有创机械通气相关急性肾损伤的影响因素及其预测效能

王泽田，耿跃，齐越，徐丹，唐建国

1 复旦大学附属上海市第五人民医院急危重症医学科，上海 200240；2 复旦大学附属上海市第五人民医院老年科

在重症监护室中，有创机械通气是治疗呼吸功能不全的最重要治疗措施，大约75% 的重症监护病房（ICU）患者使用有创机械通气［1］。有创机械通气在治疗呼吸功能不全的同时，也会导致急性肾损伤［2］。急性肾损伤发生时会引起重症患者液体出入量失衡、电解质紊乱、酸碱紊乱，最终导致多器官功能衰竭发生，而发生急性肾损伤的重症患者病死率很高［3-5］，因此有必要对重症患者在经过机械通气治疗后发生急性肾损伤的情况进行调查，并对其相关影响因素及预测效能进行分析，对指导临床医生采取有效预防措施、制定合理治疗方案及降低患者病死率有重要临床意义。目前在此方面的研究少见，且结论不统一。我们回顾分析了复旦大学附属上海市第五人民医院急危重症医学科收治的有创机械通气相关急性肾损伤患者的临床参数，了解有创机械通气患者发生急性肾损伤的情况，并分析急性肾损伤发生的影响因素及其预测效能，为临床上预防和保护有创机械通气导致的急性肾损伤提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018年1月—2020年12月在复旦大学附属上海市第五人民医院重症医学科收治的有创机械通气患者216 例，男139 例、女77 例，肺部感染64 例、腹腔感染17 例、脑出血65 例、消化道出血25 例、心跳骤停31 例、蛛网膜下腔出血14 例。纳入标准：患者均行有创机械通气大于48 h，包括气管插管或气管切开。排除标准：在有创机械通气前和有创机械通气48 h 内已发生肾功能异常；有创机械通气时间小于48 h；泌尿系统感染或者损伤；病史资料不全。目前无有创机械通气急性肾损伤的诊断标准，我们根据国际改善全球肾脏病预后组织（KDIGO）指南定义的急性肾损伤标准进行相关诊断［6］，即在有创机械通气48 h 后，若患者各项指标均符合KDIGO 指南急性肾损伤诊断标准，并且能排除其他原因造成的急性肾损伤，即可诊断有创机械通气引起的急性肾损伤。根据患者在进行有创机械通气后是否发生急性肾损伤，分为急性肾损伤组和非急性肾损伤组。急性肾损伤组32例，男14例、女18例，年龄（78.81 ± 19.86）岁；未发生急性肾损伤组184 例，男125 例、女59 例，年龄（88.53 ± 33.54）岁，两组年龄比较差异无统计学意义。急性肾损伤组BMI（27.77 ± 11.56）kg/m2，未发生急性肾损伤组BMI（31.15 ± 16.72）kg/m2，两组比较，t=1.14，P＜0.05。

1.2 分析方法 收集患者如下临床资料：年龄、性别、BMI、糖尿病病史、高血压病史、冠心病病史、有创机械通气48 h 后患者的急性生理与慢性健康评分-Ⅱ（APACHE-Ⅱ）、平均动脉压、白细胞、C-反应蛋白、中心静脉压、氧合指数、呼气末正压（PEEP）（PEEP=0 cmH2O、PEEP=3 cmH2O、PEEP=5 cmH2O、PEEP=8 cmH2O、PEEP=10 cmH2O）、气道平台压、呼吸频率、尿素氮、28 d 病死率、pH 值、二氧化碳分压（PCO2）、序贯器官衰竭估计评分（SOFA）、乳酸等。

采用SPSS18.0 统计软件。符合正态分布的计量资料以±s表示，两组间比较采用独立样本t检验。计数资料以例表示，比较采用χ2检验。影响因素分析采用多因素Logistic 回归。运用受试者工作特征曲线（ROC）分析各观察指标对有创机械通气后发生急性肾损伤的预测效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 有创机械通气相关急性肾损伤的影响因素 发生急性肾损伤的患者男14例（10%）、女18例（23%），男性、女性比较，χ2=6.95，P＜0.05。急性肾损伤组高血压、2 型糖尿病、冠心病患者分别为17（53.00%）、13（40.00%）、7 例（21.87%），非急性肾损伤组分别为88（47.00%）、48（26.09%）、26 例（14.13%），两组比较，χ2值分别为0.31、2.84、1.26，P均＞0.05。 采用不同［PEEP=0 cmH2O（25 例）、PEEP=3 cmH2O（45 例）、PEEP=5 cmH2O（71 例）、PEEP=8 cmH2O（49 例）、PEEP=10 cmH2O（26 例）］PEEP 者发生急性肾损伤发生率分别为0、0、0、36%、53%，不通PEEP 之间比较，χ2=36.39，P＜0.01。 急 性 肾 损 伤 组28 d 死 亡 患 者11 例（34.38%），非急性肾损伤组6 例（3.26%），两组比较，χ2=36.39，P＜0.01。

急性肾损伤组呼吸频率、SOFA 评分、APACHE-Ⅱ评分、平台压、平均动脉压、中心静脉压、C-反应蛋白、白细胞、乳酸、血肌酐、pH值、氧合指数、PCO2分别为（13.22 ± 4.67）次/分、（11.53 ± 1.70）分、（19.19 ± 2.71）分、（18.72 ± 4.52）cmH2O、（67.94 ± 6.08）cmH2O、（17.59 ± 2.27）cmH2O、（126.34 ± 25.79）mg/L、（18.97 ± 4.15）×109/L、（3.86 ± 5.59）mmol/L、（159.94 ± 34.72）μmol/L、7.22 ± 0.07、187.97 ± 42.01、（56.13 ± 13.55）mmHg，非急性肾损伤组分别为（10.22 ± 2.61）次/分、（10.15 ± 1.64）分、（15.42 ± 3.43）分、（11.96 ±3.29）cmH2O、（75.53 ± 14.17）cmH2O、（10.86 ±3.68）cmH2O、（103.04 ± 25.54）mg/L、（16.74 ±3.46）×109/L、（1.58 ± 0.38）mmol/L、（94.14 ±36.06）μmol/L、7.36 ± 0.04、216.77 ± 41.46、（58.02 ± 13.03）mmHg。与非急性肾损伤组相比，急性肾损伤组呼吸频率升高（t=5.53，P＜0.01），平均动脉压降低（t=3.05，P＜0.01）、中心静脉压升高（t=9.83，P＜0.01）、气道平台压升高（t=10.91，P＜0.01），白细胞升高（t=2.99，P＜0.01）、C-反应蛋白升高（t=2.21，P＜0.01）、血肌酐升高（t=9.60，P＜0.01），APACHE-Ⅱ评分升高（t=6.00，P＜0.01）、SOFA 评分升高（t=4.52，P＜0.01），乳酸升高（t=5.55，P＜0.01）、pH值降低（t=16.82，P＜0.01）、氧合指数降低（t=3.88，P＜0.01）。

将单因素分析时P＜0.05 的变量进一步行多因素Logistic 回归分析。结果显示PEEP（OR=2.25，95%CI1.16～4.37，P＜0.05）、中 心静 脉压（OR=1.55，95%CI1.14～2.09，P＜0.05）、乳 酸（OR=7.33，95%CI1.31～41.02，P＜0.05）是有创机械通气患者发生急性肾损伤的主要影响因素，结果见表1。

表1 有创机械通气患者发生急性肾损伤的多因素Logistic回归分析结果

2.2 有创机械通气相关急性肾损伤发生影响因素的预测效能 APACHE-Ⅱ评分预测急性肾损伤发生的AUC 为0.80，最佳截断值16 分，灵敏度为0.88，特异度为0.63。中心静脉压AUC 为0.94，最佳截断值15 cmH2O，灵敏度为0.94，特异度为0.83。乳酸预测急性肾损伤发生的AUC 为0.89，最佳截断值2.05 mmol/L，灵敏度为0.72，特异度为0.96。血肌酐预测急性肾损伤发生的AUC 为0.94，最佳截断值131 μmol/L，灵敏度为0.91，特异度为0.92。SOFA 评分预测急性肾损伤发生的AUC 为0.73，最佳截断值12 分，灵敏度为0.59，特异度为0.78。APACHE-Ⅱ评分、中心静脉压、乳酸、肌酐、SOFA 评分对有创机械通气相关急性肾损伤的发生有较高预测效能，结果见图1。

3 讨论

急性肾损伤是重症患者最常见的并发症，且在有创机械通气的危重症患者中其发病率高达40%［6-8］，导致有创机械通气患者发生急性肾损伤最常见的原因包括各种类型的感染、心功能衰竭、缺血缺氧、各种肾毒性药物等［9-10］。本研究中，机械通气患者发生急性肾损伤的发生率14%。有研究显示，发生急性肾损伤患者病死率高达50%［11］，并且急性肾损伤也是危重患者住院时间延长和死亡的独立影响因素，因此早期识别机械通气患者发生急性肾损伤的影响因素具有非常重要的意义［12-13］。

本研究发现，男性患者急性肾损伤发病率低于女性，可能与女性更容易发生尿路感染有关。在重症病房中的女性患者尿路感染的发生率明显高于男性，这主要与女性尿路解剖相关，女性尿道较男性的短，较直，尿道容易被阴道、肛门来源的细菌等逆行发生感染，尤其是在免疫力下降的情况下，更容易发生尿路感染。感染控制不佳时，会阴区的病原微生物从尿道外口逆行进入泌尿系统，导致急性肾损伤发生［14］。

APACHE-Ⅱ评分和SOFA 评分是在重症病房中使用非常广泛的病情评价系统，与白细胞，C-反应蛋白一样，能够反映疾病严重程度［15］。本研究发现，在急性肾损伤组中SOFA 评分、APACHE- Ⅱ评分、白细胞，C-反应蛋白明显高于非急性损伤组；并且SOFA 评分、APACHE- Ⅱ评分对机械通气患者发生急性肾损伤具有很好的预测效能，同时该评分系统具有简单方便、易收集及便于动态评估等特点，我们应该重视该评分系统在急性损伤中的预测效能。

各种原因引起的急性呼吸衰竭是重症患者进行有创机械通气的最重要原因，有创机械通气同时又会导致急性肺损伤，急性肺损伤在急性肾损伤发生发展过程中也起着重要作用［16-17］，当急性肺损伤发生和病情进行性加重时，会导致机体缺氧加重，可引起肾脏血管收缩，肾脏灌注压降低，肾小球滤过率降低，并且肾实质细胞发生缺氧损伤［18-21］。呼吸频率和氧合指数是反映呼吸功能的重要指标，本研究发现急性肾损伤组患者的呼吸频率和氧合指数与对照相比差异具有统计学意义。而且缺血的肾组织再恢复血供后，也容易发生缺血再灌注导致的损伤；缺血再灌注可引起氧化应激反应，使肾小管上皮细胞凋亡，最终导致急性肾损伤的发生发展［22-23］。

有创机械通气同时也会导致胸腔内压力升高、腔静脉回心血量减少、心输出量降低、平均动脉压降低、外周血量减少，引起肾前性灌注不足，导致急性肾损伤发生［24］。其次，有创机械通气也可以通过神经体液途径调控肾脏血流量，导致肾血流量减小、肾小球滤过率降低，从而导致肾损伤的发生发展［25］。本研究发现，急性肾损伤组的平均动脉压低于对照组，支持文献报道。使用PEEP 可以维持呼气末肺泡开放，改善患者氧供，但是PEEP 也可以影响中心静脉压和腹腔内压，高的中心静脉压和腹腔内压可以导致肾脏的灌注不足。近期已有大规模临床试验证明高水平PEEP 虽然可以改善患者氧合，但是PEEP 水平越高，肾损伤发生率也越高，本研究结果与其一致。因此对于有创机械通气患者，调整PEEP水平应该个体化，在综合考虑患者疾病进展的同时，也需要考虑肾功能的变化。有研究显示，不同的中心静脉压对肾功能影响不同，当中心静脉压在5 cmH2O 左右时，会增加肾小球滤过率，当中心静脉压超过10 cmH2O 时，急性肾损伤发生的风险更高，过高的静脉压会引起肾脏灌注异常，导致肾损伤的发生。本研究发现，急性肾损伤组的中心静脉压明显高于对照组。乳酸是无氧酵解的产物，缺血缺氧会导致血乳酸水平升高；当肾功能下降时，乳酸清除异常会进一步导致乳酸升高，从而导致高乳酸血症的发生。

本研究发现，APACHE-Ⅱ评分、中心静脉压、乳酸、肌酐、SOFA 评分预测有创机械通气相关急性肾损伤发生的AUC 分别是0.80，0.94，0.89，0.94，0.73。APACHE-Ⅱ评分和SOFA 评分预测有创机械通气相关急性肾损伤的AUC 较低，这可能由于机械通气患者不仅有肾损伤，而且也可能存在其他器官的功能不全，故与中心静脉压、乳酸、肌酐相比，APACHE-Ⅱ评分和SOFA 评分对预测机械通气并发急性肾损伤的效能偏低。

总之，有创机械通气患者发生急性肾损伤的发生率高。PEEP、中心静脉压、乳酸是住院患者有创机械通气相关急性肾损伤的独立影响因素。APACHE-Ⅱ评分、SOFA 评分、中心静脉压、乳酸、肌酐对有创机械通气相关急性肾损伤发生的预测效能高。临床应重视机械通气伴发的急性肾损伤，早期给予干预，在急性肾损伤的发生发展时要注意防治其他器官功能衰竭的发生，减少患者使用机械通气支持的机会，将可以改善患者的预后及减少住院时间，降低患者的病死率。但由于本研究属于单中心研究，样本量较少，研究结果有待进一步验证。