短暂性与持续性急性肾损伤诊断及预后
2019-01-03李青霖周飞虎
李青霖,周飞虎
(解放军总医院第一医学中心重症医学科,北京100853)
急性肾损伤 (acute kidney injury,AKI)是由多种病因引起的,临床表现为肾功能在数天或数周内迅速恶化、体内代谢产物潴留、肾小球滤过率下降以及由此引起的水、电解质及酸碱平衡紊乱的临床综合征。近15年AKI概念和诊断标准主要经历了4次变迁:2002年RIFLE标准(Risk,Injury,Failure,Loss of kidney function and End-stage renal failure)[1]、2004年AKIN (Acute Kidney Injury Network)标准[2]、2012年KDIGO (Kidney Disease:Improving Global Outcomes)标准[3]和2017年ADQI (Acute Disease Quality Initiative)标准[4]。随着人们对AKI研究的深入,AKI已经不局限于患者肾功能衰竭这样的危重情况,而是涵盖从血清肌酐(serum crea-tinine,SCr)轻微改变到肾功能严重损伤一系列疾病谱[5]。最近一项囊括700多项研究的荟萃分析显示AKI预后至今无明显改善[6]。提示AKI是一种严重危害人们健康与生命安全的重大疾病,因此,进一步加强AKI的认识与管理具有重要的临床价值[7-9]。但现有的AKI定义中,并未区分短暂性AKI(transient AKI)和持续性AKI (persistent AKI)。二者在病理生理、治疗及远期预后方面差异仍不确定,且已有研究尝试以实验室指标来鉴别二者,故本文对此进行综述。
1 短暂性与持续性AKI的定义及病理生理
关于短暂性与持续性AKI尚缺乏统一定义和诊断标准,相关的临床研究也较少。现有文献中,一些学者将短暂性AKI定义为经过常规治疗尚未开启肾脏替代治疗(renal replacement therapy,RRT)、3 d内可恢复的AKI;持续性AKI则定义为持续性SCr升高或少尿(也包括3 d内死亡的AKI)[10-13]。AKI恢复的标准定义为SCr下降>50%和(或)恢复到基线水平,和(或)在未使用利尿剂的情况下尿量恢复正常[>0.5 ml/(kg·h)][12]。Vanmassenhove等[14]则提出将短暂性AKI和持续性AKI的界定标准定义为AKI发生后5 d。目前AKI相关指南中虽未明确二者定义,但均认为短期内肾功能可恢复的AKI为短暂性AKI,而肾功能损害持续存在或恶化的AKI为持续性AKI。2017年的ADQI专家共识指出[4]:若AKI状态持续超过48 h则为持续型AKI;若在48 h内肾功能快速恢复逆转,则为完全逆转型AKI(证据等级:5)。还有一些其他的定义:如Uchino的研究定义短暂性AKI为发生3 d时SCr<1.5倍基线SCr水平[15],Choi的研究将短暂性AKI定义为患者出院时SCr<115 μmol/L[16]。
通常认为短暂性AKI是由于肾脏低灌注所致,一般不存在肾脏组织病理学改变,当血流动力学指标恢复正常后肾功能迅速得以恢复,而持续性AKI则存在肾小管的损害或功能障碍[17-19]。虽然上述观点在临床上被普遍接受,但并不严谨。部分AKI前期的肾功能可迅速逆转恢复至基线水平,但此逆转恢复后肾功能是否能长期持续稳定尚无定论。同样地,严重而持续的肾脏低灌注会导致肾小管损伤,而持续性AKI存在肾小管损害的观点也缺乏相关病理学证据[17,19]。近期的研究显示,AKI时并不一定存在肾小管坏死。Chvojka等[20]在感染所致的AKI动物模型中发现,损伤肾的灌注压显著降低,微循环灌注下降。然而,仅发现其轻微病理变化,并未出现肾小管坏死的征象。Takasu等[21]进一步对重症感染导致死亡的患者进行肾脏病理检查,结果发现78%的患者存在肾小管损伤,但损伤较局限,且大多数肾小管细胞的病理形态未发现异常。Kosaka等[22]系统性回顾了102项动物实验,结果显示在脓毒症导致的AKI中,肾小管坏死并不常见,而仅仅表现为非特异性的病理改变,处于一种“休眠”状态。
2 短暂性与持续性AKI的鉴别诊断
2.1 尿钠排泄分数
尿钠排泄分数(fractional excretion of sodium,FENa)是测定肾小球滤过的钠和水,即肾小球钠滤过速率与整体肾小球滤过率之比:尿钠排泄分数=[(尿钠×血肌酐)/(血钠×尿肌酐)]×100%。具有正常肾功能和中等盐摄入量的稳态患者的FENa约为l%。1976年,Espinel等[23]研究结果表明,在ARF患者的少尿期可以使用FENa来区分肾前性肾脏损伤和急性肾小管坏死。鉴于肾脏在容量消耗期间能够吸收更多的钠,Espinel认为FENa<1%反映正常的钠重吸收功能,提示存在肾前性原因,即有效循环容量减少。FENa>3%可能代表肾小管损伤,表明肾单位无法适当地重吸收钠。FENa试验随后在不同人群的许多研究中得到验证,并且仍被广泛使用。但在临床使用中已经注意到使用FENa的局限性,在某些情况下呈假性降低;相反,使用利尿剂治疗的患者能导致肾脏排钠增多,导致FENa假性升高,这种变化与患者的容量状态无关[24]。由于FENa受众多因素影响,单独使用FENa作为鉴别短暂性和持续性AKI是不适宜的。
2.2 尿尿素排泄分数
尿素的排泄非常具有特点。它在近端肾小管重吸收,通过肾髓质的髓袢和集合管上的尿素转运蛋白进行重吸收。经髓袢吸收后,尿素又重新进行分泌,该过程产生了沿着肾髓质的渗透梯度,其最终调节集合管中尿素的排泄和再吸收。低容量状态与尿素排泄分数(fractional excretion of urea,FEU)减少有关,这是由于抗利尿激素生理性分泌增加所致,反之亦然。由于FEU不受利尿剂的影响,因此它比FENa更适用于临床。计算公式:尿尿素排泄分数=[(血肌酐×尿尿素)/(血尿素×尿肌酐)]×100%。Dewitte等[10]研究发现,FEU<40%是鉴别短暂性AKI和持续性AKI的一项敏感和特异性指标,尤其是对那些使用利尿剂的患者。对于短暂性AKI患者,FEU从第1天至第7天逐渐升高,在第3天>40%,而SCr却逐渐降低;对于持续性AKI患者,FEU从第1天至第7天始终>40%。后续也有一系列研究[17,25]对FEU能否鉴别短暂性AKI和持续性AKI进行了讨论,结果却都与Dewitte等的结论相反。且在合并感染的患者中,细胞因子能干扰尿素转运蛋白活性,FEU的诊断效能大大减低[24]。因此FEU的意义还需要进一步探讨。
2.3 FENa联合FEU
FENa和FEU单独使用的临床诊断价值有待商榷。Vanmassenhove等[14]纳入107例脓毒症合并AKI的患者(采用RIFLE标准),记录患者纳入试验起始、第4小时、第1天的血尿结果进行计算分析,结果表明高FENa联合高FEU值提示短暂性AKI,而高FENa联合低FEU则提示持续性AKI。关于二者联合鉴别诊断的价值,目前未发现有更多的研究。
2.4 尿金属蛋白酶组织抑制因子2和胰岛素样生长因子结合蛋白7抗体
尿金属蛋白酶组织抑制因子2(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP-2)和胰岛素样生长因子结合蛋白7抗体(insulin like growth factor binding protein 7,IGFBP7)以及NephmCheck Test[NC=(TIMP-2×IGFBP7)/1 000]预测AKI肾功能恢复方面的研究较少。Daubin等[26]的一项单中心、前瞻性观察性研究纳入了101例重症AKI患者,采用KDIGO诊断标准1 d内4次采集新鲜尿液进行检测(H0,H4,H12,H24)。结果发现,在H0和H4时间点,短暂性AKI组的NC评分均高于持续性AKI组(0.87vs0.13,P=0.035;0.13vs0.05,P=0.013);而在H12和H24时间点,2组的NC评分无统计学差异;H4-H0(-0.45vs-0.07,P=0.0002)、Hl2-H4(-0.02vs0.01,P<0.0001)的NC评分绝对值差异在短暂性AKI组更显著。虽然试验得出了一些有意义的结果,但其鉴别诊断效能均较低。
鉴别短暂性与持续性AKI的前提是对AKI做出早期诊断,但目前AKI的诊断标准仍是基于SCr和尿量的变化,并不能及时地反映肾功能的变化。SCr的升高通常会比肾小球滤过率变化延迟48~72 h,采用SCr诊断AKI可能会延误48~72 h。具体原因为:(1)肾脏功能必须达到一个稳态时,SCr才有诊断价值;(2)SCr日产量与肌肉含量有关,但随着年龄的增加,肌肉量逐渐减少,因此在相同水平的肾功能时,老年人的SCr值应该更低一些;(3)SCr并不能敏感地反映肾功能的实时变化,SCr的升高通常会比GFR变化延迟48~72 h,即采用SCr诊断AKI可能会延误48~72 h;(4)患者SCr的基线值常常无法知晓,导致AKI的发病率始终存在高估或低估;(5)超过一半以上的住院患者在整个住院期间从未接受或者只接受过1次SCr值检测,仅有25%的住院患者检测了2次以上SCr值,这对于老年短暂性AKI则容易漏诊。近几年的研究着重于发现新的AKI早期敏感生物标志物,比如中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、肾损伤分子-1、白细胞介素-18、胱抑素C、神经生长因子蛋白-1、单核细胞趋化蛋白-1 等,为早期发现AKI提供了保障。但这些新的标志物仍存在一些局限性,也不能对短暂性与持续性AKI进行鉴别,临床上仍需要更加广泛深入的研究。
3 短暂性与持续性AKI的治疗
AKI病程早期具有可逆性,但治疗窗较窄。一旦进入损伤期,终点事件(死亡或尿毒症发生)发生率超过30%。因此,早期诊断和及时识别短暂性AKI、阻断引起持续性AKI的可逆危险因素,是避免肾脏损伤进一步加重、减少并发症、改善预后的重要手段。首先应查找和纠正肾前性和肾后性因素,并仔细检查患者用药情况,立即停用可能的肾毒性药物,严格监测患者每日尿量(出入量)、体质量变化和心肺功能情况,保证患者的血容量正常和平均动脉压的稳定,加强营养支持、避免各种并发症的发生。持续性AKI出现时应当高度警惕,并开展进一步的治疗方案的评估。首先需再次明确AKI的病因并开展额外的肾脏功能监测,包括尿沉渣、蛋白尿、生物标志物和(或)影像学检查等。在必要时,需向其他专科医师请求多学科联合诊断,尤其对于明确罕见的AKI病因(如肿瘤溶解综合征、血栓性血小板减少性紫癜和胆固醇栓塞综合征等)。
对于严重的AKI进行RRT是不可缺少的。但AKI的RRT在很多方面仍没有定论,包括何时开始RRT、治疗时间、治疗方式、抗凝方式和治疗剂量等,临床上的应用更有赖于医师的经验。尽管最近有AKIKI、ELAIN等的随机对照试验结果,我们仍不能提供关于RRT启动时机的明确答案。但总的原则为:AKI早期应进行液体复苏,尽快恢复循环容量,而在24~48 h后则应限制液体入量,避免液体过负荷。因此,区分短暂性AKI与持续性AKI也有利于治疗方案的选择。短暂性AKI多由肾前性因素所致,因此积极的液体复苏十分必要,而RRT的启动则应尽量延迟;相反,持续性AKI更有可能进展为肾功能衰竭,因此应该进行限制性液体复苏,并尽可能在出现明显的高钾血症、严重的代谢性酸中毒以及容量过负荷之前开启RRT。
4 短暂性与持续性AKI的预后
澳大利亚的一项大型多中心回顾性研究,对20 126例中位年龄>65岁的老年患者进行了分析,作者采用RIFLE诊断标准,将短暂性AKI定义为AKI发生3 d内SCr<1.5倍基线SCr水平,结果发现,短暂性和持续性AKI都与较差的预后独立相关,而持续性AKI的患者比短暂性AKI的患者死亡风险更高[15]。同样地,Choi等[16]回顾性分析了2 110例平均年龄63岁的急性心肌梗死患者,采用KDIGO诊断标准,将短暂性AKI定义为患者出院时SCr<115 μmol/L,结果发现,237例(11%)AKI患者中短暂性AKI比例为65%,平均年龄68岁,持续性AKI比例为35%,平均年龄73岁;结果提示短暂性AKI与持续性AKI均是患者死亡的独立危险因素。而在另一项多中心回顾性研究中,Perinel等[12]采用AKIN诊断标准,纳入6家ICU病房283例重症AKI患者,短暂性AKI定义为AKI 3 d内尿量恢复或SCr恢复到基线水平,结果发现,持续性AKI患者比例(61.8%vs38.2%)和AKI 3期患者比例(42.9%vs30.6%,P=0.04)较短暂性AKI高,但住院病死率较短暂性AKI低(61.1%vs70.4%,P=0.01);结果显示AKI 3期(P=0.03)是患者住院期间死亡的独立危险因素,而短暂性AKI(P=0.86)和持续性AKI(P=0.30)对患者预后没有显著影响。我们曾对652例中位年龄87岁的高龄老年AKI患者与90 d预后的关系进行了研究,短暂性AKI定义为AKI发生3 d时SCr下降至基线水平,肾功能恢复;持续性AKI定义为AKI发生3 d时SCr无下降(>基线SCr水平)。结果显示,随着AKI分期的增加,患者90 d病死率逐渐增加;短暂性AKI患者90 d生存状况整体好于持续性AKI患者,只有AKI 3期患者生存状况比持续性AKI 1期患者差(P<0.001);多因素分析结果显示持续性AKI是患者90 d死亡的独立危险因素,也是存活患者进展至慢性肾疾病的独立危险因素,而短暂性AKI对患者预后没有显著影响。基于现有研究选择的患者人群、年龄、疾病特点、AKI诊断标准等存在差异,且目前无统一的关于短暂性AKI和持续性AKI的定义和标准,因此,对于二者之间近期及远期预后差异仍不确定。
5 结语
综上所述,AKI概念和诊断标准近年来有较大的进展,目前主要有4个AKI诊断标准:RIFLE标准、AKIN标准、KDIGO标准及最新的ADQI标准,但诊断核心仍然依赖于SCr水平、尿量等不太敏感和可靠的指标,不能做到早期诊断,也不能区分短暂性AKI和持续性AKI。同时,传统观点认为短暂性AKI多为肾前性因素引起,而持续性AKI多为肾小管损伤引起,但上述观点循证医学证据不足,并不完全成立。对于短暂性AKI的患者来说,主要采取保守治疗措施,RRT应延迟进行,而对于持续性AKI的患者则应尽早开始RRT。但AKI 患者开始RRT最佳时机仍然具有争议,主要是由肾功能能否恢复以及何时恢复的不确定性导致的。AKI可发生于医院各科室,有研究发现AKI患者的病死率、透析需要率与未及时请肾脏专科医师会诊的比率呈正相关[27]。因此,临床医师必须更加意识到AKI及其不良影响,在现有诊断模式中积极检测SCr的动态变化,广泛推广AKI诊断标准和定义,加快研发更好的肾脏损伤标志物,这对AKI患者的及时诊治、减少并发症、降低病死率尤为重要。