体外循环下心脏手术后引起急性肾损伤的致病因素*

沈孝镇 综述，王 萍 审校

(云南省心血管外科研究所/昆明医科大学附属延安医院心脏大血管外科，昆明 650051)

急性肾损伤(acute kidney injury，AKI)是体外循环下心脏手术后的一个常见而严重并发症，病情发展快，若不及时认识和处理，预后差，病死率高，因此受到医学界的广泛关注。加强对心脏术后发生AKI的影响因素的认识，才能更好地采取措施预防，降低术后AKI发病率。根据近年来国内外文献报道及对AKI的进一步认识，本文就目前体外循环下心脏手术术后并发AKI影响因素做如下综述。

根据AKI网络工作小组(the acute kidney injury network group，AKIN)的建议[1]，AKI的诊断标准为：肾功能突然减退(在48 h 内)，血肌酐(Scr)升高绝对值大于或等于26.4 μmol/L(0.3 mg/mL);或Scr较前升高大于50%；或尿量小于0.5 mL·kg-1·h-1，时间超过6 h(排除梗阻性肾病或脱水状态)，诊断分级标准见表1。其发生的病理生理机制目前仍未完全明确，一般认为其基本的病理改变为急性肾小管坏死[2]。

1 术前因素

1.1术前肾功能不全 心脏术后发生AKI的患者往往术前就伴有肾功能不全，一项19 172例的大样本量研究资料显示[3]，比较冠脉搭桥手术(coronary artery bypass grafting,CABG)术前Scr<200 μmol/L和Scr>200 μmol/L的两组患者，术后AKI的发病率分别为0.7%和13.6%。最近根据46个研究结果(包括28个心脏手术和18个非心脏手术的研究结果)进行的Meta分析认为，手术前肾小球滤过率降低是术后发生AKI的重要因素[4]。可见心脏术后AKI发生与术前Scr基础值，肾小球滤过率水平存在一定的关系，对术前存在肾功能不全的患者在心脏手术后要高度警惕AKI，做好预防、监测及治疗。

1.2患者年龄 NAUGHTON等[5]报道患者大于75岁行体外循环下心脏手术是其术后并发AKI的独立危险因素。杜英杰等[6]对主动脉弓置换手术的危险因素研究看到，年龄是该类心脏术后发生AKI的独立危险因素。

1.3糖尿病 何建斌等[7]对2 298例患者进行多元回归分析得出，血糖与心脏术后发生AKI相关联(OR=1.005，P=0.001)。心脏手术围术期血糖波动大于2.8 mmol/L可增加术后AKI的风险。糖尿病对心脏术后AKI的影响可能与糖尿病引起的糖尿病肾病、肾动脉粥样硬化有关。

1.4性别 PAROLARI等[8]研究发现，女性是心脏术后AKI的危险因素，但并没有对心脏病的病种及手术类型进行区分，是否存在其他因素的干扰，未进一步阐述。故性别对AKI的影响可能需要进一步评估。

1.5术前主动脉内球囊反搏(IABP)使用 KARKOUTI等[9]研究表明IABP的使用是心脏术后AKI发生的危险因素，究其原因并不清楚。另有报道，术前择期置入IABP的手术患者未出现明显的肾功能损伤[10]。但VOHRA等[11]报道，表明接受体外循环的高危患者，术前择期使用IABP可能会降低术后AKI的发病率。使用IABP究竟对心脏术后AKI的影响如何，有待进一步研究。

1.6造影剂引起的肾毒性损害(contrast media-induced acute kidney injury，CI-AKI) 患者经常在术前需要进行冠状动脉造影术检查。有报道，大剂量造影剂的使用会造成肾功能损伤[12-13]。其机制主要有：(1)造影剂的直接毒性作用；(2)导致红细胞皱缩，微血管床血流量下降；(3)高张力状态[14]。在有糖尿病基础、原有肾功能损害或使用血管活性药物、血管紧张素转化酶抑制剂等，此时再使用造影剂更易加重肾脏损害[13]。故进行造影检查后的患者要注意是否存在肾功能损害，评估是否能立刻进行心脏手术。

1.7术前肾动脉粥样硬化性狭窄 有研究发现,肾动脉粥样硬化性狭窄的患者行心脏手术术后，发生AKI的概率较术前无肾动脉粥样硬化性狭窄的患者要大，这可能与肾动脉粥样硬化性狭窄导致肾局部缺血损伤有关[15]。

2 术中因素

2.1手术类型 CABG患者术后AKI发病率最低，为2%～5%，瓣膜手术或联合手术术后AKI发病率约30%，复杂手术，如主动脉瘤腔内修复手术或主动脉夹层动脉瘤手术高达10%～50%。手术类型是体外循环心脏手术后发生AKI的重要危险因素，手术越复杂，术后患AKI的风险可能就越高[16]。

2.2血液稀释 近年一项前瞻队列研究中发现，心脏手术后合并AKI与血液稀释有密切关系[9]。血液的稀释虽可减少输血量并可降低低温所致的血黏度和全身血管阻力的增加，但同时也降低了血浆胶体渗透压和静脉压，使水分外漏入间质，影响血液携带氧的功能，不利于保护心、肾功能。

表1 AKI网络分期标准

2.3体外循环(cardio-pulmonary bypass,CPB)时间及灌注方式 CPB时间的延长与AKI的发生有着显著的相关性。龚志云等[17]研究表明，体外循环时间是心脏术后发生AKI的独立危险因素。

在CPB灌注方式选择上，搏动性血流灌注较符合生理，能够改善微循环，降低外周阻力，增加重要器官血流及氧供。ADADEMIR等[18]研究表明，维持 CPB 期间搏动灌注可以通过降低外周阻力，保持更好的微循环及组织代谢，降低组织水肿等减轻器官损害。但也有研究表明，搏动灌注虽可以缩短住院时间，但对围术期肾功能及病死率无明显影响[19]。目前，大多数学者认为搏动性灌注增加了组织液的流动和形成，淋巴液的流动增加，组织代谢率和废物排除加快，从泵到组织的能量传递更有效，从而可改善和保护重要脏器的功能。

2.4手术方式 心脏不停跳下进行冠状动脉搭桥手术(off-pump CABG)越来越多。停跳搭桥与非停跳搭桥都可对肾功能产生不同程度的影响。一般认为心脏手术后的肾血管收缩、 血流量减少是导致肾功能受损的主要原因，相对于停跳搭桥，非停跳对心脏术后并发AKI的影响较小[20]。

3 术后因素

3.1术后低心排综合征 刘洋等[21]对312例行瓣膜置换的患者术后急性肾功能不全的危险因素进行Logistic多元回归分析得出：术后低心排血量综合征是瓣膜置换术后并发AKI的独立危险因素。其机制可能是低心排会导致交感神经亢进，相应地激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，从而增加肾血管收缩，导致肾前性肾损害，而出现低心排之后，大剂量升压药物的使用，可引起肾血管收缩，加速肾功能损伤。

3.2术后利尿剂及血管活性药物的使用 在利尿剂使用上，有报道术后应用利尿剂仅可能增加患者的尿量，无法改善临床结局[22]。但笔者的研究初步发现，正是由于早期应用利尿剂，对利尿剂敏感的患者尿量增加，保证了循环稳定，出入量平衡，带来的远期效果较好。另外，在血管活性药物的应用上，本课题组对2 482 例行心脏手术的患者进行研究，303例术后应用肾上腺素类血管活性药物患者资料进行回顾性分析得出，术后出现心功能不全的情况下合理应用肾上腺素血管活性药物利大于弊[23]。当然，在术后出现心功能不全时使用血管活性药物，应定期监测患者肾功能变化，以便及时调整血管活性药物用量或治疗方案的改变，避免AKI的恶化[24]。

3.3贫血及术后输血量 贫血可导致术后输血的患者AKI发病率增高。有研究显示，在对12 388例成人接受体外循环下心脏手术的患者分析得出:4.1%(94/2 287)贫血患者术后发生AKI，1.6%(162/10 101)非贫血患者术后发生AKI，两者间差异有统计学意义(P<0.001)。其中2 113例配对患者分析，贫血患者术后发生AKI较非贫血患者高(P<0.001)；贫血患者输血3个单位红细胞发生AKI比例较非贫血患者高[25]。因此，减轻术前贫血、术中彻底止血、尽量减少围术期输血是防止AKI发生的有效措施。

3.4术后横纹肌溶解症 横纹肌溶解症是1911年美国学者迈耶-贝茨提出的[26]。手术时间长是体外循环下心脏术后并发横纹肌溶解症的主要因素，大量肌红蛋白漏出进入循环并沉淀在肾小球，引起肾小管梗阻从而导致肾功能损害。有研究报道，血肌红蛋白浓度是预测术后AKI发生的独立指标[27]。可见，心脏术后早期行血肌红蛋白检测，是早期诊断横纹肌综合征、防治AKI的重要措施。

4 总 结

引起心脏术后 AKI的因素很多，加强对AKI及其危险因素的认识，积极采取相应措施，如术前详尽的风险评估、纠正术前贫血；术中尽量缩短体外循环时间及手术时间；术后维护循环稳定，减少输血量，心脏术式的合理选择，体外循环技术的改进等，均利于减少心脏术后AKI的发生。当然，对不同病种及心脏手术类型进行针对性的AKI影响因素的研究，将给心脏术后AKI的防治带来更多帮助。

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