引用本文: 王睿, 朱一帆, 陳文, 景啟明, 陳鑫. 老年患者體外與非體外循環冠狀動脈旁路移植術術后急性腎損傷的對比研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(6): 548-552. doi: 10.7507/1007-4848.201808037 復制
隨著冠狀動脈介入治療的發展和人口老齡化趨勢,冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)患者的年齡越來越高。急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是 CABG 術后尤其是老年 CABG 患者術后較為常見且嚴重的并發癥之一[1]。國內外學者引入 AKI 概念來代替急性腎功能衰竭(acute renal failure,ARF),其目的是在腎小球濾過率(estimated glomerular filtration,eGRF)開始下降或 eGRF 尚正常但腎已經有損傷的階段進行早期診斷、干預和治療,避免腎功能進一步惡化[2]。目前,非體外循環冠狀動脈旁路移植術(off-pump coronary artery bypass grafting,OPCAB)較體外循環冠狀動脈旁路移植術(cardiopulmonary coronary artery bypass grafting,CCABG),能否降低術后 AKI 的發生率尚存在爭議[3-4]。兩種術式對年齡≥70 歲的老年患者孰優孰劣,我們將對此展開探討。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
選取 2009 年 1 月 1 日至 2017 年 12 月 31 日接受單純 CABG 患者共 3 346 例,最終共入選單純CABG 老年患者(年齡≥70 歲) 1 405 例(42.0%)。根據是否運用體外循環(cardiopulmonary bypass,CPB)將老年患者分為 CCABG 組(956 例)和OPCAB 組(449 例)。患者冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)的診斷主要依據術前冠狀動脈造影。收集可能與 AKI 相關的臨床資料,包括性別、年齡、合并疾病、心、肺、腎臟功能、EuroScoreⅡ值、手術情況、正性肌力藥物使用情況、主動脈內球囊反搏(IABP)的應用、輸血、死亡等變量資料;收集兩組術后發生 AKI 情況,包括依據急性腎損傷信息網(acute kidney injury network,AKIN)對 AKI 進行分期后的對比情況。病例排除標準:術前接受腎臟替代治療、肌酐值記錄缺失、急診手術、二次手術及合并其他手術的病例。
1.2 AKI 定義
2012 年,改善全球腎臟病預后組織(KDIGO)指南確立了最新的 AKI 診斷標準:48 h 內血清肌酐(serum creatinine,Scr)水平升高≥0.3 mg/dl(≥26.5 μmol/L)或超過基礎值的 1.5 倍及以上,且明確或經推斷上述情況發生在 7 d 之內;或持續 6 h 尿量<0.5 ml/(kg·h)[5]。
根據 AKIN,術后 AKI 分為三個階段,AKINⅠ期:Scr 上升 1.5×基線或術后 48 h 內上升>0.3 mg/dl;AKINⅡ期:Scr 上升 2×基線;AKINⅢ期:Scr 上升 3×基線,或者術后 Scr>4 mg/dl 同時合并 48 h 內 Scr 急性上升>0.5 mg/dl,或者新發腎臟替代治療[6]。
1.3 統計學分析
采用 SPSS20.0 軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差()表示,計數資料采用例數和率表示。計數資料組間比較采用 χ2 檢驗,計量資料組間比較采用 t 檢驗。P<0.05 表示差異有統計學意義。
2 結果
術前兩組比較,年齡、性別、體重指數、術前血清肌酐基礎值、高血壓、糖尿病、高脂血癥、慢性阻塞性肺病(COPD)、明顯頸動脈狹窄、外周血管病史、心肌梗死史、心房纖顫、左室射血分數(LVEF)、EuroScoreⅡ值差異無統計學意義(P>0.05);見表 1。術后 CCABG 組輸注紅細胞和搭橋支數顯著多于 OPCAB 組(P<0.05);見表 2。




CCABG 組 AKI 共發生 306 例(32.0%),OPCAB 組 AKI 共 138 例(30.7%),兩組差異無統計意義(P=0.677)。依據 AKIN 分期進一步細分,CCABG 組較 OPCAB 組分別如下:AKINⅠ期:211 例(22.1%)/93 例(20.7%);AKINⅡ期:51 例(5.3%)/23 例(5.1%);AKINⅢ期 44 例(4.6%)/22 例(4.9%),兩組差異無統計學意義(P=0.579,1.000,0.788)。兩組所有Ⅰ期 AKI 占全部 AKI 的 68.5%。住院期間 CCABG 組新發腎功能衰竭需透析 31 例(3.2%),OPCAB 組 10 例(2.2%),兩組差異無統計學意義(P=0.376)。由于該研究對象均為單純 CABG,術后正性肌力藥物主要為多巴胺、多巴酚丁胺、米力農,而腎上腺素、去甲腎上腺素使用例數較少,因此,本研究僅統計了前三者的使用情況。OPCAB 組使用正性肌力藥物(多巴胺/多巴酚丁胺、米力農)顯著多于 CCABG 組(P=0.012,0.009);見表 2。
3 討論
AKI 是心臟外科術后常見的并發癥,其發生率為 9.9%~55%,AKI 也是死亡的獨立危險因素[7]。以往大多認為,CPB 帶來的腎臟非搏動性血流、腎組織相對低灌注、缺血-再灌注損傷、內毒素血癥以及術后更多血制品的輸入等因素,不利于腎功能的保護,但近年來,越來越多的學者持懷疑或反對觀點[8]。OPCAB 是否能降低 AKI 的發生仍存在爭議。老年患者由于合并疾病增多,臟器代償功能下降,術后發生 AKI 的比例更高,探討 CCABG 和 OPCAB 兩種術式對于老年患者腎功能保護的差異,可能有更重要的現實意義[9]。
AKI 診斷標準不統一可能是導致不同研究結論的原因之一。本研究采用 2012 年 KDIGO 組織制定的 AKI 標準:48 h 內 Scr 水平升高≥0.3 mg/dl(≥26.5 μmol/L)或超過基礎值的 1.5 倍及以上,且明確或經推斷上述情況發生在 7 d 之內;或持續 6 h 尿量<0.5 ml/(kg·h)[10]。目前,AKI 的概念已廣泛用來代替 ARF,其目的是在 eGRF 開始下降或 eGRF 尚正常但腎已經有損傷的階段進行早期診斷、干預和治療,避免腎功能進一步惡化。
CABG 術后發生 AKI 的機制尚未完全明確,目前認為其發生與圍術期多種因素有關。術前,尤其是老年患者往往存在全身不同程度的動脈(包括腎動脈)粥樣硬化,降低了腎臟的代償能力,如果患者術前即存在心力衰竭、心絞痛不穩定、循環血量不足、縮血管藥物的使用等,進一步降低了腎臟代償能力甚至失代償[11-12]。術中,手術本身是導致 AKI 最為重要的誘因之一,腎組織的缺血-再灌注損傷、內毒素血癥、手術的創傷、非搏動性血流都是術中炎癥反應的觸發因素,炎癥介質、黏附分子及促炎因子的產生,又進一步導致了細胞損傷。術后,利尿劑和縮血管藥物的使用、輸血以及術后低血壓等。結合文獻我們認為,造成關于 AKI 各種爭議的原因可能在于:(1)AKI 定義標準不一;(2)某些危險因素難以全部納入研究;(3)手術技巧尤其是 OPCAB 技術存在差異;(4)麻醉和 ICU 管理水平差異[13-15]。
本研究結果顯示 CCABG 和 OPCAB 兩種術式在降低老年單純 CABG 術后 AKI 的發生率方面無顯著差異,該結論和最近幾個較大的國際多中心研究結果類似。一項包含超過 24 萬例病例的 Meta 分析顯示,OPCAB 減少 AKI 發生的優勢僅僅存在于一些觀察性研究,而在隨機對照研究中無明顯優勢[16]。至目前,國際最大的一項隨機對照研究—加拿大 CORONARY 研究,來自 19 個國家 79 個心外科中心 4 752 例患者的隨機對照研究顯示(本中心也是參與單位之一),OPCAB 僅僅減少 4.1% AKI 的發生,且減少的 AKI 均為 AKIⅠ期,即它并不能降低更為嚴重的 AKI 及新發透析率[17-18]。本研究還顯示,術后 AKI 主要為 AKIⅠ期,即未對臨床結果和患者預后產生過多影響。但 AKIN 分期也有自身弊端,它采用的 Scr 變化并不是 AKI 早期診斷標志物,另外,它遺漏了 Scr 呈下降的患者,事實上這些患者可能是處于 AKI 恢復期,也符合“腎功能短期內急劇變化”的 AKI 定義;它還可能遺漏了 Scr 呈緩慢上升速度<0.3 mg/(ml·48 h)的患者。另外,Schopka 等[19]的研究發現 CABG 術后 AKI 的發生率和發生的嚴重程度均和是否使用 CPB 以及 CPB 使用時間無關。Garg 等[20]認為,OPCAB 較 CCABG 可以降低圍術期 AKI 的發生率,但術后 1 年兩種術式對腎功能的影響無顯著差異。本研究結論提示 CPB 并沒有顯著增加術后 AKI 的發生,其確切原因我們尚不完全清楚,結合文獻和我們的實際經驗,推測如下:(1)目前 CPB 技術成熟,絕大多數情況下,其對腎功能造成的損傷都是可逆的;(2)對于老年患者,尤其是合并 AKI 高危因素者,術中轉機的灌注壓會維持得高一些,一般在 70~80 mm Hg,以維持足夠的腎灌注;(3)較 OPCAB,CCABG 往往更容易達到完全再血管化,術后心功能相對能更大程度上得到恢復和提高,非顯性地降低 IABP 的使用率,有利于腎功能的保護;同時遠期橋血管通暢率更高,心血管事件更少[21];(4)我們尤其重視老年患者圍術期腎臟管理,CPB 中常規使用烏司他丁,必要時盡早使用 α-酮酸,避免損傷腎臟藥物的使用,堿化尿液,維持足夠的尿量;(5)外科吻合技術的提高使得 CPB 時間進一步縮短,盡管 CCABG 組橋血管支數要多于 OPCAB 組,但由于“停跳”下的吻合還是要顯著快于“不停跳”,所以實際的血管吻合時間相差不大;(6)反觀 OPCAB,老年患者臟器代償功能下降,血管彈性較差,術中需要更多的麻醉和血管活性藥物來維持循環的平穩,外科過多地抬高或壓迫心臟帶來的血流動力學不穩定,都可能造成腎臟損害[22]。術后 OPCAB 組正性肌力藥物使用也顯著多于 CCABG 組,這可能和上述一系列情況有關,也可能和 OPCAB 組相對較低的真正意義上的“完全再血管化”有關。過多的正性肌力藥也會對腎功能造成潛在損傷。
本研究的不足之處在于,對于兩組患者術前基線的對比不夠嚴謹,如術前合并癥中,高血壓的分期,糖尿病是否使用胰島素、血糖控制如何,高脂血癥的程度,心肌梗死的部位和分期以及心房纖顫的類型等,都沒有作詳細說明和分類,這些可能對研究結果造成偏倚和影響。
綜上,本研究結果顯示,老年 CABG 患者術后發生 AKI 常見,且以 AKIⅠ期為主,術后新發腎功能衰竭需透析比例總體較低。OPCAB 和 CCABG 兩種術式在降低老年單純 CABG 患者術后 AKI 發生率方面無顯著差異。
隨著冠狀動脈介入治療的發展和人口老齡化趨勢,冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)患者的年齡越來越高。急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是 CABG 術后尤其是老年 CABG 患者術后較為常見且嚴重的并發癥之一[1]。國內外學者引入 AKI 概念來代替急性腎功能衰竭(acute renal failure,ARF),其目的是在腎小球濾過率(estimated glomerular filtration,eGRF)開始下降或 eGRF 尚正常但腎已經有損傷的階段進行早期診斷、干預和治療,避免腎功能進一步惡化[2]。目前,非體外循環冠狀動脈旁路移植術(off-pump coronary artery bypass grafting,OPCAB)較體外循環冠狀動脈旁路移植術(cardiopulmonary coronary artery bypass grafting,CCABG),能否降低術后 AKI 的發生率尚存在爭議[3-4]。兩種術式對年齡≥70 歲的老年患者孰優孰劣,我們將對此展開探討。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
選取 2009 年 1 月 1 日至 2017 年 12 月 31 日接受單純 CABG 患者共 3 346 例,最終共入選單純CABG 老年患者(年齡≥70 歲) 1 405 例(42.0%)。根據是否運用體外循環(cardiopulmonary bypass,CPB)將老年患者分為 CCABG 組(956 例)和OPCAB 組(449 例)。患者冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)的診斷主要依據術前冠狀動脈造影。收集可能與 AKI 相關的臨床資料,包括性別、年齡、合并疾病、心、肺、腎臟功能、EuroScoreⅡ值、手術情況、正性肌力藥物使用情況、主動脈內球囊反搏(IABP)的應用、輸血、死亡等變量資料;收集兩組術后發生 AKI 情況,包括依據急性腎損傷信息網(acute kidney injury network,AKIN)對 AKI 進行分期后的對比情況。病例排除標準:術前接受腎臟替代治療、肌酐值記錄缺失、急診手術、二次手術及合并其他手術的病例。
1.2 AKI 定義
2012 年,改善全球腎臟病預后組織(KDIGO)指南確立了最新的 AKI 診斷標準:48 h 內血清肌酐(serum creatinine,Scr)水平升高≥0.3 mg/dl(≥26.5 μmol/L)或超過基礎值的 1.5 倍及以上,且明確或經推斷上述情況發生在 7 d 之內;或持續 6 h 尿量<0.5 ml/(kg·h)[5]。
根據 AKIN,術后 AKI 分為三個階段,AKINⅠ期:Scr 上升 1.5×基線或術后 48 h 內上升>0.3 mg/dl;AKINⅡ期:Scr 上升 2×基線;AKINⅢ期:Scr 上升 3×基線,或者術后 Scr>4 mg/dl 同時合并 48 h 內 Scr 急性上升>0.5 mg/dl,或者新發腎臟替代治療[6]。
1.3 統計學分析
采用 SPSS20.0 軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差()表示,計數資料采用例數和率表示。計數資料組間比較采用 χ2 檢驗,計量資料組間比較采用 t 檢驗。P<0.05 表示差異有統計學意義。
2 結果
術前兩組比較,年齡、性別、體重指數、術前血清肌酐基礎值、高血壓、糖尿病、高脂血癥、慢性阻塞性肺病(COPD)、明顯頸動脈狹窄、外周血管病史、心肌梗死史、心房纖顫、左室射血分數(LVEF)、EuroScoreⅡ值差異無統計學意義(P>0.05);見表 1。術后 CCABG 組輸注紅細胞和搭橋支數顯著多于 OPCAB 組(P<0.05);見表 2。




CCABG 組 AKI 共發生 306 例(32.0%),OPCAB 組 AKI 共 138 例(30.7%),兩組差異無統計意義(P=0.677)。依據 AKIN 分期進一步細分,CCABG 組較 OPCAB 組分別如下:AKINⅠ期:211 例(22.1%)/93 例(20.7%);AKINⅡ期:51 例(5.3%)/23 例(5.1%);AKINⅢ期 44 例(4.6%)/22 例(4.9%),兩組差異無統計學意義(P=0.579,1.000,0.788)。兩組所有Ⅰ期 AKI 占全部 AKI 的 68.5%。住院期間 CCABG 組新發腎功能衰竭需透析 31 例(3.2%),OPCAB 組 10 例(2.2%),兩組差異無統計學意義(P=0.376)。由于該研究對象均為單純 CABG,術后正性肌力藥物主要為多巴胺、多巴酚丁胺、米力農,而腎上腺素、去甲腎上腺素使用例數較少,因此,本研究僅統計了前三者的使用情況。OPCAB 組使用正性肌力藥物(多巴胺/多巴酚丁胺、米力農)顯著多于 CCABG 組(P=0.012,0.009);見表 2。
3 討論
AKI 是心臟外科術后常見的并發癥,其發生率為 9.9%~55%,AKI 也是死亡的獨立危險因素[7]。以往大多認為,CPB 帶來的腎臟非搏動性血流、腎組織相對低灌注、缺血-再灌注損傷、內毒素血癥以及術后更多血制品的輸入等因素,不利于腎功能的保護,但近年來,越來越多的學者持懷疑或反對觀點[8]。OPCAB 是否能降低 AKI 的發生仍存在爭議。老年患者由于合并疾病增多,臟器代償功能下降,術后發生 AKI 的比例更高,探討 CCABG 和 OPCAB 兩種術式對于老年患者腎功能保護的差異,可能有更重要的現實意義[9]。
AKI 診斷標準不統一可能是導致不同研究結論的原因之一。本研究采用 2012 年 KDIGO 組織制定的 AKI 標準:48 h 內 Scr 水平升高≥0.3 mg/dl(≥26.5 μmol/L)或超過基礎值的 1.5 倍及以上,且明確或經推斷上述情況發生在 7 d 之內;或持續 6 h 尿量<0.5 ml/(kg·h)[10]。目前,AKI 的概念已廣泛用來代替 ARF,其目的是在 eGRF 開始下降或 eGRF 尚正常但腎已經有損傷的階段進行早期診斷、干預和治療,避免腎功能進一步惡化。
CABG 術后發生 AKI 的機制尚未完全明確,目前認為其發生與圍術期多種因素有關。術前,尤其是老年患者往往存在全身不同程度的動脈(包括腎動脈)粥樣硬化,降低了腎臟的代償能力,如果患者術前即存在心力衰竭、心絞痛不穩定、循環血量不足、縮血管藥物的使用等,進一步降低了腎臟代償能力甚至失代償[11-12]。術中,手術本身是導致 AKI 最為重要的誘因之一,腎組織的缺血-再灌注損傷、內毒素血癥、手術的創傷、非搏動性血流都是術中炎癥反應的觸發因素,炎癥介質、黏附分子及促炎因子的產生,又進一步導致了細胞損傷。術后,利尿劑和縮血管藥物的使用、輸血以及術后低血壓等。結合文獻我們認為,造成關于 AKI 各種爭議的原因可能在于:(1)AKI 定義標準不一;(2)某些危險因素難以全部納入研究;(3)手術技巧尤其是 OPCAB 技術存在差異;(4)麻醉和 ICU 管理水平差異[13-15]。
本研究結果顯示 CCABG 和 OPCAB 兩種術式在降低老年單純 CABG 術后 AKI 的發生率方面無顯著差異,該結論和最近幾個較大的國際多中心研究結果類似。一項包含超過 24 萬例病例的 Meta 分析顯示,OPCAB 減少 AKI 發生的優勢僅僅存在于一些觀察性研究,而在隨機對照研究中無明顯優勢[16]。至目前,國際最大的一項隨機對照研究—加拿大 CORONARY 研究,來自 19 個國家 79 個心外科中心 4 752 例患者的隨機對照研究顯示(本中心也是參與單位之一),OPCAB 僅僅減少 4.1% AKI 的發生,且減少的 AKI 均為 AKIⅠ期,即它并不能降低更為嚴重的 AKI 及新發透析率[17-18]。本研究還顯示,術后 AKI 主要為 AKIⅠ期,即未對臨床結果和患者預后產生過多影響。但 AKIN 分期也有自身弊端,它采用的 Scr 變化并不是 AKI 早期診斷標志物,另外,它遺漏了 Scr 呈下降的患者,事實上這些患者可能是處于 AKI 恢復期,也符合“腎功能短期內急劇變化”的 AKI 定義;它還可能遺漏了 Scr 呈緩慢上升速度<0.3 mg/(ml·48 h)的患者。另外,Schopka 等[19]的研究發現 CABG 術后 AKI 的發生率和發生的嚴重程度均和是否使用 CPB 以及 CPB 使用時間無關。Garg 等[20]認為,OPCAB 較 CCABG 可以降低圍術期 AKI 的發生率,但術后 1 年兩種術式對腎功能的影響無顯著差異。本研究結論提示 CPB 并沒有顯著增加術后 AKI 的發生,其確切原因我們尚不完全清楚,結合文獻和我們的實際經驗,推測如下:(1)目前 CPB 技術成熟,絕大多數情況下,其對腎功能造成的損傷都是可逆的;(2)對于老年患者,尤其是合并 AKI 高危因素者,術中轉機的灌注壓會維持得高一些,一般在 70~80 mm Hg,以維持足夠的腎灌注;(3)較 OPCAB,CCABG 往往更容易達到完全再血管化,術后心功能相對能更大程度上得到恢復和提高,非顯性地降低 IABP 的使用率,有利于腎功能的保護;同時遠期橋血管通暢率更高,心血管事件更少[21];(4)我們尤其重視老年患者圍術期腎臟管理,CPB 中常規使用烏司他丁,必要時盡早使用 α-酮酸,避免損傷腎臟藥物的使用,堿化尿液,維持足夠的尿量;(5)外科吻合技術的提高使得 CPB 時間進一步縮短,盡管 CCABG 組橋血管支數要多于 OPCAB 組,但由于“停跳”下的吻合還是要顯著快于“不停跳”,所以實際的血管吻合時間相差不大;(6)反觀 OPCAB,老年患者臟器代償功能下降,血管彈性較差,術中需要更多的麻醉和血管活性藥物來維持循環的平穩,外科過多地抬高或壓迫心臟帶來的血流動力學不穩定,都可能造成腎臟損害[22]。術后 OPCAB 組正性肌力藥物使用也顯著多于 CCABG 組,這可能和上述一系列情況有關,也可能和 OPCAB 組相對較低的真正意義上的“完全再血管化”有關。過多的正性肌力藥也會對腎功能造成潛在損傷。
本研究的不足之處在于,對于兩組患者術前基線的對比不夠嚴謹,如術前合并癥中,高血壓的分期,糖尿病是否使用胰島素、血糖控制如何,高脂血癥的程度,心肌梗死的部位和分期以及心房纖顫的類型等,都沒有作詳細說明和分類,這些可能對研究結果造成偏倚和影響。
綜上,本研究結果顯示,老年 CABG 患者術后發生 AKI 常見,且以 AKIⅠ期為主,術后新發腎功能衰竭需透析比例總體較低。OPCAB 和 CCABG 兩種術式在降低老年單純 CABG 患者術后 AKI 發生率方面無顯著差異。