血液透析患者動靜脈內(nèi)瘺與心血管系統(tǒng)并發(fā)癥

任紅旗 綜述 劉志紅 審校

·血液凈化·

血液透析患者動靜脈內(nèi)瘺與心血管系統(tǒng)并發(fā)癥

任紅旗 綜述 劉志紅 審校

血管通路的選擇對血液透析治療至關(guān)重要，自體動靜脈內(nèi)瘺(AVF)可明顯改善血液透析患者的生活質(zhì)量。然而，由于終末期腎病患者心血管事件發(fā)生率高，包括左室肥大、容量負(fù)荷和內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂等，在AVF建立后，使已經(jīng)較為復(fù)雜的病理生理學(xué)變得更為復(fù)雜。AVF可引起心血管血流動力學(xué)包括體循環(huán)和肺循環(huán)的改變，導(dǎo)致了心臟結(jié)構(gòu)、功能和肺循環(huán)的適應(yīng)失調(diào)等，進而影響血液透析患者的心肺功能、生活質(zhì)量和生存率。全面了解AVF對心血管系統(tǒng)的影響，可為AVF相關(guān)的心血管并發(fā)癥的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)。

血液透析 動靜脈內(nèi)瘺 心血管并發(fā)癥

近年來，血液透析患者數(shù)量迅速增加，血管通路的選擇對透析治療至關(guān)重要。血液透析患者死亡率增高，在某種程度上與血管通路相關(guān)的并發(fā)癥和功能紊亂密切有關(guān)。美國腎臟病數(shù)據(jù)系統(tǒng)(United States Renal Data System，USRDS)統(tǒng)計，在2006年至2010年間，超過340 000的終末期腎病(ESRD)患者依賴有功能的血管通路進行血液透析治療，首次透析患者中心靜脈導(dǎo)管(CVC)使用率高達82.6%[1]。盡管在透析起始CVC具有易于插入、快速上手、立即使用等優(yōu)勢，但易合并導(dǎo)管相關(guān)感染、血管內(nèi)血栓及血管狹窄等多種并發(fā)癥[2]。

建立自體動靜脈內(nèi)瘺(AVF)為改善透析患者的生活質(zhì)量邁出了重要一步。AVF是血液透析技術(shù)的一個重要發(fā)展，使得血液透析得以持續(xù)可行，目前AVF是血液透析治療首選的血管通路[3]。相對于使用導(dǎo)管來說，動靜脈內(nèi)瘺有其獨特的優(yōu)勢如感染率降低、干預(yù)治療少，并且對生存率有著積極的影響等[2,4]。

然而，血液透析患者AVF的建立，使已經(jīng)較為復(fù)雜的病理生理學(xué)變得更為復(fù)雜。自第一例AVF手術(shù)以來，人們已經(jīng)意識到，AVF建立后血管解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可引起心血管血流動力學(xué)包括體循環(huán)和肺循環(huán)的改變，這些改變導(dǎo)致了心臟結(jié)構(gòu)、功能和肺循環(huán)的適應(yīng)失調(diào)等[5]，進而影響到血液透析患者的正常功能、生活質(zhì)量和生存率。本文根據(jù)目前研究進展，針對AVF與心血管并發(fā)癥的關(guān)系綜述如下。

AVF建立后對心血管系統(tǒng)的即刻及長期影響

ESRD患者因維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要器官衰竭，在多種共存病等存在的情況下，包括糖尿病、高血壓、心力衰竭和感染等，經(jīng)常伴發(fā)其他重要器官的功能下降。腎臟通過影響血容量、血壓和礦物質(zhì)代謝等調(diào)節(jié)心血管的血流動力學(xué)，腎功能衰竭后無效調(diào)節(jié)易導(dǎo)致心血管事件發(fā)生，包括左室(LV)肥大、容量負(fù)荷和內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，因此，終末期腎病患者的心血管事件風(fēng)險發(fā)生率較高[6]。

AVF建立后發(fā)生的血流動力學(xué)改變主要歸因于通過動靜脈吻合口返回心臟的血流增多。AVF的建立對全身性血液循環(huán)有即刻和長期的影響作用，其過程是由于心臟收縮功能增加和外周阻力降低導(dǎo)致心輸出量(CO)增加的結(jié)果，其中血容量和舒張期舒張限制引起左室舒張末期容量增加[7]。同時，由于剪切力和血流量增加，血管內(nèi)皮也會發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變，產(chǎn)生一氧化氮和血管舒張因子。由于血流通過新建立的低阻力的并行通路，動脈和靜脈的直徑逐漸增加[8-9]。

對心血管系統(tǒng)的即刻影響 Iwashima等[10]進行了一項包括16例慢性腎衰竭患者的超聲心動圖研究發(fā)現(xiàn)，在AVF通路建立后第3、7、14天，超聲心動圖結(jié)果較AVF建立前發(fā)生改變。研究表明，在AVF建立的10d內(nèi)至2周后： (1)CO增加15%；(2)左室舒張末期直徑增加4%；(3)早期舒張充盈波的減速時間減少12%；(4)早期心房充盈的速度峰值比(E-A比)增加18% ；(5)心房收縮時，左心室流入和肺靜脈流量間的差異，即左室舒張末期壓的標(biāo)記，在術(shù)后14d減少37%。從而，作者推斷AVF建立后，引起左室舒張功能紊亂和左室灌注受限制。

Sandhu等[8]通過用Swan-Ganz 導(dǎo)管觀察17例ESRD患者橈動脈-頭靜脈AVF術(shù)后24h血液動力學(xué)改變。基線數(shù)據(jù)中，所有患者的右房壓、肺動脈楔壓、心搏量指數(shù)(SVI)、心率、全身血管阻力指數(shù)(SVRI)正常，肺動脈壓(PAP)、平均動脈壓(MAP)、心臟指數(shù)(CI)和肺血管阻力指數(shù)(PVRI)較高。在AVF建立24h后，心率、CI、PAP和PVRI無明顯升高，SVRI和MAP稍有下降，右房壓、肺動脈楔壓和SVI無明顯改變。17例受試者中10例患者隨著SVRI的下降，心率和CI有升高的趨勢。

AVF可通過增加前負(fù)荷、降低后負(fù)荷影響心臟的負(fù)荷。Bos等[11]研究發(fā)現(xiàn)10例AVF患者，壓迫60s，指尖記錄到的主動脈壓力波表明： LV需氧量輕度增加，心臟氧供急劇明顯減少。在壓迫AVF的過程中，收縮壓、舒張壓和MAP升高，心率明顯下降，盡管心搏量(SV)輕度減少，但CO明顯降低，SVR升高。

頸動脈-股動脈脈博波速度測定表明，血液透析患者動脈僵硬度增加，引起B(yǎng)P升高以及心肌灌注不足。在一項43例患者的小型研究中研究發(fā)現(xiàn)，30例AVF成功的患者，頸動脈-股動脈脈博波速度測定結(jié)果表明，AVF術(shù)后患者總外周阻力力降低，SV、CO增加，術(shù)后2周收縮壓和舒張壓降低。盡管存在個體間差異，然而，該項研究證實了HD患者建立AVF對心血管系統(tǒng)具有潛在的優(yōu)勢[12]。

對心血管系統(tǒng)的長期影響 12例透析前患者在AVF手術(shù)前和術(shù)后第1、3個月前瞻性的超聲心動圖和神經(jīng)激素研究結(jié)果表明，在AVF建立后患者體質(zhì)量、BP和血紅蛋白水平?jīng)]有變化，CI 升高，然而SVR反而下降。在術(shù)后第1個月，經(jīng)過身高矯正的左心室質(zhì)量(LVM)值從基線時(63.8±5.5) g/m2，在術(shù)后1月上升至(68.9±4.9) g/m2，在第3個月上升至(72.5±8.9) g/m2，這些數(shù)值的增加大多是由于室間隔的厚度增加導(dǎo)致的，但左室舒張末期的直徑和后壁的厚度未發(fā)生改變。左室肥大(LVH)從基線時的67%，在第1、3月時分別上升至83%和90%。左房面積和舒張早期二尖瓣瓣口的血流量增加。下腔靜脈在術(shù)后第1個月時直徑增加，但在術(shù)后3個月時恢復(fù)術(shù)前水平[13]。

Sandhu等[8]進一步觀察發(fā)現(xiàn)，AVF建立后第6周，有8例患者的收縮壓、MAP和PVRI明顯升高。同時，所有患者的SVI升高，僅有6例患者的CI升高時心臟充盈壓改變不明顯，無一例患者因為AVF而引起充血性心力衰竭。因而，該作者認(rèn)為AVF的建立不會導(dǎo)致血液透析患者心臟血流動力學(xué)參數(shù)的明顯改變，也不是導(dǎo)致這些患者循環(huán)充血或肺水腫的重要因素。

AVF建立后心房利尿鈦和腦鈉肽的變化 Iwashima等[10]研究，在AVF術(shù)后第1、3、6、10和14天分別檢測心房利鈉肽(ANP)和腦鈉肽(BNP)的水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ANP、BNP水平逐漸增加，術(shù)后第10天達到最高峰。其中，ANP水平增加48%；BNP水平增加68%。CO的增加與ANP水平升高有關(guān)但與BNP水平并無明顯關(guān)系，然而，E-A比值增加與BNP水平升高明顯相關(guān)。

Ori等[13]研究發(fā)現(xiàn)AVF建立2周后，隨著心臟收縮力、CO增加和外周阻力降低，ANP水平顯著增加，腎素活性降低，醛固酮水平無改變，同時，血漿中血管緊張素Ⅱ、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶和內(nèi)皮素水平也未見改變。血清中ANP水平的顯著增加是心房受牽拉的結(jié)果，可能與AVF術(shù)后心輸出量較高有關(guān)。由于ANP是腎素強力抑制劑，從而可以解釋AVF術(shù)后，ESRD患者腎素活性降低的原因。

內(nèi)瘺與臨床心血管事件的關(guān)系

心力衰竭 通常情況下，遠(yuǎn)端AVF術(shù)后血流量在400～800 ml/min，近端AVF(高位AVF)術(shù)后血流量在800～1 500 ml/min，一般不會引起心力衰竭。這時患者發(fā)生心力衰竭的原因可能與自身心臟疾病有關(guān)[14]。

導(dǎo)致心力衰竭的AVF相關(guān)的危險因素較多。較常見的是高流量的AVF可顯著引起CO、BP和心率的不利改變，相對于遠(yuǎn)端AVF，近端AVF血流量極有可能很高，當(dāng)每分鐘AVF血流量<0.95 L/min時， CO平均為(5.74±0.71) L/min，但當(dāng)血流量>2 L/min時，平均CO高達(9.24±0.71) L/min，易導(dǎo)致心力衰竭；此外，當(dāng)AVF血流量>2 L/min時，心肺再循環(huán)明顯升高[15]。

Wijnen等[16]研究表明，血流量、CO與CI間呈強正相關(guān)，與SVR呈負(fù)相關(guān)，長期穩(wěn)定的血液透析患者的平均血流量/CO比值是14%～20%，但是當(dāng)比值>30%時，與高輸出量心力衰竭密切相關(guān)。

外科手術(shù)研究表明，通過手術(shù)減少高血流量AVF患者的血流量可以使心力衰竭癥狀緩解。Vaes等[17]研究進一步發(fā)現(xiàn)，31例血液透析患者，平均血流量接近3 000 ml/min，進行了血流量減少手術(shù)。術(shù)中，鉗夾AVF 15s，收縮壓從基線時(111±6) mmHg增加至(123±6) mmHg，舒張壓從基線時(57±4) mmHg增加至(63±5) mmHg。與由于手部缺血需要手術(shù)的患者相比，這些患者AVF血流量平均在1 000 ml/min左右，術(shù)中，同樣鉗夾AVF 15s，收縮壓、舒張壓僅有輕度增加，分別增加(6±3) mmHg和(2±2) mmHg。此外，鉗夾AVF后，兩組患者的心率平均降低3次/min。研究說明高血流量AVF患者心臟貯備功能明顯減低。

心肌缺血和瓣膜疾病 患有冠狀動脈疾病的患者，AVF建立后，交感神經(jīng)興奮性升高和心肌收縮力增強，引起心內(nèi)膜氧供和氧需要量增加之間平衡被打破，進而引起心內(nèi)膜下心肌缺血。此外，AVF可潛在性的從同側(cè)胸廓內(nèi)動脈旁路盜血，引起心肌缺血，導(dǎo)致主動脈狹窄失代償[18]。

肺動脈高壓 肺動脈高壓(PH)在ESRD患者中普遍存在，發(fā)生率約在40%～50%，但通常并不認(rèn)為是心血管事件發(fā)生和死亡的主要病因[19]。PH定義是，肺動脈壓平靜狀態(tài)下超過25 mmHg、運動時超過30 mmHg。PH的發(fā)病機制以及如何合理處理已經(jīng)廣為研究。

ESRD患者的PH大多是由于肺血流量增加引起的，當(dāng)高血流量AVF建立后肺動脈壓升高，引起PH。由于激素水平和代謝紊亂，使得肺動脈血管收縮，此外，貧血、液體超負(fù)荷和AVF引起的血流動力學(xué)改變等可能也是導(dǎo)致肺動脈壓力升高的因素。Abedini等[20]分析了180例血液透析、腹膜透析和腎臟移植患者的人口統(tǒng)計學(xué)、臨床資料和超聲心動圖結(jié)果，并且建立多元線性回歸模型以分析引起PH相關(guān)的因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血液透析、腹膜透析和腎移植患者PH的發(fā)生率分別為31.6%、8.3%和5%(P<0.001)，多因素分析發(fā)現(xiàn)HD、年齡、吸煙、心臟收縮功能障礙和舒張功能障礙均與肺動脈收縮壓有關(guān)。血管通路為AVF合并PH的HD患者，一氧化氮生成減少、一氧化氮抑制劑生成增多、內(nèi)皮功能障礙以及炎癥性細(xì)胞因子如IL-1β、TNF-α、IL-6等，水平升高[21]。AVF閉合后，上述情況明顯改善，說明AVF是PH的致病因素之一。此外，不完全壓迫AVF，PH和CO明顯降低；PH在腹膜透析患者中不常見，直接或間接證實血液透析患者AVF引起肺血流量增多的理論。

腎臟移植后PH消失，說明ESRD自身也可能是PH加重的因素之一。引外，全身高血壓控制不理想也易引起PH(圖1)。

圖1 肺動脈高壓發(fā)病機制

PH的治療包括使用抗凝劑、利尿劑、吸氧、血管擴張劑和抑制增殖的藥物，然而這些措施對PH治療效果尚未在ESRD患者中進一步證實。降低高血流量AVF，是治療PH方法之一。腎臟移植可能逆轉(zhuǎn)PH。此外，條件允許的PH患者，腹膜透析不失為一種有效的替代治療方法[19]。

內(nèi)瘺與中心靜脈導(dǎo)管對心血管事件影響

Ravani等[22]進行一項薈萃分析，分析了內(nèi)瘺和中心靜脈導(dǎo)管對血液透析患者心血管事件和全因死亡風(fēng)險的影響。其中，對心血管事件影響，共入選了7項研究(232 236例)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中心靜脈導(dǎo)管對心血管事件的影響明顯高于AVF(RR 1.38,95%CI1.24～1.54)。進一步分析了19項對列研究(411 068例)，比較兩者對全因死亡的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中心靜脈導(dǎo)管與AVF相比，全因死亡風(fēng)險明顯增加(RR 1.53，95%CI 1.41～1.67)[22]。

Banerjee等[23]研究同樣發(fā)現(xiàn)，與AVF相比中心靜脈導(dǎo)管明顯增加血液透析患者全因死亡風(fēng)險，并且認(rèn)為其原因主要是中心靜脈導(dǎo)管導(dǎo)致血液透析患者體內(nèi)炎性標(biāo)記物CRP和IL-6明顯升高，而體內(nèi)炎癥狀態(tài)增加了全因死亡風(fēng)險。

基于心血管考慮的內(nèi)瘺注意事項及干預(yù)措施

血液透析患者早期心血管死亡率的風(fēng)險很高，尤其老年、合并有心力衰竭、糖尿病、PH和上臂高位AVF的高?；颊?，須充分考慮AVF術(shù)后心功能相關(guān)的不良反應(yīng)，術(shù)前應(yīng)仔細(xì)評估這些患者的心功能[24]。通常合并有右心功能衰竭的患者，AVF可能造成肺動脈壓增加；然而，左心功能衰竭患者，由于AVF術(shù)后外周阻力降低，發(fā)生心衰的風(fēng)險反而有所降低。合并有重度主動脈狹窄的患者，在AVF建立前應(yīng)考慮瓣膜修復(fù)或置換[14]。

AVF術(shù)后需要定期監(jiān)測心功能。根據(jù)NKF-K/DOQI指南，應(yīng)每周檢查評估動脈瘤是否形成；對于AVF血流量明顯超過2 L/min的患者需每月進行更為詳細(xì)的AVF血流量的檢查[25]。若出現(xiàn)高血流量的癥狀和表現(xiàn)時，應(yīng)考慮采取措施降低血流量。多數(shù)情況下，縮窄或綁扎能有效降低血流量，對于頑固的難治性病例，必要時可行結(jié)扎術(shù)。Chemla等[26]對AVF血流量高達(3 135±692) ml/mim的患者進行內(nèi)瘺縮窄手術(shù)，術(shù)后發(fā)現(xiàn)在AVF血流量減少的同時心輸出量隨之降低。

此外，有學(xué)者提出“米勒方法”以減少AVF血流量，即通過在接近動靜脈吻合口處放置球囊，通過擴張球囊從而使血流量減少[27]。然而，這種手術(shù)在某些情況下卻可以致命，在嚴(yán)重心力衰竭患者(NYHA 4級)，AVF閉合后由于外周血管阻力突然降低，易致患者死亡[27-28]。

如果血管通路縮窄手術(shù)達不到預(yù)期效果，則需考慮結(jié)扎AVF。由于可能存在SVR驟增及其他心臟不良反應(yīng)，在高流量AVF結(jié)扎術(shù)后應(yīng)密切監(jiān)測患者的臨床表現(xiàn)，以免意外發(fā)生。

小結(jié)：AVF可對體循環(huán)和肺循環(huán)的血流動力學(xué)產(chǎn)生顯著影響，改變心臟結(jié)構(gòu)、功能和肺循環(huán)的適應(yīng)性等，進而影響到血液透析患者的生活質(zhì)量和遠(yuǎn)期預(yù)后。AVF術(shù)前應(yīng)予充分評估，術(shù)后定期監(jiān)測心功能和血流量，減少與AVF相關(guān)的不良反應(yīng)及嚴(yán)重后果。

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(本文編輯 書 實)

Arteriovenous fistulas and cardiovascular complication in hemodialysis patients

REN Hongqi,LIU Zhihong

National Clinical Research Center of Kidney Diseases,Jinling Hospital,Nanjing University School of Medicine,Nanjing 210016,China

The choice of vascular access is crucial to hemodialysis (HD) patients. A series of pathological and physiological changes occurred in patients with end stage renal disease, including cardiovascular such as left ventricular hypertrophy, volume overload, and endothelial dysfunction. The introduction of autologous arteriovenous fistula (AVF) significantly improves the quality of life in HD patients. However, creation of AVF for HD imparts another degree of complexity to this already complex physiology. Aside from making obvious alterations in the vascular anatomy, AVF cause changes in cardiovascular hemodynamics, including the systemic and pulmonary circulations. Therefore, it is necessary to fully understand the effects of AVF on the cardiovascular system, and provide theoretical basis for the prevention and treatment of AVF related cardiovascular complications.

hemodialysis arteriovenous fistulas cardiovascular complication

10.3969/cndt.j.issn.1006-298X.2016.06.013

國家科技支撐計劃課題(2015BAI12B05)，第一批國家臨床重點?？祈椖?2014ZDZK001)

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院腎臟科 國家腎臟疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 全軍腎臟病研究所(南京，210016)

2016-06-11