超聲評價CABG與OPCAB術后腎段動脈及葉間動脈RI改變特點

劉 慧，付 勇，李明星，羅志建，于風旭，鄧明彬

（西南醫科大學附屬醫院，四川 瀘州 646000）

冠心病已成為威脅人類的重要疾病之一，目前較常采用的手術方式是體外循環下冠狀動脈旁路移植術（Coronary artery bypass grafting，CABG）及非體外循環心臟跳動下冠狀動脈旁路移植術 （Offpump coronary artery bypass，OPCAB）。 CABG 術后可能導致5%的患者出現急性腎損傷（Acute kidney injury，AKI），有報道稱1.5%～4.0%的患者最終發展為急性腎功能衰竭需要透析，其死亡率高達45%[1]。一項全國性研究表明，接受CABG的患者術后發生AKI的風險增加，短期生存率更低，長期的腎功能情況有待研究[2]。前期研究發現，彩色多普勒超聲測量腎動脈阻力指數 （Resistance index，RI） 對于預防CABG術后AKI的早期發現具有指導作用[3]，因此，本課題運用彩色多普勒血流顯像 （Color Doppler flow imaging，CDFI）技術測量腎段動脈及腎葉間動脈的血流RI，探討其在CABG和OPCAB術后早期改變特點，為冠脈搭橋術后預防和治療AKI提供新的評估方法。

1 材料與方法

1.1 實驗儀器

生化試劑（西門子試劑），Stockert SⅢ型體外循環機（德國），白洋X5型臺式離心機（北京），ALOKA-prosound α7型彩色多普勒超聲儀（美國），全自動生化分析儀（西門子ADVIA2400，德國），麻醉呼吸機（德爾格，德國）等。

本研究通過西南醫科大學附屬醫院倫理委員會批準。

1.2 基本資料

選取在西南醫科大學附屬醫院胸心外科進行冠狀動脈搭橋手術的患者共20例，其中男8例，女12例，所有患者的術前腎功能生化指標及腎形態結構均無異常；根據術中采用CABG和OPCAB手術方式不同，將患者分為CABG組（n=10）和OPCAB組（n=10），各組年齡、體質量、手術時間等一般資料見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.3 手術及術后治療

CABG組在體外循環支持下行冠脈搭橋術，OPCAB組冠脈固定器固定靶血管下行冠脈搭橋術，具體手術方法及術后治療方法參見報道[4]。

1.4 腎功能指標檢測

分別于術前麻醉開始前及術后1h、4h、16h、24h行血液標本采集，并對血漿標本進行腎功能指標尿素氮（Urea）、肌酐（Crea）檢測。

1.5 腎段動脈及腎葉間動脈RI檢測

使用ALOKA-prosound α7彩色多普勒超聲診斷儀，探頭中心頻率為3.0 Hz，調整儀器設置，在實驗過程中保持聲束與血流方向夾角小于30°[5]。選擇一根腎段動脈及腎葉間動脈，測量3次左、右腎腎段動脈及腎葉間動脈RI后取平均值，所有超聲圖像存盤，并采用超聲儀器軟件系統進行圖像數據分析。所有對象均由同一人操作。術前腎段動脈、腎葉間動脈血流檢測見圖1，2。

1.6 統計方法

用SPSS Statistics 17.0統計軟件對數據進行統計分析，將左右腎動脈血流參數合并計算，取其均值代表每例患者的血流參數。數據均采用均數±標準差（±s）表示；兩組間比較采用 t檢驗，以 P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較

通過對兩組患者一般資料比較，兩組患者年齡、體質量差異不具有統計學意義；CABG組手術時間較OPCAB組長。

2.2 腎動脈RI比較

2.2.1 CABG組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較

通過對CABG組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較，腎段動脈術后1 h、4 h與術前相比較RI增高；腎葉間動脈術后各時間點與術前相比較RI增高，見表2，圖3。

表2 CABG組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較（n=10）

圖1 術前腎段動脈血流頻譜。 圖2 術前腎葉間動脈血流頻譜。Figure 1. The preop erative renal segmental artery spectrum. Figure 2. The preoperative renal interlobar artery spectrum.

2.2.2 OPCAB組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較

通過對OPCAB組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較，術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI未見明顯增高，見表3，圖4。

表3 OPCAB組術前與術后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較（n=10）

2.2.3 CABG組與OPCAB組兩組間術前與術后各時間點腎段動脈RI比較

通過對CABG組與OPCAB組比較，CABG組術后1 h、4 h腎段動脈RI較OPCAB組高，見表4。

2.2.4 CABG組與OPCAB組兩組間術前與術后各時間點腎葉間動脈RI比較

通過對CABG組與OPCAB組比較，CABG組術后各時間點腎葉間動脈RI較OPCAB組高，見表5。

表4 兩組間術前與術后各時間點腎段動脈RI比較（n=10）

表5 兩組間術前與術后各時間點腎葉間動脈RI比較（n=10）

2.3 腎功能的比較

通過比較CABG組、OPCAB組各時間點Urea、Crea，CABG組腎功能指標Crea在術后4 h與較術前明顯增高；OPCAB組各時間點Urea、Crea差異無統計學意義，見表6，7。

表6 CABG組各時間點腎功能指標Urea及Crea比較（n=10）

表7 OPCAB組術前與術后各時間點腎功能指標Urea及Crea比較

圖3 CABG術后1 h腎葉間動脈血流頻譜。 圖4 OPCAB術后4h腎段動脈血流頻譜。Figure 3. The renal interlobar artery spectrum at 1 h after CABG. Figure 4. The renal segmental artery spectrum at 4 h after OPCAB.

3 討論

CABG是長期以來心臟外科進行心肌再血管化的標準手術。體外循環由于其非搏動灌注或腎臟灌注不足；機體對體外循環系統中兒茶酚胺、炎癥因子、內皮素等的反應；微血栓、脂肪栓、氣栓、異物等阻塞腎小管，致腎濾過面積下降；紅細胞破壞、游離血紅蛋白增加等容易引起AKI的發生。OPCAB與傳統的冠脈搭橋術比較，理論上其不但避免了對患者實施體外循環，而且降低了手術時間，減少了血液丟失、心律失常等發生率，同時也減少了輸血ICU監護時間和相關心血管活性藥物的使用量[6-7]，明顯降低了AKI的發生。

腎動脈RI通過測量腎內動脈頻譜得到，可反映動脈某一橫斷面的順應性和血流彈性阻力，與腎間質改變有關，且不受掃查角度的影響，能較好地反映小血管的流量和腎血管床的阻力狀態，可以作為無創性評價腎血管阻力的標志[8]。到目前為止，腎動脈RI是一個對腎臟疾病研究最敏感的參數之一，能量化腎血漿流量的變化。對RI值進行批判性的研究則可發現腎葉間動脈水平的RI可以對不同腎病進行鑒別診斷[9]。腎動脈RI在評估慢性腎臟疾病的進展方面可以被視為一種預測腎功能惡化的指標[10]。Regolisti等[11]通過對60名行心臟手術患者的研究表明腎動脈RI反映了腎血管阻力，可以預測心臟手術后病人AKI的發展。

Singh等[12]通過對30名冠心病患者隨機分組進行CABG和OPCAB術后4 d的腎功能指標Crea進行比較分析，認為冠脈搭橋手術術后Crea升高均不明顯，但是Crea值的明顯升高只能是在腎小球濾過率小于50%時才出現，不能反映早期的腎損害。因此，在本研究中作者增加了測量CABG與OPCAB術后各時間點的腎段動脈及腎葉間動脈RI，比較兩種手術后RI改變的差異性及腎功能指標Crea和Urea的改變特點。通過研究CABG術后患者的腎段動脈及腎葉間動脈的RI發現，術后1 h、4 h的腎段動脈及術后所有時間點的腎葉間動脈的RI較術前明顯增加，表明腎葉間動脈對于腎血管的阻力改變更加敏感，Fiorini等[13]也認為臨床中腎葉間動脈RI的研究可以在腎臟疾病的病理生理學方面提供有用的信息，可以說明多普勒的改變是由于血管阻力的變化引起的。RI增高可能與體外循環時低溫、低灌注、各種細胞因子和炎性介質的介入引起靶器官產生損傷有關，同一時間點的腎功能指標Crea增高不明顯，這可能與Crea不能反映早期腎損害有關，既往研究認為CABG術后患者腎段動脈及腎主動脈RI與腎功能指標Crea呈正相關[3]。因此，Crea值在術后4 h有明顯增高，與我們既往的研究結果相符合，也說明了腎段動脈及腎葉間動脈RI對于診斷術后AKI有一定的指導作用。OPCAB術后通過測量各時間點腎段動脈及腎葉間動脈的RI發現，術后各個時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI與術前相比沒有統計學意義，術后各時間點的腎功能指標Crea和Urea與術前相比沒有統計學差異，由于腎動脈RI反映了腎血管阻力，因此，OPCAB術后的患者RI沒有明顯的升高，可能與OPCAB一般在常溫下施行，避免了低溫造成的不利影響有關；也可能與不阻斷主動脈，腎臟能夠保持持續的血供，避免了腎臟再灌注損傷有關。

Gazhonova等[14]認為腎葉間動脈RI閾值為0.65是腎功能惡化的最敏感指標[14]。CABG組術后腎葉間動脈RI均增高，RI值大于0.65，腎功能指標Crea也增高，更容易導致AKI的發生，而OPCAB組沒有血液在體外進行流通氧合的過程 這就從根本上避免了體外循環相關的炎癥反應及其損傷，并減少了凝血功能障礙、組織損傷等并發癥的出現，減少了AKI的發生。這與賈賓等[15]的研究結果顯示OPCAB術在改善心功能和降低體循環阻力方面更略勝一籌相符；也與王懷斌等[16]研究認為OPCAB對腎功能的影響小于CABG相一致；Shroyer等[17]通過對兩種手術方式術后5年的觀察，也發現OPCAB對腎功能損害的影響較CABG輕。

綜上所述，OPCAB對腎血流和腎功能的影響較CABG小，彩色多普勒超聲能較好地評價這一改變，能為術后早期AKI的預防和治療提供比較可靠的新的方法。