泵前动脉压与泵控血流速比值的绝对值对自体动静脉内瘘功能的预测研究

孙春艳，宋 利，田秀兰，韩晓苇，蓝丽娟，周丽芳，钟 咪，陈迎归，赵宜娜，全梓林，符 霞*

1.广东省人民医院（广东省医学科学院），广东 510080；2.深圳市中医院；3.深圳市人民医院

功能良好的血管通路是维持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）病人治疗的先决条件[1-2]。自体动静脉内瘘(AVF)因为有较少的血栓、感染性并发症和较低的医疗费用是血液透析主要的血管通路类型[3-5]。但AVF使用寿命有限，其5年使用寿命仅为50.5%[6]。及时监测AVF功能障碍并提前进行干预可延长其使用寿命[7-8]。透析治疗中体外循环通路压力监测不仅可以加强血液透析治疗的安全性，也可以反映血流量是否充足，甚至可以预测狭窄、血栓事件发生，方便易行[9]。泵前动脉压（Pa）又称泵前压、动脉压，英文 名 为prepump arterial pressure[10]、prepump pressure[11]或arterial pressure[12]，是反映血液透析过程中血管通路流入道血液通过血泵被抽吸到体外循环管路中所需要的压力[13]。目前，多数血液透析中心对Pa监测缺乏深刻认识，不做常规监测[14]，且关于Pa的安全范围未形成共识[13]。Pa大小取决于泵控血流速（Qb），Pa与Qb的比值的绝对值（|Pa/Qb|）反映了透析过程中血泵抽吸血液的血流阻力。有学者应用|Pa/Qb|判断或预测导管、移植物AVF功能不良情况。然而|Pa/Qb|是否可应用于AVF以判断或预测功能不良缺乏相关研究。因此，本研究对490例病人资料进行回顾性分析，旨在验证|Pa/Qb|对AVF功能不良的影响并明确其安全范围，从而指导临床实践，减少通路并发症，延长血管通路寿命。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2018年1月—2019年1月3所（广州市1所、深圳市2所）三级甲等医院血液透析中心490例长期血液透析病人为研究对象。纳入标准：①年龄≥18岁；②AVF为长期透析血管通路；③入组时血管通路功能正常，没有血流相关功能障碍，即没有由于潜在狭窄、血栓或其他原因而导致的具有临床意义的血流量不足或不通畅的异常情况[15]；④在固定的血液透析中心治疗≥1年；⑤常规使用符合行业标准的费森尤斯4008S透析机和洁瑞透析管路（内径为8mm）进行治疗[16]；⑥使用16G穿刺针[针长为25.00 mm，外径为1.65 mm，内径为1.19 mm，由尼普洛贸易（上海）有限公司生产]。排除标准：①同时使用其他血管通路治疗者；②观察期连续到其他医院或者科室透析≥3次；③病人血管通路资料缺失。本研究已获得广东省人民医院伦理委员会批准[No.GDREC2019652 H（R1）]。

1.2 研究方法 获取病人基线资料，并观察1年间病人AVF功能情况，以首次AVF功能不良为研究终点。分析观察开始第1个月基线|Pa/Qb|对AVF功能的影响，并探索|Pa/Qb|的影响因素。

1.2.1 资料收集方法 从i-Diapro血液透析电子病历系统和医疗信息系统中提取病人的人口学特征、疾病与治疗情况、血管通路情况、透析治疗情况、实验室检查指标等。

1.2.2 观察指标 AVF功能不良，即AVF有血栓形成和（或）狭窄，需要药物或手术干预等。其中，狭窄定义为局部狭窄率超过附近正常血管管径的50%并伴内瘘自然血流量<500 mL/min、不能满足透析处方所需血流量、透析静脉压升高、穿刺困难、透析充分性下降以及内瘘出现异常体征等[17]。

1.3 统计学方法 采用IBM SPSS 26.0进行统计学分析。定量资料服从正态分布以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验；不服从正态分布以中位数（四分位数）[M（P25，P75）]表示，两组间比较采用Mann-WhitneyU检验。定性资料以频数及百分比（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确概率法。采用Cox回归分析AVF功能不良的影响因素。利用R统计软件（version 4.0.3）中的rms包，采用限制性立方样条的5个节点分析方法分析连续性变量|Pa/Qb|与AVF功能不良的剂量反应关系。采用多重线性回归分析|Pa/Qb|的影响因素。以P<0.05为差异有统计学意义，所有检验均为双侧检验。

2 结果

2.1 AVF功能不良与AVF功能正常病人一般资料比较 490例中，女192例，男298例；年龄55（44,66）岁；AVF功能不良病人85例，AVF功能正常病人405例，两组病人一般资料比较结果见表1。

表1 AVF功能不良与AVF功能正常病人一般资料比较

（续表）

2.2 透析治疗中体外循环压力水平 490例病人1个月共接受5 656次治疗，获得43 258条Pa、Qb、|Pa/Qb|、动态静脉压（DVP）记录。Pa绝对值为（105.17±21.15）mmHg，Qb为230（210，240）mL/min，|Pa/Qb|为0.47±0.08，详见表2。

表2 透析治疗中体外循环压力水平

2.3 |Pa/Qb|与AVF功能不良的关系 85例病人发生AVF功能不良，随访时间为（336.39±78.45）d。进行AVF功能不良的单因素Cox分析，将单因素分析中P<0.1的因素及病人重要特征（|Pa/Qb|×10、查尔森合并症指数、每周透析≥3次、性别、年龄和既往通路建立次数）纳入构建多因素Cox比例风险模型（χ2=30.55，P<0.001），见表3。基于此模型，应用限制性立方样条分析|Pa/Qb|与AVF功能不良的关系，以评估|Pa/Qb|的独立效应，结果显示，|Pa/Qb|与AVF功能不良风险之间呈U形关联（χ2=54.20，P非线性<0.001）。考虑实用性，保留两位小数，即当|Pa/Qb|为0.30～0.52时，HR均<1，是AVF功能的安全范围。当|Pa/Qb|<0.30或>0.52时，HR>1，是AVF功能不良的潜在危险区间。详见图1。根据图1结果对病人进行分组，绘制Kaplan-Meier生存曲线。|Pa/Qb|<0.30组和|Pa/Qb|>0.52组AVF功能不良发生率较|Pa/Qb|为0.30～0.52组高（发生率依次为40.0%、33.3%和10.99%），且需要较早的干预[干预时间依次为（283.87±35.00）d，(313.38±9.21)d和(346.39±3.43)d]。将|Pa/Qb|的3个分组代替|Pa/Qb|放入Cox比例风险模型中。|Pa/Qb|<0.30组和|Pa/Qb|>0.52组AVF功能不良的风险分别是|Pa/Qb|为0.30～0.52组的4.04倍和3.41倍（P<0.001）。详见图2。|Pa/Qb|<0.30和|Pa/Qb|>0.52时，对AVF功能不良预测的灵敏度为54.1%，特异度为78.2%，阳性预测值为34.1%，阴性预测值为89.0%。

表3 AVF功能不良的多因素分析

图1 |Pa/Qb|与AVF功能不良风险的关系

图2 不同|Pa/Qb|分组的AVF生存曲线

2.4 |Pa/Qb|的影响因素分析 从多重线性回归的单因素分析中筛选单因素分析中P<0.1的因素（平均动脉压、血红蛋白、年龄、β2微球蛋白）为自变量，并采用多重线性回归将|Pa/Qb|×10作为因变量。回归模型具有统计学意义（F=43.607，P<0.001，调整R2=0.258）。最后纳入模型中的变量有平均动脉压、β2微球蛋白、血红蛋白、年龄（均P<0.05），详见表4。

表4 |Pa/Qb|影响因素的多重线性回归分析结果

3 讨论

3.1 |Pa/Qb|与AVF功能不良风险的关系 Pa用以监测血液透析治疗中体外循环流入道压力，有利于保证透析安全[9]，但在临床工作中多被忽视。目前，应用Pa预测及维护AVF功能的研究相对较少。本研究中，病人Pa绝对值为（105.17±21.15）mmHg，Qb为230（210，240）mL/min，均远低于美国研究结果[Pa绝对 值 为367（275～425）mmHg，Qb为506（350～590）mL/min][18]。Pa范围与Qb存在联系，Qb设置高的国家，如美国推荐Pa范围应不低于−250 mmHg，而Qb设置低的国家，如日本则推荐Pa范围应不低于−150 mmHg[13,18]。但在临床工作中，Pa在以上范围仍然会出现透析管路反复抽吸、血管塌陷等血流量不足的表现。本研究中，病人|Pa/Qb|为0.47±0.08，高于2019年报道的结果（0.43±0.12）[19]，可能与纳入的血管类型不同有关。本研究结果再次验证了Pa与Qb密切相关，因此，需结合Qb观测Pa大小。

本研究发现，|Pa/Qb|与AVF功能不良风险之间存在U形关系。|Pa/Qb|为0.30～0.52是AVF功能的保护性区间，且预测AVF功能不良的阴性预测值为89.0%，提示，|Pa/Qb|在0.30～0.52运用于安全范围的判断准确率较高。值得注意的是，|Pa/Qb|<0.30和|Pa/Qb|>0.52都与1年内AVF功能不良风险增加有关。当|Pa/Qb|>0.52时，AVF功能障碍风险急剧增加。Besarab等[11]研究结果表明，在使用较大型号导管的情况下，当比值高于0.5时，提示导管功能不良，需要及时进行干预。根据Virchow三要素，血栓形成的3个条件是血流淤滞、血管内皮损伤和血液高凝状态[20]。当|Pa/Qb|>0.52时，AVF血管血流阻力增大，可能出现AVF血流缓慢的情况；而当血流阻力升高时，若血管塌陷，局部负压持续刺激血管内皮，局部湍流和低值震荡剪切力血流动力学模式可以导致内皮细胞活化、血管内膜增生和内向性血管重塑，引起内瘘狭窄[21]。狭窄与血栓互为因果，血管狭窄处血流形成湍流易引发血栓，附壁血栓也可导致血管腔狭窄[22]。因此，|Pa/Qb|>0.52时，AVF发生血栓及狭窄的风险升高。

本研究中，当|Pa/Qb|<0.30时，血栓及亚临床的狭窄均发生在AVF流出道。已有研究表明，|Pa/Qb|较小（<0.2）的7例病人中有3例被诊断为流出道狭窄[19]。这种情况可能是由于流出道狭窄时，狭窄会导致血液流向流入道，导致通路再循环，从而降低泵前负压，导致比值较小。本研究中，与其他比值范围相比，|Pa/Qb|<0.3的AVF功能不良发生较早，病人接受了较早干预。与流入道相比，流出道狭窄可能更容易被检测到，如在线尿素清除指数（Kt/V）下降、针头拔除后出血时间延长、透析中血路静脉端压力升高[17,23]。此外，当流出道狭窄发生时，较慢的血流和通路再循环也更有可能导致血栓形成并导致AVF功能障碍。因此，|Pa/Qb|<0.30时，AVF可能发生流出道狭窄或血栓。

探索|Pa/Qb|的影响因素，及时纠正危险因素具有重要意义。根据泊肃叶公式，|Pa/Qb|不仅与压力呈正相关，与血流量呈负相关，还与血液黏滞度、管道长度呈正相关，与管道口径呈负相关。本研究控制了穿刺针、体外循环管路等因素，|Pa/Qb|可能主要与压力、血流量、血液黏滞度等有关。多重线性回归结果显示，|Pa/Qb|与平均动脉压有关，平均动脉压越低，|Pa/Qb|越高，这主要是由于血压过低致使AVF血流量不足所致。AVF的血流量受压力落差驱动，而压力落差是由平均动脉压减去中心静脉压决定[21]。因此，平均动脉压大小可以影响血流量。本研究显示，|Pa/Qb|与β2微球蛋白浓度、血红蛋白浓度有关，β2微球蛋白浓度、血红蛋白浓度越高，|Pa/Qb|越高。这可能与β2微球蛋白浓度、血红蛋白浓度增加血液黏滞度有关。β2微球蛋白可在血管壁处形成淀粉样蛋白进而损伤血管内皮，包括内皮细胞增生、基底膜修饰等[24]。高通量透析可以通过对β2微球蛋白改善血管内皮功能，增加透析血流量[25]。此外，研究发现一氧化氮在维持正常的血管舒缩中起基本作用，而血红蛋白可以减轻一氧化氮对血管的舒缩作用，降低血流量[26]，因而可能导致|Pa/Qb|升高。血红蛋白也是评价透析病人贫血的指标之一。低血红蛋白血症是维持性血液透析病人的常见并发症，被认为是影响预后的重要指标[27]。而过高的血红蛋白浓度是影响维持性血液透析病人高凝状态的危险因素[28]，是AVF血栓形成的主要原因之一[29]。高血红蛋白原因可能是由于超滤过多引起血液浓缩，进而引起血红蛋白浓度偏高或者应用红细胞生成素过多导致。因此，建议临床医务人员要加强病人透析间期的水分管理及健康教育，合理使用促红细胞生成素。

3.2 |Pa/Qb|的临床监测要求及意义 |Pa/Qb|>0.52和|Pa/Qb|<0.30提示病人1年中发生AVF功能不良的风险较大。|Pa/Qb|可能与AVF的血流量、血管顺应性等有关。其中，AVF的血流量又可能受血压、血液黏滞度、是否发生狭窄及血栓、针尖位置、与AVF血流量不相容的Qb过高设置影响。因此，在临床工作中，如果|Pa/Qb|>0.52，需注意观察是否有穿刺针位置贴壁、压力传感器前端管路打折或堵塞、病人低血压等因素[30]，排除以上因素后考虑AVF是否可能发生了功能不良。如果排除其他因素后|Pa/Qb|>0.52，提示AVF血流量不足可能即将发生功能不良或者Qb设置太高；如果排除其他因素并调低Qb后|Pa/Qb|仍然保持较高水平，提示AVF血流量不足，可能发生功能不良。此时，应采用多普勒超声、超声稀释等技术进一步评估AVF功能[31]。此外，护士应增强对病人AVF的保护、评估及健康教育，以防AVF在透析间期失功[23]。如果排除其他因素后|Pa/Qb|<0.30，提示可能发生流出道狭窄，此时可以结合动态静脉压、抬臂试验、穿刺针拔除后出血时间延长情况判断，同时建议采用超声稀释技术、在线Kt/V检测以及血气分析等确定是否发生再循环[32-34]。鉴于本研究中|Pa/Qb|<0.30的病人较少，其临床参考价值有限，有待进一步探索。

监测|Pa/Qb|不仅可以反映AVF功能不良发生风险，而且可以反映Qb是否设置得当。目前，除清除毒素外，尚无足够证据指导Qb的合理设置[35]。已有研究结果显示，较低的Qb有利于延长血管通路使用寿命，Qb过高则会引起负压较大，导致血管塌陷[12-13,36]，长期振荡剪切力和内膜增生可能影响血管重塑，导致狭窄和血栓形成[37]。Qb增大会引起Pa绝对值升高，当Pa绝对值过高时，实际通过透析器的流量与Qb差距将增大，影响透析充分性[38]。在临床实践中，护士常根据血液透析处方要求设置Qb，较少对Qb进行调节，可能导致Qb设置过高，AVF不能满足Qb设定要求，不仅不能增加通过透析器的血流量及增加血液透析充分性，还会损伤血管。|Pa/Qb|为Qb的合理设置提供了参考。护士可以根据|Pa/Qb|合理设置Qb，从而减少AVF功能不良风险。

4 不足与展望

首先，本研究具有回顾性研究固有的不足，如|Pa/Qb|影响因素的多重线性模型调整R2为0.258，可能与回顾性研究纳入及校正的变量有限有关。其次，本研究仅关注了血管类型为AVF且使用16G穿刺针的病人。未来还需要设计前瞻性研究，纳入其他血管通路及穿刺针型号病人进一步探讨。最后，因入选中心的Qb一般<250 mL/min，高Qb研究对象数据纳入不足，导致临床应用范围受限，未来需进一步扩大样本量，纳入高Qb病人予以研究。

5 小结

当|Pa/Qb|<0.30或|Pa/Qb|>0.52时，AVF功能不良风险显著增加。当|Pa/Qb|>0.52时可能出现流入道狭窄或血栓等血流量不足表现，当|Pa/Qb|<0.30时，可能出现流出道狭窄，对此，医护人员应重新评估病人AVF功能或检查Qb设置合理性，警惕AVF功能不良发生。平均动脉压、年龄、β2微球蛋白浓度、血红蛋白浓度可影响|Pa/Qb|，临床医护人员可通过关注相关因素以减少|Pa/Qb|对血管的不良影响。此外，|Pa/Qb|监测可帮助护士判断Qb设置的合理性以及识别不良事件，防止AVF功能进一步恶化，延长AVF的使用寿命。