體外膜氧合輔助發(fā)生急性腎損傷的危險(xiǎn)因素分析

熊文芳，姚 嵐，王 輝，韓錢(qián)鵬，蔣沁娟

體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation,ECMO）作為機(jī)械輔助技術(shù)，是一種有效的高級(jí)生命支持治療手段，通過(guò)保障全身有效血供，快速改善呼吸循環(huán)衰竭患者的低氧血癥、失代償期心功能不全和循環(huán)狀態(tài)，為危急重癥患者的搶救、復(fù)蘇贏取寶貴時(shí)間。然而，許多并發(fā)癥可能會(huì)影響ECMO 治療患者的潛在益處，急性腎損傷（acute kidney injury, AKI）作為最常見(jiàn)并發(fā)癥，發(fā)病率高達(dá)70%～85%[1]，且使患者的死亡率增加至80%[2]。因此，確定ECMO 患者AKI 發(fā)生的高危因素并降低其死亡率是非常重要的。本回顧性隊(duì)列研究，探索因呼吸循環(huán)衰竭接受ECMO 支持的患者中AKI 的發(fā)生率以及危險(xiǎn)因素。

1 材料和方法

1.1研究對(duì)象 本研究通過(guò)病歷系統(tǒng)回顧性收集2015 年11 月至2024 年1 月在中國(guó)湖南省岳陽(yáng)市中心醫(yī)院收治的接受ECMO體外生命支持的31 名患者，依據(jù)2012 年改善全球腎臟疾病預(yù)后組織提出的AKI 臨床實(shí)踐指南分為非AKI 組和AKI 組。研究經(jīng)岳陽(yáng)市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批號(hào)：2021-031），由參與研究的患者或其法定監(jiān)護(hù)人簽署知情同意參與研究。入選標(biāo)準(zhǔn)：①2015年11 月至2024 年1 月收治 ICU 進(jìn)行了ECMO 治療的所有患者；②年齡大于12 歲；③無(wú)抗凝禁忌；④有完整的臨床資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有腎功能不全病史，腎后性少尿（上尿路梗阻而使腎小球囊內(nèi)壓增高、尿液生成或引流受阻時(shí)造成腎功能衰竭）；ECMO 輔助時(shí)間 ＜ 48 h。AKI 定義和分期標(biāo)準(zhǔn)：符合以下情況之一者即可被診斷為AKI：48 h 內(nèi)肌酐（creatinine, Cr）升高超過(guò)26.5 μmol/L（0.3 mg/dl）；Cr 升高超過(guò)基線1.5 倍，且是已知或推測(cè)7 d 內(nèi)發(fā)生；尿量 ＜ 0.5 ml/（kg·h），且持續(xù)6 h 以上。分期標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 2012 年改善全球腎臟疾病預(yù)后組織急性腎損傷分期標(biāo)準(zhǔn)

1.2研究方法

1.2.1收集臨床資料 收集ECMO 開(kāi)始前24 h 內(nèi)的生理和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)以及記錄的臨床參數(shù)，表1為人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床特征相關(guān)數(shù)據(jù)，表2 為實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，表3 為ECMO 治療相關(guān)參數(shù)設(shè)置及治療情況。其中ECMO 治療期間液體正平衡累計(jì)天數(shù)以開(kāi)始ECMO 成功轉(zhuǎn)機(jī)為起始時(shí)間點(diǎn)記錄每24 h液體的總?cè)肓颗c總出量，總?cè)肓看笥诳偝隽繛檎胶猓鄯e記錄正平衡天數(shù)。

表2 體外生命支持患者人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床特征

1.2.2ECMO 的建立 采用靜脈-動(dòng)脈（venoarterial, V-A）模式或靜脈-靜脈（veno-venous,V-V）模式，V-A 模式置管部位為股靜脈、股動(dòng)脈，V-V 模式置管位置為股靜脈、頸靜脈。其中11 例患者采用V-V 模式，20 例患者采用V-A 模式。動(dòng)脈插管型號(hào)選用15 ～21 F，靜脈插管型選用15 ～21 F。ECMO 起始流量為40 ～100 ml/（kg·min），平均動(dòng)脈壓 ＞ 55 mmHg。穿刺置管階段給予負(fù)荷劑量50 IU/kg 肝素鈉注射，并監(jiān)測(cè)活化凝血時(shí)間在200 ～220 s 時(shí)轉(zhuǎn)機(jī)。呼吸機(jī)輔助通氣，調(diào)整最佳呼氣末正壓，平臺(tái)壓力 ＜ 30 cmH2O，目標(biāo)指脈氧飽和度為 ＞ 88%，動(dòng)脈氧分壓（PaO2） 為80 ～160 mmHg，動(dòng)脈二氧化碳分壓（PaCO2）為5 ～50 mmHg。

1.2.3ECMO 的管理 整個(gè)ECMO 治療過(guò)程種使用肝素抗凝，此外需每3 ～6 h 監(jiān)測(cè)一次活化凝血時(shí)間及活化部分凝血活酶時(shí)間，目標(biāo)值分別為160 ～200 s 和60 ～80 s。V-A 模式中ECMO 血流量2～4 L/min ，氣流量/血流量約為1 ∶1，以平均動(dòng)脈壓≥65 mm Hg、中心靜脈血氧飽和度 ＞ 65% 為目標(biāo)，可調(diào)節(jié)ECMO 流量或增加正性肌力藥物用量使上述指標(biāo)達(dá)標(biāo)。V-V 模式下通過(guò)調(diào)節(jié)ECMO 氧濃度和/或血流量來(lái)調(diào)節(jié)氧合，可增加氣流量來(lái)調(diào)節(jié)CO2潴留。

1.3統(tǒng)計(jì)分析 所有研究數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行分析。正態(tài)分布和非正態(tài)分布的連續(xù)變量分別表示為平均值正負(fù)標(biāo)準(zhǔn)差（x±SD ）、頻數(shù)（%）、中位數(shù)和四分位數(shù)[Q（Q1，Q3）]。當(dāng)數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布時(shí)，使用獨(dú)立t 檢驗(yàn)比較了連續(xù)變量的均值，否則使用Mann-Whitney U -test。分類(lèi)變量以數(shù)字表示，使用 χ2 檢驗(yàn)比較無(wú)序分類(lèi)變量的比例，采用單變量和多變量logistic 回歸模型探討ECMO 急性腎功能衰竭的危險(xiǎn)因素。P＜ 0.05的兩側(cè)α 被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1ECMO 患者AKI 發(fā)生情況 本研究納入了31 名因嚴(yán)重呼吸循環(huán)衰竭而接受ECMO 植入的患者，其中發(fā)生AKI 患者16 例（51.6%）。V-A ECMO 患者共20 例，有11 名患者（55%）出現(xiàn)AKI；V-V ECMO 患者共11 例，有5 名患者（45.5%）出現(xiàn) AKI。

2.2ECMO 患者一般情況 基線人口統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表2。原發(fā)病統(tǒng)計(jì)顯示，共7 例患者因大面積心肌梗死需行ECMO 治療，其中6 例患者發(fā)生AKI（85.7%）。其他指標(biāo)在兩組之間均未見(jiàn)顯著差異（P＞ 0.05）。

2.3非AKI 組與AKI 組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較 將兩組ECMO 治療前實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，AKI 組紅細(xì)胞壓積（hemalocrit, HCT）高于非AKI組（P＜ 0.05）；其他指標(biāo)在兩組之間均未見(jiàn)顯著差異（P＞ 0.05）。見(jiàn)表3。

2.4非AKI 組與AKI 組ECMO 治療情況比較 非AKI 組ECMO 初始流量顯著低于AKI 組，AKI 組液體累積正平衡天數(shù)顯著高于非AKI 組（P＜ 0.05）。其他各項(xiàng)指標(biāo)在ECMO 治療后均未見(jiàn)顯著差異（P＞ 0.05）。見(jiàn)表4。

表4 非急性腎損傷組與急性腎損傷組體外膜氧合治療情況比較

2.5ECMO 相關(guān)AKI 危險(xiǎn)因素的多因素 logistic回歸分析 根據(jù)單因素分析的變量(P＜ 0.05)被納入多因素分析的logistic 回歸，大面積心肌梗死起病、HCT、ECMO 初始流量、液體正平衡累積天數(shù)為自變量，有無(wú)AKI 為因變量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高HCT、ECMO 期間液體累積正平衡天數(shù)是AKI 的危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表5。

表5 非急性腎損傷組與急性腎損傷組體外膜氧合危險(xiǎn)因素回歸分析

3 討論

ECMO 被認(rèn)為是一種可為病情危重患者循環(huán)和／或呼吸衰竭提供生命支持的高級(jí)技術(shù)[3]。然而ECMO 治療期間并發(fā)癥的發(fā)生情況嚴(yán)重影響患者預(yù)后及生存率，如AKI、消化道出血、血栓形成和醫(yī)院感染等[2-4]。其中AKI 發(fā)生率8%～85%不等[1,5-8]，在本研究中高達(dá)51.6%。目前，關(guān)于ECMO 治療期間AKI 發(fā)生的危險(xiǎn)因素相關(guān)研究相對(duì)較少。本研究發(fā)現(xiàn)，ECMO 治療前具有高HCT的患者更容易發(fā)生AKI，這一結(jié)果再次驗(yàn)證了Kevin Pilarczyk 等人的研究發(fā)現(xiàn)[2]。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，在ECMO 治療期間累計(jì)液體正平衡天數(shù)越長(zhǎng)患者越可能出現(xiàn)AKI。

循環(huán)呼吸衰竭患者早期治療往往需要大量液體以維持組織灌注以達(dá)到液體復(fù)蘇目的[9]，對(duì)于AKI 而言液體復(fù)蘇同樣被認(rèn)作是一種預(yù)防措施，保證充分的血容量是改善腎臟灌注的重要手段[10-11]。但隨著液體復(fù)蘇的時(shí)間延長(zhǎng)，顯示出液體負(fù)荷與更高的死亡率相關(guān)[12-13]。Matthieu Schmidt 等人發(fā)現(xiàn)ECMO 第3 天液體正平衡的患者90 d 死亡率更高，是死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)，并建議啟動(dòng)ECMO 48 h 后需要謹(jǐn)慎補(bǔ)液，采取積極主動(dòng)的策略來(lái)盡快減少液體超負(fù)荷[14]。Jun Hee Lee 等人則發(fā)現(xiàn)ECMO 第3 天液體超負(fù)荷的患者28 d 死亡率顯著增加[15]。此外，液體正平衡可作為急性腎損傷的早期預(yù)測(cè)指標(biāo)[16]，可見(jiàn)液體管理是預(yù)防和治療AKI 的關(guān)鍵組成部分。但在日常實(shí)踐中，ICU的液體管理在很大程度上是經(jīng)驗(yàn)性的，且液體管理多以患者實(shí)際病情變化情況為基礎(chǔ)，需要從多方面全面綜合評(píng)估。早期積極液體復(fù)蘇后期液體限制是治療中理想狀態(tài)，但患者病情變化是波動(dòng)的，無(wú)法嚴(yán)格按照上述方法進(jìn)行，且并非所有患者在早期需進(jìn)行液體復(fù)蘇。而本研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)ECMO 治療期間累積液體正平衡天數(shù)在判斷AKI 發(fā)生率中具有一定作用，這豐富了ECMO 治療期間AKI 預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，可對(duì)AKI 的發(fā)生進(jìn)行更全面評(píng)估。

本研究依然存在部分局限性，這是一項(xiàng)單中心研究，它的觀察設(shè)計(jì)無(wú)法建立液體累計(jì)正平衡天數(shù)和AKI 之間的因果關(guān)系。盡管本研究結(jié)果顯示AKI 組中液體正平衡累計(jì)天數(shù)較長(zhǎng)，但這也可能是AKI 后尿量排出減少所致。另一個(gè)局限是缺乏關(guān)于在AKI 組和非AKI 組中使用利尿劑的數(shù)據(jù)。

綜上所述，ECMO 治療期間并發(fā)AKI 的主要危險(xiǎn)因素有HCT 以及治療期間液體正平衡累計(jì)天數(shù)，應(yīng)針對(duì)上述危險(xiǎn)情況進(jìn)行更加積極的干預(yù)措施，以降低AKI 的發(fā)生率。