聯(lián)合瓣膜置換術后急性腎損傷發(fā)生的相關危險因素研究

張 慧，張濤元，王 淼，支偉偉，陳 偉

·臨床研究·

聯(lián)合瓣膜置換術后急性腎損傷發(fā)生的相關危險因素研究

張 慧，張濤元，王 淼，支偉偉，陳 偉

目的研究主動脈瓣+二尖瓣聯(lián)合瓣膜置換術后急性腎損傷(AKI)的發(fā)生情況及其相關危險因素。方法采用回顧性研究。收集本院心外科2011年5月1日至2013年6月30日期間行體外循環(huán)下主動脈瓣+二尖瓣聯(lián)合瓣膜置換術患者400例的臨床資料，采用多因素回歸方法篩選出該類手術患者術后發(fā)生AKI的危險因素。AKI診斷標準為48 h內(nèi)血清肌酐水平(Scr)上升≥26.4 μmol /L，或較基礎值增加≥50%，和(或)尿量<0 .5 ml/(kg·h)達6 h。結果400例二尖瓣+主動脈瓣聯(lián)合瓣膜置換手術患者術后AKI發(fā)病率為76%，其中11例(2.75%)需要腎臟替代療法。單因素分析結果顯示年齡、性別、體重指數(shù)、術前舒張末容積、基礎腎小球濾過率(eGFR)、術前合并高血壓、手術時間以及體外循環(huán)時間在AKI組和非AKI組具有明顯差異。多因素非條件Logistic回歸分析表明，年齡增加、男性、體重指數(shù)增加、基礎 eGFR< 60 ml/(min·1.73 m2)以及術前合并高血壓是聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的獨立危險因素，OR值分別為 1.66、2.38、1.15、2.12 和 2.65。結論AKI是聯(lián)合瓣膜置換手術后最常見的嚴重并發(fā)癥。高齡、男性、體重指數(shù)增加、基礎 eGFR< 60ml/(min·1.73 m2)以及術前合并高血壓是聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的獨立危險因素。針對AKI及其不良效應的預防和治療策略是以后研究的重點。

急性腎損傷；聯(lián)合瓣膜置換術；危險因素；回顧性研究

全球每年約有200萬例心臟手術[1]，盡管現(xiàn)在微創(chuàng)技術有了顯著的發(fā)展，針對復雜的心臟外科疾病如冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、聯(lián)合瓣膜疾病等，體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)下開胸心臟手術仍是其首選的治療手段。然而，開胸心臟手術與多種術后并發(fā)癥密切相關，如急性腎損傷、呼吸衰竭、心肌梗死、腦卒中以及認知功能障礙等。國外報告急性腎損傷(acute kidney injury, AKI)是心臟手術后最常見的器官損傷[2]，估算的腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate，eGFR)的降低，根據(jù)不同的定義和計算方式，心臟術后AKI的發(fā)生率在30%左右，其中需要透析的患者占3%[3]。目前，對于聯(lián)合瓣膜疾病的研究和相關數(shù)據(jù)尚不完善，即使是權威的指南也缺乏高級別證據(jù)的指導意見。根據(jù)美國胸外科醫(yī)師協(xié)會的數(shù)據(jù)，在1986年至1995年間所進行的86 580例瓣膜手術中，聯(lián)合瓣膜置換占據(jù)8.6%[4]；歐洲心臟瓣膜手術中，15%的患者患有聯(lián)合瓣膜疾病[5]。在此基礎上，更是缺乏聯(lián)合瓣膜術后AKI的相關研究。本文根據(jù)AKI的定義和最新診斷標準，回顧性研究了2011年5月至2013年6月在西京醫(yī)院實施主動脈瓣+二尖瓣聯(lián)合瓣膜置換術的患者400例，探討其術后AKI發(fā)生率及其圍術期相關危險因素，以期為聯(lián)合瓣膜置換術患者術后AKI的預防和治療提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1研究對象 體外循環(huán)下主動脈瓣+二尖瓣聯(lián)合瓣膜置換術的患者400例，排除術前即有嚴重腎功能障礙[eGFR<15 ml/(min·1.73 m2)]或需要進行透析治療的患者。

1.2研究方法

1.2.1AKI診斷標準 根據(jù)2007年AKI網(wǎng)絡(acute kidney injury network, AKIN)標準[6]，AKI定義為48 h內(nèi)血清肌酐水平(Scr)上升≥26.4 μmol /L，或較基礎值增加≥50%，和(或)尿量<0.5 ml/(kg·h)達6 h，此為AKI Ⅰ期；Scr較基礎值增加≥100%，和(或)尿量<0 .5 ml /(kg·h)達12 h，此為AKI Ⅱ期；Scr較基礎值增加≥200%，或Scr≥352 μmol /L(并急性升高達44 μmol /L)，和(或)尿量<0 .3 ml/(kg·h)達24 h或無尿達12 h，此為AKI Ⅲ期；AKI接受腎臟替代療法的患者為AKI Ⅲ期。

1.2.2觀察指標與診斷標準 術前指標包括年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、基礎實驗室檢查包括血紅蛋白(Hb)、Scr、eGFR {eGFR=[(140-年齡)×體重(kg)]/[0.818×Scr(μmol/L)](×0.85, 女性)[7]、心臟射血分數(shù)(EF)、每搏量(SV)、舒張末容積(EDV)、左房直徑(LAD)，合并房顫、合并高血壓，合并腦血管疾??；術中指標包括同期行三尖瓣成形術的發(fā)生率、手術時間、CPB時間、升主動脈阻閉時間；術后指標包括ICU停留時間、機械通氣時間、術后住院時間、術后所有不良事件發(fā)生率包括AKI、腎臟替代治療、感染、死亡、呼吸衰竭、室顫、腦卒中、肺不張、傷口愈合不良、出血、瓣周漏、術后再次CPB輔助循環(huán)以及右下肢動脈栓塞。

2 結 果

2.1一般資料 患者的基本情況見表1?；颊咂骄挲g48歲，39%為男性，平均BMI為20.3 kg/m2。

表1 患者的基本情況(n=400)

2.2AKI發(fā)生率 根據(jù)AKIN標準，在400例患者中，有304例發(fā)生了AKI，發(fā)生率為76.0%，其中AKI Ⅰ期227例(56.75%)，Ⅱ期54例(13.5%)，Ⅲ期23例(5.75%)。11例(2.75%)Ⅲ期患者接受了腎臟替代療法。AKI及其他術后不良事件發(fā)生率見表2。

2.3聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的單因素分析 將AKI組與非AKI組的術前、術中、術后指標進行單因素分析，結果顯示，與非AKI組相比，AKI組的年齡(P=0.004)、男性比例(P=0.037)、BMI (P=0.005)、術前EDV值(P=0.034)、術前合并高血壓(P=0.016)的比例均顯著較高，而基礎eGFR顯著較低(P<0.001)；AKI組手術時間(P=0.025)和體外循環(huán)時間(P=0.036)顯著較長，見表3。

表2 術后不良事件發(fā)生率(n=400)

2.4聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的危險因素Logistic分析 首先將連續(xù)性變量進行分組，將年齡分為<18歲、18～44.99歲、45～64.99歲、≥65歲；BMI分為<18.5 kg/m2和≥18.5 kg/m2；Scr分為<106 μmol/L和≥106 μmol/L；eGFR分為<60 ml/(min·1.73 m2)和≥60 ml/(min·1.73 m2)；手術時間分為<240 min和≥240 min；CPB時間分為<120 min、120～239.99 min、≥240 min；升主動脈阻閉時間分為<60 min和≥60 min，然后將單因素分析有統(tǒng)計學意義的指標進行多因素非條件Logistic分析。結果顯示，患者年齡增加、男性、BMI 增加、eGFR<60(ml/min·1.73 m2)以及術前合并高血壓且聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的獨立危險因素。見表4。

表4 聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的危險因素Logistic分析

表3 聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的單因素分析

3 討 論

AKI是心臟手術后最常見的器官損傷[2]，最近一項包含了91項研究、320 086例患者的Meta分析認為心臟術后發(fā)生AKI的短期死亡率和長期死亡率分別為10.7%和30%，且AKI患者術后平均ICU停留時間和術后住院時間分別為5.4 d和15 d，顯著長于非AKI患者[8]。AKI對于心臟手術患者來說仍是巨大的負擔與威脅。有研究認為[9]，瓣膜手術是急性腎衰的獨立危險因素。然而，截至目前為止，尚缺乏有關聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的相關數(shù)據(jù)和研究，本研究發(fā)現(xiàn)有76%的患者術后發(fā)生AKI，遠遠高于其他術后不良事件發(fā)生率，其中AKIⅠ期56.75%，Ⅱ期13.5%，Ⅲ期5.75%，行腎臟替代療法患者占2.75%。不難發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的發(fā)生率明顯高于其他文獻報導的心臟術后AKI發(fā)生率[3,8]，這是因為：①聯(lián)合瓣膜置換術本身屬于高風險手術，手術時間、體外循環(huán)時間、升主動脈阻閉時間均較長，因此術后發(fā)生不良事件的幾率較高；②與美國等西方國家不同的是，該回顧性研究的目標人群為較年輕的中國人群年齡(48.1±9.9)歲，女性為主(60.7%)，BMI (20.3±3.2)kg/m2，大多數(shù)患者診斷為風濕性心臟瓣膜??；③筆者推測較年輕的患者通常在風濕性心臟瓣膜病進展到較晚階段時才實施手術治療，因此術后發(fā)生不良事件的幾率較高。

本研究結果表明年齡增加是聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的重要危險因素之一，與文獻報道相符[10]。Grams等[11]進行的Meta分析認為隨著年齡增加，AKI的發(fā)生率增加，但這種效應在低eGFR和高白蛋白-肌酐比(albumin-creatinine ratio, ACR)的情況下有所減弱；這可能是因為隨著年齡的增加，腎臟的儲備能力降低，在CPB及術后低灌注的情況下更容易產(chǎn)生AKI。另外，Nath等[12]發(fā)現(xiàn)老齡小鼠對腎毒性的血紅蛋白特別敏感，這種效應與老齡小鼠不能誘導具有腎保護作用的血紅素氧化酶-2 mRNA的合成以及腎毒性細胞因子IL-6的上調密切相關。

性別是一個有爭議的危險因素。Grams等[11]認為男性發(fā)生AKI的風險更高，但隨著eGFR降低該趨勢減弱，與本研究的結果一致。Tanaka等[13]發(fā)現(xiàn)雌性大鼠腎臟缺血再灌注后腎功能障礙和組織病理變化較輕，這可能與內(nèi)源性雌激素對腎交感神經(jīng)系統(tǒng)的抑制有關。然而，有研究持相反結論，Thakar[14]等認為心臟手術后女性更容易發(fā)生AKI，校正一系列術前和術中危險因素后，女性術后發(fā)生AKI的風險仍舊是男性的1.61倍，這可能與女性患者心力衰竭、心律失常發(fā)生率較高，以及女性BMI較低有關。

O’Sullivan等[15]研究肥胖患者心臟術后AKI發(fā)生的情況，結果發(fā)現(xiàn)BMI>30 kg/m2是心臟術后發(fā)生AKI的獨立危險因素，Kumar等[16]認為，與BMI<25 kg/m2相比，BMI>40 kg/m2在CPB后AKI的發(fā)生率是前者的2.39倍。本研究發(fā)現(xiàn)，BMI>18.5 kg/m2的患者在聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的發(fā)生率是BMI<18.5 kg/m2患者的1.15倍(95% CI：1.06～1.24，P<0.001)，說明體重是聯(lián)合瓣膜置換術后AKI發(fā)生敏感因素。目前，體重因素對AKI的作用機制尚不明確，但眾所周知的是，增加的BMI與心血管疾病的危險因素如高血壓、心衰以及冠脈疾病等密切相關；除此之外，CPB觸發(fā)的全身炎癥反應，引起大量炎性因子如白介素(IL)-6、IL-8以及腫瘤壞死因子-α的釋放、腎臟灌注壓的降低、微血栓的形成、氧化應激反應，都與肥胖患者心臟術后AKI的發(fā)生有關[16]。

此外，本研究還表明eGFR是心臟術后AKI的獨立危險因素，與眾多相關報道的結果一致。如最近的一項面向4 022例心臟術后患者的研究顯示[17]，與沒有明顯變化的血漿肌酐水平相比，術后eGFR水平明顯下降，與隨后出現(xiàn)的AKI和死亡密切相關；James等[18]進行的一項Meta分析，包含了1 285 045例普通人群和79 519例慢性腎臟疾病患者，進行了平均為期4年的隨訪，他們認為，低eGFR與AKI發(fā)生率增加明顯相關。同樣地，心臟術前長期高血壓病史也是公認的AKI發(fā)生的獨立危險因素，這可能與長期高血壓病史導致的腎功能儲備下降、炎癥反應有關，如Najjar等[19]就認為在CPB下開胸行主動脈瓣置換的90 000例患者和經(jīng)皮主動脈瓣置換的6 000例患者中，高血壓是主要的獨立危險因素之一；Xu等[20]在中國4 007例心臟手術患者中進行的前瞻性隊列研究也得到了相同的結論。

本研究中單因素分析顯示術前高EDV、手術時間和CPB時間長的患者更容易發(fā)生AKI，但未能進入多因素回歸分析，可能與患者樣本量較小及其他因素影響術前腎功能有關，原因有待進一步討論。

本研究尚存在以下缺陷：①屬于回顧性分析，一些患者因為數(shù)據(jù)不全未能入選，其結果的說服力不如前瞻性性研究，并且基于電子病歷的數(shù)據(jù)挖掘可能存在選擇偏倚和回顧性偏倚；②某些可能導致 AKI 的危險因素因為篩查困難未入選，如術后血管緊張素轉換酶抑制劑/血管緊張素II受體阻滯劑、利尿劑、抗生素的使用、術后并發(fā)感染等；③樣本量總體偏小，為單中心數(shù)據(jù)；④由于沒有術前準確的eGFR數(shù)據(jù)，因此有輕度腎功能異常的患者可能被納入研究，對分析結果有影響。

綜上所述，本研究首次回顧性研究了聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的發(fā)生情況及其相關危險因素，AKI是該術式術后最常見的嚴重并發(fā)癥，一旦發(fā)生，將大大加重患者的病情和經(jīng)濟負擔。因此，早期評價聯(lián)合瓣膜置換術后發(fā)生AKI的危險因素，對高危人群圍手術期進行嚴密的腎功能監(jiān)測，并給予及時的治療和護理，對降低聯(lián)合瓣膜置換術后AKI的發(fā)生具有重要意義。

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Retrospectiveanalysisofpostoperativeacutekidneyinjuryinpatientsunderwentopenchestmultivalvularreplacementsurgery

Zhang Hui, Zhang Tao-yuan, Wang Miao, Zhi Wei-wei, Chen Wei

DepartmentofAnesthesia,theAffiliatedHospitaloftheFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi'an710032,China

ObjectiveTo investigate the incidence and risk factors of acute kidney injury (AKI) after open chest multivalvular replacement surgery.Methods400 patients who

multivalvular (mitral valve plus aortic valve) replacement surgery from May 1st, 2011 to June 30th, 2013 in the First Affiliated Hospital of the Fourth Military Medical University were retrospectively analyzed. Multivariate logistic regression analysis was used to determine the risk factors associated with postoperative AKI. AKI was defined according to AKIN as an absolute increment of 26.4 μmol/L in Scr or a relative 50% increment of Scr within 48 hours and/or urine volume < 0.5 ml /(kg·h) up to 6 hours.ResultsOf all the 400 patients underwent multivalvular (mitral valve plus aortic valve) replacement surgery, the incidence of AKI was 76%, whereas 11 patients (2.75%) needed renal replacement therapy. Univariate analysis of risk factors for the development of AKI in multivalvular replacement surgery demonstrated significant differences in age, gender, body mass index, end-diastolic volume, eGFR, preoperative hypertension, time of surgery and time of cardiopulmonary bypass between AKI group and non-AKI group. In multivariate logistic regression analysis, advanced age, male gender, increased body mass index, preoperative eGFR<60 ml/(min·1.73 m2) were all identified to be associated with development of AKI independently, and the corresponding OR values were 1.66, 2.38, 1.15, 2.12 and 2.65 respectively.ConclusionAKI is the most common adverse event after multivalvular replacement surgery. Advanced age, male gender, increased body mass index, preoperative eGFR<60 ml/(min·1.73m2) are independent risk factors of postoperative AKI for patients underwent this procedure. The value of preventative and therapeutic strategies to reduce AKI and theirs effects should be investigated further.

Acute kidney injury; Multivalvular replacement surgery; Risk factors; Retrospective analysis

2017-01-03)

2017-01-18)

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.03.06

710032 西安，第四軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院麻醉科(張 慧、張濤元、王 淼)，心臟外科(支偉偉)，西北婦女兒童醫(yī)院兒外科(陳 偉)