有創機械通氣相關急性腎損傷的影響因素及其預測效能

王澤田，耿躍，齊越，徐丹，唐建國

1 復旦大學附屬上海市第五人民醫院急危重癥醫學科，上海 200240；2 復旦大學附屬上海市第五人民醫院老年科

在重癥監護室中，有創機械通氣是治療呼吸功能不全的最重要治療措施，大約75% 的重癥監護病房（ICU）患者使用有創機械通氣［1］。有創機械通氣在治療呼吸功能不全的同時，也會導致急性腎損傷［2］。急性腎損傷發生時會引起重癥患者液體出入量失衡、電解質紊亂、酸堿紊亂，最終導致多器官功能衰竭發生，而發生急性腎損傷的重癥患者病死率很高［3-5］，因此有必要對重癥患者在經過機械通氣治療后發生急性腎損傷的情況進行調查，并對其相關影響因素及預測效能進行分析，對指導臨床醫生采取有效預防措施、制定合理治療方案及降低患者病死率有重要臨床意義。目前在此方面的研究少見，且結論不統一。我們回顧分析了復旦大學附屬上海市第五人民醫院急危重癥醫學科收治的有創機械通氣相關急性腎損傷患者的臨床參數，了解有創機械通氣患者發生急性腎損傷的情況，并分析急性腎損傷發生的影響因素及其預測效能，為臨床上預防和保護有創機械通氣導致的急性腎損傷提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年1月—2020年12月在復旦大學附屬上海市第五人民醫院重癥醫學科收治的有創機械通氣患者216 例，男139 例、女77 例，肺部感染64 例、腹腔感染17 例、腦出血65 例、消化道出血25 例、心跳驟停31 例、蛛網膜下腔出血14 例。納入標準：患者均行有創機械通氣大于48 h，包括氣管插管或氣管切開。排除標準：在有創機械通氣前和有創機械通氣48 h 內已發生腎功能異常；有創機械通氣時間小于48 h；泌尿系統感染或者損傷；病史資料不全。目前無有創機械通氣急性腎損傷的診斷標準，我們根據國際改善全球腎臟病預后組織（KDIGO）指南定義的急性腎損傷標準進行相關診斷［6］，即在有創機械通氣48 h 后，若患者各項指標均符合KDIGO 指南急性腎損傷診斷標準，并且能排除其他原因造成的急性腎損傷，即可診斷有創機械通氣引起的急性腎損傷。根據患者在進行有創機械通氣后是否發生急性腎損傷，分為急性腎損傷組和非急性腎損傷組。急性腎損傷組32例，男14例、女18例，年齡（78.81 ± 19.86）歲；未發生急性腎損傷組184 例，男125 例、女59 例，年齡（88.53 ± 33.54）歲，兩組年齡比較差異無統計學意義。急性腎損傷組BMI（27.77 ± 11.56）kg/m2，未發生急性腎損傷組BMI（31.15 ± 16.72）kg/m2，兩組比較，t=1.14，P＜0.05。

1.2 分析方法 收集患者如下臨床資料：年齡、性別、BMI、糖尿病病史、高血壓病史、冠心病病史、有創機械通氣48 h 后患者的急性生理與慢性健康評分-Ⅱ（APACHE-Ⅱ）、平均動脈壓、白細胞、C-反應蛋白、中心靜脈壓、氧合指數、呼氣末正壓（PEEP）（PEEP=0 cmH2O、PEEP=3 cmH2O、PEEP=5 cmH2O、PEEP=8 cmH2O、PEEP=10 cmH2O）、氣道平臺壓、呼吸頻率、尿素氮、28 d 病死率、pH 值、二氧化碳分壓（PCO2）、序貫器官衰竭估計評分（SOFA）、乳酸等。

采用SPSS18.0 統計軟件。符合正態分布的計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以例表示，比較采用χ2檢驗。影響因素分析采用多因素Logistic 回歸。運用受試者工作特征曲線（ROC）分析各觀察指標對有創機械通氣后發生急性腎損傷的預測效能。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 有創機械通氣相關急性腎損傷的影響因素 發生急性腎損傷的患者男14例（10%）、女18例（23%），男性、女性比較，χ2=6.95，P＜0.05。急性腎損傷組高血壓、2 型糖尿病、冠心病患者分別為17（53.00%）、13（40.00%）、7 例（21.87%），非急性腎損傷組分別為88（47.00%）、48（26.09%）、26 例（14.13%），兩組比較，χ2值分別為0.31、2.84、1.26，P均＞0.05。 采用不同［PEEP=0 cmH2O（25 例）、PEEP=3 cmH2O（45 例）、PEEP=5 cmH2O（71 例）、PEEP=8 cmH2O（49 例）、PEEP=10 cmH2O（26 例）］PEEP 者發生急性腎損傷發生率分別為0、0、0、36%、53%，不通PEEP 之間比較，χ2=36.39，P＜0.01。 急 性 腎 損 傷 組28 d 死 亡 患 者11 例（34.38%），非急性腎損傷組6 例（3.26%），兩組比較，χ2=36.39，P＜0.01。

急性腎損傷組呼吸頻率、SOFA 評分、APACHE-Ⅱ評分、平臺壓、平均動脈壓、中心靜脈壓、C-反應蛋白、白細胞、乳酸、血肌酐、pH值、氧合指數、PCO2分別為（13.22 ± 4.67）次/分、（11.53 ± 1.70）分、（19.19 ± 2.71）分、（18.72 ± 4.52）cmH2O、（67.94 ± 6.08）cmH2O、（17.59 ± 2.27）cmH2O、（126.34 ± 25.79）mg/L、（18.97 ± 4.15）×109/L、（3.86 ± 5.59）mmol/L、（159.94 ± 34.72）μmol/L、7.22 ± 0.07、187.97 ± 42.01、（56.13 ± 13.55）mmHg，非急性腎損傷組分別為（10.22 ± 2.61）次/分、（10.15 ± 1.64）分、（15.42 ± 3.43）分、（11.96 ±3.29）cmH2O、（75.53 ± 14.17）cmH2O、（10.86 ±3.68）cmH2O、（103.04 ± 25.54）mg/L、（16.74 ±3.46）×109/L、（1.58 ± 0.38）mmol/L、（94.14 ±36.06）μmol/L、7.36 ± 0.04、216.77 ± 41.46、（58.02 ± 13.03）mmHg。與非急性腎損傷組相比，急性腎損傷組呼吸頻率升高（t=5.53，P＜0.01），平均動脈壓降低（t=3.05，P＜0.01）、中心靜脈壓升高（t=9.83，P＜0.01）、氣道平臺壓升高（t=10.91，P＜0.01），白細胞升高（t=2.99，P＜0.01）、C-反應蛋白升高（t=2.21，P＜0.01）、血肌酐升高（t=9.60，P＜0.01），APACHE-Ⅱ評分升高（t=6.00，P＜0.01）、SOFA 評分升高（t=4.52，P＜0.01），乳酸升高（t=5.55，P＜0.01）、pH值降低（t=16.82，P＜0.01）、氧合指數降低（t=3.88，P＜0.01）。

將單因素分析時P＜0.05 的變量進一步行多因素Logistic 回歸分析。結果顯示PEEP（OR=2.25，95%CI1.16～4.37，P＜0.05）、中 心靜 脈壓（OR=1.55，95%CI1.14～2.09，P＜0.05）、乳 酸（OR=7.33，95%CI1.31～41.02，P＜0.05）是有創機械通氣患者發生急性腎損傷的主要影響因素，結果見表1。

表1 有創機械通氣患者發生急性腎損傷的多因素Logistic回歸分析結果

2.2 有創機械通氣相關急性腎損傷發生影響因素的預測效能 APACHE-Ⅱ評分預測急性腎損傷發生的AUC 為0.80，最佳截斷值16 分，靈敏度為0.88，特異度為0.63。中心靜脈壓AUC 為0.94，最佳截斷值15 cmH2O，靈敏度為0.94，特異度為0.83。乳酸預測急性腎損傷發生的AUC 為0.89，最佳截斷值2.05 mmol/L，靈敏度為0.72，特異度為0.96。血肌酐預測急性腎損傷發生的AUC 為0.94，最佳截斷值131 μmol/L，靈敏度為0.91，特異度為0.92。SOFA 評分預測急性腎損傷發生的AUC 為0.73，最佳截斷值12 分，靈敏度為0.59，特異度為0.78。APACHE-Ⅱ評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐、SOFA 評分對有創機械通氣相關急性腎損傷的發生有較高預測效能，結果見圖1。

3 討論

急性腎損傷是重癥患者最常見的并發癥，且在有創機械通氣的危重癥患者中其發病率高達40%［6-8］，導致有創機械通氣患者發生急性腎損傷最常見的原因包括各種類型的感染、心功能衰竭、缺血缺氧、各種腎毒性藥物等［9-10］。本研究中，機械通氣患者發生急性腎損傷的發生率14%。有研究顯示，發生急性腎損傷患者病死率高達50%［11］，并且急性腎損傷也是危重患者住院時間延長和死亡的獨立影響因素，因此早期識別機械通氣患者發生急性腎損傷的影響因素具有非常重要的意義［12-13］。

本研究發現，男性患者急性腎損傷發病率低于女性，可能與女性更容易發生尿路感染有關。在重癥病房中的女性患者尿路感染的發生率明顯高于男性，這主要與女性尿路解剖相關，女性尿道較男性的短，較直，尿道容易被陰道、肛門來源的細菌等逆行發生感染，尤其是在免疫力下降的情況下，更容易發生尿路感染。感染控制不佳時，會陰區的病原微生物從尿道外口逆行進入泌尿系統，導致急性腎損傷發生［14］。

APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分是在重癥病房中使用非常廣泛的病情評價系統，與白細胞，C-反應蛋白一樣，能夠反映疾病嚴重程度［15］。本研究發現，在急性腎損傷組中SOFA 評分、APACHE- Ⅱ評分、白細胞，C-反應蛋白明顯高于非急性損傷組；并且SOFA 評分、APACHE- Ⅱ評分對機械通氣患者發生急性腎損傷具有很好的預測效能，同時該評分系統具有簡單方便、易收集及便于動態評估等特點，我們應該重視該評分系統在急性損傷中的預測效能。

各種原因引起的急性呼吸衰竭是重癥患者進行有創機械通氣的最重要原因，有創機械通氣同時又會導致急性肺損傷，急性肺損傷在急性腎損傷發生發展過程中也起著重要作用［16-17］，當急性肺損傷發生和病情進行性加重時，會導致機體缺氧加重，可引起腎臟血管收縮，腎臟灌注壓降低，腎小球濾過率降低，并且腎實質細胞發生缺氧損傷［18-21］。呼吸頻率和氧合指數是反映呼吸功能的重要指標，本研究發現急性腎損傷組患者的呼吸頻率和氧合指數與對照相比差異具有統計學意義。而且缺血的腎組織再恢復血供后，也容易發生缺血再灌注導致的損傷；缺血再灌注可引起氧化應激反應，使腎小管上皮細胞凋亡，最終導致急性腎損傷的發生發展［22-23］。

有創機械通氣同時也會導致胸腔內壓力升高、腔靜脈回心血量減少、心輸出量降低、平均動脈壓降低、外周血量減少，引起腎前性灌注不足，導致急性腎損傷發生［24］。其次，有創機械通氣也可以通過神經體液途徑調控腎臟血流量，導致腎血流量減小、腎小球濾過率降低，從而導致腎損傷的發生發展［25］。本研究發現，急性腎損傷組的平均動脈壓低于對照組，支持文獻報道。使用PEEP 可以維持呼氣末肺泡開放，改善患者氧供，但是PEEP 也可以影響中心靜脈壓和腹腔內壓，高的中心靜脈壓和腹腔內壓可以導致腎臟的灌注不足。近期已有大規模臨床試驗證明高水平PEEP 雖然可以改善患者氧合，但是PEEP 水平越高，腎損傷發生率也越高，本研究結果與其一致。因此對于有創機械通氣患者，調整PEEP水平應該個體化，在綜合考慮患者疾病進展的同時，也需要考慮腎功能的變化。有研究顯示，不同的中心靜脈壓對腎功能影響不同，當中心靜脈壓在5 cmH2O 左右時，會增加腎小球濾過率，當中心靜脈壓超過10 cmH2O 時，急性腎損傷發生的風險更高，過高的靜脈壓會引起腎臟灌注異常，導致腎損傷的發生。本研究發現，急性腎損傷組的中心靜脈壓明顯高于對照組。乳酸是無氧酵解的產物，缺血缺氧會導致血乳酸水平升高；當腎功能下降時，乳酸清除異常會進一步導致乳酸升高，從而導致高乳酸血癥的發生。

本研究發現，APACHE-Ⅱ評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐、SOFA 評分預測有創機械通氣相關急性腎損傷發生的AUC 分別是0.80，0.94，0.89，0.94，0.73。APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分預測有創機械通氣相關急性腎損傷的AUC 較低，這可能由于機械通氣患者不僅有腎損傷，而且也可能存在其他器官的功能不全，故與中心靜脈壓、乳酸、肌酐相比，APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分對預測機械通氣并發急性腎損傷的效能偏低。

總之，有創機械通氣患者發生急性腎損傷的發生率高。PEEP、中心靜脈壓、乳酸是住院患者有創機械通氣相關急性腎損傷的獨立影響因素。APACHE-Ⅱ評分、SOFA 評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐對有創機械通氣相關急性腎損傷發生的預測效能高。臨床應重視機械通氣伴發的急性腎損傷，早期給予干預，在急性腎損傷的發生發展時要注意防治其他器官功能衰竭的發生，減少患者使用機械通氣支持的機會，將可以改善患者的預后及減少住院時間，降低患者的病死率。但由于本研究屬于單中心研究，樣本量較少，研究結果有待進一步驗證。