劉 慧,付 勇,李明星,羅志建,于風(fēng)旭,鄧明彬
(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,四川 瀘州 646000)
冠心病已成為威脅人類的重要疾病之一,目前較常采用的手術(shù)方式是體外循環(huán)下冠狀動脈旁路移植術(shù)(Coronary artery bypass grafting,CABG)及非體外循環(huán)心臟跳動下冠狀動脈旁路移植術(shù) (Offpump coronary artery bypass,OPCAB)。 CABG 術(shù)后可能導(dǎo)致5%的患者出現(xiàn)急性腎損傷(Acute kidney injury,AKI),有報道稱1.5%~4.0%的患者最終發(fā)展為急性腎功能衰竭需要透析,其死亡率高達(dá)45%[1]。一項全國性研究表明,接受CABG的患者術(shù)后發(fā)生AKI的風(fēng)險增加,短期生存率更低,長期的腎功能情況有待研究[2]。前期研究發(fā)現(xiàn),彩色多普勒超聲測量腎動脈阻力指數(shù) (Resistance index,RI) 對于預(yù)防CABG術(shù)后AKI的早期發(fā)現(xiàn)具有指導(dǎo)作用[3],因此,本課題運(yùn)用彩色多普勒血流顯像 (Color Doppler flow imaging,CDFI)技術(shù)測量腎段動脈及腎葉間動脈的血流RI,探討其在CABG和OPCAB術(shù)后早期改變特點,為冠脈搭橋術(shù)后預(yù)防和治療AKI提供新的評估方法。
生化試劑(西門子試劑),Stockert SⅢ型體外循環(huán)機(jī)(德國),白洋X5型臺式離心機(jī)(北京),ALOKA-prosound α7型彩色多普勒超聲儀(美國),全自動生化分析儀(西門子ADVIA2400,德國),麻醉呼吸機(jī)(德爾格,德國)等。
本研究通過西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
選取在西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院胸心外科進(jìn)行冠狀動脈搭橋手術(shù)的患者共20例,其中男8例,女12例,所有患者的術(shù)前腎功能生化指標(biāo)及腎形態(tài)結(jié)構(gòu)均無異常;根據(jù)術(shù)中采用CABG和OPCAB手術(shù)方式不同,將患者分為CABG組(n=10)和OPCAB組(n=10),各組年齡、體質(zhì)量、手術(shù)時間等一般資料見表1。
表1 兩組患者一般資料比較
CABG組在體外循環(huán)支持下行冠脈搭橋術(shù),OPCAB組冠脈固定器固定靶血管下行冠脈搭橋術(shù),具體手術(shù)方法及術(shù)后治療方法參見報道[4]。
分別于術(shù)前麻醉開始前及術(shù)后1h、4h、16h、24h行血液標(biāo)本采集,并對血漿標(biāo)本進(jìn)行腎功能指標(biāo)尿素氮(Urea)、肌酐(Crea)檢測。
使用ALOKA-prosound α7彩色多普勒超聲診斷儀,探頭中心頻率為3.0 Hz,調(diào)整儀器設(shè)置,在實驗過程中保持聲束與血流方向夾角小于30°[5]。選擇一根腎段動脈及腎葉間動脈,測量3次左、右腎腎段動脈及腎葉間動脈RI后取平均值,所有超聲圖像存盤,并采用超聲儀器軟件系統(tǒng)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分析。所有對象均由同一人操作。術(shù)前腎段動脈、腎葉間動脈血流檢測見圖1,2。
用SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,將左右腎動脈血流參數(shù)合并計算,取其均值代表每例患者的血流參數(shù)。數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示;兩組間比較采用 t檢驗,以 P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
通過對兩組患者一般資料比較,兩組患者年齡、體質(zhì)量差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義;CABG組手術(shù)時間較OPCAB組長。
2.2.1 CABG組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較
通過對CABG組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較,腎段動脈術(shù)后1 h、4 h與術(shù)前相比較RI增高;腎葉間動脈術(shù)后各時間點與術(shù)前相比較RI增高,見表2,圖3。
表2 CABG組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較(n=10)
圖1 術(shù)前腎段動脈血流頻譜。 圖2 術(shù)前腎葉間動脈血流頻譜。Figure 1. The preop erative renal segmental artery spectrum. Figure 2. The preoperative renal interlobar artery spectrum.
2.2.2 OPCAB組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較
通過對OPCAB組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較,術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI未見明顯增高,見表3,圖4。
表3 OPCAB組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI比較(n=10)
2.2.3 CABG組與OPCAB組兩組間術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈RI比較
通過對CABG組與OPCAB組比較,CABG組術(shù)后1 h、4 h腎段動脈RI較OPCAB組高,見表4。
2.2.4 CABG組與OPCAB組兩組間術(shù)前與術(shù)后各時間點腎葉間動脈RI比較
通過對CABG組與OPCAB組比較,CABG組術(shù)后各時間點腎葉間動脈RI較OPCAB組高,見表5。
表4 兩組間術(shù)前與術(shù)后各時間點腎段動脈RI比較(n=10)
表5 兩組間術(shù)前與術(shù)后各時間點腎葉間動脈RI比較(n=10)
通過比較CABG組、OPCAB組各時間點Urea、Crea,CABG組腎功能指標(biāo)Crea在術(shù)后4 h與較術(shù)前明顯增高;OPCAB組各時間點Urea、Crea差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表6,7。
表6 CABG組各時間點腎功能指標(biāo)Urea及Crea比較(n=10)
表7 OPCAB組術(shù)前與術(shù)后各時間點腎功能指標(biāo)Urea及Crea比較
圖3 CABG術(shù)后1 h腎葉間動脈血流頻譜。 圖4 OPCAB術(shù)后4h腎段動脈血流頻譜。Figure 3. The renal interlobar artery spectrum at 1 h after CABG. Figure 4. The renal segmental artery spectrum at 4 h after OPCAB.
CABG是長期以來心臟外科進(jìn)行心肌再血管化的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)。體外循環(huán)由于其非搏動灌注或腎臟灌注不足;機(jī)體對體外循環(huán)系統(tǒng)中兒茶酚胺、炎癥因子、內(nèi)皮素等的反應(yīng);微血栓、脂肪栓、氣栓、異物等阻塞腎小管,致腎濾過面積下降;紅細(xì)胞破壞、游離血紅蛋白增加等容易引起AKI的發(fā)生。OPCAB與傳統(tǒng)的冠脈搭橋術(shù)比較,理論上其不但避免了對患者實施體外循環(huán),而且降低了手術(shù)時間,減少了血液丟失、心律失常等發(fā)生率,同時也減少了輸血ICU監(jiān)護(hù)時間和相關(guān)心血管活性藥物的使用量[6-7],明顯降低了AKI的發(fā)生。
腎動脈RI通過測量腎內(nèi)動脈頻譜得到,可反映動脈某一橫斷面的順應(yīng)性和血流彈性阻力,與腎間質(zhì)改變有關(guān),且不受掃查角度的影響,能較好地反映小血管的流量和腎血管床的阻力狀態(tài),可以作為無創(chuàng)性評價腎血管阻力的標(biāo)志[8]。到目前為止,腎動脈RI是一個對腎臟疾病研究最敏感的參數(shù)之一,能量化腎血漿流量的變化。對RI值進(jìn)行批判性的研究則可發(fā)現(xiàn)腎葉間動脈水平的RI可以對不同腎病進(jìn)行鑒別診斷[9]。腎動脈RI在評估慢性腎臟疾病的進(jìn)展方面可以被視為一種預(yù)測腎功能惡化的指標(biāo)[10]。Regolisti等[11]通過對60名行心臟手術(shù)患者的研究表明腎動脈RI反映了腎血管阻力,可以預(yù)測心臟手術(shù)后病人AKI的發(fā)展。
Singh等[12]通過對30名冠心病患者隨機(jī)分組進(jìn)行CABG和OPCAB術(shù)后4 d的腎功能指標(biāo)Crea進(jìn)行比較分析,認(rèn)為冠脈搭橋手術(shù)術(shù)后Crea升高均不明顯,但是Crea值的明顯升高只能是在腎小球濾過率小于50%時才出現(xiàn),不能反映早期的腎損害。因此,在本研究中作者增加了測量CABG與OPCAB術(shù)后各時間點的腎段動脈及腎葉間動脈RI,比較兩種手術(shù)后RI改變的差異性及腎功能指標(biāo)Crea和Urea的改變特點。通過研究CABG術(shù)后患者的腎段動脈及腎葉間動脈的RI發(fā)現(xiàn),術(shù)后1 h、4 h的腎段動脈及術(shù)后所有時間點的腎葉間動脈的RI較術(shù)前明顯增加,表明腎葉間動脈對于腎血管的阻力改變更加敏感,F(xiàn)iorini等[13]也認(rèn)為臨床中腎葉間動脈RI的研究可以在腎臟疾病的病理生理學(xué)方面提供有用的信息,可以說明多普勒的改變是由于血管阻力的變化引起的。RI增高可能與體外循環(huán)時低溫、低灌注、各種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的介入引起靶器官產(chǎn)生損傷有關(guān),同一時間點的腎功能指標(biāo)Crea增高不明顯,這可能與Crea不能反映早期腎損害有關(guān),既往研究認(rèn)為CABG術(shù)后患者腎段動脈及腎主動脈RI與腎功能指標(biāo)Crea呈正相關(guān)[3]。因此,Crea值在術(shù)后4 h有明顯增高,與我們既往的研究結(jié)果相符合,也說明了腎段動脈及腎葉間動脈RI對于診斷術(shù)后AKI有一定的指導(dǎo)作用。OPCAB術(shù)后通過測量各時間點腎段動脈及腎葉間動脈的RI發(fā)現(xiàn),術(shù)后各個時間點腎段動脈及腎葉間動脈RI與術(shù)前相比沒有統(tǒng)計學(xué)意義,術(shù)后各時間點的腎功能指標(biāo)Crea和Urea與術(shù)前相比沒有統(tǒng)計學(xué)差異,由于腎動脈RI反映了腎血管阻力,因此,OPCAB術(shù)后的患者RI沒有明顯的升高,可能與OPCAB一般在常溫下施行,避免了低溫造成的不利影響有關(guān);也可能與不阻斷主動脈,腎臟能夠保持持續(xù)的血供,避免了腎臟再灌注損傷有關(guān)。
Gazhonova等[14]認(rèn)為腎葉間動脈RI閾值為0.65是腎功能惡化的最敏感指標(biāo)[14]。CABG組術(shù)后腎葉間動脈RI均增高,RI值大于0.65,腎功能指標(biāo)Crea也增高,更容易導(dǎo)致AKI的發(fā)生,而OPCAB組沒有血液在體外進(jìn)行流通氧合的過程 這就從根本上避免了體外循環(huán)相關(guān)的炎癥反應(yīng)及其損傷,并減少了凝血功能障礙、組織損傷等并發(fā)癥的出現(xiàn),減少了AKI的發(fā)生。這與賈賓等[15]的研究結(jié)果顯示OPCAB術(shù)在改善心功能和降低體循環(huán)阻力方面更略勝一籌相符;也與王懷斌等[16]研究認(rèn)為OPCAB對腎功能的影響小于CABG相一致;Shroyer等[17]通過對兩種手術(shù)方式術(shù)后5年的觀察,也發(fā)現(xiàn)OPCAB對腎功能損害的影響較CABG輕。
綜上所述,OPCAB對腎血流和腎功能的影響較CABG小,彩色多普勒超聲能較好地評價這一改變,能為術(shù)后早期AKI的預(yù)防和治療提供比較可靠的新的方法。