朱允和,周海寧,楊 波(綜述),張永恒(審校)
(遂寧市中心醫(yī)院胸心血管外科,四川 遂寧 629000)
急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是指各種原因引起的腎小球濾過率在短時間內(nèi)迅速惡化,進行性的血尿素氮和肌酐升高,以及引起水、電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的臨床綜合征。通常AKI是指腎功能僅有組織學(xué)及生物學(xué)的改變時的臨床癥狀。有關(guān)文獻報道,心臟術(shù)后因AKI的病死率高達24%~70%[1]。心臟術(shù)后AKI患者往往住院時間延長,住院費用增加,病情變化較突然。若給予及時明確診斷,盡早干預(yù)治療,可以最大地降低臨床病死率及致殘率。
AKI首次文獻報道出現(xiàn)在1990年,不同的文獻也存在不同的定義和臨床診斷標(biāo)準(zhǔn),尚未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。目前被廣泛認(rèn)可的是PICARD(program to improve care in acute renal disease)研究的標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)基礎(chǔ)血肌酐(serum creatinine,Scr)<133 μmol/L時,Scr上升≥44.2 μmol/L,表示新發(fā)AKI/急性腎衰竭(acute renal failure,ARF);當(dāng)442 μmol/L>基礎(chǔ)Scr>133 μmol/L時,Scr上升≥88.4 μmol/L,表示慢性腎臟病基礎(chǔ)上發(fā)生的AKI/ARF。2002年急性透析質(zhì)量指導(dǎo)組制訂的AKI的“RIFLE”分層診斷標(biāo)準(zhǔn)[3],將AKI分為5期:風(fēng)險期(risk)、損傷期(injury)、衰竭期(farlure)、失功能期(loss)及終末期腎病(end-stage kidney disease)。該分級標(biāo)準(zhǔn)對AKI診斷的特異性和敏感性仍然不高,該標(biāo)準(zhǔn)未考慮到患者的性別、年齡、體質(zhì)量及身體狀況等因素的影響。
2005年急性腎損傷網(wǎng)格制訂的AKI標(biāo)準(zhǔn)[4],定義為:腎臟結(jié)構(gòu)或功能的改變時間不超過3個月,實驗室檢查或影像學(xué)檢查的腎臟損傷因子的異常稱為AKI。其制訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容為:腎功能突然減退,Scr絕對值≥26.4 μmol/L(≥3 mg/L);或Scr較基礎(chǔ)值升高≥50%;或尿量減少[尿量<0.5 mL/(kg·h),時間超過6 h]。另外,還規(guī)定若Scr升高≥26.4 μmol/L(3 mg/L)就可診斷AKI,從而提高了臨床診斷的敏感性。
目前心臟術(shù)后AKI的發(fā)病機制尚未被完全闡明,大多數(shù)研究認(rèn)為心臟術(shù)后AKI是由于血流動力學(xué)改變、炎性介質(zhì)的激活、腎血管的痙攣、栓塞或藥物性損害等因素,使腎小管發(fā)生水腫、變性,甚至壞死,從而誘發(fā)或加重AKI[5]。其病理改變主要是急性腎小管的缺血性壞死。少尿型AKI臨床上的發(fā)病機制除上述原因外,還有引起腎灌注壓下降,導(dǎo)致腎小球濾過率降低的因素。
若圍術(shù)期患者腎功能存在異常,左心室功能不全、高血壓、糖尿病、外周血管的病變、急慢性肺部疾病等因素均可使腎臟血管痙攣、血管收縮、腎臟灌注壓下降以及腎缺血/再灌注損傷等變化,導(dǎo)致腎臟功能發(fā)生急性損傷的敏感性大大提高,使心臟術(shù)后AKI的發(fā)病率明顯增加[6]。
尿素氮、Scr是目前臨床診斷腎功能異常的最常用的指標(biāo),而尿素氮和Scr在血液中的水平僅與腎小球濾過率呈負(fù)相關(guān),其表現(xiàn)也遲于腎小球濾過率的數(shù)值變化,還受到患者性別、年齡、活動情況等因素的影響,且不能及時準(zhǔn)確地反映腎小管損傷、壞死的程度。因此,尿素氮、Scr無法及時準(zhǔn)確地監(jiān)測腎臟早期病變,其敏感性和特異性均較差。近年來隨著分子診斷技術(shù)的發(fā)展,加強對心臟外科術(shù)后患者腎功能早期監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)了一些敏感性和特異性較好的生物學(xué)指標(biāo),為AKI的臨床診療提供了依據(jù)。
3.1半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C 半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C(cyatatin C)是機體的有核細胞產(chǎn)生的一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑,為小分子蛋白分子,可自由穿透腎小球濾過膜,在近曲小管幾乎被完全降解。Cyatatin C不受患者性別、年齡、活動情況等因素的影響,主要通過腎小球濾過率代謝。近年來發(fā)現(xiàn),cyatatin C是反映早期腎損傷較理想的生物學(xué)指標(biāo)。Haase-Fielitz等[7]研究報道,血液中的cystatin C和中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)是血液中預(yù)測成人心臟術(shù)后AKI的很好的生物學(xué)因子[8],cystatin C的靈敏度和特異度可達100%和90%。心臟手術(shù)后12 h血清中的cystatin C表達水平可作為AKI獨立的預(yù)測因子[9]。
3.2NGAL NGAL通常在腎組織表達很少或者不表達,有研究發(fā)現(xiàn)在體外循環(huán)術(shù)后2 h發(fā)生AKI的患者的血漿和尿液中的NGAL顯著升高,遠遠提前于尿素氮、Scr數(shù)值的改變,其敏感性和特異性均較高,因此NGAL可以作為心臟術(shù)后AKI很好的生物學(xué)診斷標(biāo)志物[10]。
3.3白細胞介素18 白細胞介素18(interleukin-18,IL-18)是一種致炎細胞因子,當(dāng)機體受到感染、應(yīng)激等刺激時被激活,并由腎臟近曲小管分泌入尿液[11]。研究發(fā)現(xiàn)IL-18在體外循環(huán)術(shù)后4~6 h明顯升高,其預(yù)測的準(zhǔn)確率為60%以上。同時發(fā)現(xiàn)尿液中IL-18的水平與AKI的嚴(yán)重度呈正相關(guān)。因此,IL-18即可作為心臟術(shù)后AKI的很好的標(biāo)志物,又可用于評估AKI的嚴(yán)重程度以及患者的預(yù)后[12]。
3.4腎損傷分子1 腎損傷分子1(kidney injury molecule-1,KIM-1)是一種跨膜蛋白,在正常腎臟組織中不表達,而在出現(xiàn)腎臟損傷時近曲小管上皮細胞將會出現(xiàn)顯著地高表達。Liangos等[13]研究發(fā)現(xiàn),KIM-1預(yù)測體外循環(huán)術(shù)后AKI的特異性及敏感性較IL-18和NGAL顯著提高。近年來研究發(fā)現(xiàn),KIM-1還可預(yù)測AKI患者的預(yù)后[14-15]。尿液KIM-1是一種無創(chuàng)、快速、敏感、重復(fù)性好的AKI早期生物學(xué)標(biāo)志物,特別是對于缺血及腎毒性引起的AKI有較好的診斷價值[16]。對KIM-1診斷界值的研究尚在少數(shù),尚未被臨床廣泛應(yīng)用[17]。
另外研究發(fā)現(xiàn),腎臟3型鈉氫交換蛋白、Cyr61等也可能作為心臟術(shù)后AKI診斷的生物學(xué)因子[18-19]。
4.1預(yù)防 積極治療患者基礎(chǔ)疾病,有效的抗感染、抗休克、補充血容量,使患者圍術(shù)期內(nèi)環(huán)境達到穩(wěn)態(tài),使機體處于最佳狀態(tài),這是預(yù)防AKI發(fā)生的基礎(chǔ)。
首先,心臟圍術(shù)期盡可能避免使用腎毒性藥物,以免引起腎功能異常,從而引發(fā)心臟術(shù)后嚴(yán)重的AKI;其次,積極治療基礎(chǔ)性疾病,如糖尿病、高血壓等,使患者機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,術(shù)前保持最佳狀態(tài);再次,圍術(shù)期積極補充液體,注意晶體及膠體液的比例,避免低血壓,保證正常腎灌注壓,有利于術(shù)后腎功能恢復(fù);最后,選用改善腎血流量的藥物,如多巴胺、心房利鈉肽及腦利鈉肽等。
4.2藥物治療 ①利尿劑:呋塞米是心臟術(shù)后臨床最常用的藥物之一,心臟術(shù)后由于水電解質(zhì)紊亂、水鈉潴留等導(dǎo)致體內(nèi)水分在腎功能異常時不能及時有效排出體外,將影響到心肺腎等臟器的功能,嚴(yán)重者危及患者生命。而呋塞米可有效防止腎小管阻塞,并通過調(diào)節(jié)機體水電解質(zhì)來改善心臟負(fù)荷,從而預(yù)防或減少心臟術(shù)后AKI的嚴(yán)重程度。②利鈉肽:主要包括心房利鈉肽、腦利鈉肽、C型利鈉肽。其中心房利鈉肽、腦利鈉肽主要是由心臟組織分泌的,其功能是具有較強的利尿排鈉、舒張血管等作用。利鈉肽還可維持入球小動脈的張力,擴張出球小動脈從而增加了腎小球濾過率。
4.3腎臟替代治療 血液凈化治療主要包括腹膜透析、連續(xù)性腎臟替代治療和間歇性腎臟替代治療,是心臟術(shù)后AKI治療的最重要的方式之一。雖然腹膜透析對血流動力學(xué)影響最小、治療費用低、無需抗凝等優(yōu)點,但是在危重癥患者透析治療時臨床效果較差,所以腹膜透析多用于血流動力學(xué)不穩(wěn)定,不能行連續(xù)性腎臟替代治療或間歇性腎臟替代治療,或者有出血傾向的患者,尤其是嬰幼兒患者。目前臨床上最常用的腎替代治療是血液透析。至今尚無足夠的實驗數(shù)據(jù)來證明何種治療模式臨床療效更好[20]。連續(xù)性腎臟替代治療對血流動力學(xué)影響相對較小,因此在臨床上更多用于血流動力學(xué)不穩(wěn)定、臟器功能不全、容量負(fù)荷高等危重癥患者,因此在心臟術(shù)后AKI的救治過程中使用亦很普遍。有研究發(fā)現(xiàn),心臟術(shù)后等危重癥患者盡早行連續(xù)性腎臟替代治療,可明顯減少患者并發(fā)癥的發(fā)生,顯著縮短重癥監(jiān)護的治療時間,顯著改善患者的預(yù)后質(zhì)量[21-22]。
心臟手術(shù)后一旦發(fā)生AKI,將明顯增加心臟術(shù)后病死率。因此,心臟術(shù)后AKI依然是一個臨床難題,首要的是預(yù)防,無論其他任何治療方式都或多或少存在不足。心臟術(shù)后AKI的診斷與分級標(biāo)準(zhǔn)若能盡早達成共識,將有利于患者的早預(yù)防、早診斷、早治療。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,針對AKI敏感的分子標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn),能更好地服務(wù)于臨床。避免心臟術(shù)后AKI的發(fā)生,有利于降低臨床病死率,提高患者生活質(zhì)量。
[1] 凌光輝,曾妮,劉家軍,等.5100例體外循環(huán)心臟手術(shù)后急性腎損傷的圍手術(shù)期危險因素分析[J].中南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2009,34(9):861-866.
[2] Bastin AJ,Ostermann M,Slack AJ,etal.Acute kidney injury after cardiac surgery according to Risk/Injury/Failure/Loss/End-stage,Acute Kidney Injury Network,and Kidney Disease:Improving Global Outcomes classifications[J].J Crit Care,2013,28(4):389-396.
[3] Bellomo R,Ronco C,Kellum JA,etal.Acute renal failure-definition,outcome measures,animal models,fluid therapy and information technology needs:the second international consensus conference of the acute dialysis quality initiative(ADQI) Group[J].Crit Care,2004,8(4):204-212.
[4] Ronco C,Levin A,Warnock DG,etal.Improving outcomes from acute kidney injury (AKI):Report on an initiative[J].Int J Artif Organs,2007,30(5):373-376.
[5] 賈士杰,宋鐵鷹,賈明.心臟手術(shù)后急性腎損傷[J].心肺血管病雜志,2011,30(2):168-170.
[6] 陳小芳,張杰,王東進,等.分析體外循環(huán)時間對心臟瓣膜置換術(shù)后腎功能的影響[J].實用醫(yī)學(xué)雜志,2011,27(4):632-634.
[7] Haase-Fielitz A,Bellomo R,Devarajan P,etal.Novel and conventional serum biomarkers predicting acute kidney injury in adult cardiac surgery—a prospective cohort study[J].Crit Care Med,2009,37(2):553-560.
[8] 梁馨苓,史偉,彭炎強,等.血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C在急性腎衰早期診斷中的價值[J].中華腎臟病雜志,2006,22(2):76-79.
[9] Bell M,Granath F,Rtensson J,etal.Cystatin C is correlated with mortality in patients with and without acute kidney injury[J].Nephrol Dial Transplant, 2009,24(10):3096-3102.
[10] Parikh CR,Coca SG,Thiessen-Philbrook H,etal.Postoperative biomarkers predict acute kidney injury and poor outcomes after adult cardiac surgery[J].J Am Soc Nephrol,2011,22(9):1748-1757.
[11] Bagshaw SM,Langenberg C,Haase M,etal.Urinary biomarkers in septic acute kidney injury[J].Intensive Care Med,2007,33(7):1285-1296.
[12] Parikh CR,Mishra J,Thiessen-Philbrook H,etal.Urinary IL-18 is an early predictive biomarker of acute kidney injury after cardiac surgery[J].Kidney Int,2006,70(1):199-203.
[13] Liangos O,Tighiouart H,Perianayagam MC,etal.Comparative analysis of urinary biomarkers for early detection of acute kidney injury following cardiopulmonary bypass[J].Biomarkers,2009,14(6):423-431.
[14] Bonventre JV,Yang L.Kidney injury molecule 1[J].Curr Opin Crit Care,2010,16(6):556-561.
[15] Huang Y,Don-Wauchope AC.The clinical utility of kidney injury molecule 1 in the prediction,diagnosis and prognosis of acute kidney injury:a systematic review.Inflamm Allergy Drug Targets,2011,10(4):260-271.
[16] Chaturvedi S,Farmer T,Kapke GF.Assay validation for Kim-1:human urinary renal dysfunction biomarker[J].Int J Boil Sci,2009,5(2):128-134.
[17] 趙京生,吳鐵軍,易偉國,等.尿NGAL、Kim-1及Cys C在體外循環(huán)術(shù)后急性腎損傷早期診斷中的意義[J].中國心血管病研究,2010,8(10):724-726.
[18] Cheyron D,Daubin C,Poggioli J,etal.Urinary measurement of Na+/H+exchanger isoform 3(NH3) protein as new marker of tubule in critically ill patients with ARF[J].Am J Kidney Dis,2003,42(3):497-506.
[19] Muramatsu Y,Tsujie M,Kohda Y,etal.Early detection of cysteine rich protein 61 (CYR61,CCN1) in urine following renal ischemic reperfusion injury[J].Kidney Int,2002,62(5):1601-1610.
[20] Bagshaw SM,Berthiaume LR,Delaney A,etal.Continuous versus intermittent renal replacement therapy for critically ill patients with acute kidney injury:a meta-analysis[J].Crit Care Med,2008,36(2):610-617.
[21] Elahi M,Asopa S,Pflueger A,etal.Acute kidney injury following cardiac surgery:impact of early versus late haemofiltration on morbidity and mortality[J].Eur J Cardiothorac Surg,2009,35(5):854-863.
[22] Sugahara S,Suzuki H.Early start on continuous hemodialysis therapy improves survival rate in patients with acute renal failure following coronary bypass surgery[J].Hemodialysis Int,2004,8(4):320-325.