光电容积描记法在血液透析通路相关肢端缺血征诊断的应用

赖艳红 胡普平 杨 涛 刘 音 刘 静 王玉柱

随着终末期肾病患病率的增加，行肾脏替代治疗的患者逐渐增多。2006年美国NKF-K/DOQI指南建议自体动静脉内瘘作为维持性血液透析(maintenance hemodialysis，MHD)患者首选的血液透析通路，对其并发症的研究越来越引起大家的关注。血液透析通路相关肢端缺血征(hemodialysis access-induced distal ischemia，HAIDI)是动静脉内瘘严重的并发症之一，如不及时发现并处理，可能导致截肢或者截指。根据现有文献报道，HAIDI的发病率为2.7%～29.7%[1-3]，目前主要依靠临床表现诊断，缺乏客观有效的辅助检查，因此光电容积描记法(photoplethysmography，PPG)作为一项具有客观、无创、经济、简便、可重复性强、准确性较高等优点的检查工具，在HAIDI的应用中备受关注。其测量指标包括基础指压(basal digital pressure，BDP)、指肱指数(digital to contralateral brachial index，DBI)及压闭内瘘后指压变化(change in digital pressure with access compression，CDP)。目前，对于PPG在HAIDI诊断中的应用研究，国内未见报道。本研究通过对符合入组标准行动静脉内瘘成形术的患者进行监测与随访，以HAIDI相关临床症状出现与否建立分组模型，前瞻性探讨PPG诊断HAIDI的价值，为HAIDI的诊治工作提供指导。

对象和方法

研究对象选择2016年6月至12月于北京大学第三医院海淀院区肾内科术侧肢体首次行动静脉内瘘术的患者69例。

入选标准：(1)年龄超过18周岁，可配合完成研究者；(2)拟手术侧上肢为首次行动静脉内瘘术；(3)拟手术侧上肢Allen试验(-)，无重度水肿及心力衰竭等手术禁忌症。

排除标准：(1)拟手术侧上肢存在缺血症状及神经病变的患者；(2)存在腕管综合征的患者；(3)术前测量DBI<0.6的患者；(4)伴严重精神疾病不能配合的患者。

研究方法

诊断及分组标准 HAIDI的诊断及分级标准参考2006年美国NKF-K/DOQI指南：Ⅰ级(手部苍白、 紫绀和/或发凉，但无疼痛感觉)；Ⅱ级(运动和/或透析时疼痛)；Ⅲ级(静息痛)；Ⅳ级(溃疡、坏死、坏疽)。需除外缺血性单肢神经病变(ischaemic monomelic neuropathy，IMN)及腕管综合征(carpal tunnel syndrome，CTS)。根据动静脉内瘘术后患者是否出现HAIDI相关症状分为HAIDI组与非HAIDI组。

观察项目及监测时间点 术前(0～24h)及术后1天(12～24h)：双侧BDP、双侧DBI；术后1月及3月：肢体缺血问卷调查(hand ischemic questionnaire，HIQ)评分、双侧BDP、双侧DBI。

检测方法 BDP、DBI及CDP等检查均由经过培训的专人进行，采用法国外周血管压力监测仪(ANGIOLAB 2-PHLEBOLAB，多普勒节段压采用8MHZ的高频线阵探头，指压采用波长为900 nm的红外线血氧夹式光电探头)检测。所有患者均在平躺、平静呼吸、肢体放松的情况下，在同一部位、恒定室温(20～22℃)无风环境下测量。上肢动脉压(包括肱动脉压、桡动脉压、尺动脉压)是通过多普勒节段压的方法测量。指压测量方法具体是在中指近端指骨上捆扎一个95 mm×25 mm动脉压闭袖带，同时在指端夹一个光电接收探头(血氧夹式传感器)，通过袖带充气阻断手指动脉后逐渐放气，动脉血容量随动脉搏动改变，光电二极管发射红外线至皮下，经透射或反射传至光电探头，光电探头接收该信号后传输到电脑，经过电脑处理后显示为指压及波形。DBI为指压与肱动脉压力之比，肱动脉取双侧最大值。

统计学分析采用SPSS 20.0 统计软件进行分析。计量资料数据用均数±标准差表示，方差齐时，用t检验比较两组均数间的差异，方差不齐时，采用非参数秩和检验。计数资料以构成比表示，用χ2检验。各时间段PPG指标的测量资料采用重复测量方差分析进行比较。PPG相关指标的诊断效能及临界值采用ROC曲线分析。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一般资料本研究共纳入69例患者，随访期间1例死亡，2例内瘘闭塞，均予以剔除。最终纳入研究66例，男37例、女性29例，年龄21～84岁，平均年龄55.4±14.9岁。血管通路类型中桡动脉自体动静脉内瘘48例，肱动脉自体动静脉内瘘4例，前臂人造血管动静脉内瘘14例。最终完成随访的患者62例，其中15例(21.7%)患者出现HAIDI，主要症状包括发凉(12例)，麻痹(5例)、透析时疼痛(3例，尚可忍受)，均未出现指端溃疡或者坏死。根据NKF-K/DOQI指南对HAIDI的分级标准：12例为Ⅰ级，3例为Ⅱ级。15例HAIDI患者均予保守治疗，其中5例于术后3月缺血症状有所缓解。两组患者基本特征提示除了血管通路类型外，其余指标均无统计学差异(表1)。

表1 HAIDI组与非HAIDI组患者基本临床特征比较

HAIDA：血液透析通路相关肢端缺血；PTH：甲状旁腺激素

术前及术后BDP及DBI在两组间的比较与变化趋势术前BDP及DBI在两组间无统计学差异，术后1天、术后1月、术后3月HAIDI组BDP及DBI均明显低于非HAIDI组(P<0.001)。重复测量方差分析结果显示，不同检查时间点对BDP和DBI的测量结果有显著性影响(P<0.001)。其中HAIDI组DBI从0.90降至0.51，术后3月小幅回升至0.59，非HAIDI组DBI从0.94降至0.72，术后3月小幅回升至0.83，且HAIDI组下降幅度较非HAIDI组大(表2)。

表2 术后各时段HAIDI组与非HAIDI中BDP及DBI的比较

HAIDA：血液透析通路相关肢端缺血征；BDP：基础指压；DBI：指肱指数

术后1月与3月两组CDP及HIQ评分比较术后1月与3月两组CDP为(59.60±25.52vs44.26±19.74，58.20±29.25vs42.53±22.99；P<0.05)。术后1月及术后3月HIQ评分在HAIDI组与非HAIDI组中存在显著性差异(107.33±54.96vs5.74±11.75、104.00±39.24vs5.32±10.18，P<0.001)。

术后各时刻PPG指标的临界值根据ROC曲线下面积可知，BDP及DBI的诊断准确性较CDP高。依据曲线下面积最大原理，取术后3月BDP、术后1月DBI、术后1月CDP进行统计分析，得出诊断HAIDI各指标的临界值为：BDP<94 mmHg(灵敏度66.7%，特异度93.6%)、DBI<0.6(灵敏度80%，特异度83%)、CDP>65 mmHg(灵敏度53.3%，特异度91.5%)。具体见表3、图1。

表3 PPG各指标ROC曲线下面积

PPG：光电容积描记法；BDP：基础指压；DBI：指肱指数；CDP：压闭内瘘后指压变化

图1 术后3月BDP(A)和DBI(B)相关ROC曲线图 BDP：基础指压；DBI：指肱指数

讨 论

HAIDI 早期被称为窃血综合征，是动静脉内瘘术后严重的并发症。HAIDI是指动静脉内瘘建立后，由于局部血流动力学变化，引起内瘘窃血或者远端组织低灌注，由此导致的一系列缺血相关的临床综合征，表现为肢体远端发凉、苍白、疼痛、感觉异常，严重者可致肢端溃疡甚至坏死。动静脉内瘘术后77%～100%的患者存在窃血现象[4-5]，但仅在动脉代偿不充分、动脉顺应性差(如动脉粥样硬化)或近端动脉狭窄的情况下，才会导致HAIDI。HAIDI的病理生理机制还不清楚，可能与窃血、动脉代偿不充分及局部动脉压减低相关。早期认为主要与窃血相关，然而，近年来更多的学者认为其发病机制主要是肢体远端低灌注[6]。

HAIDI的高危因素包括高龄、女性、种族、糖尿病、长透析龄、高流量动静脉内瘘、肱动脉自体动静脉内瘘、之前同侧肢体已行内瘘术、侧侧吻合术、外周动脉闭塞性疾病、外周动脉病变、低指端动脉血氧饱和度等[7-10]。有研究提出糖尿病及女性是HAIDI的独立危险因素，但本研究并未显示糖尿病及女性在两组间的差异，可能与研究样本量少有关。

HAIDI的临床表现包括肢体发凉、苍白、麻木、疼痛、抽筋、握力减小、指甲生长缓慢，甚至溃疡或者坏死。有学者应用HIQ对HAIDI的临床表现在程度和频率两方面进行定量测评，评分从0～500分不等。Vaes等[11]研究发现HAIDI患者的HIQ评分明显高于非HAIDI患者(258±30vs31±16，P<0.01)。本研究中术后1月和3月HAIDI患者的HIQ评分明显高于非HAIDI患者。目前HAIDI的诊断主要依靠临床表现，缺乏客观有效的检查方法。出现指端溃疡或者坏死等明显缺血症状的患者，依靠临床表现就能确诊，但是临床上更多见症状不典型的患者，有赖客观检查协助诊断。HAIDI的辅助检查包括指压测量、指端动脉血氧饱和度、肌电神经传导速度、彩色多普勒超声及数字减影血管照影术等，这些检查不仅可用于HAIDI的诊断及鉴别诊断，且在HAIDI病因分析中也具有重要作用。这些检查各有利弊，其中PPG是利用光电技术在活体组织中实时监测血容量的无创监测方法，具有客观、经济、无创、准确性较高及可重复性强等优点，近年来在HIADI诊断中的使用率越来越高。

研究发现动静脉内瘘术后约80%的患者出现内瘘侧肢体灌注压下降[12],但最终需要手术干预的仅占一小部分。本研究中62例患者动静脉内瘘术后指压均下降，15例(21.7%)例患者表现HAIDI，但未出现指端溃疡或者坏死，最终均予以保守治疗。Vaes等[11]选取缺血患者和非缺血患者各10例进行病例对照研究，结果显示缺血组指压明显更低(22±10 mmHgvs102±10 mmHg，P<0.01)，DBI在两组中存在统计学差异(0.18±0.08vs0.7±0.04，P<0.01)。本研究术后各时刻HAIDI组BDP较非HAIDI组明显低，DBI在两组中存在显著性差异，该结论与既往研究相符。

建立动静脉内瘘后，由于血流动力学的变化，BDP及DBI出现明显降低，随着动静脉内瘘结构性重塑及旁系动脉开放，BDP及DBI出现回升，待血管重塑趋于稳定，BDP及DBI不再变化。Lazarides等[13]对69例患者进行研究，发现94%的患者术后DBI<0.8，术后24h测量DBI为0.55，术后11月DBI升至0.74。然而，Papasavas等[12]对35例行动静脉内瘘术的患者测定术前、手术当天(术后即刻)及术后1月DBI值，发现术后当天缺血组DBI从0.8降至0.4，非缺血组DBI从0.9降至0.7，但两组术后1月的DBI均未出现下降。本研究中DBI在术后1月出现最低值，术后3月小幅回升，该结论与既往研究基本相符。Dammers等[14]指出桡动脉自体动静脉内瘘血流动力学趋于稳定的时间为术后3周，肱动脉自体动静脉内瘘术后长达1年仍观察到变化。王自强等[3]对32例行自体动静脉内瘘术患者随访4周后，提出待血管重塑趋于稳定，多数缺血患者症状可缓解。分析术后PPG各指标的变化趋势，可能与动静脉内瘘急性重塑及慢性重塑过程血流动力学变化，远心端动脉代偿性扩张及内瘘旁系动脉开放相关，具体机制比较复杂，有待进一步研究。在探讨PPG指标变化趋势方面，术后3月以后的PPG变化值得进一步研究，这对于术后监测时间点的确立将具有重要作用。Keuter等[15]对61例患者进行前瞻性研究，得出术后6周DBI呈快速下降，至26周不再变化，可见术后26周或许是DBI的监测点。由于本研究时间较短，并未得出DBI合适的监测点，将来进行后续的研究将具有重要意义。

Modaghegh等[16]在病例对照研究中得出慢性HAIDI患者中各指标的临界值为：BDP<80 mmHg(灵敏度80%，特异度85%),DBI<0.7(灵敏度100%，特异度72.5%),CDP>40 mmHg(灵敏度80%，特异度85%)。Schanzer[17]则提出了更低的标准：BDP<60 mmHg(灵敏度100%，特异度87%)、DBI<0.4(灵敏度92%，特异度96%)，且指出CDP在HAIDI患者中较非HAIDI患者明显更高(85 mmHgvs40 mmHg，P<0.001)，但准确度仅78%。Tynan-Cuisinier和Berman[18]对100例动静脉内瘘术患者行前瞻性研究，得出类似的缺血临界值DBI<0.45(灵敏度80%，特异度70%)，但该指标是术中的参考标准。Goff等[19]在回顾性研究中发现术后DBI<0.6的患者缺血风险更高，其灵敏度为100%，特异度为63%，然而在前瞻性研究发现术中DBI值不能合理预测HAIDI,但术中控制DBI>0.6(灵敏度100%，特异度59%)可降低HAIDI的发生率。现有的文献诊断HAIDI的DBI的临界值大多为0.4～0.7。本研究得出的各指标临界值与既往研究基本相符，且各指标的诊断准确性较高，可见PPG在HAIDI诊断中具有较高的诊断价值。

由于HAIDI后期可导致肢端致残的严重后果，对动静脉内瘘术后HAIDI的评估及追踪随访需要制订一致的原则。基于既往的研究及临床经验，本中心建议以DBI<0.6作为HAIDI的预警值。术前检查无脉或者脉弱的患者必须行PPG检查，如果DBI<0.6，需进一步行其他辅助检查(如肌电神经传导速度、彩色多普勒超声、数字减影血管造影术等)，排除可能加重缺血的动脉病变及近端动脉狭窄，并尽量选择缺血风险较小的桡动脉自体动静脉内瘘，必要时改行其他肾脏替代治疗。术后疑似HAIDI的患者，需行PPG检查评估缺血的程度及风险，如果DBI<0.6，需对这些患者进行密切随访和早期宣教。

综上所述，PPG可用于辅助诊断HAIDI，其诊断界值为：BDP<94 mmHg、DBI<0.6、CDP>65 mmHg。由于本研究的样本量来源于单中心、样本量较少且随访时间较短，该研究结果仍需多中心、大样本量、长期随访的研究进一步论证。将来更进一步的研究可致力于HAIDI治疗后的疗效判断及长期监测随访中，相信该检查将成为HAIDI临床诊治工作中不可或缺的辅助检查之一。

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