楊新衛(wèi)，郭林靜，李志英，任梅惠，張 涌，付 昱

急性腎功能不全（ARF）是心臟手術(shù)后的一類嚴重并發(fā)癥，其發(fā)生率為6%～19%。部分嚴重的ARF患者甚至需要血液透析支持，此類患者手術(shù)后30 d內(nèi)死亡率高達24%～70%。因此對造成ARF的危險因素進行早期干預，是減少此類并發(fā)癥發(fā)生以及逆轉(zhuǎn)不良結(jié)局的有效途徑。以往的研究發(fā)現(xiàn)，采用血液濃縮器祛除心臟手術(shù)體外循環(huán)（CPB）過程中患者體內(nèi)多余的水分，并能部分祛除手術(shù)過程中產(chǎn)生的炎性介質(zhì)。本研究通過在心臟瓣膜手術(shù)CPB期間使用血液濃縮器進行常規(guī)超濾和平衡超濾技術(shù)，觀察圍術(shù)期患者腎功能血液學指標的動態(tài)變化，探討綜合超濾技術(shù)對于減輕腎功能損害的可能性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2008年4月—2010年4月在我院實施的心臟手術(shù)CPB患者40例，入選標準為35歲～55歲患者，接受首次、擇期瓣膜置換或成形手術(shù)，手術(shù)類型包括二尖瓣置換、主動脈瓣膜置換或者同時實施二尖瓣、主動脈瓣膜置換手術(shù)。術(shù)前腎功能指標正常，不合并有糖尿病、高血壓等慢性疾患。獲得患者知情同意書后，將入選患者隨機分為實驗組和對照組，每組20例。實驗組在CPB開始阻斷升主動脈、血流動力學平穩(wěn)后即開始使用血液濃縮器進行常規(guī)超濾和平衡超濾，對照組不使用血液濃縮器進行超濾。兩組其他麻醉及CPB方法完全相同。

1.2 麻醉和CPB方法 患者術(shù)前常規(guī)肌肉注射嗎啡10 mg，必要時口服咪達唑侖7.5 mg。入手術(shù)室后建立外周靜脈通路，橈動脈穿刺行有創(chuàng)動脈壓力監(jiān)測，頸內(nèi)靜脈穿刺監(jiān)測中心靜脈壓。所有患者均采用氣管插管靜吸復合麻醉。麻醉誘導采用依托咪酯0.3 mg/kg～0.4 mg/kg，芬太尼5 g/kg～10 g/kg，維庫溴銨0.1 mg/kg～0.2 mg/kg，咪達唑侖0.02 mg/kg～0.05 mg/kg。麻醉維持采用0.8～1.5最低肺泡有效濃度（MAC）異氟烷吸入、微量泵靜脈注入丙泊酚和間斷靜脈注射芬太尼復合哌庫溴銨維持麻醉。CPB預充采用琥珀酰明膠1 000mL，乳酸林格氏液500mL，甘露醇250 mL。CPB裝置包括Stockert體外循環(huán)機、西京成人膜式人工肺，國產(chǎn)寧波成人動脈濾器。心肌保護采用4∶1含血停搏液灌注。實驗組采用Dideco成人血液濃縮器進行常規(guī)超濾和平衡超濾。兩組患者術(shù)中均采用淺低溫CPB管理，CPB灌注流量為2.2 L/（m2·min）～2.4 L/（m2·min），動脈血壓控制在50 mm Hg～80 mm Hg。常規(guī)監(jiān)測心電圖、脈搏血氧飽和度、呼氣末CO2、動脈壓力、中心靜脈壓、鼻咽溫度和直腸溫度，CPB中每間隔30 min～45 min進行血凝（ACT）和血氣分析檢測，記錄術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后尿量。

實驗組在CPB開始阻斷升主動脈灌注心肌停搏液后開始進行超濾，平衡超濾首先采用琥珀酰明膠進行液體補充，超過1 000 mL后改用勃脈力平衡液進行替代。

1.3 樣本采集及監(jiān)測指標 分別于CPB前（T1）、CPB 1 h（T2），CPB結(jié)束后5 min（T3）、2 h（T4）、12 h（T5）和24 h（T6）取血樣，采用全自動生化儀檢測不同時間點血清尿素氮（BUN）和肌酐（SCr）濃度，計算術(shù)后24 h內(nèi)生肌酐清除率（CCr）；不同時間點采集尿液標本，比色法測定n－乙酰－D氨基葡萄糖苷酶（NAG），ELISA法測定尿液中肌酐（UCr）濃度。采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測血清白細胞介素－6（IL－6）和腫瘤壞死因子（TNF）濃度，并行血液稀釋度校正。

1.4 統(tǒng)計學處理 統(tǒng)計軟件使用SPSS 13.0，連續(xù)性數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（±s），計數(shù)資料以百分比表示。組間比較，正態(tài)分布的連續(xù)性變量采用獨立樣本t檢驗，重復測量的方差分析用于分析不同時間點血清樣本的變化。計數(shù)資料采用χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般資料及圍術(shù)期資料比較 兩組患者一般資料與圍術(shù)期臨床資料比較差異無統(tǒng)計學意義，兩組未發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死及腦梗死，無圍術(shù)期死亡病例。詳見表1。

表1 兩組患者一般資料及圍術(shù)期資料比較

2.2 腎功能指標 術(shù)前兩組BUN、SCr以及尿NAG活性均處于正常范圍，CPB結(jié)束時有所升高，至術(shù)后2 h和12 h達到峰值，大部分患者于術(shù)后24 h基本恢復至術(shù)前水平。實驗組和對照組進行重復測量的方差分析，不同時間點和組別因素均對指標有顯著影響（P＜0.01）；實驗組血清BUN和SCr在T3、T4及T5時間點顯著低于對照組（P＜0.05）；尿NAG活性在T4及T5時間點顯著低于對照組（P＜0.05）。2例（10%）實驗組患者和4例（20%）對照組患者術(shù)后24 h的CCr監(jiān)測低于50mL/min，屬于急性腎功能損傷，1例（5%）實驗組和2例（10%）對照組患者術(shù)后需要血液透析支持，3例患者均在3 d后腎功能改善，順利撤除血液透析支持。詳見表2。

表2 不同時間點腎功能監(jiān)測指標結(jié)果（±s）

表2 不同時間點腎功能監(jiān)測指標結(jié)果（±s）

與對照組同一時間點比較，1）P＜0.05

T1 T2 T3 T4 T5 T6血清BUN（mmol/L） 實驗組 10.07±2.57 9.06±2.32 11.07±2.83 15.10±3.86 16.62±3.94項目 組別12.08±3.09對照組 9.51±2.48 8.63±2.21 16.21±3.481） 20.24±2.801） 21.47±5.781） 11.54±2.95血清SCr（μmol/L） 實驗組 81.56±19.53 73.40±17.58 89.72±21.49 122.34±29.30 146.81±35.16 96.28±23.27對照組 87.65±19.66 78.89±17.70 105.18±23.601） 149.01±33.431） 175.30±39.331） 116.73±29.301）尿 NAG活性（U/mmol） 實驗組 2.01±0.61 1.81±0.55 4.29±5.87 25.16±10.75 19.51±11.61 9.91±10.75對照組 1.94±0.59 1.85±0.56 8.99±13.01 42.32±16.531） 29.68±14.111） 14.50±14.34

2.3 血液中炎性介質(zhì) IL－6和TNF－α檢測結(jié)果顯示，實驗組和對照組均在CPB結(jié)束后顯著上升，至術(shù)后2 h達到峰值，術(shù)后12 h后開始下降，術(shù)后24 h基本達到CPB開始階段水平。進行重復測量的方差分析，不同時間點和組別因素均有顯著影響（P＜0.05）；同一時間點兩組比較顯示，實驗組血液中炎性介質(zhì)濃度在T3、T4及T5時間點顯著低于對照組（P＜0.05）。詳見表3。

表3 不同時間點血液中炎性介質(zhì)檢測結(jié)果（±s） pg/mL

表3 不同時間點血液中炎性介質(zhì)檢測結(jié)果（±s） pg/mL

與對照組同一時間點比較，1）P＜0.05

T1 T2 T3 T4 T5 T6血清IL－6 實驗組 4.02±2.91 6.03±4.37 45.49±6.56 101.99±36.71 81.59±29.37 11.21±8.56項目 組別對照組 4.49±2.18 6.74±3.27 43.84±7.57 190.40±42.911） 155.22±34.501） 17.58±20.39血清 TNF－α 實驗組 2.14±1.48 3.20±2.22 28.47±17.55 191.46±46.99 38.29±9.40 8.30±6.94對照組 2.46±1.21 3.73±1.86 41.25±17.851） 231.54±61.881） 52.42±13.161） 11.83±10.15

3 討 論

在心臟手術(shù)實施CPB后的并發(fā)癥中，以心臟、神經(jīng)系統(tǒng)、肺臟、腎臟出血為多見。并發(fā)癥的發(fā)生嚴重影響患者術(shù)后的順利康復，并可能造成術(shù)后死亡率的上升。盡管各個臟器發(fā)生損傷的原因有所區(qū)別，但基本機制總是圍繞著缺血再灌注損傷；炎性細胞的過度活躍，包括白細胞、單核巨噬細胞、內(nèi)皮細胞、血小板等；炎性介質(zhì)的釋放，包括氧自由基、一氧化氮、內(nèi)皮素、血小板活化因子、花生四烯酸代謝產(chǎn)物、蛋白酶等，最終引起臨床上所見到的各類并發(fā)癥。

心臟手術(shù)體外循環(huán)后并發(fā)ARF主要是急性腎小管壞死，其病理變化是腎小管上皮細胞腫脹、變性或壞死，基底膜斷裂，管腔早期狹窄、后期擴大，管型形成以至于管腔阻塞。其致病因素較復雜，主要是CPB期間的血液破壞、非搏動性灌注、低流量、循環(huán)中兒茶酚胺的增加、各種栓子的產(chǎn)生等因素都對腎臟有損害作用[1]。手術(shù)后發(fā)生低心排綜合征，心臟修復材料如心內(nèi)補片過大、人工瓣膜過小、跨膜壓差大、機械瓣和生物瓣出現(xiàn)功能障礙及瓣周漏，這些因素也可以造成血液以渦流形式通過或受到大的剪切力而導致溶血，產(chǎn)生嚴重的溶血而致急性腎功能衰竭。Meldrum等[2]研究發(fā)現(xiàn)TNF－α在CPB后并發(fā)ARF起重要作用。再灌注期間，心臟和腎臟釋放TNF－α作用于腎臟使腎小球基底膜纖維蛋白沉積，細胞浸潤和血管收縮，更為不利的是TNF－α的釋放存在正反饋，導致腎臟細胞的凋亡和功能障礙。

在基礎(chǔ)研究和臨床實踐中，學者們嘗試多種手段試圖減輕CPB所致的不良并發(fā)癥，改善患者的康復進程[3－7]，包括對患者的基因類型進行術(shù)前鑒別，查找易患因素[8]；使用內(nèi)毒素受體阻斷劑等保護性策略等[9－13]。其中，使用血液濃縮器進行血液超濾可以濾出體內(nèi)多余的水分，在小兒心臟手術(shù)中廣泛采用[14]。超濾的使用有利于血流動力學的維持，心臟、大腦、呼吸功能和凝血機制的穩(wěn)定。最近有離體研究檢測發(fā)現(xiàn)，超濾液中可以檢測到所有類型的炎性介質(zhì)，提示血液濃縮器可以濾除炎性介質(zhì)，但是血液濃縮器對于炎性介質(zhì)的濾除率不超過5%[15]。因此如果期望通過超濾技術(shù)減輕再灌注損傷以及炎性介質(zhì)的不良作用，必須盡早實施超濾技術(shù)，以期望達到盡可能多的濾除炎性介質(zhì)和毒性物質(zhì)，CPB全程超濾（常規(guī)超濾結(jié)合平衡超濾）可能起到一定的作用。本組在心臟瓣膜手術(shù)病例，實驗組采用全程超濾技術(shù)，對照組則未采取超濾技術(shù)，在術(shù)前、CPB開始后、CPB結(jié)束后、術(shù)后2 h、12 h、24 h采集樣本。觀察超濾技術(shù)對于腎功能指標的改善作用。重復測量的方差分析統(tǒng)計結(jié)果顯示，兩組患者術(shù)前和CPB開始后1 h腎功能指標處于正常范圍，CPB后結(jié)束時腎功能指標BUN、SCr有所升高，至術(shù)后12 h達峰值，術(shù)后24 h基本恢復至術(shù)前水平。因此盡管大多數(shù)患者并不需要血液透析，但是心臟外科手術(shù)和CPB過程對于患者腎功能有確實的損害作用。超濾技術(shù)并不能完全消除患者的腎功能損害因素。但是對同一時點的兩組指標進行比較發(fā)現(xiàn)，實驗組血清BUN和SCr在T3、T4及T5時間點顯著低于對照組，尿NAG活性在T4及T5時間點顯著低于對照組。由于血液濃縮器可以濾除BUN和SCr，因而在CPB過程中可以對于腎臟進行一定程度的替代和保護作用。尿NAG活性的監(jiān)測以及術(shù)后24 h的CCr監(jiān)測均顯示超濾對于降低腎功能損害均有保護作用。對血清中炎性介質(zhì)的檢測發(fā)現(xiàn)，超濾組血液中炎性介質(zhì)濃度在T3、T4及T5時間點顯著低于對照組，因而這可能是超濾組改善腎功能的途徑之一。由于本組病例術(shù)前腎功能均在正常范圍，例數(shù)有限，因而還不能完全闡明超濾對于改善腎功能的顯著作用和具體作用機制。今后對于術(shù)前存在腎功能低下的病例進行對比研究，可能得到更加可喜的結(jié)果。

總之，本組通過在心臟瓣膜手術(shù)CPB期間使用血液濃縮器進行常規(guī)超濾和平衡超濾技術(shù)，對比兩組圍術(shù)期患者腎功能血液學指標的動態(tài)變化顯示，CPB期間全程超濾對于改善心臟瓣膜手術(shù)患者術(shù)后腎功能恢復具有保護作用。

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