章 淬，穆心苇

急性透析质量倡议组织第20次国际共识会议提出了心脏手术相关性急性肾损伤（cardiac surgery－associated acute kidney injury，CSA－AKI）的概念，表明CSA－AKI严重危害了患者的健康和生命［1－2］。CSA－AKI发病率高达20%～70%，主要与肾脏灌注不足、炎症及氧化应激反应、肾脏缺血／再灌注损伤等多种因素相关［1］，但目前如何降低CSA－AKI的发病率及病死率仍是临床工作中的重要难题。本研究通过分析心脏术后CSA－AKI患者的临床特点、危险因素和预后情况，为早期识别CSA－AKI的发生及改善预后提供临床证据。

1 资料与方法

1.1研究对象 连续收集2017年9月至2019年5月期间在南京市第一医院重症医学科收治的所有开胸心脏和大血管外科手术患者2 113例。纳入标准：年龄≥18周岁；心肺转流（cardiopulmonary bypass，CPB）下接受心血管外科手术，包括冠状动脉旁路移植术（524例）、瓣膜置换或修复术（894例）、心脏移植术（35例）、升主动脉或主动脉弓置换手术（224例）、联合手术（349例）以及左心房黏液瘤切除术（15例）等手术共计2 041例。排除标准：①慢性肾脏病；②既往有肾脏切除术、肾脏移植术或肾动脉狭窄病史；③术前存在AKI；④术后24 h内死亡。该研究经南京市第一医院伦理委员会批准（伦理批号：KY20180713－02）；本研究为回顾性研究，故可免除患者知情同意。

1.2临床资料的收集 收集患者一般临床资料，包括术前：年龄、性别、体质指数、既往高血压、冠心病、2型糖尿病等病史、估算肾小球滤过率（estimate glomerular filtration rate，eGFR）、血肌酐（serum creatinine，SCr）、血红蛋白（hemoglobin，Hb）、白蛋白、血尿酸以及血中性粒细胞明胶酶相关脂蛋白（neutrophil gelatinase－associated lipoprotein，NGAL）等；术中：手术方式、手术时间、CPB时间、术中输红细胞悬液量；术后24 h内：血管活性药物评分最高值（vasoactive inotropic score maximum，VISmax）、血乳酸、平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）、中心静脉压（central venous pressure，CVP）及液体平衡等。

收集患者临床预后资料，包括是否需要连续肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy，CRRT）、并发多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）、机械通气时间、住院时间、ICU滞留时间、住院病死率和ICU病死率。

1.3定义 根据患者术后是否发生AKI，将患者分为AKI组和非AKI组。AKI诊断和分期标准根据改善肾病全球组织（Kidney Disease：Improving Global Outcomes，KDIGO）指南定义［3］：①血清肌酐在48 h内升高≥26．5μmol／L（0．3 mg／dL）；②或者在7 d内SCr升高达到基线值的1．5倍；③或者尿量＜0．5 ml／（kg·h）持续6 h。

采用简化的肾脏病膳食改良试验公式［4］计算eGFR：186×SCr（mg／dL）－1．154×年龄（岁）－0．203×（0．742女性）。

VISmax为术后24 h内的VISmax。VIS计算公式［5－6］：VIS＝多巴胺［μg／（kg·min）］＋多巴酚丁胺［μg／（kg·min）］＋100×肾上腺素［μg／（kg·min）］＋50×左西孟旦［μg／（kg·min）］＋10×米力农［μg／（kg·min）］＋10 000×血管加压素［U／（kg·min）］＋100×去甲肾上腺素［μg／（kg·min）］。

液体平衡为24 h总入量与总出量差值，入量包括静脉输液和胃肠营养，出量包括尿量、粪便、汗液、胃引和胸引量等。

CRRT治疗适应证［7］包括容量超负荷、严重代谢性酸中毒、代谢产物堆积、高钾血症以及低心排血量综合征等。

1.4统计学方法 使用SPSS 22．0统计学软件进行数据分析。符合正态分布的连续变量资料用均值±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验；非正态分布的连续变量资料以中位数和四分位数间距［Q（Q1，Q3）］表示，两组间比较采用Mann－Whitney U检验；计数资料以百分构成比表示，两组间比较采用卡方检验或Fisher精确检验。使用二分类多因素逻辑回归方法分析CSA－AKI的相关危险因素。P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1基本临床资料 纳入2 041例心血管外科术后患者，非AKI组1 644例（80．5%），AKI组397例（19．5%），其中AKI－1期有279例（13．7%），AKI－2期有73例（3．6%），AKI－3期有45例（2．2%）。CSA－AKI的患者年龄偏大、男性偏多、既往多存在高血压、2型糖尿病、脑卒中或吸烟病史、术前SCr、NGAL和尿酸水平较高、术前Hb、白蛋白和eGFR较低、手术时间和CPB时间更长、术中需要输注更多的红细胞悬液。这类患者术后24 h内MAP偏低、CVP和血乳酸水平偏高、液体正平衡较多。见表1。

表1 两组患者的基本临床资料比较

2.2CSA－AKI的危险因素分析 多因素逻辑回归分析结果显示，术前SCr、NGAL、Hb和血尿酸、术中红细胞输注量、术后24 h内血乳酸水平和VISmax评分与CSA－AKI发生存在一定相关性。见表2。

表2 CSA－AKI多因素逻辑回归分析（n＝2 041）

2.3CSA－AKI患者预后分析 CSA－AKI的患者对CRRT治疗需求更高，更易并发MODS，机械通气时间、ICU滞留时间和住院时间延长，病死率更高，预后较差。见表3。

表3 CSA－AKI患者临床预后分析

3 讨 论

AKI是指肾功能在短时间内（48 h）急剧下降，SCr升高绝对值超过26．5μmol／L，或超过基线值的50%，或者尿量减少＜0．5 ml／（kg·h）超过6 h［8］。心脏术后CSA－AKI可影响术后患者康复、延长ICU滞留和住院时间、加重患者经济负担以及严重影响患者临床预后［1，9］，而且在CSA－AKI患者中，小部分患者能在短期内恢复正常肾脏功能，但是多数患者最后发展成慢性肾脏病，而且这类患者的肾脏远期临床预后较差［1，8，10］。

不同研究得出的CSA－AKI发病率结果并不相同，在20%～70%不等［1］，考虑可能与研究人群、手术类型、手术过程等多种因素有关。本研究CSAAKI患者采用2012年KDIGO诊断标准，结果显示心脏术后CSA－AKI发病率为19．5%，此结果相比其他研究数据偏低［11］，可能与本研究排除了术前存在慢性肾功不全、肾脏切除等手术病史、术前存在AKI和术后24 h内死亡等研究对象有关，减少了可能出现术后AKI的一些高危人群。本研究对可能导致CSA－AKI的人口学特征、术前、术中以及术后多种变量进行初步筛查，然后将具有统计学差异的变量进一步纳入多因素逻辑回归分析，结果显示心脏术后CSA－AKI的危险因素包括术前SCr、Hb、NGAL和血尿酸，术中红细胞输注量，术后24 h内血乳酸水平和VISmax。

CSA－AKI的病理生理机制包括血流动力学紊乱、炎症及氧化应激反应、肾脏缺血／再灌注损伤、肾毒性药物应用以及肾损伤相关基因等方面［1，8，12］。本研究中的七个CSA－AKI危险因素的可能机制如下：①术前因素：第一，SCr作为评估肾脏功能的一个指标在临床上被广泛使用，术前SCr升高表明术前基础肾功能低下导致CSA－AKI的风险增加，然而单纯用SCr来预测CSA－AKI可能存在滞后性等缺点。第二，Hb是携氧的重要载体，在维持肾脏正常的生理功能上有着重要作用，对于术前Hb降低的患者，其有效循环的携氧量降低，会导致手术过程中肾脏处于一种低灌注状态，加重肾脏缺血缺氧进而导致肾损伤［13］；第三，在肾脏缺血或肾毒性损害时NGAL显著上调，有研究表明NGAL可作为CSA－AKI早期预测指标之一［14］；最后，术前高尿酸血症与CSAAKI相关。人体中的尿酸主要以可溶性尿酸和尿酸盐结晶两种形式存在，当血尿酸明显升高时（＞360 μmol／L）尿酸盐结晶析出，可沉积在肾组织中诱发肾小管间质炎症和纤维化，进而导致肾损伤［15］。②术中因素：输注血制品过多可能会引起炎症和氧化应激反应，进而导致肾脏损害，因此尽量提高手术操作质量以减少术中输血量，这样可能降低CSA－AKI的发病率。③术后因素：第一，血乳酸升高提示外周组织有效灌注不足。心脏大血管外科术后患者心功能下降导致肾脏灌注不足，进而引起肾脏缺血缺氧损伤［1，8］；另外，术中应用CPB时，提供的无搏动性血流可导致溶质运输与耗氧量增加，打破氧供与氧耗的平衡关系，并引起肾脏皮髓质交界处缺血，进而导致肾功能损伤［12］。第二，VIS是通过血管活性药物和正性肌力药物的加权总和计算得出的［4－5］，由于心血管外科手术中的多种因素会导致患者心功能下降、血容量不足以及血管阻力改变，围手术期经常需要使用血管活性药物和正性肌力药物改善心脏功能、调节血管舒缩状态以及维持血压稳定，但这种状态也导致肾血管阻力增加和肾脏血供减少，进而引起肾功能损害［1，8］，所以VIS与CSA－AKI具有相关性，特别是术后24 h内的VISmax。

本研究存在以下局限性。首先，这是一项单中心回顾性观察性研究，可能存在一定选择偏倚。其次，本研究数据不够完整，缺少术中VIS、血乳酸、术后出血或术后感染等可能与CSA－AKI相关的变量。最后，本研究缺乏有关CSA－AKI患者长期预后（例如1年病死率）和生存分析的相关信息，后期需要更多前瞻性研究来进一步验证。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

致谢：感谢南京市第一医院重症医学科及心外科对本研究做出的贡献，感谢南京市第一医院重症医学科穆心苇教授和沈骁博士对本研究给予的帮助。