體外循環下心臟手術后引起急性腎損傷的致病因素*

沈孝鎮 綜述，王 萍 審校

(云南省心血管外科研究所/昆明醫科大學附屬延安醫院心臟大血管外科，昆明 650051)

急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是體外循環下心臟手術后的一個常見而嚴重并發癥，病情發展快，若不及時認識和處理，預后差，病死率高，因此受到醫學界的廣泛關注。加強對心臟術后發生AKI的影響因素的認識，才能更好地采取措施預防，降低術后AKI發病率。根據近年來國內外文獻報道及對AKI的進一步認識，本文就目前體外循環下心臟手術術后并發AKI影響因素做如下綜述。

根據AKI網絡工作小組(the acute kidney injury network group，AKIN)的建議[1]，AKI的診斷標準為：腎功能突然減退(在48 h 內)，血肌酐(Scr)升高絕對值大于或等于26.4 μmol/L(0.3 mg/mL);或Scr較前升高大于50%；或尿量小于0.5 mL·kg-1·h-1，時間超過6 h(排除梗阻性腎病或脫水狀態)，診斷分級標準見表1。其發生的病理生理機制目前仍未完全明確，一般認為其基本的病理改變為急性腎小管壞死[2]。

1 術前因素

1.1術前腎功能不全 心臟術后發生AKI的患者往往術前就伴有腎功能不全，一項19 172例的大樣本量研究資料顯示[3]，比較冠脈搭橋手術(coronary artery bypass grafting,CABG)術前Scr<200 μmol/L和Scr>200 μmol/L的兩組患者，術后AKI的發病率分別為0.7%和13.6%。最近根據46個研究結果(包括28個心臟手術和18個非心臟手術的研究結果)進行的Meta分析認為，手術前腎小球濾過率降低是術后發生AKI的重要因素[4]。可見心臟術后AKI發生與術前Scr基礎值，腎小球濾過率水平存在一定的關系，對術前存在腎功能不全的患者在心臟手術后要高度警惕AKI，做好預防、監測及治療。

1.2患者年齡 NAUGHTON等[5]報道患者大于75歲行體外循環下心臟手術是其術后并發AKI的獨立危險因素。杜英杰等[6]對主動脈弓置換手術的危險因素研究看到，年齡是該類心臟術后發生AKI的獨立危險因素。

1.3糖尿病 何建斌等[7]對2 298例患者進行多元回歸分析得出，血糖與心臟術后發生AKI相關聯(OR=1.005，P=0.001)。心臟手術圍術期血糖波動大于2.8 mmol/L可增加術后AKI的風險。糖尿病對心臟術后AKI的影響可能與糖尿病引起的糖尿病腎病、腎動脈粥樣硬化有關。

1.4性別 PAROLARI等[8]研究發現，女性是心臟術后AKI的危險因素，但并沒有對心臟病的病種及手術類型進行區分，是否存在其他因素的干擾，未進一步闡述。故性別對AKI的影響可能需要進一步評估。

1.5術前主動脈內球囊反搏(IABP)使用 KARKOUTI等[9]研究表明IABP的使用是心臟術后AKI發生的危險因素，究其原因并不清楚。另有報道，術前擇期置入IABP的手術患者未出現明顯的腎功能損傷[10]。但VOHRA等[11]報道，表明接受體外循環的高危患者，術前擇期使用IABP可能會降低術后AKI的發病率。使用IABP究竟對心臟術后AKI的影響如何，有待進一步研究。

1.6造影劑引起的腎毒性損害(contrast media-induced acute kidney injury，CI-AKI) 患者經常在術前需要進行冠狀動脈造影術檢查。有報道，大劑量造影劑的使用會造成腎功能損傷[12-13]。其機制主要有：(1)造影劑的直接毒性作用；(2)導致紅細胞皺縮，微血管床血流量下降；(3)高張力狀態[14]。在有糖尿病基礎、原有腎功能損害或使用血管活性藥物、血管緊張素轉化酶抑制劑等，此時再使用造影劑更易加重腎臟損害[13]。故進行造影檢查后的患者要注意是否存在腎功能損害，評估是否能立刻進行心臟手術。

1.7術前腎動脈粥樣硬化性狹窄 有研究發現,腎動脈粥樣硬化性狹窄的患者行心臟手術術后，發生AKI的概率較術前無腎動脈粥樣硬化性狹窄的患者要大，這可能與腎動脈粥樣硬化性狹窄導致腎局部缺血損傷有關[15]。

2 術中因素

2.1手術類型 CABG患者術后AKI發病率最低，為2%～5%，瓣膜手術或聯合手術術后AKI發病率約30%，復雜手術，如主動脈瘤腔內修復手術或主動脈夾層動脈瘤手術高達10%～50%。手術類型是體外循環心臟手術后發生AKI的重要危險因素，手術越復雜，術后患AKI的風險可能就越高[16]。

2.2血液稀釋 近年一項前瞻隊列研究中發現，心臟手術后合并AKI與血液稀釋有密切關系[9]。血液的稀釋雖可減少輸血量并可降低低溫所致的血黏度和全身血管阻力的增加，但同時也降低了血漿膠體滲透壓和靜脈壓，使水分外漏入間質，影響血液攜帶氧的功能，不利于保護心、腎功能。

表1 AKI網絡分期標準

2.3體外循環(cardio-pulmonary bypass,CPB)時間及灌注方式 CPB時間的延長與AKI的發生有著顯著的相關性。龔志云等[17]研究表明，體外循環時間是心臟術后發生AKI的獨立危險因素。

在CPB灌注方式選擇上，搏動性血流灌注較符合生理，能夠改善微循環，降低外周阻力，增加重要器官血流及氧供。ADADEMIR等[18]研究表明，維持 CPB 期間搏動灌注可以通過降低外周阻力，保持更好的微循環及組織代謝，降低組織水腫等減輕器官損害。但也有研究表明，搏動灌注雖可以縮短住院時間，但對圍術期腎功能及病死率無明顯影響[19]。目前，大多數學者認為搏動性灌注增加了組織液的流動和形成，淋巴液的流動增加，組織代謝率和廢物排除加快，從泵到組織的能量傳遞更有效，從而可改善和保護重要臟器的功能。

2.4手術方式 心臟不停跳下進行冠狀動脈搭橋手術(off-pump CABG)越來越多。停跳搭橋與非停跳搭橋都可對腎功能產生不同程度的影響。一般認為心臟手術后的腎血管收縮、 血流量減少是導致腎功能受損的主要原因，相對于停跳搭橋，非停跳對心臟術后并發AKI的影響較小[20]。

3 術后因素

3.1術后低心排綜合征 劉洋等[21]對312例行瓣膜置換的患者術后急性腎功能不全的危險因素進行Logistic多元回歸分析得出：術后低心排血量綜合征是瓣膜置換術后并發AKI的獨立危險因素。其機制可能是低心排會導致交感神經亢進，相應地激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統，從而增加腎血管收縮，導致腎前性腎損害，而出現低心排之后，大劑量升壓藥物的使用，可引起腎血管收縮，加速腎功能損傷。

3.2術后利尿劑及血管活性藥物的使用 在利尿劑使用上，有報道術后應用利尿劑僅可能增加患者的尿量，無法改善臨床結局[22]。但筆者的研究初步發現，正是由于早期應用利尿劑，對利尿劑敏感的患者尿量增加，保證了循環穩定，出入量平衡，帶來的遠期效果較好。另外，在血管活性藥物的應用上，本課題組對2 482 例行心臟手術的患者進行研究，303例術后應用腎上腺素類血管活性藥物患者資料進行回顧性分析得出，術后出現心功能不全的情況下合理應用腎上腺素血管活性藥物利大于弊[23]。當然，在術后出現心功能不全時使用血管活性藥物，應定期監測患者腎功能變化，以便及時調整血管活性藥物用量或治療方案的改變，避免AKI的惡化[24]。

3.3貧血及術后輸血量 貧血可導致術后輸血的患者AKI發病率增高。有研究顯示，在對12 388例成人接受體外循環下心臟手術的患者分析得出:4.1%(94/2 287)貧血患者術后發生AKI，1.6%(162/10 101)非貧血患者術后發生AKI，兩者間差異有統計學意義(P<0.001)。其中2 113例配對患者分析，貧血患者術后發生AKI較非貧血患者高(P<0.001)；貧血患者輸血3個單位紅細胞發生AKI比例較非貧血患者高[25]。因此，減輕術前貧血、術中徹底止血、盡量減少圍術期輸血是防止AKI發生的有效措施。

3.4術后橫紋肌溶解癥 橫紋肌溶解癥是1911年美國學者邁耶-貝茨提出的[26]。手術時間長是體外循環下心臟術后并發橫紋肌溶解癥的主要因素，大量肌紅蛋白漏出進入循環并沉淀在腎小球，引起腎小管梗阻從而導致腎功能損害。有研究報道，血肌紅蛋白濃度是預測術后AKI發生的獨立指標[27]。可見，心臟術后早期行血肌紅蛋白檢測，是早期診斷橫紋肌綜合征、防治AKI的重要措施。

4 總 結

引起心臟術后 AKI的因素很多，加強對AKI及其危險因素的認識，積極采取相應措施，如術前詳盡的風險評估、糾正術前貧血；術中盡量縮短體外循環時間及手術時間；術后維護循環穩定，減少輸血量，心臟術式的合理選擇，體外循環技術的改進等，均利于減少心臟術后AKI的發生。當然，對不同病種及心臟手術類型進行針對性的AKI影響因素的研究，將給心臟術后AKI的防治帶來更多幫助。

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