引用本文: 曹舸, 余慧, 曾玲. 体外循环术后发生急性肾损伤患者的危险因素分析——单中心回顾性研究. 中国胸心血管外科临床杂志, 2016, 23(10): 960-964. doi: 10.7507/1007-4848.20160230 复制
根据不同的基线特征和手术类型,心脏术后急性肾损伤的发病率为8.9%~39.0%[1]。约有30%的患者在心脏体外循环手术后发生不同程度的急性肾功能损伤,其中约3%的患者需要行连续性肾脏替代治疗。对于那些发生严重急性肾损伤需行连续性肾脏替代治疗的患者,围手术期死亡率高达50%[2]。国内外研究心脏术后急性肾损伤患者的诊治与预后的文献非常多,而对进一步行连续性肾脏替代治疗患者的预后相关危险因素的研究文献较少,且样本量较小。本文将回顾性评估心脏术后急性肾损伤行连续性肾脏替代治疗患者发生死亡的危险因素。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
2009年5月至2014年6月间我院共有66例患者因肾脏功能不全行心脏外科术后行连续性肾脏替代治疗,其中男38例、女28例,平均年龄(59.11±12.62) 岁。纳入标准为:心脏术后发生急性肾损伤,满足以下任意一条:血肌酐增加≥0.3 mg/dl在48 h之内,血肌酐增加≥1.5倍基线值,这个基线值是已知或假定为发生在之前7d之内的;尿量<0.5 ml • kg-1 • h-1达6 h [3]且行连续性肾脏替代治疗。排除标准:术前有慢性肾衰竭病史已行血液透析者,术后连续性肾脏替代治疗时间短于12 h者。所有纳入患者按照出院时治疗结果分为存活组(18例)和死亡组(48例)。
1.2 方法
1.2.1 连续性肾脏替代治疗方法
患者在常规治疗后仍然存在高钾血症、酸中毒、氮质血症、明显的组织水肿、少尿、无尿等情况,符合连续性肾脏替代治疗指征时按Seldinger法经深静脉留置单针双腔导管Bard透析导管(REF 5554150、5553200,Bard Access Systems,Inc.)行连续性肾脏替代治疗,模式采用连续性静脉-静脉血液滤过(continuous venovenous hemofiltration,CVVH),血流量150~180 ml/min,置换液采用改良Port配方,后稀释法,置换液流量25~40 ml •kg-1 • h-1,超滤率50~400 ml/h。
连续性肾脏替代治疗期间微量注射泵给予肝素5~15 UI • kg-1 • h-1抗凝,维持激活全血凝固时间(ACT) 140~160 s。有出血倾向者改用低分子肝素或无肝素化血滤。每4 h测定血气分析电解质,调整置换液内电解质添加量。每4 h记录体温,连续记录有创血压,同时监测心脏指数、心排血量等有创血流动力学指标,直接评价左心室功能。通过监护仪连续动态地监测并记录心率、呼吸、脉搏、动脉血氧饱和度以及心电图等生命体征的变化。根据患者容量负荷情况、肝肾功能、电解质指标等调整置换液流量。根据血电解质检查结果调整患者钾、钠、镁、钙、磷制剂的用量,积极对症处理血糖搏动。当尿量超过l ml • kg-1 • h-1、代谢紊乱纠正、容量负荷改善、尿素或血肌酐水平下降及血流动力学稳定时停止连续性肾脏替代治疗。
1.2.2 监测指标
患者一般资料包括年龄、性别、糖尿病、高血压、心脏手术史、左心室射血分数、心功能分级、肺动脉压、术前血常规和肝肾功能等指标。
术中资料包括手术类型、体外循环时间、主动脉阻断时间、深低温停循环时间、乳酸峰值、血糖峰值、输血量及出血量。
术后资料包括术后l d总胆红素、肾功能、血常规、血钾等血液检查指标,是否出现低血压(术后收缩压<90 mm Hg或平均压<60 mm Hg,且持续1 h以上)、低氧血症、气道出血、消化道出血、肺部感染、败血症、低心排血量综合征、多器官功能障碍等并发症;术后二次开胸探查、再次气管内插管、机械通气时间、连续性肾脏替代治疗时间、少尿到血滤间隔时间、住ICU时间。其中术后低心排血量综合征诊断标准为:(1)收缩压下降超过术前基础血压20%,持续92 h;(2)尿量每小时<0.5 ml/kg,持续92 h;(3)中心静脉压>13 mm Hg,持续时间≥2 h;(4)中心体温与体表体温之差>5℃,持续时间≥2 h,导致四肢发凉;(5)心脏指数<2.5 ml/m2。发生上述两项或两项以上事件时则可以明确诊断。
1.3 统计学分析
使用SPSS 19.0软件,计量资料以均数±标准差(X±s)表示,计数资料以频数(百分率)表示。单因素分析,计量资料比较用F检验,计数资料用卡方检验。多因素分析,使用logistic回归分析,死亡赋值1,存活赋值0,计数资料中事件发生赋值为1,未发生赋值为0。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 患者基本情况
共有66例患者纳入统计,其中存活组18例,死亡组48例,接受连续性肾脏替代治疗患者围手术期死亡率72.7%,术后30d死亡率48.5%,术后90d死亡率63.6%。死亡原因为多脏器衰竭(20例)、低心排血量综合征(17例)、感染性休克(7例)、消化道出血(3例)和气道出血(1例)。
手术类型包括心脏瓣膜手术46例、主动脉手术8例、冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)5例、CABG联合瓣膜手术2例、其它心脏手术5例。
2.2 单因素分析结果
两组术前一般资料和实验室检查指标、手术情况、体外循环时间和主动脉阻断时间差异均无统计学意义(P>0.05),输血量、术中血糖、乳酸峰值差异有统计学意义。而术后l d低血压在死亡组发生率为77.08%,高于存活组的33.33%,差异有统计学意义(P<0.05)。死亡组肺部感染发生率高于存活组(70.83% vs. 33.33%,P<0.05)。死亡组MODS发生率也高于存活组(100.00% vs. 83.33%),两组差异也有统计学意义(P<0.05)。两组其它并发症发生率差异均无统计学意义(P>0.05)。死亡组的总胆红素高于存活组,而血小板显著低于存活组。死亡组少尿到血滤间隔时间更长(9.92 d vs. 4.69 d,P<0.05),表 1。

2.3 多因素分析结果
将单因素分析结果中P<0.05的变量纳入logistic回归分析。结果显示心脏术后连续性肾脏替代治疗患者死亡的危险因素有术后l d低血压和少尿到血滤间隔时间,而术后1 d血小板值(B=-0.026,OR=0.974)是保护因素,见表 2。

3 讨论
本研究结果显示,心脏术后因肾脏功能不全行连续性肾脏替代治疗的发生率约1.0%,而此类患者出院时死亡率高达72.7%,术后30 d死亡率48.5%,术后90 d死亡率63.6%。死亡原因主要为并发MODS和LCOS。急性肾损伤是心脏术后的常见并发症[1],而发生严重急性肾损伤的患者需要进行连续性肾脏替代治疗,研究显示,该类患者的围手术期死亡率可高达50%[2],与本研究相仿。本文通过回顾性多因素分析研究进一步发现,心脏体外循环术后急性肾损伤行连续性肾脏替代治疗的患者发生死亡的危险因素主要包括术后l d低血压、肺部感染发生率、MODS、高总胆红素、低血小板、少尿到血滤间隔时间等,对于该类并发症的发生原因的风险评估及潜在干预措施提供了新的证据。
王旭冬等[3]报道心脏术后急性肾损伤患者的院内死亡率为4.07%,死亡的主要原因为心力衰竭与多脏器衰竭。Cosentino等[4]的研究表明,单纯的急性肾损伤死亡率在10%,伴有多器官衰竭的急性肾损伤死亡率高达80%。两项研究均与我们的结果吻合,提示术后严格保护器官功能、预防功能障碍和衰竭、纠正功能在预防连续性肾脏替代治疗患者死亡上可能有着较为重大的作用。此外,Bapat等[5]对心脏手术后急性肾衰竭接受CVVH患者的研究还显示,死亡组的败血症发生率高于存活组,肾功能衰竭以外的其他器官衰竭显著增加死亡率。本研究中两组患者败血症及低心排血量综合征发生率差异无统计学意义。但死亡组肺部感染和MODS的发生率显著高于存活组。因此,对积极预防感染性并发症也应予以充分重视。
Lecomte等[6]研究指出,对于非糖尿病患者,严格的围术期血糖控制与心脏术后肾损伤和衰竭的显著减少相关,也与术后透析需求下降、30 d死亡率下降相关。有研究表明随机血糖>11.1 mmol/L者,心脏缺血事件的发生率比血糖较低者高2.6倍[7]。本研究术中血糖峰值的范围在6.4~25.2 mmol/L,死亡组中大于11.1 mmol/L的频数为26(54.2%),显著高于存活组的4(22.2%),显示出与心脏术后连续性肾脏替代治疗死亡率的相关性。因此,我们有理由认为合理控制血糖、预防血糖过高可能有助于降低连续性肾脏替代治疗患者的死亡率。 我们还发现死亡组患者术中输血量更多,术中动脉血乳酸峰值和术后1 d总胆红素更高。Hauer等[8]对1 574例心脏手术患者的研究也提示存活组与死亡组之间的乳酸和胆红素峰值以及输血量差异有统计学意义。有报告指出总胆红素的浓度反映了心力衰竭的程度[9],因此术后高胆红素血症可能是心脏功能衰竭的一种表现,最终与患者预后相关,这与本研究的结果一致。本研究中死亡组的少尿到血滤间隔时间为存活组的两倍多,是患者死亡的危险因素。Kumar等[10]对心脏手术后急性肾损伤患者的多中心回顾性研究表明当心脏术后患者发生急性肾损伤与利尿剂抵抗时,肾脏替代治疗应尽快启动,我国学者也相继证实了这一点[11-12]。因此,我们认为对于有需要的患者应当尽早行连续性肾脏替代治疗。
我们的研究结果中存活组术后l d血小板基本正常,而死亡组均数低于正常范围,差异有统计学意义,且在多因素分析的危险因素结果中血小板与死亡负相关。血小板水平是人体凝血功能的反映,体外循环时血液和非生理性表面之间的接触会影响血小板和凝血功能[13]。在出血、脓毒症、MODS患者中,血小板都明显下降。Ng等[14]对冠状动脉旁路移植术患者术后急性肾损伤的研究提示血小板降低能增加急性肾损伤的风险。王常田等[15]的研究结论为心血管术后血小板减少的患者感染率和死亡率均明显增高,术后血小板减少是死亡的危险因素。张丽琴等[16]对采用连续性肾脏替代治疗284例重症急性肾损伤研究结果显示,连续性肾脏替代治疗24 h前的平均动脉压和血小板计数,在肾功能恢复组显著高于肾功能未恢复组。而在我们的研究中,尽管采取了一些措施,直接死于出血和相关并发症的患者并不少,我们认为监测血小板等凝血相关指标、预防出血和相关并发症是改善患者安全、降低死亡率的重要措施。
术后1 d出现低血压是我们研究中心脏术后连续性肾脏替代治疗患者死亡的另一个危险因素。引起低血压的因素包括失血、容量不足、低心排血量综合征、麻醉反应、血管麻痹等。术后低血压是心脏手术的严重的并发症之一,它会导致拔管延迟和重症监护室住院时间延长[17]。血管麻痹性低血压,尤其常见于心脏手术后,是心脏手术的一种严重并发症,发生率为5%~25%,而死亡率更可达25%[18]。徐静等[19]行logistic回归分析得出影响连续性肾脏替代治疗患者预后的危险因素依次为机械通气、高胆红素血症和低血压。当循环血量减少时,交感神经系统兴奋,激活相应的肾素-血管紧张素-醛固酮系统,从而增加肾血管收缩[20]。低血压时肾脏血流量减少,持续时间过长,机体血流重分布,心、脑优先灌注,其余器官、组织则可能发生低灌注,引起缺血性肾损伤甚至MODS。患者围术期的血管张力障碍和低容量状态导致的肾脏低灌注可能通过肾脏损害引起一系列严重后果。保证患者容量状态不仅是保护患者肾脏功能的要求,也是提高医疗质量的要求。
综上所述,加强术中管理,减少出血和输血,控制血糖、积极处理低血压、肺部感染、MODS等并发症,及早启动肾脏替代治疗,有利于降低死亡率。监测术后第1 d的血压和血小板对于预后判断具有指导意义。
根据不同的基线特征和手术类型,心脏术后急性肾损伤的发病率为8.9%~39.0%[1]。约有30%的患者在心脏体外循环手术后发生不同程度的急性肾功能损伤,其中约3%的患者需要行连续性肾脏替代治疗。对于那些发生严重急性肾损伤需行连续性肾脏替代治疗的患者,围手术期死亡率高达50%[2]。国内外研究心脏术后急性肾损伤患者的诊治与预后的文献非常多,而对进一步行连续性肾脏替代治疗患者的预后相关危险因素的研究文献较少,且样本量较小。本文将回顾性评估心脏术后急性肾损伤行连续性肾脏替代治疗患者发生死亡的危险因素。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
2009年5月至2014年6月间我院共有66例患者因肾脏功能不全行心脏外科术后行连续性肾脏替代治疗,其中男38例、女28例,平均年龄(59.11±12.62) 岁。纳入标准为:心脏术后发生急性肾损伤,满足以下任意一条:血肌酐增加≥0.3 mg/dl在48 h之内,血肌酐增加≥1.5倍基线值,这个基线值是已知或假定为发生在之前7d之内的;尿量<0.5 ml • kg-1 • h-1达6 h [3]且行连续性肾脏替代治疗。排除标准:术前有慢性肾衰竭病史已行血液透析者,术后连续性肾脏替代治疗时间短于12 h者。所有纳入患者按照出院时治疗结果分为存活组(18例)和死亡组(48例)。
1.2 方法
1.2.1 连续性肾脏替代治疗方法
患者在常规治疗后仍然存在高钾血症、酸中毒、氮质血症、明显的组织水肿、少尿、无尿等情况,符合连续性肾脏替代治疗指征时按Seldinger法经深静脉留置单针双腔导管Bard透析导管(REF 5554150、5553200,Bard Access Systems,Inc.)行连续性肾脏替代治疗,模式采用连续性静脉-静脉血液滤过(continuous venovenous hemofiltration,CVVH),血流量150~180 ml/min,置换液采用改良Port配方,后稀释法,置换液流量25~40 ml •kg-1 • h-1,超滤率50~400 ml/h。
连续性肾脏替代治疗期间微量注射泵给予肝素5~15 UI • kg-1 • h-1抗凝,维持激活全血凝固时间(ACT) 140~160 s。有出血倾向者改用低分子肝素或无肝素化血滤。每4 h测定血气分析电解质,调整置换液内电解质添加量。每4 h记录体温,连续记录有创血压,同时监测心脏指数、心排血量等有创血流动力学指标,直接评价左心室功能。通过监护仪连续动态地监测并记录心率、呼吸、脉搏、动脉血氧饱和度以及心电图等生命体征的变化。根据患者容量负荷情况、肝肾功能、电解质指标等调整置换液流量。根据血电解质检查结果调整患者钾、钠、镁、钙、磷制剂的用量,积极对症处理血糖搏动。当尿量超过l ml • kg-1 • h-1、代谢紊乱纠正、容量负荷改善、尿素或血肌酐水平下降及血流动力学稳定时停止连续性肾脏替代治疗。
1.2.2 监测指标
患者一般资料包括年龄、性别、糖尿病、高血压、心脏手术史、左心室射血分数、心功能分级、肺动脉压、术前血常规和肝肾功能等指标。
术中资料包括手术类型、体外循环时间、主动脉阻断时间、深低温停循环时间、乳酸峰值、血糖峰值、输血量及出血量。
术后资料包括术后l d总胆红素、肾功能、血常规、血钾等血液检查指标,是否出现低血压(术后收缩压<90 mm Hg或平均压<60 mm Hg,且持续1 h以上)、低氧血症、气道出血、消化道出血、肺部感染、败血症、低心排血量综合征、多器官功能障碍等并发症;术后二次开胸探查、再次气管内插管、机械通气时间、连续性肾脏替代治疗时间、少尿到血滤间隔时间、住ICU时间。其中术后低心排血量综合征诊断标准为:(1)收缩压下降超过术前基础血压20%,持续92 h;(2)尿量每小时<0.5 ml/kg,持续92 h;(3)中心静脉压>13 mm Hg,持续时间≥2 h;(4)中心体温与体表体温之差>5℃,持续时间≥2 h,导致四肢发凉;(5)心脏指数<2.5 ml/m2。发生上述两项或两项以上事件时则可以明确诊断。
1.3 统计学分析
使用SPSS 19.0软件,计量资料以均数±标准差(X±s)表示,计数资料以频数(百分率)表示。单因素分析,计量资料比较用F检验,计数资料用卡方检验。多因素分析,使用logistic回归分析,死亡赋值1,存活赋值0,计数资料中事件发生赋值为1,未发生赋值为0。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 患者基本情况
共有66例患者纳入统计,其中存活组18例,死亡组48例,接受连续性肾脏替代治疗患者围手术期死亡率72.7%,术后30d死亡率48.5%,术后90d死亡率63.6%。死亡原因为多脏器衰竭(20例)、低心排血量综合征(17例)、感染性休克(7例)、消化道出血(3例)和气道出血(1例)。
手术类型包括心脏瓣膜手术46例、主动脉手术8例、冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)5例、CABG联合瓣膜手术2例、其它心脏手术5例。
2.2 单因素分析结果
两组术前一般资料和实验室检查指标、手术情况、体外循环时间和主动脉阻断时间差异均无统计学意义(P>0.05),输血量、术中血糖、乳酸峰值差异有统计学意义。而术后l d低血压在死亡组发生率为77.08%,高于存活组的33.33%,差异有统计学意义(P<0.05)。死亡组肺部感染发生率高于存活组(70.83% vs. 33.33%,P<0.05)。死亡组MODS发生率也高于存活组(100.00% vs. 83.33%),两组差异也有统计学意义(P<0.05)。两组其它并发症发生率差异均无统计学意义(P>0.05)。死亡组的总胆红素高于存活组,而血小板显著低于存活组。死亡组少尿到血滤间隔时间更长(9.92 d vs. 4.69 d,P<0.05),表 1。

2.3 多因素分析结果
将单因素分析结果中P<0.05的变量纳入logistic回归分析。结果显示心脏术后连续性肾脏替代治疗患者死亡的危险因素有术后l d低血压和少尿到血滤间隔时间,而术后1 d血小板值(B=-0.026,OR=0.974)是保护因素,见表 2。

3 讨论
本研究结果显示,心脏术后因肾脏功能不全行连续性肾脏替代治疗的发生率约1.0%,而此类患者出院时死亡率高达72.7%,术后30 d死亡率48.5%,术后90 d死亡率63.6%。死亡原因主要为并发MODS和LCOS。急性肾损伤是心脏术后的常见并发症[1],而发生严重急性肾损伤的患者需要进行连续性肾脏替代治疗,研究显示,该类患者的围手术期死亡率可高达50%[2],与本研究相仿。本文通过回顾性多因素分析研究进一步发现,心脏体外循环术后急性肾损伤行连续性肾脏替代治疗的患者发生死亡的危险因素主要包括术后l d低血压、肺部感染发生率、MODS、高总胆红素、低血小板、少尿到血滤间隔时间等,对于该类并发症的发生原因的风险评估及潜在干预措施提供了新的证据。
王旭冬等[3]报道心脏术后急性肾损伤患者的院内死亡率为4.07%,死亡的主要原因为心力衰竭与多脏器衰竭。Cosentino等[4]的研究表明,单纯的急性肾损伤死亡率在10%,伴有多器官衰竭的急性肾损伤死亡率高达80%。两项研究均与我们的结果吻合,提示术后严格保护器官功能、预防功能障碍和衰竭、纠正功能在预防连续性肾脏替代治疗患者死亡上可能有着较为重大的作用。此外,Bapat等[5]对心脏手术后急性肾衰竭接受CVVH患者的研究还显示,死亡组的败血症发生率高于存活组,肾功能衰竭以外的其他器官衰竭显著增加死亡率。本研究中两组患者败血症及低心排血量综合征发生率差异无统计学意义。但死亡组肺部感染和MODS的发生率显著高于存活组。因此,对积极预防感染性并发症也应予以充分重视。
Lecomte等[6]研究指出,对于非糖尿病患者,严格的围术期血糖控制与心脏术后肾损伤和衰竭的显著减少相关,也与术后透析需求下降、30 d死亡率下降相关。有研究表明随机血糖>11.1 mmol/L者,心脏缺血事件的发生率比血糖较低者高2.6倍[7]。本研究术中血糖峰值的范围在6.4~25.2 mmol/L,死亡组中大于11.1 mmol/L的频数为26(54.2%),显著高于存活组的4(22.2%),显示出与心脏术后连续性肾脏替代治疗死亡率的相关性。因此,我们有理由认为合理控制血糖、预防血糖过高可能有助于降低连续性肾脏替代治疗患者的死亡率。 我们还发现死亡组患者术中输血量更多,术中动脉血乳酸峰值和术后1 d总胆红素更高。Hauer等[8]对1 574例心脏手术患者的研究也提示存活组与死亡组之间的乳酸和胆红素峰值以及输血量差异有统计学意义。有报告指出总胆红素的浓度反映了心力衰竭的程度[9],因此术后高胆红素血症可能是心脏功能衰竭的一种表现,最终与患者预后相关,这与本研究的结果一致。本研究中死亡组的少尿到血滤间隔时间为存活组的两倍多,是患者死亡的危险因素。Kumar等[10]对心脏手术后急性肾损伤患者的多中心回顾性研究表明当心脏术后患者发生急性肾损伤与利尿剂抵抗时,肾脏替代治疗应尽快启动,我国学者也相继证实了这一点[11-12]。因此,我们认为对于有需要的患者应当尽早行连续性肾脏替代治疗。
我们的研究结果中存活组术后l d血小板基本正常,而死亡组均数低于正常范围,差异有统计学意义,且在多因素分析的危险因素结果中血小板与死亡负相关。血小板水平是人体凝血功能的反映,体外循环时血液和非生理性表面之间的接触会影响血小板和凝血功能[13]。在出血、脓毒症、MODS患者中,血小板都明显下降。Ng等[14]对冠状动脉旁路移植术患者术后急性肾损伤的研究提示血小板降低能增加急性肾损伤的风险。王常田等[15]的研究结论为心血管术后血小板减少的患者感染率和死亡率均明显增高,术后血小板减少是死亡的危险因素。张丽琴等[16]对采用连续性肾脏替代治疗284例重症急性肾损伤研究结果显示,连续性肾脏替代治疗24 h前的平均动脉压和血小板计数,在肾功能恢复组显著高于肾功能未恢复组。而在我们的研究中,尽管采取了一些措施,直接死于出血和相关并发症的患者并不少,我们认为监测血小板等凝血相关指标、预防出血和相关并发症是改善患者安全、降低死亡率的重要措施。
术后1 d出现低血压是我们研究中心脏术后连续性肾脏替代治疗患者死亡的另一个危险因素。引起低血压的因素包括失血、容量不足、低心排血量综合征、麻醉反应、血管麻痹等。术后低血压是心脏手术的严重的并发症之一,它会导致拔管延迟和重症监护室住院时间延长[17]。血管麻痹性低血压,尤其常见于心脏手术后,是心脏手术的一种严重并发症,发生率为5%~25%,而死亡率更可达25%[18]。徐静等[19]行logistic回归分析得出影响连续性肾脏替代治疗患者预后的危险因素依次为机械通气、高胆红素血症和低血压。当循环血量减少时,交感神经系统兴奋,激活相应的肾素-血管紧张素-醛固酮系统,从而增加肾血管收缩[20]。低血压时肾脏血流量减少,持续时间过长,机体血流重分布,心、脑优先灌注,其余器官、组织则可能发生低灌注,引起缺血性肾损伤甚至MODS。患者围术期的血管张力障碍和低容量状态导致的肾脏低灌注可能通过肾脏损害引起一系列严重后果。保证患者容量状态不仅是保护患者肾脏功能的要求,也是提高医疗质量的要求。
综上所述,加强术中管理,减少出血和输血,控制血糖、积极处理低血压、肺部感染、MODS等并发症,及早启动肾脏替代治疗,有利于降低死亡率。监测术后第1 d的血压和血小板对于预后判断具有指导意义。