急性A型主動脈夾層的累及特性與術后重度急性腎損傷的關系

趙明明 郭子健 孫雨薇 張宏凱 李宇 金沐 程衛平

急性A型主動脈夾層(acute stanford type A aortic dissection，AAAD)發病率為 5～10/10 萬，臨床表現危重且緊急，死亡率高[1]，此類患者如不進行治療病死率可達30%[2]。急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是AAAD的常見并發癥之一，發生率為20%～67%[3-4]，遠高于心臟外科的其他手術，其中2%～8%的患者需要連續腎臟替代療法(continuous renal replacement therapy，CRRT)[5-7]， 重度 AKI的患者住院死亡率明顯增加，進行腎臟替代治療患者短期死亡率可高達64%[8]，遠期死亡率較非AKI的患者也明顯增加，AKI患者ICU住院時間更長，醫療花費也更高[9-10]。近些年，很少有研究關注影像學的特性對術后重度AKI的影響，本研究的目的是探討AAAD術后發生重度AKI的圍術期危險因素，為圍術期預防急性腎損傷提供影像學證據。

資料與方法

1.研究對象 收集2015年1月至2019年1月期間，于北京安貞醫院行手術治療的AAAD患者為研究對象。(1)納入標準：①年齡18～80歲；②術前保存完整的主動脈CTA影像學資料并診斷為Standford A型急性主動脈夾層的患者；③發病到手術時間＜14 d。(2)排除標準：①既往有腎功能異常、術前需要血液透析的患者；②曾行心血管或泌尿系統的手術患者；③圍術期肌酐值缺失以及相關臨床資料不完整的病例。

2.AKI的診斷標準 AKI診斷標準是根據2015年KDIGO制定的標準和分類(表1)，本研究將患者入院時血肌酐濃度作為基線值，術后7 d內肌酐峰值為肌酐升高值，進行AKI分期。

表1 KDIGO制定的急性腎損傷分期標準

3.數據收集 收集患者基本資料、既往史、實驗室檢查、影像學檢查結果。術前實驗室指標收集以入手術室前最后一次檢查結果為準，術后實驗室指標收集以出手術室后第一次檢查結果為準。

4.主動脈CTA重建圖像分析 由擅長血管疾病診斷工作的高級職稱影像科醫生進行觀察測量，①通過重建主動脈CTA圖像，選取升主動脈平面(選擇竇管交界以上2 cm左右)，胸主動脈平面(選擇平主動脈瓣環水平)，膈水平面，腹腔干水平面對真腔弧度，假腔弧度長度測量，計算假腔長度/主動脈周長×100%，取其四個平面的平均值評估假腔撕裂的大小。測量腎動脈平面真腔弧度和假腔弧度長度，計算假腔長度/主動脈周長×100%評估腎動脈假腔的大小。測量真腔弧度長度和假腔弧度長度的可行性在于避免了內膜片隨心動周期的擺動對測量假腔和真腔面積大小的影響(圖1)。②測量雙側腎動脈，雙側髂動脈的受累情況，對血管受累程度進行分級：“1級”是指該分支血管無受累或血管起始端少量假腔供血，“2級”是指該分支血管由真假腔供血，“3級”是指該分支血管完全由假腔供血(圖2)。③測量主動脈長度，主動脈夾層累及長度。④假腔內是否有血栓。⑤雙腎是否低灌注。

圖1 夾層假腔撕裂大小計算的圖示

圖2 血管累及程度的劃分

5.統計學方法 采用SPSS20.0統計學軟件進行分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示，比較采用t檢驗或方差分析，非正態分布資料采用中位數(M)及四分位數間距(P25，P75)表示，組間比較采用非參數檢驗或作對數轉進行換后進行分析。計數資料以例數(構成比)表示，比較采用χ2檢驗或Fisher’s確切概率檢驗。采用ROC曲線下面積評價AAAD術后重度AKI模型的預測能力。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.研究對象分組及基線特征 納入研究的174例患者平均年齡為49歲(18～68歲)，其中133例(76.4%)為男性患者，術后7 d內，共101例患者發生了 AKI。根據 KDIGO標準，AKI 1期 51例(29.3%)，AKI 2期例18例(10.3%)，AKI 3期 32例(18.4%)。其中15例(8.6%)需要進行連續腎臟替代治療。

2.臨床資料單因素分析結果 術前肌紅蛋白、術后肌紅蛋白、術前肌鈣蛋白、術后PLT計數、術中輸注血漿量，術后24 h引流量、術后24 h PLT輸注量、股動脈插管，差異有統計學意義(P＜0.05，表2～3)。

3.CTA基線特征單因素分析結果 術前腎臟低灌注、腎動脈假腔比例、雙側腎動脈累及程度、雙側髂動脈累及程度差異有統計學意義(P＜0.05，表4)

4.多因素Logistic回歸分析 術前肌紅蛋白、術中輸注血漿量、術前腎臟低灌注、股動脈插管、雙側腎動脈累及程度是術后重度AKI的危險因素(表5)。發生重度AKI的ROC曲線下面積為0.853，95%CI：0.768～0.939。

5.重度AKI患者的預后轉歸 重度AKI組機械通氣時間(P＜0.001)、ICU 停留時間(P＜0.001)、住院時程(P＝0.009)、死亡率(P＝0.025)、CRRT(P＜0.001)均高于非重度AKI組，出院生活質量評分低于非重度AKI組(P＝0.001)，術后并發癥發生率重度AKI組明顯高于非重度AKI組，包括：呼吸系統并發癥(62.5%vs.35.2%，P＝0.004)、消化系統并發癥(34.4%vs.12.0%，P＝0.002)、神經系統并發癥(18.8%vs.6.3%，P＝0.006，表6)。

表2 兩組臨床資料單因素分析[±s，n(%)，M(QR)]

表2 兩組臨床資料單因素分析[±s，n(%)，M(QR)]

項目 非重度AKI組(n＝142) 重度AKI組(n＝32) P值男性108(76.2) 25(78.1) 0.803年齡/歲 48.0±10.0 51.2±8.8 0.102身高/cm 172.0(166.7，175.0) 170.0(165.0，175.0) 0.360體質量/Kg 75.0(70.0，81.3) 72.0(65.0，83.5) 0.241 BMI/(kg/m2) 26.0(23.4，27.9) 24.4(22.5，28.1) 0.080高血壓史 92(67.8) 22(68.8) 0.670心包積液 23(16.2) 9(28.1) 0.116主動脈瓣反流 106(74.7) 28(87.5) 0.119術前 LVEF/% 62.0(59.0，66.0) 61.0(56.0，65.0) 0.515 LVEDV/mm 49.0(46.0，54.0) 51.0(45.0，53.8) 0.855術后 LVEF/% 58.5(54.0，61.0) 57.0(53.5，60.8) 0.546術前化驗檢查MSC 計數/(109/L) 11.5±3.7 11.0±3.4 0.488 PCT 計數/(109/L) 184.0(151.0，222.3) 172.5(119.0，206.5) 0.087單核細胞計數/(109/L) 0.6(0.4，0.8) 0.6(0.5，0.9) 0.332中性粒細胞計數/(109/L) 9.5(7.5，11.8) 8.9(7.5，11.1) 0.470肌紅蛋白/(ng/mL) 33.7(20.6，64.1) 73.5(50.8，258.7) ＜0.001凝血酶原時間/s 12.1(11.5，12.9) 12.4(11.8，12.9) 0.136凝血酶原活動度/% 88.0(80.0，96.0) 86.5(80.5，89.8) 0.174國際標準化比 1.1(1.0，1.2) 1.1(1.1，1.2) 0.138活化部分凝血活酶/S 29.3(27.1，31.7) 30.3(28.3，34.2) 0.570纖維蛋白原濃度/(g/L) 2.5(1.9，3.8) 2.9(1.8，4.1) 0.514 D-二聚體定量/(ng/L) 2309.0(885.3，3302.0) 2111.5(969.0，12297.5) 0.560纖維蛋白降解產物/(μg/L) 26.7(8.9，58.5) 18.5(9.5，52.1) 0.448肌鈣蛋白/(μg/L) 0.01(0.01，0.03) 0.08(0.01，0.67) ＜0.001術后化驗檢查WBC 計數/(109/L) 10.5(7.6，13.3) 9.4(6.3，11.6) 0.172 PCT 計數/(109/L) 83.5(54.0，121.0) 65.0(42.2，94.0) 0.040單核細胞計數/(109/L) 0.7(0.4，1.1) 0.6(0.2，1.0) 0.088中性粒細胞計數/(109/L) 9.9(7.1，13.1) 9.5(6.8，11.1) 0.324肌紅蛋白/(μg/L) 462.9(277.0，856.2) 952.7(420.8，1985.0) 0.002乳酸/(mmol/L) 3.5(2.1，5.4) 4.4(2.1，8) 0.620凝血酶原時間/s 13.6(12.5，14.8) 13.5(12.0，14.7) 0.555凝血酶原活動度/% 75.5(65.0，84.0) 79.0(67.3，90.0) 0.228國際標準化比值 1.2(1.1，1.4) 1.2(1.1，1.4) 0.171活化部分凝血活酶/S 31.8(28.8，37.1) 35.2(30.7，37.6) 0.069纖維蛋白原濃度/(g/L) 2.7(2.1，3.5) 2.6(2.1，3.1) 0.348 D-dimer/(ng/L) 1990.0(1274.0，2727.0) 2011.5(1008.0，2826.0) 0.765纖維蛋白降解產物/(μg/L) 27.0(17.3，37.6) 20.7(14.1，43.2) 0.555肌鈣蛋白/(μg/L) 4.4(3.2，8.1) 5.2(3.4，9.4) 0.469

表3 兩組術中臨床資料比較[±s，n(%)，M(QR)]

表3 兩組術中臨床資料比較[±s，n(%)，M(QR)]

項目 非重度AKI組(n＝142) 重度AKI組(n＝32) P值手術時間/h 8.0(7.0，8.0) 8.0(7.3，9.0) 0.059轉機時間/min 199.7±38.7 212.1±46.3 0.117阻斷時間/min 109.5(90.8，132.0) 118.5(99.3，143.0) 0.112低流量時間/min 22.0(18.0，28.0) 23.5(18.3，30.0) 0.293股動脈插管 34(23.9) 17(53.1) 0.001術中尿量/mL 1800.0(1200.0，2200.0) 1700.0(850.0，2000.0) 0.103術中輸液量/mL 2400.0(1875.0，2825.0) 2500.0(2000.0，2975.0) 0.162術中輸注血漿量/mL 0.0(0.0，400.0) 400.0(0.0，800.0) 0.001術中輸注紅細胞量/U 0.0(0.0，4.0) 2.0(0.0，4.0) 0.077術中輸注血小板量/U 0.2±0.5 0.2±0.7 0.373術后 24 h 輸液量/mL 2790.0(2100.0，3410.0) 2080.0(2080.0，3461.3) 0.972術后 24 h 引流量/mL 600.0(365.0，900.0) 780.0(492.5，1325.0) 0.044術后24 h輸注血漿量/mL 103.5±235.3 134.4±245.8 0.393術后24 h輸注紅細胞量/U 0.0(0.0，2.0) 1.0(0.0，4.0) 0.057術后24 h輸注血小板量/U 0.1±0.3 0.3±0.7 0.002

表4 兩組術前影像學資料比較[n(%)，M(QR)]

討 論

急性腎損傷是AAAD術后最常見并發癥之一，急性A型夾層手術所致AKI患者的病死率為15%～30%，是未發生AKI患者的10～20倍。患者的病死率與其分期密切相關，AKI 3期患者的長期生存率顯著降低[11]，需要腎臟替代治療者往往病死率更高。本研究發現58.0%的患者術后發生急性AKI，重度AKI發生率為18.3%，其中死亡率為15.6%，重度急性腎損傷的患者有較長的ICU和住院時長，與以前的研究結果一致[12-13]。

本研究的創新性在于我們用主動脈夾層撕裂長度、夾層假腔撕裂大小、腎動脈假腔的大小和腎動脈累及程度綜合評判主動脈夾層的累及特性對術后急性重度腎損傷的影響，我們通過重建主動脈CTA圖像，選取升主動脈平面，胸主動脈平面，膈水平面，腹腔干水平面，腎動脈水平面對真腔弧度，假腔弧度長度進行測量，計算假腔長度/主動脈周長×100%評估假腔撕裂的程度，我們通過測量真腔弧度長度和假腔弧度長度，這樣避免了內膜片隨心動周期的擺動對測量真假腔面積的影響。我們通過對腎動脈累及程度進行量化和計算腎動脈假腔的大小綜合評估腎動脈累及的嚴重程度。盡管主動脈夾層的DeBakey分類和Stanford分類普遍應用，但它是定性的分類，而不是定量的分類。Kurabayashi等[14]研究通過計算主動脈假腔的容積占整個主動脈容積來評估夾層的撕裂程度。Zhang研究[15]計算假腔的體積占體表面積評估夾層的撕裂程度。Wang等[16]僅僅將腎動脈受累分成了單側和雙側腎動脈累及，并未把腎動脈累及程度進行量化。

研究結果發現影響重度AKI的危險因素有：術前肌紅蛋白、術中輸注血漿量、術前腎臟低灌注、股動脈插管、雙側腎動脈累及程度。

主動脈夾層的延展可能累及一側或兩側腎動脈引起腎缺血，腎缺血和再灌注損傷是AKI的常見原因，我們研究發現：術前腎臟低灌注，腎動脈血管累及程度是發生重度AKI的危險因素，這與 Wang等[16]研究結果一致。腎動脈受累會引起腎臟血流灌注量減少、腎小球濾過減少。也可能由于腎動脈受累激活了腎素一血管緊張素一醛固酮系統致使血壓升高，導致假腔持續擴張，腎臟血流進一步減少，導致了腎臟組織細胞氧氣、營養輸送障礙，局部組織氧供需不平衡，由于這種不平衡，管狀上皮細胞受損，嚴重者可出現細胞凋亡和壞死，進而導致AKI的發生。

表5 AAAD患者術后并發重度AKI二元Logistic回歸分析結果

表6 AAAD患者術后并發重度AKI轉歸情況[n(%)，M(QR)]

我們研究發現股動脈插管增加了術后AKI的發生率，這與Yusuke1等[11，17]研究一致，原因可能為通過股動脈插管導致逆行灌注加劇了撕裂內膜片的損傷，以前的研究報道腎動脈插管增加了內臟低灌注的發生率[18]，均導致了腎臟灌注不良。

由于主動脈夾層手術操作復雜，吻合難度高，導致術后止血困難，被迫增加了手術時間，增加了輸血量。我們研究發現術中血漿輸注量是術后重度AKI的危險因素。有研究表明：圍術期使用異體血制品可顯著增加心臟術后AKI以及血液透析治療的發生率[7，19]。可能是因為輸注血漿后血漿內的生物活性物質如組胺、蛋白、纖溶酶原抑制劑增加免疫應答，導致了急性腎衰竭[20]。

術前肌紅蛋白升高是術后重度急性腎損傷的危險因素，目前較為公認的觀點：①肌紅蛋白管型阻塞腎小管：肌紅蛋白經過腎小球濾過[21]，腎小管內肌紅蛋白濃度升高，超過腎臟排泄的閾值，形成管型阻塞腎小管，引起管腔內壓力增高從而阻礙腎小球的濾過。②肌紅蛋白的直接腎毒性：尿液酸性環境下，肌紅蛋白分解為珠蛋白和亞鐵血紅素，后者可誘發氧自由基的形成，二價鐵離子血紅素在脂質過氧化酶的作用下氧化為三價鐵離子，血紅素其通過氧化還原作用能夠發揮極強的誘導脂質過氧化反應，對腎臟造成很強的氧化損傷[22-23]。

總之，本研究是一個單中心回顧性研究，研究結果是否與其他研究中心一致，尚需要大樣本、前瞻性、多中心研究證實。AKI在AAAD患者中發病率高，死亡率高，本研究重在探討術后重度急性腎損傷與AAAD的累及特性之間的關系，與既往研究相比，為AAAD患者并發重度AKI提供了影像學證據。