急性肾损伤(acute kidney injury，AKI)是心脏外科术后较为常见的并发症之一，发病率在12%~40%之间，并且通常有1%~2%的患者需要肾脏透析治疗[1-2]。有研究表明，AKI是增加冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting，CABG)后住院病死率增高和中远期生存率降低的重要危险事件，严重制约着患者术后的生活质量[3-4]。最近有研究揭示，CABG术后血清肌酐水平的上升是术后远期死亡率和心血管事件发生的独立危险因素[5]，其他的研究也提示急性肾损伤是心脏外科术后慢性肾功能损害的主要危险因素[6]。近年来，不断有临床研究开展了对体外循环和非体外循环下CABG术后新发AKI的比较分析，由于不同研究之间纳入人群、基线参数以及具体操作技术等不同，以致二者与AKI的关联仍然较大争议[7-9]。本研究通过回顾性收集CABG患者的临床特征，比较体外循环和非体外循环下CABG患者术后早期肾功能状态，识别增加CABG术后AKI的相关危险因素，以期为CABG术后AKI的预防和诊疗提供更为丰富的决策信息。
1 资料与方法 1.1 临床资料回顾性分析我科2013年1月至2016年12月期间确诊为冠心病并实施CABG患者588例，其中包括非体外循环CABG患者192例和体外循环下CABG患者396例，男性425例，女性163例，体质量(72.57±11.85)kg，年龄(67.21±9.35)岁。
1.2 诊断及定义标准基线血肌酐水平主要基于术前1周内最后的1次血肌酐测量值。AKI的诊断标准参照全球改善肾脏病预后组织(KDIGO)：只要满足下列标准之一即可诊断为AKI：48 h内血肌酐水平上升幅度≥ 26.5 μmol/L或0.3 mg/dL，或7 d内血肌酐水平上升幅度≥1.5倍基线值，或者尿量减少 < 0.5 mL/(kg·h)超过6 h[10-11]。
1.3 纳入标准和排除标准纳入标准主要是术前经冠状动脉造影确诊为3支冠状动脉严重狭窄或伴左主干病变的患者，且符合冠状动脉旁路移植术手术指证的患者[12-13]。排除标准术前已知或者经实验室检查证实的肾功能损伤患者，血肌酐清除率 < 30 mL/min或肾脏透析治疗的患者，术前心源性休克或低左心室射血分数低于30%的患者；患者不能合作无法按要求完成各项监测和检查要求者；同期联合行心脏瓣膜手术或迷宫手术的患者等；恶性肿瘤终末期患者；严重重要脏器衰竭的患者[14]。
1.4 数据的收集临床基线资料包括性别、身高、体质指数(BMI)、既往史、手术史、心功能分级、基线实验室指标、冠状动脉造影结果以及超声心动图等参数。外科手术资料包括是否为非体外循环下手术、冠脉血管搭桥支数、体外循环时间、血液制品使用情况。术后资料包括机械通气时间、术后引流量，以及术后药物的使用情况以及ICU滞留时间等。
1.5 统计学分析采用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。二分类资料以及等级资料则以百分数形式表示。计量数据的组间比较采用两样本t检验；二分类资料的组间比较采用χ2检验。采用Logistic单因素分析方法以体外循环和非体外循环为分组依据，以术后AKI发生与否作为因变量，以围术期基线参数和临床特征作为协变量，进行相关危险因素的初步探索；再把具有显著统计学差异的自变量，以体外循环和非体外循环为分组依据，以急性肾损伤为因变量，采用逐步Logistic多因素回归方法，进行独立危险因素的甄别。
2 结果 2.1 临床特征本研究共纳入588例施行CABG的患者，其中396例(67.35%)为体外循环心脏停搏下CABG，192例(32.65%)位非体外循环不停跳CABG。在术前基线和临床干预参数方面，非体外循环组和体外循环组患者在术前高血脂病史(P=0.0001)、NYHA心功能分级(P=0.011)、左主干病变(P=0.021)、低密度脂蛋白胆固醇(P=0.033)、左房内径(P=0.007)、动脉桥远端吻合口数(P=0.001)、吻合口总数(P=0.047)以及血液制品应用(P=0.0001)方面差异有统计学意义，其余特征的差异都无统计学意义(P>0.05，表 1)。
| 组别 | n | 男性/例(%) | 身高/cm | 体质量/kg | BMI/kg·m-2 | 吸烟史/例(%) | 糖尿病史/例(%) | 高血压史/例(%) | 高血脂史/例(%) | 脑血管意外/例(%) | NYHA心功能分级 | 心肌梗死史/例(%) | 既往PCI/例(%) | 左主干病变/例(%) | 右颈总或颈内动脉狭窄/例(%) | 左颈总或颈内动脉狭窄/例(%) | 血肌酐值/μmol·L-1 | 总胆固醇/mmol·L-1 | 低密度脂蛋白胆固醇/mmol·L-1 | 空腹血糖/mmol·L-1 | 病变冠状动脉支数/支 | 左室射血分数(%) | 左室舒张末内径/mm | 左房内径/mm | 静脉桥远端吻合口数 | 动脉桥远端吻合口数 | 吻合口总数 | 血液制品应用/例(%) |
| 非体外循环组 | 192 | 129(67.2) | 166.7±7.9 | 72.82±12.58 | 26.26±3.33 | 94(49.0) | 80(41.7) | 131(68.2) | 119(62.0) | 23(12.0) | 1.73±0.63 | 169(28.7) | 35(18.2) | 65(33.9) | 33(17.2) | 49(25.5) | 68.85±19.22 | 4.50±3.41 | 2.60±0.86 | 6.06±1.72 | 2.77±0.53 | 59.81±6.35 | 48.52±4.35 | 37.19±3.03 | 2.60±0.95 | 1.11±0.50 | 3.72±0.89 | 103(53.6) |
| 体外循环组 | 396 | 296(74.7) | 166.5±7.4 | 72.44±11.49 | 26.07±3.39 | 210(53.0) | 168(42.4) | 270(68.2) | 178(44.9) | 46(11.6) | 1.59±0.64 | 108(27.3) | 75(18.9) | 98(24.7) | 72(18.2) | 84(21.2) | 69.24±16.00 | 4.40±1.05 | 2.78±0.96 | 6.33±2.12 | 2.75±0.54 | 59.74±7.19 | 49.10±5.08 | 38.24±4.90 | 2.68±0.92 | 0.99±0.40 | 3.68±0.90 | 307(77.5) |
| 合计 | 425(72.3) | 166.6±7.5 | 72.57±11.85 | 26.13±3.37 | 304(51.7) | 248(42.2) | 401(68.2) | 297(50.5) | 69(11.7) | 1.63±0.64 | 169(28.7) | 110(18.7) | 163(27.7) | 105(17.9) | 133(22.6) | 69.12±17.10 | 4.43±2.13 | 2.72±0.93 | 6.24±2.00 | 2.77±0.53 | 59.76±6.92 | 48.91±4.86 | 37.90±4.40 | 2.66±0.93 | 1.03±0.44 | 3.69±0.91 | 410(69.7) | |
| 统计量 | 3.688 | 0.323 | 0.359 | 0.643 | 0.859 | 0.030 | 0.0001 | 15.002 | 0.016 | 2.543 | 1.277 | 0.043 | 5.352 | 0.087 | 1.372 | -0.258 | 5.525 | -2.131 | -1.523 | 1.285 | 0.111 | -1.363 | -2.716 | -0.947 | 3.215 | 0.555 | 34.932 | |
| P | 0.055 | 0.747 | 0.720 | 0.520 | 0.354 | 0.862 | 0.991 | 0.0001 | 0.899 | 0.011 | 0.258 | 0.836 | 0.021 | 0.768 | 0.242 | 0.797 | 0.600 | 0.033 | 0.128 | 0.199 | 0.912 | 0.173 | 0.007 | 0.348 | 0.001 | 0.047 | 0.0001 |
2.2 两组患者的术后效果比较
CABG术后早期阶段，共有71例患者(12.1%)发生急性肾损伤，包括非体外循环CABG组12例(6.3%)和体外循环CABG组59例(14.9%)，两组间的术后血肌酐水平差异具有统计学意义(P < 0.05)。两组患者术后引流量(P=0.001)、通气时间(P=0.002)和ICU停留时间(P=0.001)等差异有统计学意义(P < 0.05)，其余方面的差异均无统计学意义(P>0.05，表 2)。
| 组别 | n | 血肌酐值/μmol·L-1 | 急性肾损伤/例(%) | 硝酸酯类药物/例(%) | β受体阻滞剂/例(%) | ACEI/ARB/例(%) | 他汀类药物/例(%) | 阿司匹林/例(%) | 通气时间/h | ICU时间/h | 引流量/mL | 新发脑卒中/例(%) | 新发房颤/例(%) |
| 非体外循环组 | 192 | 74.98±29.94 | 12(6.3) | 22(11.5) | 121(63.0) | 94(49.0) | 189(98.4) | 4(2.1) | 8.70±8.43 | 44.09±16.62 | 733.4±333.9 | 0(0) | 33(17.2) |
| 体外循环组 | 396 | 82.93±32.19 | 59(14.9) | 28(7.1) | 237(59.8) | 201(50.8) | 383(96.7) | 5(1.3) | 15.75±30.87 | 54.79±42.78 | 857.6±437.5 | 3(0.82) | 92(23.2) |
| 合计 | 80.34±31.67 | 71(12.1) | 50(8.5) | 358(60.9) | 295(50.2) | 572(97.3) | 9(1.5) | 13.45±25.98 | 51.30±36.70 | 817.0±410.5 | 3(0.51) | 125(21.3) | |
| 统计量 | -2.870 | 9.111 | 3.199 | 0.546 | 0.167 | 1.446 | 0.162 | -3.107 | -3.343 | -3.471 | 0.350 | 2.823 | |
| P | 0.004 | 0.003 | 0.074 | 0.460 | 0.682 | 0.228 | 0.688 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.554 | 0.093 |
2.3 单因素和多因素Logistic回归分析的结果
单因素回归分析结果显示，体外循环应用(OR=2.525，P=0.016)、高血压史(OR=3.198，P=0.004)、左房内径(OR=1.097，P=0.013)、左颈总或颈内动脉狭窄(OR=2.080，P=0.041)、静脉桥远端吻合口数(OR=1.580，P=0.023)以及血液制品应用(OR=3.913，P=0.004)均与CABG术后急性肾损伤的发生具有显著相关性，见表 3。将上述单因素分析中具有统计学差异的自变量，进行Logistic多因素回归分析，结果显示体外循环应用(OR=0.481，P=0.035)、高血压史(OR=2.793，P=0.003)、左房内径(OR=1.063，P=0.036)、左颈总或颈内动脉狭窄(OR=2.139，P=0.009)、静脉桥远端吻合口数(OR=1.681，P=0.001)以及血液制品应用(OR=4.421，P=0.001)均是CABG术后患者发生急性肾损伤的独立危险因素(表 4)。
| 变量 | B | Wald | OR | 95%CI | P |
| 男性 | 0.418 | 0.688 | 1.519 | 0.566~4.082 | 0.407 |
| 身高 | -0.062 | 0.271 | 0.940 | 0.745~1.187 | 0.603 |
| 体质量 | 0.042 | 0.099 | 1.043 | 0.801~1.358 | 0.753 |
| BMI | -0.159 | 0.182 | 0.853 | 0.411~1.771 | 0.670 |
| 吸烟史 | -0.103 | 0.095 | 0.902 | 0.471~1.730 | 0.757 |
| 糖尿病史 | 0.528 | 2.294 | 1.695 | 0.856~3.355 | 0.130 |
| 高血压史 | 1.162 | 8.521 | 3.198 | 1.465~6.979 | 0.004 |
| 高血脂史 | 0.114 | 0.137 | 1.121 | 0.612~2.054 | 0.711 |
| 脑血管意外 | -0.788 | 2.517 | 0.455 | 0.172~1.204 | 0.113 |
| NYHA心功能分级 | 0.308 | 1.786 | 1.361 | 0.866~2.138 | 0.181 |
| 心肌梗死史 | -0.204 | 0.311 | 0.815 | 0.398~1.672 | 0.577 |
| 既往PCI | 0.350 | 0.925 | 1.420 | 0.695~2.900 | 0.336 |
| 血肌酐值 | 0.012 | 1.862 | 1.012 | 0.995~1.029 | 0.172 |
| 总胆固醇 | 0.042 | 0.393 | 1.043 | 0.915~1.187 | 0.531 |
| 低密度脂蛋白胆固醇 | -0.205 | 1.072 | 0.815 | 0.553~1.201 | 0.300 |
| 空腹血糖 | -0.178 | 3.401 | 0.837 | 0.693~1.011 | 0.065 |
| 左主干病变 | 0.225 | 0.466 | 1.252 | 0.656~2.389 | 0.495 |
| 病变冠状动脉支数 | 0.598 | 1.851 | 1.819 | 0.768~4.307 | 0.174 |
| 左室射血分数(LVEF) | 0.001 | 0.001 | 1.001 | 0.954~1.050 | 0.978 |
| 左室舒末径(LVDs) | -0.041 | 1.002 | 0.960 | 0.885~1.040 | 0.317 |
| 左房内径(LADs) | 0.093 | 6.174 | 1.097 | 1.020~1.181 | 0.013 |
| 右颈总或颈内动脉狭窄 | 0.221 | 0.328 | 1.247 | 0.586~2.658 | 0.567 |
| 左颈总或颈内动脉狭窄 | 0.732 | 4.171 | 2.080 | 1.030~4.201 | 0.041 |
| 体外循环 | 0.926 | 5.802 | 2.525 | 1.188~5.365 | 0.016 |
| 静脉桥远端吻合口数 | 0.458 | 5.205 | 1.580 | 1.067~2.342 | 0.023 |
| 动脉桥远端吻合口数 | -0.012 | 0.001 | 0.988 | 0.394~2.477 | 0.979 |
| 血液制品应用 | 1.364 | 8.492 | 3.913 | 1.563~9.794 | 0.004 |
| 硝酸酯类药物 | 0.060 | 0.012 | 1.062 | 0.370~3.052 | 0.911 |
| β受体阻滞剂 | 0.234 | 0.610 | 1.264 | 0.702~2.277 | 0.435 |
| ACEI/ARB | 0.085 | 0.080 | 1.089 | 0.603~1.965 | 0.777 |
| 他汀类药物 | -0.633 | 0.487 | 0.531 | 0.090~3.141 | 0.485 |
| 阿司匹林 | -18.641 | 0.0001 | 0.0001 | 0.00093~0.00017 | 0.999 |
| 变量 | B | Wald | OR | 95%CI | P |
| 体外循环 | -0.731 | 4.442 | 0.481 | 0.244~0.950 | 0.035 |
| 高血压史 | 1.027 | 8.532 | 2.793 | 1.402~5.565 | 0.003 |
| 左房内径 | 0.061 | 4.379 | 1.063 | 1.004~1.126 | 0.036 |
| 左颈总或颈内动脉狭窄 | 0.760 | 6.925 | 2.139 | 1.214~3.769 | 0.009 |
| 静脉桥远端吻合口数 | 0.519 | 10.333 | 1.681 | 1.225~2.306 | 0.001 |
| 血液制品应用 | 1.486 | 11.035 | 4.421 | 1.839~10.625 | 0.001 |
3 讨论
研究中比较了192例施行非体外循环下CABG和396例施行体外循环下CABG患者术后早期肾功能状态。基于KDIGO肾脏评估标准，结果显示在所有CABG的患者中术后早期急性肾损伤的发生率为12.1%(71/588)，其中非体外循环组为6.3%(12/192)而体外循环为14.9%(59/396)，二者间的差异具有统计学意义。CABG术后早期急性肾损伤的发病率低于SAYDY等[15]和KIM等[16]的研究报道，可能是由于我们制定排除标准较为严格，最终入组的患者基本是低-中危人群。
许多基础和临床研究已表明，急性肾损伤的发生和发展与单纯CABG术后较多的不良事件、较劣的临床效果以及较差的生存预后等具有显著的相关性。心脏外科术后急性肾损伤的发生机制是多因素综合的结果，其可能与术中肾血流灌注不足、细胞因子的释放、溶血、氧化应激以及肾毒性物质的暴露有一定的联系[17-20]。最近CORONARY试验的亚组分析表明非体外循环下CABG在一定程度上减少了术后早期急性肾损伤的发生率，但是其远期肾功能并未表现出明显优势[9]，其原因可能是在非体外循环下的心脏外科手术中，血流动力学的不稳定带来的风险，加上因不停跳搭桥技术本身局限性所致的血运重建不完全和术后再通畅不理想等因素，使得最初避开心肺旁路的收益大打折扣。
有学者率先开展了体外循环下心脏不停跳心内直视下CABG和传统体外循环下心脏停搏CABG术后早期的肾功能的研究，在该研究中有学者假设心脏不停跳外科技术和同期并行心肺旁路技术的杂交融合有助于在避免心脏停搏条件下为体循环提供机械支持，其可能有助于术后早期肾功能的改善和恢复[16]，其结果证明了不停跳技术整合心肺旁路技术在CABG手术中对术后早期肾功能具有一定的保护作用。
本研究不论是基于单因素分析还是基于多因素分析，除体外循环应用之外，术前患者高血压病史、左房内径大小、左颈总或颈内动脉狭窄情况、静脉桥远端吻合口数以及血液制品应用与否均是CABG术后早期发生急性肾损伤的独立危险因素。该结果提示临床医师在拟对冠心病患者施行CABG手术时，应当综合评估患者的基础生理状态和各项重要脏器功能状态，特别是患者是否合并高血压、左心房是否有明显增大以及颈部动脉是否有狭窄发生，当出现其中1项时，应当密切监测患者术后的肾功能，及时预防和干预可能发生的急性肾损伤[21-22]。此外，研究还表明血液制品的应用与术后急性肾损伤的发生、发展密切相关，这说明血液制品的应用是导致术后急性肾损伤的主要原因，因此在临床进行血液制品输注时要严格把握输血指证，减少不必要的血液输注[23]。
本研究表明非体外循环下CABG与体外循环下CABG相比在术后早期急性肾损伤的发病率上具有明显的优越性。此外，研究结果提示高血压病史、左房内径大小、左颈总或颈内动脉狭窄情况、静脉桥远端吻合口数以及血液制品应用与否均与CABG术后急性肾损伤的发生具有相关性，也是CABG术后患者发生急性肾损伤的独立危险因素。这提示临床医师在对冠心病患者施行CABG手术时应当全面而综合的评估患者的基础状态和严格把握输血适应证，有助于预防和减少CABG术后肾损伤以及并发症的发生，促进患者康复和改善预后。
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