肾氧饱和度监测对非发绀型先天性心脏病术后急性肾损伤的临床预测价值

李红云 魏 嵘 李 佳 秦文俊 张儒舫 李小兵

心脏手术后急性肾损伤(cardiac surgery-associated acute kidney injury,CS-AKI)在儿童中常见,目前急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)的诊断标准以血清肌酐和尿量为依据,但血清肌酐的敏感度和特异性差,不仅受年龄、性别、种族、代谢、药物及血容量的影响,且只有当肾小球滤过率下降50%时血清肌酐才显著升高,因此无法诊断早期AKI[1,2]。近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)可无创、连续、实时监测区域氧饱和度,不仅可以反映肾氧饱和度(renal oxygen saturation,RrSO2),还可以评估肾脏灌注的情况[3,4]。故本研究通过连续监测术中RrSO2来评估术中RrSO2对预测非发绀型先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)术后AKI的可行性,并探讨AKI发生的危险因素。

资料与方法

1.一般资料:回顾性分析于2020年1月～2021年6月在上海市儿童医院体外循环(cardiopulmonary bypass, CPB)下行手术治疗的非发绀型CHD患儿的临床资料,本研究经上海市儿童医院医学伦理学委员会批准(伦理学审批号:2020R002-E01)。纳入标准:①年龄<18岁;②ASA分级Ⅰ～Ⅲ级;③术前肾功能正常;排除标准:①有心脏手术史;②慢性肾病;③术前7天内使用造影剂、庆大霉素或万古霉素等影响肾功能药物的患儿。

2.研究方法:(1)麻醉与CPB方法:所有患儿入手术室后于静脉麻醉诱导下行气管插管,全身麻醉后开放桡动脉、颈内静脉;术中吸入1%～2%七氟烷,舒芬太尼2μg/(kg·h)、罗库溴铵1mg/(kg·h)持续泵注。CPB应用滚压泵,膜式氧合器,采用醋酸钠林格液、5%碳酸氢钠、10%葡萄糖酸钙、红细胞悬液、肝素、血浆或羟乙基淀粉酶预充,激活全血凝固时间>480s后开始CPB,CPB期间平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)维持在40～60mmHg,术中常规超滤,停CPB后改良超滤。(2)监测方法:将多普勒超声探头放置在腋后线的肋间下部,在超声引导下获得肾脏的长轴图像之后,测量肾脏深度(从皮肤表面到肾脏包膜的距离),在肾脏深度为4cm以内的情况下,将NIRS探头传感器覆盖在右侧肾脏,持续监测右侧RrSO2。

3.观察指标:记录术前患儿的基本特征(性别、年龄、体重等),检测生化特征(全血细胞计数和基线血清肌酐水平);术中连续监测RrSO2,记录麻醉开始时(T1)、手术开始5min(T2)、CPB开始5min(T3)、CPB开始20min(T4)、主动脉开放5min(T5)、CPB结束时(T6)的RrSO2、MAP、动脉血气分析等,同时记录CPB时间、主动脉阻断时间,将T1时间数据设为基础值;检测并记录术后6、24、48h血清肌酐值。根据2012年KDIGO工作组对AKI定义进行肾脏损伤评估[5]。

结 果

1.临床资料比较:共纳入非发绀型CHD患儿86例,其中男患儿45例,女患儿41例,术后20例患儿发生了AKI,其中1期15例,2期5例,AKI发生率为23.26%,AKI组患儿均无需透析治疗。两组患儿年龄、体重比较,差异有统计学意义(P<0.05),而性别、CPB时间、主动脉阻断时间、基础RrSO2、基础MAP、基础血细胞比容(hematocrit,Hct)、基础乳酸(lactate,Lac)、基础动脉氧分压(partial pressure of oxygen,PO2)、手术类型比较,差异均无统计学意义(P均>0.05,表1)。

表1 两组患儿相关临床资料的比较

2.AKI发生单因素分析:所有患儿T1～T4时RrSO2逐渐下降,T6较T5时RrSO2上升,在整个CPB期间,RrSO2始终低于基线水平(T1时);两组RrSO2各时间点比较,差异均无统计学意义(P均>0.05)。随着CPB的进行,回心血量逐渐增多,两组Hct各时间点比较,差异均无统计学意义(P均>0.05)。在整个麻醉阶段AKI组均低于非AKI组;CPB开始后两组MAP均逐渐下降,且在T4、T5时差异有统计学意义(P=0.037,P=0.006),CPB结束后两组MAP又逐渐上升,T6时差异无统计学意义(P>0.05)。除了基础Lac值,其余各时间点AKI组均高于非AKI组,且T6时两组比较,差异有统计学意义(P=0.031)。除了基础PO2值,其余各时间点AKI组均高于非AKI组,且T6时PO2比较,差异有统计学意义(P=0.040),详见图1。

图1 非发绀型先天性心脏病术后发生AKI的相关因素分析

3.AKI发生危险因素分析:将单因素分析中P<0.05的指标纳入多因素Logistic回归分析显示,年龄(OR =0.877,95% CI:0.771～0.998,P=0.046)、体重(OR =1.562,95% CI:1.010～2.416,P=0.045)、T6时Lac(OR =3.178,95% CI:1.117～9.036,P=0.030)与术后AKI发生独立相关,详见表2。

表2 非发绀型先天性心脏病术后发生AKI的危险因素分析

讨 论

CHD患儿由于肾功能发育不成熟、肺血增多和体循环灌注不足等病理生理特点,更容易发生CS-AKI,根据不同的标准,CS-AKI的发生率为20%～60%[6～9],本研究中非发绀型CHD患儿术后AKI的发生率为23.26%,与既往报道相似。AKI的发生会增加患者的ICU住院天数及总的住院天数,可能会增加患者的医疗费用[10]。但目前早期AKI诊断较难,因此开发新的、更有效的策略来预防和减少AKI,从而降低相关的发生率和病死率至关重要[11]。有文献表明,RrSO2可以实时反映局部肾组织氧合,可作为反映肾脏氧供需状态的指标,且NIRS可实时监测术中RrSO2,具有无创、操作简单,反应灵敏、迅速等特点[12]。

本研究对象均为儿童,在麻醉诱导前没有获得NIRS测量,故采用麻醉诱导后(T1时)的数据作为基线值。对所有患儿,在建立CPB时,对心脏操作、动脉和静脉插管及CPB刚开始期间生命体征不稳定,RrSO2逐渐下降,在CBP平稳至结束CPB期间患儿生命体征逐渐稳定,RrSO2逐渐上升,但在整个CPB 期间,RrSO2始终低于基线水平。Choi等[13]研究显示,RrSO2从CBP开始时逐步下降后恢复至基线水平,然后再缓慢下降;这个过程与本研究中稍有不同,这可能与本研究采用了时间点的RrSO2值而Choi等采用了时间段内的平均值有关。

目前将NIRS监测作为减少不良事件的方法仍缺乏明确的证据,既往的研究结果相互矛盾[14]。本研究中各时间点RrSO2值的变化对术后AKI发生均无明显影响,这与之前一些研究结果一致。一项关于婴儿主动脉弓修复手术的研究表明,无论术后72h内是否发生AKI,两组患儿术中RrSO2比较,差异均无统计学意义[15]。另一项关于小儿肝移植术后AKI与RrSO2监测的文章表明在接受肝脏移植术的肝衰竭儿童中,术前RrSO2下降与术后AKI相关,而术中RrSO2的变化与术后AKI的发生并不相关[16]。也有研究肯定了RrSO2监测对术后不良结果的预测效果,Joffe等[6]研究表明,基线(CPB前)RrSO2较低时,发生AKI的风险降低;而CPB期间较高的平均RrSO2会使AKI的风险增加;Joffe等的研究监测的是CPB前、中、后的RrSO2值,与本研究所取的时间点不完全相同。Ruf等[17]的研究纳入低年龄(<12月龄)、低体重(<10kg)的CHD患儿,结果表明与未发生AKI的婴儿比较,发生AKI的婴儿术中RrSO2值更低,低RrSO2值持续时间更长。

Saito等[18]研究显示,术前RrSO2值对包括术后需要肾脏替代治疗或体外膜肺氧合支持及30天病死率在内的不良预后有很好的预测作用,特别是在非发绀型患者中,RrSO2值能更好地预测不良结果。Saito等[18]研究中不良预后定义与本研究中术后急性AKI的定义是不同的,存在实验误差。Ortega-Loubon等[19]研究表明,成人术后监测RrSO2可预测心脏手术后AKI的发生,而成人与儿童的生理结构存在差异,结果也可能会有不同。针对目前这些研究的不同结果,考虑这可能与不同研究所选取的研究对象、术中监测所选取的时间点或时间段内的数值以及预后定义不同有关。

综上所述,本研究非发绀型CHD患儿AKI发生率为23.26%;发生AKI的主要危险因素为年龄、体重、CPB结束时的乳酸值等;在非发绀型CHD手术的患儿中,AKI组和非AKI组术中各时间点RrSO2并无差异,尚需要进一步研究术中RrSO2变化预测术后AKI的可行性。