圍手術期急性腎損傷的預防

李榮山，李 靜(1.山西省人民醫院，山西 太原 030012；2.山西醫科大學第二醫院腎內科，山西 太原 030001；3.山西省腎臟病研究所，山西 太原 030001)

圍手術期急性腎損傷的預防

李榮山1，3，李 靜2，3
(1.山西省人民醫院，山西 太原 030012；2.山西醫科大學第二醫院腎內科，山西 太原 030001；3.山西省腎臟病研究所，山西 太原 030001)

圍手術期是急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)最常見的發病期。外科手術相關的AKI的發生率占醫院獲得性AKI的18%～47%。如何防治AKI的發生、發展已成為當前腎臟病研究工作中的重點和熱點。由于目前沒有特異性治療措施可以逆轉AKI，圍手術期AKI的預防和早期識別至關重要，故本文重點就圍手術期可能對腎功能造成影響的危險因素、術前AKI的風險評估模型以及AKI早期診斷的生物學標記物進行了詳細闡述。最后結合2012年KDIGO指南就目前AKI的治療策略進行了介紹。

急性腎損傷；圍手術期；預防

圍手術期指從確定手術治療時起，直到與這次手術相關的治療結束為止，術前5～7天到術后7～12天。由于麻醉、手術操作的影響以及血流動力學不穩定等因素，手術期間是腎臟遭受缺血打擊的高峰時期。腎臟極為特殊的血管結構，使其受缺血性打擊較其它重要器官發生早。近年來，隨著外科手術數量的提升，術后各種并發癥的發生概率也隨之增加。外科手術相關的急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的發生率占醫院獲得性AKI的18%～47%。圍手術期是AKI最常見的發病期。故圍手術期AKI成為近年來關注的熱點。

1 手術相關AKI的流行病學

1.1 AKI概念的演變 腎是人體的重要器官，對維持機體的水、電解質、酸堿平衡及維持內環境的相對穩定起著重要的作用。回顧歷史，40多年來，腎病學家一直將腎功能降低分為急性腎功能衰竭(acute renal failure，ARF)和慢性腎功能衰竭兩大癥候[1]。傳統的ARF是指由于各種原因引起的腎功能在短時間內突然下降而出現的氮質廢物潴留和尿量減少綜合征。2005年，阿姆斯特丹國際研討會首次提及AKI，并對AKI進行了明確定義：AKI是指不超過3個月的腎臟功能或結構方面的異常。包括血、尿、組織檢測或影像學方面的腎損傷標志物的異常[2]。它是一組臨床常見的原發或繼發性急性腎功能受損的疾病，是對既往概念急性腎功能不全(acute renal insufficiency，ARI)或ARF的替代和擴展。2012年1月KDIGO公布AKI指南，AKI被定義為以下情況之一：48小時內Scr升高超過26.5 μmol/L(0.3 mg/dl)；或Scr升高超過基線1.5倍——確認或推測7天內發生；或尿量<0.5 ml/(kg·h)，且持續6小時以上(單用尿量改變作為判斷標準時，需要除外尿路梗阻及其它導致尿量減少的原因)，還公布了AKI分期標準[3]。

國際腎臟病和急救醫學界趨向將ARF改稱為AKI的基本出發點是將對這一綜合征的臨床診斷提前，不要等到腎衰竭時才承認它的存在，要在GFR開始下降、甚至腎臟有損傷(組織學、生物標志物改變)而GFR尚正常的階段將之識別、及早干預，這對早期的診斷、治療和降低病死率具有積極意義。

1.2 手術相關AKI的發生率和死亡率 AKI是一種具有多種可能病因和臨床癥狀的復雜臨床綜合征。在歐美國家，住院患者 AKI 的發生率為3%～5%；ICU中 AKI的發生率為10.8%～67%，死亡風險增加 4～16倍[4]。上海各醫院近10年的統計數據，因AKI診斷標準不同，其占同期住院比例為0.28%～3.19%，病死率為1.5%～41.9%。圍手術期麻醉和手術與腎功能密切相關，這使在許多手術科室中，AKI的發生率以及腎損傷后的病死率均較高。解放軍總醫院于2014年開展了全國多中心住院患者前瞻性流行病學研究，發現并發心肺疾病、外科手術的開展以及利尿劑的過度使用是我國腎前性AKI發生的主要特點。在外科手術中，以心臟手術相關性AKI的發生率最高，根據手術類型的不同，可低至5%，高達45%，通常接近30%[5]。AKI是心臟手術病死率的獨立危險因素，僅僅是SCr輕度的升高(26.5 mmol/L)也會顯著延長住院時間和病死率；而隨著AKI程度的加重，慢性腎臟疾病和終末期腎病的發生以及遠期病死率均隨之升高；在術后血肌酐升高超過基線水平兩倍的患者，死亡風險增加2～5倍[6]。

2 圍手術期影響腎功能的因素

2.1 術前危險因素 高齡、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、心功能衰竭、心臟手術病史、慢性腎臟病、外周血管病史、電解質紊亂、有效循環血量不足、低蛋白血癥、低血壓、惡性腫瘤、腎毒性藥物。

2.2 術中危險因素 麻醉藥品、血流動力學不穩定、血成分破壞微血栓形成、有效循環血流不足、橫紋肌溶解綜合征、缺氧腎組織水腫、血管造影劑的使用。

2.3 術后危險因素 心血管疾病并發癥、心臟術后低心排、膿毒血癥、腎血管痙攣、稀釋性利尿作用、腎毒性藥物、器官移植后。

3 術前AKI的風險評估

3.1 臨床預測模型 很多術前因素與術后發生AKI相關，術前評估有助于選擇手術時機及方式、采取預防措施。目前獲得廣泛接受的預測患者是否有接受連續腎臟替代治療(renal replacement therapy，RRT)風險的評分系統主要有3個：克利夫蘭醫療中心在33217例心臟外科患者數據資料基礎上開發的Cleveland評分；基于美國國家胸外科醫師協會心臟外科數據庫中近450000例冠狀動脈旁路移植手術(coronary artery bypass grafting，CABG)患者開發出的Mehta評分；多倫多總醫院10751例患者基礎上開發的簡化腎臟指數(simplified renal index，SRI)，即SRI評分。Englberger等收集了Mayo醫療中心12096例在體外循環下行心臟手術的患者，發現在這3種模型中，Cleveland評分具有對術后RRT風險的最佳預測價值，并且可以擴展至預測術后發生嚴重AKI，即SCr升高超過2倍基線水平[7]。

3.2 生物標志物 許多生物標志物的檢測有助于預測手術患者AKI的風險。近期發布的包含1139例成人心臟手術患者的多中心前瞻性試驗(TRIBE-AKI試驗)，比較了幾種目前臨床廣泛應用以及實驗研究熱點的生物標志物，發現術前基礎腦利鈉肽(brain natriuretic polypeptide，BNP)和半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C)水平預測術后AKI風險優于SCr和eGFR。隨著基線BNP和cystatin C水平的升高，術后發生輕度AKI的風險增加1.87和1.9倍，發生重度AKI的風險增加3.17和4.8倍[8，9]。

4 AKI的早期診斷

由于目前沒有特異性治療措施可以逆轉AKI，所以早期的識別和管理至關重要。實際上，識別處于AKI風險或有前期臨床表現的AKI患者，比已經確診為AKI患者有更好的臨床結局。血肌酐和尿量是目前唯一可靠的檢測指標，這兩個指標也是目前AKI分期的依據。但是，血肌酐并非一個敏感的指標，而且從血肌酐代謝與分布的生理學來看，血肌酐不僅反映GFR，還受到其分布及排泌等綜合作用的影響。尿量更易受到容量狀態、藥物等非腎性因素影響。臨床需要更敏感的AKI早期診斷標記物，近年來已發現一些標志物，簡單介紹如下。

4.1 腎損傷分子-1(kidney injury molecule，KIM-1) KIM-1是Ichimura等在缺血-再灌注大鼠腎細胞中發現的一種新的I型跨膜糖蛋白，其在損傷后腎近曲小管上皮細胞中表達顯著增加，而在正常腎組織中表達甚微，提示與腎損傷密切相關。KIM-1是腎損傷的信號分子，參與腎小管再生，吞噬凋亡細胞和調節免疫反應，其細胞外域斷裂產物可排入尿中，因此可通過檢測尿KIM-1 間接反應腎損傷的情況。已報道的動物實驗證實，相比于血清肌酐，KIM-1 能更早期預測腎臟近端小管的損傷[10]。

4.2 中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL) NGAL是1993年Kjeldsen等研究中性粒細胞時發現的一種共價結合在中性粒細胞明膠酶B的脂蛋白，低表達于人體大多數組織如腎臟、肺、胃、腸、前列腺等。當腎臟發生缺血損傷或毒素損傷腎小管時，NGAL在近端小管上皮細胞中高表達。有報道NGAL診斷AKI的敏感度為90%、特異度為99.5%[11]。Haase等[12]在最近的一項納入了多中心的前瞻性試驗結果的綜合分析中發現，即使是術后不伴有SCr升高的患者，當伴有NGAL升高時，比無NGAL升高的患者使用RRT的風險增加了16.4倍，且顯著延長了ICU停留及住院時間。

4.3 白細胞介素-18(interleukin-18，IL-18) 這是一種主要由巨噬細胞分泌的促炎因子，IL-1超家族成員，可介導缺血性急性腎小管壞死，對預測AKI敏感性略差，但特異性很高，在術后4、12及24 h的預測準確率分別為61%、75%及73%[13]。

4.4 半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C(cystatin C，CysC) CysC是1984年從血清中分離出來的一種非糖基化的橢圓形小分子蛋白，是一種新型的半胱氨酸蛋白酶抑制劑，無組織特異性。CysC不受體重、性別、炎癥、飲食、肝臟疾病等因素影響，受年齡影響也甚微。循環中的CysC 僅由腎臟清除，因此，其血清CysC 濃度主要由腎小球濾過率決定。有研究報道血清CysC與GFR呈負相關，發生AKI時，血清CysC水平升高較Scr提前(2.22±1.43)d[14]。

4.5 肝型脂肪酸結合蛋白(1iver-type fatty acid-binding protein，L-FABP) 這是一類在腎臟表達的細胞內運輸蛋白，是載脂蛋白超家族成員，通過細胞的內噬作用在近曲小管被重吸收，維持細胞內脂肪酸穩態。Matsui等[15]發現尿L-FABP濃度預測體外循環后AKI的準確度為81%，敏感度71%。

5 圍手術期AKI的防治

5.1 防治策略 圍手術期麻醉、手術與腎功能相互影響，這主要與患者術前病理生理狀態、麻醉藥物與方法、術中對機體內環境的調整、手術創傷和機體應激反應等有密切的關系。圍手術期即時評估腎功能，根據腎功能狀況，結合患者手術損傷程度和并發癥，權衡疾病相關風險與治療相關風險的利弊，制定麻醉、手術及液體治療方案，探索圍手術期AKI的最佳診治窗口，對提高AKI的人/腎存活率至關重要。根據腎功能情況，選擇麻醉方式和控制麻醉劑的劑量、慎重選擇手術模式、盡量維持機體內環境的穩定，保護腎功能。尿毒癥期患者，除腎臟外其他系統也常有明顯損傷，麻醉危險性較大，圍術期處理較困難，因此不宜擴大手術范圍，力求手術簡單、盡量縮短手術時間，以減少組織損傷和感染引起慢性腎衰竭基礎上的AKI。

5.2 制定分層治療的靶目標 KDIGO的AKI指南[16]推薦了針對AKI各期及高風險患者總的管理原則：高風險期以分析、化解危險因素為重點：盡可能停用所有腎毒性藥物；保證容量和灌注壓；考慮功能性的血流動力學檢測；監測血清肌酐和尿量；避免高糖血癥；考慮其它方法替代應用放射顯影劑的操作，進入AKI 1期盡可能用非創傷性的診斷方法；考慮應用創傷性的診療體系，進入AKI 2期應調整藥物劑量；考慮腎臟替代治療；考慮轉入IGU，進入AKI 3期盡可能避免在鎖骨下靜脈放置導管。指南重點指出如下方面：合理補液擴容利尿：①存在AKI風險或已經發生AKI的患者，在沒有失血性休克的證據時，建議使用等張晶體液而不是膠體液(白蛋白或淀粉類液體)作為擴張血容量的起始治療；②伴血管舒縮性休克時，建議AKI及高危者擴容補液聯用升壓藥；③高危患者圍手術期，建議采用標準的血流動力學和氧參數，以預防AKI進展。利尿劑的使用：①不建議應用利尿劑預防AKI；②除非存在容量超負荷，建議避免利尿劑應用；③不推薦應用利尿劑來增加尿量或延長RRT間期。其它藥物的使用：①不建議應用低劑量多巴胺來預防或治療AKI，它有可能降低腎灌注，導致心律失常，加重心肌、腸道缺血缺氧；②不建議應用心房利鈉肽來預防或治療AKI；③不建議使用重組人胰島素樣生長因子(rhIGF-1) 來預防或治療AKI。營養管理：①重癥患者血糖目標應控制在6.1～8.3 mmol/L；②AKI患者(包括各級)，建議能量攝入20～30 kcal/(kg·d)；③避免為延遲透析而限制患者蛋白攝入；④非高代謝、非透析AKI患者蛋白攝入0.8～1.0 g/(kg·d)；透析患者1.0～1.5 g/(kg·d)；高代謝及連續性腎臟替代治療(CRRT)患者可1.7 g/(kg·d)；⑤建議首選腸內營養。

5.3 血液凈化治療 如圍手術期患者急性腎損害進入衰竭期，因患者存在腎功能完全或部分恢復的可能性，加之病情復雜及臨床表現的多樣性和不穩定性，故不能按照慢性腎衰竭的透析指征。目前沒有充分的數據來確定AKI進行RRT的適宜時機。KDIGO指南指出：對于AKI開始治療的時機，不要僅用尿素氮和肌酐值來決定什么時候開始RRT，而需要考慮臨床表現、是否存在通過RRT治療改善疾病的狀態以及根據實驗室檢查的變化趨勢綜合確定。血液凈化治療目的不僅僅是替代腎功能，而是維護機體內穩態，為圍手術期綜合處置爭取時間和機會。

5.4 多科協作 值得注意的是AKI診治水平的進步需要多學科協作。當患者出現AKI時，相關科室醫務人員能重視該現象的發生并迅速做出反應，及時約請腎科醫生會診參與診治。多學科醫師參與共同討論，腎科醫生會診提供專科意見，盡量給予患者一個個體化的治療。

總之，對于圍手術期患者，盡早評估發生AKI危險因素，重視多學科協作，應從加強AKI預防、早發現和早治療的綜合措施人手，降低其發生率，減少其病死率。

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Prevention of acute kidney injury during the perioperative period

LIRong-shan1，3，LIJing2，3
(1.ShanxiProvincialPeople’sHospital，Taiyuan030012，China；2.DepartmentofNephrology，TheSecondAffiliatedHospital，ShanxiMedicalUniversity，Taiyuan030012，China；3.ShanxiInstituteofKidneyDisease，Taiyuan030012，China)

The perioperative period is a conmen stage of acute kidney injury (AKI).The incidence of AKI related to surgery is about 18%～47% of hospital acquired AKI.How to prevent the occurrence and develop the treatment to revise AKI has now become the focus and hotspots in nephrology research works.Up to now，there is no specific treatment to reverse AKI，so it is very important to prevent the occurrence of AKI and early identify AKI in the perioperative period.In this paper，we review the risk factors for renal function during perioperative period，biological markers of AKI，and treatment strategies for the disease.

Acute kidney injury；Perioperative period；Prevention

李榮山，男，博士，主任醫師，教授，博士生導師，國務院特殊津貼專家，首屆山西名醫，山西省腎臟病學會主任委員，中華腎臟病分會常委。主要研究方向：腎臟疾病臨床及研究。

R692

A

1672-6170(2017)02-0019-04

2016-12-23)