有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷的影響因素及其預測效能

王澤田，耿躍，齊越，徐丹，唐建國

1 復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院急危重癥醫(yī)學科，上海 200240；2 復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院老年科

在重癥監(jiān)護室中，有創(chuàng)機械通氣是治療呼吸功能不全的最重要治療措施，大約75% 的重癥監(jiān)護病房（ICU）患者使用有創(chuàng)機械通氣［1］。有創(chuàng)機械通氣在治療呼吸功能不全的同時，也會導致急性腎損傷［2］。急性腎損傷發(fā)生時會引起重癥患者液體出入量失衡、電解質(zhì)紊亂、酸堿紊亂，最終導致多器官功能衰竭發(fā)生，而發(fā)生急性腎損傷的重癥患者病死率很高［3-5］，因此有必要對重癥患者在經(jīng)過機械通氣治療后發(fā)生急性腎損傷的情況進行調(diào)查，并對其相關(guān)影響因素及預測效能進行分析，對指導臨床醫(yī)生采取有效預防措施、制定合理治療方案及降低患者病死率有重要臨床意義。目前在此方面的研究少見，且結(jié)論不統(tǒng)一。我們回顧分析了復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院急危重癥醫(yī)學科收治的有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷患者的臨床參數(shù)，了解有創(chuàng)機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的情況，并分析急性腎損傷發(fā)生的影響因素及其預測效能，為臨床上預防和保護有創(chuàng)機械通氣導致的急性腎損傷提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年1月—2020年12月在復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科收治的有創(chuàng)機械通氣患者216 例，男139 例、女77 例，肺部感染64 例、腹腔感染17 例、腦出血65 例、消化道出血25 例、心跳驟停31 例、蛛網(wǎng)膜下腔出血14 例。納入標準：患者均行有創(chuàng)機械通氣大于48 h，包括氣管插管或氣管切開。排除標準：在有創(chuàng)機械通氣前和有創(chuàng)機械通氣48 h 內(nèi)已發(fā)生腎功能異常；有創(chuàng)機械通氣時間小于48 h；泌尿系統(tǒng)感染或者損傷；病史資料不全。目前無有創(chuàng)機械通氣急性腎損傷的診斷標準，我們根據(jù)國際改善全球腎臟病預后組織（KDIGO）指南定義的急性腎損傷標準進行相關(guān)診斷［6］，即在有創(chuàng)機械通氣48 h 后，若患者各項指標均符合KDIGO 指南急性腎損傷診斷標準，并且能排除其他原因造成的急性腎損傷，即可診斷有創(chuàng)機械通氣引起的急性腎損傷。根據(jù)患者在進行有創(chuàng)機械通氣后是否發(fā)生急性腎損傷，分為急性腎損傷組和非急性腎損傷組。急性腎損傷組32例，男14例、女18例，年齡（78.81 ± 19.86）歲；未發(fā)生急性腎損傷組184 例，男125 例、女59 例，年齡（88.53 ± 33.54）歲，兩組年齡比較差異無統(tǒng)計學意義。急性腎損傷組BMI（27.77 ± 11.56）kg/m2，未發(fā)生急性腎損傷組BMI（31.15 ± 16.72）kg/m2，兩組比較，t=1.14，P＜0.05。

1.2 分析方法 收集患者如下臨床資料：年齡、性別、BMI、糖尿病病史、高血壓病史、冠心病病史、有創(chuàng)機械通氣48 h 后患者的急性生理與慢性健康評分-Ⅱ（APACHE-Ⅱ）、平均動脈壓、白細胞、C-反應(yīng)蛋白、中心靜脈壓、氧合指數(shù)、呼氣末正壓（PEEP）（PEEP=0 cmH2O、PEEP=3 cmH2O、PEEP=5 cmH2O、PEEP=8 cmH2O、PEEP=10 cmH2O）、氣道平臺壓、呼吸頻率、尿素氮、28 d 病死率、pH 值、二氧化碳分壓（PCO2）、序貫器官衰竭估計評分（SOFA）、乳酸等。

采用SPSS18.0 統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料以例表示，比較采用χ2檢驗。影響因素分析采用多因素Logistic 回歸。運用受試者工作特征曲線（ROC）分析各觀察指標對有創(chuàng)機械通氣后發(fā)生急性腎損傷的預測效能。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷的影響因素 發(fā)生急性腎損傷的患者男14例（10%）、女18例（23%），男性、女性比較，χ2=6.95，P＜0.05。急性腎損傷組高血壓、2 型糖尿病、冠心病患者分別為17（53.00%）、13（40.00%）、7 例（21.87%），非急性腎損傷組分別為88（47.00%）、48（26.09%）、26 例（14.13%），兩組比較，χ2值分別為0.31、2.84、1.26，P均＞0.05。 采用不同［PEEP=0 cmH2O（25 例）、PEEP=3 cmH2O（45 例）、PEEP=5 cmH2O（71 例）、PEEP=8 cmH2O（49 例）、PEEP=10 cmH2O（26 例）］PEEP 者發(fā)生急性腎損傷發(fā)生率分別為0、0、0、36%、53%，不通PEEP 之間比較，χ2=36.39，P＜0.01。 急 性 腎 損 傷 組28 d 死 亡 患 者11 例（34.38%），非急性腎損傷組6 例（3.26%），兩組比較，χ2=36.39，P＜0.01。

急性腎損傷組呼吸頻率、SOFA 評分、APACHE-Ⅱ評分、平臺壓、平均動脈壓、中心靜脈壓、C-反應(yīng)蛋白、白細胞、乳酸、血肌酐、pH值、氧合指數(shù)、PCO2分別為（13.22 ± 4.67）次/分、（11.53 ± 1.70）分、（19.19 ± 2.71）分、（18.72 ± 4.52）cmH2O、（67.94 ± 6.08）cmH2O、（17.59 ± 2.27）cmH2O、（126.34 ± 25.79）mg/L、（18.97 ± 4.15）×109/L、（3.86 ± 5.59）mmol/L、（159.94 ± 34.72）μmol/L、7.22 ± 0.07、187.97 ± 42.01、（56.13 ± 13.55）mmHg，非急性腎損傷組分別為（10.22 ± 2.61）次/分、（10.15 ± 1.64）分、（15.42 ± 3.43）分、（11.96 ±3.29）cmH2O、（75.53 ± 14.17）cmH2O、（10.86 ±3.68）cmH2O、（103.04 ± 25.54）mg/L、（16.74 ±3.46）×109/L、（1.58 ± 0.38）mmol/L、（94.14 ±36.06）μmol/L、7.36 ± 0.04、216.77 ± 41.46、（58.02 ± 13.03）mmHg。與非急性腎損傷組相比，急性腎損傷組呼吸頻率升高（t=5.53，P＜0.01），平均動脈壓降低（t=3.05，P＜0.01）、中心靜脈壓升高（t=9.83，P＜0.01）、氣道平臺壓升高（t=10.91，P＜0.01），白細胞升高（t=2.99，P＜0.01）、C-反應(yīng)蛋白升高（t=2.21，P＜0.01）、血肌酐升高（t=9.60，P＜0.01），APACHE-Ⅱ評分升高（t=6.00，P＜0.01）、SOFA 評分升高（t=4.52，P＜0.01），乳酸升高（t=5.55，P＜0.01）、pH值降低（t=16.82，P＜0.01）、氧合指數(shù)降低（t=3.88，P＜0.01）。

將單因素分析時P＜0.05 的變量進一步行多因素Logistic 回歸分析。結(jié)果顯示PEEP（OR=2.25，95%CI1.16～4.37，P＜0.05）、中 心靜 脈壓（OR=1.55，95%CI1.14～2.09，P＜0.05）、乳 酸（OR=7.33，95%CI1.31～41.02，P＜0.05）是有創(chuàng)機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的主要影響因素，結(jié)果見表1。

表1 有創(chuàng)機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的多因素Logistic回歸分析結(jié)果

2.2 有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷發(fā)生影響因素的預測效能 APACHE-Ⅱ評分預測急性腎損傷發(fā)生的AUC 為0.80，最佳截斷值16 分，靈敏度為0.88，特異度為0.63。中心靜脈壓AUC 為0.94，最佳截斷值15 cmH2O，靈敏度為0.94，特異度為0.83。乳酸預測急性腎損傷發(fā)生的AUC 為0.89，最佳截斷值2.05 mmol/L，靈敏度為0.72，特異度為0.96。血肌酐預測急性腎損傷發(fā)生的AUC 為0.94，最佳截斷值131 μmol/L，靈敏度為0.91，特異度為0.92。SOFA 評分預測急性腎損傷發(fā)生的AUC 為0.73，最佳截斷值12 分，靈敏度為0.59，特異度為0.78。APACHE-Ⅱ評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐、SOFA 評分對有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷的發(fā)生有較高預測效能，結(jié)果見圖1。

3 討論

急性腎損傷是重癥患者最常見的并發(fā)癥，且在有創(chuàng)機械通氣的危重癥患者中其發(fā)病率高達40%［6-8］，導致有創(chuàng)機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷最常見的原因包括各種類型的感染、心功能衰竭、缺血缺氧、各種腎毒性藥物等［9-10］。本研究中，機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的發(fā)生率14%。有研究顯示，發(fā)生急性腎損傷患者病死率高達50%［11］，并且急性腎損傷也是危重患者住院時間延長和死亡的獨立影響因素，因此早期識別機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的影響因素具有非常重要的意義［12-13］。

本研究發(fā)現(xiàn)，男性患者急性腎損傷發(fā)病率低于女性，可能與女性更容易發(fā)生尿路感染有關(guān)。在重癥病房中的女性患者尿路感染的發(fā)生率明顯高于男性，這主要與女性尿路解剖相關(guān)，女性尿道較男性的短，較直，尿道容易被陰道、肛門來源的細菌等逆行發(fā)生感染，尤其是在免疫力下降的情況下，更容易發(fā)生尿路感染。感染控制不佳時，會陰區(qū)的病原微生物從尿道外口逆行進入泌尿系統(tǒng)，導致急性腎損傷發(fā)生［14］。

APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分是在重癥病房中使用非常廣泛的病情評價系統(tǒng)，與白細胞，C-反應(yīng)蛋白一樣，能夠反映疾病嚴重程度［15］。本研究發(fā)現(xiàn)，在急性腎損傷組中SOFA 評分、APACHE- Ⅱ評分、白細胞，C-反應(yīng)蛋白明顯高于非急性損傷組；并且SOFA 評分、APACHE- Ⅱ評分對機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷具有很好的預測效能，同時該評分系統(tǒng)具有簡單方便、易收集及便于動態(tài)評估等特點，我們應(yīng)該重視該評分系統(tǒng)在急性損傷中的預測效能。

各種原因引起的急性呼吸衰竭是重癥患者進行有創(chuàng)機械通氣的最重要原因，有創(chuàng)機械通氣同時又會導致急性肺損傷，急性肺損傷在急性腎損傷發(fā)生發(fā)展過程中也起著重要作用［16-17］，當急性肺損傷發(fā)生和病情進行性加重時，會導致機體缺氧加重，可引起腎臟血管收縮，腎臟灌注壓降低，腎小球濾過率降低，并且腎實質(zhì)細胞發(fā)生缺氧損傷［18-21］。呼吸頻率和氧合指數(shù)是反映呼吸功能的重要指標，本研究發(fā)現(xiàn)急性腎損傷組患者的呼吸頻率和氧合指數(shù)與對照相比差異具有統(tǒng)計學意義。而且缺血的腎組織再恢復血供后，也容易發(fā)生缺血再灌注導致的損傷；缺血再灌注可引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，使腎小管上皮細胞凋亡，最終導致急性腎損傷的發(fā)生發(fā)展［22-23］。

有創(chuàng)機械通氣同時也會導致胸腔內(nèi)壓力升高、腔靜脈回心血量減少、心輸出量降低、平均動脈壓降低、外周血量減少，引起腎前性灌注不足，導致急性腎損傷發(fā)生［24］。其次，有創(chuàng)機械通氣也可以通過神經(jīng)體液途徑調(diào)控腎臟血流量，導致腎血流量減小、腎小球濾過率降低，從而導致腎損傷的發(fā)生發(fā)展［25］。本研究發(fā)現(xiàn)，急性腎損傷組的平均動脈壓低于對照組，支持文獻報道。使用PEEP 可以維持呼氣末肺泡開放，改善患者氧供，但是PEEP 也可以影響中心靜脈壓和腹腔內(nèi)壓，高的中心靜脈壓和腹腔內(nèi)壓可以導致腎臟的灌注不足。近期已有大規(guī)模臨床試驗證明高水平PEEP 雖然可以改善患者氧合，但是PEEP 水平越高，腎損傷發(fā)生率也越高，本研究結(jié)果與其一致。因此對于有創(chuàng)機械通氣患者，調(diào)整PEEP水平應(yīng)該個體化，在綜合考慮患者疾病進展的同時，也需要考慮腎功能的變化。有研究顯示，不同的中心靜脈壓對腎功能影響不同，當中心靜脈壓在5 cmH2O 左右時，會增加腎小球濾過率，當中心靜脈壓超過10 cmH2O 時，急性腎損傷發(fā)生的風險更高，過高的靜脈壓會引起腎臟灌注異常，導致腎損傷的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)，急性腎損傷組的中心靜脈壓明顯高于對照組。乳酸是無氧酵解的產(chǎn)物，缺血缺氧會導致血乳酸水平升高；當腎功能下降時，乳酸清除異常會進一步導致乳酸升高，從而導致高乳酸血癥的發(fā)生。

本研究發(fā)現(xiàn)，APACHE-Ⅱ評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐、SOFA 評分預測有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷發(fā)生的AUC 分別是0.80，0.94，0.89，0.94，0.73。APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分預測有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷的AUC 較低，這可能由于機械通氣患者不僅有腎損傷，而且也可能存在其他器官的功能不全，故與中心靜脈壓、乳酸、肌酐相比，APACHE-Ⅱ評分和SOFA 評分對預測機械通氣并發(fā)急性腎損傷的效能偏低。

總之，有創(chuàng)機械通氣患者發(fā)生急性腎損傷的發(fā)生率高。PEEP、中心靜脈壓、乳酸是住院患者有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷的獨立影響因素。APACHE-Ⅱ評分、SOFA 評分、中心靜脈壓、乳酸、肌酐對有創(chuàng)機械通氣相關(guān)急性腎損傷發(fā)生的預測效能高。臨床應(yīng)重視機械通氣伴發(fā)的急性腎損傷，早期給予干預，在急性腎損傷的發(fā)生發(fā)展時要注意防治其他器官功能衰竭的發(fā)生，減少患者使用機械通氣支持的機會，將可以改善患者的預后及減少住院時間，降低患者的病死率。但由于本研究屬于單中心研究，樣本量較少，研究結(jié)果有待進一步驗證。