合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者术后发生急性肾损伤的危险因素分析

李昭 张国报 李廷武 李鹏 张瑜

河南省人民医院(阜外华中心血管病医院,郑州大学人民医院)心外科 郑州 450003

巨大左心室(左心室舒张末期内径>70 mm,或左心室收缩末期内径>50 mm)是重症瓣膜病的诊断标准之一[1],也是影响心脏瓣膜病患者手术疗效的重要因素[2]。由于长时间的心肌缺血及不同程度的纤维化,合并巨大左心室心脏瓣膜病患者的心功能受损严重,手术并发症多、病死率高[3]。急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是术后常见的并发症,也是围术期死亡的重要原因之一[4],目前还无特异性指标预测发生AKI[5]。AKI不仅与术后慢性肾功能不全和术后透析密切相关,而且显著增加患者的住院时间、医疗费用,以及住院期间病死率[6]。本研究回顾性分析于我院行心脏瓣膜手术且合并巨大左心室的132例成人瓣膜病患者的临床资料,探讨术后AKI发生的独立危险因素,为临床诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象回顾性分析2018-01—2020-12在我院行体外循环下心脏瓣膜手术且合并巨大左心室的瓣膜病患者的临床资料。年龄≥18岁,超声心动图确诊为心脏瓣膜病,左心室舒张末期内径>70 mm,或左心室收缩末期内径>50 mm。排除术前已接受肾脏替代治疗,或同期处理冠脉病变手术的患者。

1.2研究方法(1)AKI诊断标准[7]：术后7 d内血肌酐升高≥基线值的1.5倍;48 h内血肌酐升高≥26.5 μmol/L,或尿量<0.5 mL/kg/h且持续≥6 h。符合上述标准中的任意一项即被诊断为AKI。(2)根据术后是否发生AKI,将患者分为AKI组和非AKI组。

1.3临床资料收集收集2组患者的临床资料,包括年龄、性别、术前基础血肌酐、术前N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)、BMI、纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级、吸烟史、高血压病史、糖尿病病史、脑血管病史、合并症(心房颤动、贫血、感染性心内膜炎),以及术前左心室射血分数(LVEF)、肺动脉压力、左心室舒张末期内径、左心室收缩末期内径和使用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、血管活性药(多巴胺、肾上腺素等);手术资料包括心脏瓣膜手术类型、冠状动脉造影术的造影剂用量、体外循环时间、主动脉阻断时间、呼吸机辅助时间、二次手术、术中出血量及血制品的输注等。

2 结果

2.1一般资料研究共纳入132例患者,年龄(52.9±12.5)岁;男91例,女41例。主动脉瓣置换术49例,二尖瓣置换术24例,主动脉瓣与二尖瓣双瓣置换术41例,单纯瓣膜成形术18例;同时行房间隔缺损修补术6例,室间隔缺损修补术7例,升主动脉成形术10例,房颤射频消融术28例,二次手术11例。AKI 组28例(21.2%),非AKI组104例。

2.2单因素分析单因素分析结果显示,2组在合并糖尿病、合并脑血管疾病、围术期输血、主动脉阻断时间、体外循环时间等项目上的差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组患者的基线资料及术中术后情况比较

2.3 AKI的危险因素的多因素Logistic回归分析结果为避免偏倚和遗漏,将单因素分析中P<0.2的变量(基础血肌酐升高、合并高血压、合并糖尿病、合并脑血管疾病、NYHA心功能≥Ⅲ级、围术期输血、LVEF、主动脉阻断时间、体外循环时间)纳入Logistic回归模型。结果显示,基础血肌酐升高、主动脉阻断时间、围术期输血、术前合并脑血管疾病是术后AKI的独立危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 多因素Logistic回归分析

2.4主动脉阻断时间变化趋势对AKI发生风险的影响随术中主动脉阻断时间的增加,AKI的发生风险呈上升趋势(趋势检验P=0.019)。见表3。

表3 主动脉阻断时间变化趋势对术后AKI发生风险的影响

3 讨论

随着体外循环心脏手术患者的老龄化及危重程度逐渐增加,围术期心血管并发症的发生率仍较高,其中AKI是心脏术后常见的严重并发症,亦是影响患者术后康复的重要因素和目前研究的热点[8]。AKI是一组涉及多学科、影响肾脏结构和功能的临床综合征,是由各种因素造成肾脏功能在短时间内急剧恶化,并同时伴或不伴有酸碱失衡、电解质代谢紊乱、氮质血症等病理生理变化的临床状态[9]。主要诊断依据是血肌酐升高、尿量减少[10]。据报道,心脏手术后AKI发生率约为5%～42%,与术后未发生AKI的患者比较,发生AKI患者的死亡风险增加6～18倍[11]。AKI不仅影响心脏手术患者的预后,而且显著延长术后重症监护时间和住院时间,加重患者的经济负担[12]。由于缺乏特异性的监测指标和药物治疗措施,心脏手术后AKI的防治仍然是个难题,给围术期处理带来巨大挑战。本研究结果显示,基础血肌酐升高、主动脉阻断时间增加、围术期输血、术前合并脑血管疾病是合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者术后发生AKI的独立危险因素。

心脏手术后AKI的发生风险与术前肾功能水平密切相关[13]。血肌酐是监测肾功能最常用的指标,可反映肾脏的基础功能。基础血肌酐升高常常预示着患者肾功能已有不同程度受损,部分患者可能存在慢性肾脏病变。在经历心脏手术特别是体外循环手术时,缺血再灌注损伤的发生、交感神经系统的激活、大剂量利尿剂和抗生素的应用等因素进一步引起肾脏血液灌注减少和肾小球滤过率降低,加重术后肾脏损伤,导致围术期AKI的发生风险大大增加[14]。多个研究[15-17]显示,基础血肌酐升高是心血管外科术后肾功能恶化的重要危险因素,本研究结果与之一致。

研究表明,与非体外循环心脏手术比较,体外循环心脏手术后AKI的发生率显著增加[18]。体外循环能诱发全身炎症反应,激活内皮细胞并促进细胞因子、补体、氧自由基和内毒素等释放,改变肾血管舒缩状态、降低肾脏灌注压和肾实质氧含量,加重肾脏缺血再灌注损伤,导致术后AKI[19-20]。同时,体外循环过程中微血栓形成及红细胞被机械破坏引起游离血红蛋白急剧上升,均能引起肾小管阻塞和坏死,增加术后发生AKI的风险[21]。本研究发现,在合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者中,随着主动脉阻断时间增加,术后AKI发生风险呈上升趋势。其原因为,术中主动脉阻断时间增加后,体外循环时间及手术时间随之增加,进一步加重全身炎症反应及肾脏缺血再灌注损伤,提升了术后AKI发生风险。此外,合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者术前常存在不同程度的心功能下降,主动脉阻断时间增加,表示术中心肌冷缺血时间更长,术后患者易出现低心排综合征,引起心排血量急剧下降、肾血流灌注减少,加重术后肾脏损伤。Karim等[22]对100例接受体外循环心脏手术的患者进行回顾性研究,发现主动脉阻断时间增加与术后发生AKI具有相关性。本研究结果与之一致。本研究中,体外循环时间在单因素分析中有统计学意义,但在多因素回归分析中没有体现,原因可能与样本量较小有关,尚需进行大样本、多中心研究进一步探讨体外循环时间对术后AKI的影响。

研究表明,围术期血制品的使用是影响心脏手术后发生AKI的重要危险因素[23]。所有接受体外循环心脏手术的患者都会经历肾脏缺血再灌注损伤的“起始期”,表现为短暂的肾脏缺血、缺氧和肾小管功能损害,此时的肾损伤是可逆的[24]。Garg等[25]研究证实输血通过促进全身炎症反应、损害组织氧供和加剧氧化应激反应等途径,加剧肾损害进展到“延长期”,导致术后AKI。同时,红细胞在长期储存过程中会发生进行性、不可逆的生物化学及形态学改变,如三磷酸腺苷的损耗、活性一氧化氮减少、脂质过氧化反应增加等,导致红细胞活性下降、脆性增加,以及变形能力降低。一方面影响红细胞携氧能力,加重器官缺氧;另一方面加剧术中发生溶血,引起血液中炎症因子的产生和游离铁蓄积。这些物质均具有肾毒性,可加重肾脏损伤并导致AKI[26-27]。Parreiras等[28]研究认为,术中输注血浆时,血浆中的生物活性物质如蛋白、组胺、纤溶酶原抑制剂等通过增加机体的免疫应答和炎症反应,导致术后AKI。因此,围术期输血通过多种机制引起肾功能恶化,是术后发生AKI的危险因素。

由于自身心排量的下降及合并高血压、糖尿病、心房颤动等因素,合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者同时并发脑血管疾病的风险较高。谢志勇等[29]报道术前合并脑血管疾病可增加40～50岁的心脏瓣膜病患者术后发生AKI的风险。分析原因可能是脑组织受损影响丘脑等神经内分泌激素调节区域的功能,引起免疫功能异常和神经内分泌调节功能紊乱,致使肾脏功能受损。此外,这类患者在治疗脑血管疾病或行介入治疗时所用的肾毒性药物,亦能引起急性间质性肾炎或直接加重肾脏损伤,而导致发生AKI[30]。

由于本研究属于单中心回顾性临床研究,样本量有限,纳入的危险因素不够全面,存在一定局限性和偏倚。有待于逐步扩大病例数量,继续进行前瞻性随机对照研究。

综上所述,基础血肌酐升高、主动脉阻断时间增加、围术期输血、术前合并脑血管疾病,是合并巨大左心室的心脏瓣膜病患者行心脏瓣膜手术后发生AKI的独立危险因素。