腎氧飽和度監測對非發紺型先天性心臟病術后急性腎損傷的臨床預測價值

李紅云 魏 嶸 李 佳 秦文俊 張儒舫 李小兵

心臟手術后急性腎損傷(cardiac surgery-associated acute kidney injury,CS-AKI)在兒童中常見,目前急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)的診斷標準以血清肌酐和尿量為依據,但血清肌酐的敏感度和特異性差,不僅受年齡、性別、種族、代謝、藥物及血容量的影響,且只有當腎小球濾過率下降50%時血清肌酐才顯著升高,因此無法診斷早期AKI[1,2]。近紅外光譜(near infrared spectroscopy,NIRS)可無創、連續、實時監測區域氧飽和度,不僅可以反映腎氧飽和度(renal oxygen saturation,RrSO2),還可以評估腎臟灌注的情況[3,4]。故本研究通過連續監測術中RrSO2來評估術中RrSO2對預測非發紺型先天性心臟病(congenital heart disease,CHD)術后AKI的可行性,并探討AKI發生的危險因素。

資料與方法

1.一般資料:回顧性分析于2020年1月～2021年6月在上海市兒童醫院體外循環(cardiopulmonary bypass, CPB)下行手術治療的非發紺型CHD患兒的臨床資料,本研究經上海市兒童醫院醫學倫理學委員會批準(倫理學審批號:2020R002-E01)。納入標準:①年齡<18歲;②ASA分級Ⅰ～Ⅲ級;③術前腎功能正常;排除標準:①有心臟手術史;②慢性腎病;③術前7天內使用造影劑、慶大霉素或萬古霉素等影響腎功能藥物的患兒。

2.研究方法:(1)麻醉與CPB方法:所有患兒入手術室后于靜脈麻醉誘導下行氣管插管,全身麻醉后開放橈動脈、頸內靜脈;術中吸入1%～2%七氟烷,舒芬太尼2μg/(kg·h)、羅庫溴銨1mg/(kg·h)持續泵注。CPB應用滾壓泵,膜式氧合器,采用醋酸鈉林格液、5%碳酸氫鈉、10%葡萄糖酸鈣、紅細胞懸液、肝素、血漿或羥乙基淀粉酶預充,激活全血凝固時間>480s后開始CPB,CPB期間平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)維持在40～60mmHg,術中常規超濾,停CPB后改良超濾。(2)監測方法:將多普勒超聲探頭放置在腋后線的肋間下部,在超聲引導下獲得腎臟的長軸圖像之后,測量腎臟深度(從皮膚表面到腎臟包膜的距離),在腎臟深度為4cm以內的情況下,將NIRS探頭傳感器覆蓋在右側腎臟,持續監測右側RrSO2。

3.觀察指標:記錄術前患兒的基本特征(性別、年齡、體重等),檢測生化特征(全血細胞計數和基線血清肌酐水平);術中連續監測RrSO2,記錄麻醉開始時(T1)、手術開始5min(T2)、CPB開始5min(T3)、CPB開始20min(T4)、主動脈開放5min(T5)、CPB結束時(T6)的RrSO2、MAP、動脈血氣分析等,同時記錄CPB時間、主動脈阻斷時間,將T1時間數據設為基礎值;檢測并記錄術后6、24、48h血清肌酐值。根據2012年KDIGO工作組對AKI定義進行腎臟損傷評估[5]。

結 果

1.臨床資料比較:共納入非發紺型CHD患兒86例,其中男患兒45例,女患兒41例,術后20例患兒發生了AKI,其中1期15例,2期5例,AKI發生率為23.26%,AKI組患兒均無需透析治療。兩組患兒年齡、體重比較,差異有統計學意義(P<0.05),而性別、CPB時間、主動脈阻斷時間、基礎RrSO2、基礎MAP、基礎血細胞比容(hematocrit,Hct)、基礎乳酸(lactate,Lac)、基礎動脈氧分壓(partial pressure of oxygen,PO2)、手術類型比較,差異均無統計學意義(P均>0.05,表1)。

表1 兩組患兒相關臨床資料的比較

2.AKI發生單因素分析:所有患兒T1～T4時RrSO2逐漸下降,T6較T5時RrSO2上升,在整個CPB期間,RrSO2始終低于基線水平(T1時);兩組RrSO2各時間點比較,差異均無統計學意義(P均>0.05)。隨著CPB的進行,回心血量逐漸增多,兩組Hct各時間點比較,差異均無統計學意義(P均>0.05)。在整個麻醉階段AKI組均低于非AKI組;CPB開始后兩組MAP均逐漸下降,且在T4、T5時差異有統計學意義(P=0.037,P=0.006),CPB結束后兩組MAP又逐漸上升,T6時差異無統計學意義(P>0.05)。除了基礎Lac值,其余各時間點AKI組均高于非AKI組,且T6時兩組比較,差異有統計學意義(P=0.031)。除了基礎PO2值,其余各時間點AKI組均高于非AKI組,且T6時PO2比較,差異有統計學意義(P=0.040),詳見圖1。

圖1 非發紺型先天性心臟病術后發生AKI的相關因素分析

3.AKI發生危險因素分析:將單因素分析中P<0.05的指標納入多因素Logistic回歸分析顯示,年齡(OR =0.877,95% CI:0.771～0.998,P=0.046)、體重(OR =1.562,95% CI:1.010～2.416,P=0.045)、T6時Lac(OR =3.178,95% CI:1.117～9.036,P=0.030)與術后AKI發生獨立相關,詳見表2。

表2 非發紺型先天性心臟病術后發生AKI的危險因素分析

討 論

CHD患兒由于腎功能發育不成熟、肺血增多和體循環灌注不足等病理生理特點,更容易發生CS-AKI,根據不同的標準,CS-AKI的發生率為20%～60%[6～9],本研究中非發紺型CHD患兒術后AKI的發生率為23.26%,與既往報道相似。AKI的發生會增加患者的ICU住院天數及總的住院天數,可能會增加患者的醫療費用[10]。但目前早期AKI診斷較難,因此開發新的、更有效的策略來預防和減少AKI,從而降低相關的發生率和病死率至關重要[11]。有文獻表明,RrSO2可以實時反映局部腎組織氧合,可作為反映腎臟氧供需狀態的指標,且NIRS可實時監測術中RrSO2,具有無創、操作簡單,反應靈敏、迅速等特點[12]。

本研究對象均為兒童,在麻醉誘導前沒有獲得NIRS測量,故采用麻醉誘導后(T1時)的數據作為基線值。對所有患兒,在建立CPB時,對心臟操作、動脈和靜脈插管及CPB剛開始期間生命體征不穩定,RrSO2逐漸下降,在CBP平穩至結束CPB期間患兒生命體征逐漸穩定,RrSO2逐漸上升,但在整個CPB 期間,RrSO2始終低于基線水平。Choi等[13]研究顯示,RrSO2從CBP開始時逐步下降后恢復至基線水平,然后再緩慢下降;這個過程與本研究中稍有不同,這可能與本研究采用了時間點的RrSO2值而Choi等采用了時間段內的平均值有關。

目前將NIRS監測作為減少不良事件的方法仍缺乏明確的證據,既往的研究結果相互矛盾[14]。本研究中各時間點RrSO2值的變化對術后AKI發生均無明顯影響,這與之前一些研究結果一致。一項關于嬰兒主動脈弓修復手術的研究表明,無論術后72h內是否發生AKI,兩組患兒術中RrSO2比較,差異均無統計學意義[15]。另一項關于小兒肝移植術后AKI與RrSO2監測的文章表明在接受肝臟移植術的肝衰竭兒童中,術前RrSO2下降與術后AKI相關,而術中RrSO2的變化與術后AKI的發生并不相關[16]。也有研究肯定了RrSO2監測對術后不良結果的預測效果,Joffe等[6]研究表明,基線(CPB前)RrSO2較低時,發生AKI的風險降低;而CPB期間較高的平均RrSO2會使AKI的風險增加;Joffe等的研究監測的是CPB前、中、后的RrSO2值,與本研究所取的時間點不完全相同。Ruf等[17]的研究納入低年齡(<12月齡)、低體重(<10kg)的CHD患兒,結果表明與未發生AKI的嬰兒比較,發生AKI的嬰兒術中RrSO2值更低,低RrSO2值持續時間更長。

Saito等[18]研究顯示,術前RrSO2值對包括術后需要腎臟替代治療或體外膜肺氧合支持及30天病死率在內的不良預后有很好的預測作用,特別是在非發紺型患者中,RrSO2值能更好地預測不良結果。Saito等[18]研究中不良預后定義與本研究中術后急性AKI的定義是不同的,存在實驗誤差。Ortega-Loubon等[19]研究表明,成人術后監測RrSO2可預測心臟手術后AKI的發生,而成人與兒童的生理結構存在差異,結果也可能會有不同。針對目前這些研究的不同結果,考慮這可能與不同研究所選取的研究對象、術中監測所選取的時間點或時間段內的數值以及預后定義不同有關。

綜上所述,本研究非發紺型CHD患兒AKI發生率為23.26%;發生AKI的主要危險因素為年齡、體重、CPB結束時的乳酸值等;在非發紺型CHD手術的患兒中,AKI組和非AKI組術中各時間點RrSO2并無差異,尚需要進一步研究術中RrSO2變化預測術后AKI的可行性。