心脏手术相关急性肾损伤 (CSA-AKI)
流行病学
CSA-AKI是ICU中第二常见的急性肾损伤(AKI)原因。文献中对CSA-AKI的定义不尽相同,但通常指的是在手术后2到7天内发生的AKI。因此,CSA-AKI的报告发生率差异较大,但根据KDIGO(肾脏疾病改善全球预后)标准,其发生率约为20%至30%。
病理生理学
CSA-AKI的病因多因素构成,包括肾脏低灌注、炎症、氧化应激、动脉粥样硬化栓塞以及肾毒性物质的作用。CSA-AKI的独特之处在于机械性因素的影响,特别是体外循环(CPB)的使用。体外循环时间是AKI最强的预测因素之一,体外循环已被证实与尿液损伤相关标志物水平的升高有关。此外,左心室辅助装置(LVAD)植入和体外膜氧合(ECMO)也可能引发溶血及色素相关性肾病(参见ECMO部分)。
预防
由于可以预测肾损伤的时间,许多研究评估了术前或术中的干预措施以预防CSA-AKI。其中许多措施(如他汀类药物的使用)并未显示出显著的益处。研究表明,使用肾脏保护性液体(平衡晶体液)和避免使用淀粉类溶液有助于降低AKI发生率,但关于CSA-AKI特定的研究结果尚未明确。
减少体外循环时间和采用非体外循环技术与降低CSA-AKI的发生率相关。此外,在单中心研究中,使用基于KDIGO的AKI干预包也被证明可以减少AKI的发生率。在PrevAKI试验中,接受体外循环且尿液[TIMP-2] × [IGFBP-7]升高的患者被随机分配接受常规护理或基于KDIGO的护理包(包括最小化肾毒性药物的使用、停用血管紧张素转换酶抑制剂、避免高血糖和优化体积管理)。接受干预包的患者AKI发生率显著降低(55.1%对比71.7%;P=0.004)。该试验未检测到死亡率差异,但样本量不足以对该结果进行分析。目前仍有更大规模的临床试验正在进行中。
管理CSA-AKI的主要管理策略是预防。当预防失败时,治疗以支持性疗法为主。
体外膜氧合(ECMO)概述
自2009年H1N1流感爆发以来,成人ECMO的使用量显著增加,从2008年到2014年,ECMO的总体使用量增加了三倍多。ECMO系统本质上是一种简化的心肺转流(CPB)机器,可以提供数天至数周的支持。所有的ECMO系统包括两个血管插管和一个血泵。静脉系统的血液通过膜氧合器,在这里气体(空气-氧气)混合物与血液逆向流动,从而实现氧气输送和二氧化碳(CO2)的清除。血流量取决于泵的转速,可根据需要调整,以每分钟转速(RPM)设置。氧气的输送量可以通过增加氧合器气体的氧气含量或提高泵的转速来实现,从而达到更高的血流量。二氧化碳的清除量可以通过调节氧合器气体的流速(称为“扫流”)来控制,通常流速范围为每分钟1至6升。较高的扫流量将清除更多的CO2,降低动脉二氧化碳分压(Pco2)。
ECMO的两种基本类型
ECMO电路有两种基本类型,它们的区别在于氧合后的血液是返回到静脉系统还是动脉系统。
静-静脉ECMO(VV-ECMO):能够有效替代肺部的气体交换功能,但需要心脏功能完好以泵出血液,主要用于治疗单纯性呼吸衰竭。
静-动脉ECMO(VA-ECMO):用于治疗心功能衰竭,可伴随或不伴随呼吸衰竭,常用作心脏移植或长期心脏支持装置(如左心室辅助装置,LVAD)的桥梁。
图6 (A-D) 静-静脉体外膜氧合 (VV-ECMO)、静-动脉体外膜氧合 (VA-ECMO) 及集成ECMO和连续性肾脏替代治疗 (CRRT) 回路的示意图
(A) 在VV-ECMO中,静脉引流通过一个大的多端口插管插入股静脉,并向前推进到肝下腔静脉(IVC)处,位于IVC-右心房(RA)连接处之下。血液先通过一个离心泵,再经过膜氧合器,最终通过一根导管返回体内,该导管穿过右颈内静脉和上腔静脉(SVC),并在右心房处终止。在VV-ECMO中,两个插管的末端必须保持足够的距离,以防止血液回流**(B)**。
(C) 在VA-ECMO中,氧合血液通过左股动脉回输,逆行至主动脉,进入大血管,并与从左心室流出的血液混合。在此示例中,一个远端灌注插管(R)也将氧合血从回输插管中引出并输注到远离插管部位的左股动脉,以防止远端左下肢缺血。
(D) 独立的CRRT装置的入口理想地连接在ECMO回路的泵后段,这样可以通过回路的高正压降低来自CRRT装置空气被吸入ECMO回路的风险;CRRT的出口理想地连接在氧合器之前的回路段,以便氧合器可以过滤来自CRRT装置的空气或血栓。
缩写: AC,动脉插管;TV,三尖瓣;VC,静脉插管。A和B小图经Banfi等人(静-静脉体外膜氧合:插管技术,
ECMO(体外膜氧合)中的高流量及其影响
由于ECMO回路中通常使用的高流量(3-6 L/min),排空静脉血(如下腔静脉)的腔室会一直处于显著的负压状态(如-60 mm Hg)。因此,ECMO回路对有效循环血量的减少非常敏感。相对较轻的低血容量就足以在ECMO管道中产生振动,称为“抖动”或“颤动”。当低血容量更严重时,下腔静脉的壁可能会临时完全塌陷在引流管周围,导致流量突然大幅下降的情况,称为“吸附”事件。根据病因,处理颤动或吸附的治疗包括体积扩张、降低泵速和重新定位插管。类似于心脏衰竭,VA-ECMO也对后负荷高度敏感,因此对高血压的不耐受在VA-ECMO患者中很常见。有些建议在所有ECMO患者中积极治疗高血压,但这种方法主要是从成人左心室辅助装置(LVAD)或儿童ECMO患者中得出的,因为在这些患者中,高血压与中风和出血风险增加密切相关。
**主要并发症包括出血或血栓事件。**为防止回路中的血栓形成,患者通常接受全身性肝素抗凝治疗。这对于接受VA-ECMO的患者尤为重要,因为回路中形成的血栓可能导致中风或其他动脉栓塞事件。
ECMO中的急性肾损伤(AKI)
接受ECMO的成年患者中多达80%会发生AKI,约45%的ECMO患者最终需要肾脏替代治疗(RRT)。不出所料,接受VA-ECMO治疗心脏衰竭的患者中,AKI更为常见。有限的观察性数据表明,预防性RRT可能有助于防止或缓解体液过负荷。ECMO患者中的体液过负荷似乎与死亡率增加独立相关,指南建议在血流动力学稳定时使用利尿剂或RRT来达到正常血容量状态,从而优化心肺功能。
ECMO引发AKI的机制被认为是多因素的,包括炎症、凝血障碍、溶血引起的色素损伤和VA-ECMO中的非搏动性血流。过度的回路相关性溶血可导致粉红色尿液或RRT排出液。当怀疑发生溶血时,应测量血浆游离血红蛋白水平。
对于ECMO中发生AKI的患者,CRRT是首选模式。CRRT可通过放置一个单独的透析导管来提供,或直接将CRRT回路连接至ECMO回路(见图6)。单独的透析回路可能会降低ECMO回路中栓塞的风险。单独回路的另一个实际优点是,当一个回路出现问题时不会影响另一个回路。然而,放置透析导管可能增加空气栓塞的风险,因为ECMO泵产生的显著负压可能会将空气带入静脉系统。在导管放置的高风险阶段(如扩张过程中),暂时降低ECMO泵速可能是有益的。如果直接将CRRT回路连接至ECMO回路,建议将CRRT的入口连接至ECMO回路的泵后段,以最大限度减少空气吸入的风险。CRRT出口应连接至ECMO回路的氧合器前段,使氧合器可以充当过滤器,防止来自CRRT回路的空气或血栓进入ECMO的回流导管。由于ECMO回路的压力比CRRT回路的典型压力更极端,因此通常需要调整CRRT机器的压力报警设置。
急性肾损伤(AKI)和左心室辅助装置(LVAD)与ECMO类似,用于治疗终末期心力衰竭的LVAD在过去的20年里使用显著增加。平均而言,LVAD植入后肾小球滤过率(GFR)最初会改善,这可能反映出2型心肾综合征(由慢性心脏功能不全引起的肾损伤)患者肾灌注的改善,随后GFR逐渐回到基线水平。然而,在有本身肾脏疾病的患者中,GFR可能不会改善。与ECMO患者类似,LVAD患者在整个治疗过程中发生AKI的风险较高,且AKI(尤其是需要RRT的AKI)与不良预后相关。LVAD特异性导致AKI的原因包括溶血、右心衰竭以及可能的非搏动性血流。LVAD的详细讨论超出了本综述的范围,感兴趣者请参考附加阅读。
急性肝衰竭 (ALF)
定义与病因
急性肝衰竭(ALF),以前称为暴发性肝衰竭,定义为:
任何程度的肝性脑病;
国际标准化比值(INR)≥1.5;
病情发作时间少于26周;
无肝硬化证据。
尽管有时难以区分,ALF与慢性肝病的区分至关重要,因为ALF的某些并发症(特别是颅内高压)和处理方式(如“早期”肾脏替代治疗 [RRT] 和加速肝移植的考虑)更适用于ALF。
ALF的常见原因可以分为:
毒性损伤,最常见的是对乙酰氨基酚(扑热息痛);
急性病毒性肝炎;
缺血性或血管性损伤。
在现代美国队列中,对乙酰氨基酚毒性单独占了约50%的病例。
预后与并发症
尽管有些病例(尤其是对乙酰氨基酚相关的病例)会自发性缓解,单靠支持治疗的ALF死亡率依然很高。ALF的并发症包括AKI(急性肾损伤)、脑病、凝血障碍和出血、低血糖、败血症和多器官衰竭。
与肝硬化不同,ALF引起的严重脑病常伴有脑水肿,伴随进行性的颅内高压和脑疝风险。脑水肿在现代ALF队列中占死亡原因的20%至25%。对于确诊或疑似颅内高压的首选治疗是甘露醇,但其使用可能受限于肾功能下降。对于有或高度风险脑水肿的患者,建议使用高渗盐水使血清钠水平达到145至155 mEq/L。
ALF中的急性肾损伤
ALF背景下的AKI可能由肾低灌注(如出血和肝肾生理)、固有损伤(如对乙酰氨基酚的直接肾小管毒性)或ALF的并发症(如败血症)引起,并且似乎与脑水肿风险的进一步增加相关。
管理
ALF患者在AKI早期阶段可能需要RRT。CRRT(连续性肾脏替代治疗)优于间歇性血液透析(IHD),因为CRRT降低了颅内高压的风险。与慢性肝衰竭不同,RRT在ALF中可能有助于特异性治疗高氨血症,但这一点仍存在争议。
急性肾损伤(AKI)和呼吸衰竭
病例 3:一名64岁的男性患者因咳嗽、发热和低氧血症入院。随后,他出现呼吸窘迫,需要气管插管。胸片显示双侧弥漫性肺部浑浊。血气分析显示Pao2为130mm Hg,在100%吸氧条件下。床旁超声心动图显示左心室收缩功能正常。鼻咽拭子检测结果为甲型流感阳性。
问题 3:以下关于该患者液体平衡管理的说法中哪一项是正确的?
(a) 没有数据指导ARDS患者的液体管理。
(b) 只有在心功能受损的ARDS患者中才能尝试液体移除(使用利尿剂或超滤)。
(c) 保守的液体管理(较少的液体,更多的利尿剂)会降低ARDS患者的死亡率。
(d) 保守的液体管理会增加ARDS患者的无呼吸机和ICU住院天数。
(e) 保守的液体管理与增加需透析的AKI风险相关。
正确答案:问题 3的最佳答案是 (d)。
病理生理学
在呼吸衰竭背景下发生的AKI尤其致命。AKI是呼吸衰竭的独立危险因素,反之亦然。当两者相互影响时,死亡率增加2至3倍。肺肾交叉作用的病理生理学复杂,但可能涉及AKI对肺内皮的炎症作用,AKI环境下肺泡液体清除受损(由于肺钠水通道的下调)以及机械通气对肾血流(RBF)和微血管流量的有害血流动力学影响。
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)
定义和预后
ARDS的定义包括四个标准:
在已知临床损伤后1周内发病;
胸部影像显示双侧浑浊;
不能完全由心力衰竭或液体超负荷解释的肺水肿;
低氧血症,Pao2/Fio2≤300mm Hg(中度ARDS为Pao2/Fio2≤200mm Hg,重度为≤100mm Hg)。
ARDS的常见危险因素包括原发性肺部病变(如肺炎、误吸、挫伤和溺水)和全身性损伤(如败血症、胰腺炎和输血)。尽管护理有所改善,ARDS的死亡率仍在30%至40%之间。
管理
治疗的核心是解决基础病因,同时提供“肺保护”机械通气。一项大型随机对照试验(RCT)显示,低潮气量的肺保护性通气方案可绝对降低9%的死亡率。值得注意的是,该方案允许“允许性高碳酸血症”,即优先保护肺功能,即使可能导致较低的pH值(即7.15-7.30)。在原始方案中,允许使用静脉注射碳酸氢钠来管理伴随的代谢性酸中毒;但在显著AKI的情况下,早期透析可能是必要的,以防止在允许性高碳酸血症期间出现严重酸中毒。
另一项ARDS患者支持性护理的重要组成部分是谨慎管理液体平衡。FACTT研究显示,“保守”液体管理策略可以增加无呼吸机和ICU住院天数,而不影响死亡率(因此,对于问题3,(d)是最佳答案,而(a)和(c)不正确)。研究还显示,保守策略可能需要较少的肾脏替代治疗(因此(e)不正确)。尽管ARDS可以与心力衰竭共存,FACTT研究排除了具有心脏充盈压力升高临床表现的患者;因此,研究适用于左心室功能正常的患者(因此(b)不正确)。
备注:什么是保守的液体管理策略
保守的液体管理策略是一种在重症患者(尤其是急性呼吸窘迫综合征[ARDS]患者)中应用的液体管理方法。其目的是在确保有效循环容量和器官灌注的基础上,减少液体的使用,避免液体过载。保守液体管理的主要目标是通过减少体内多余的液体来降低并发症的发生率,提高患者的无呼吸机天数和ICU无住院天数。
保守液体管理的关键要点包括:
减少液体输入:在急性期后,限制静脉液体的输入,尽量减少不必要的液体输注,避免过度补液。
增加液体移除:通过使用利尿剂或超滤(在必要时),帮助患者清除体内多余的液体,达到优化体液平衡的目的。
频繁评估:在整个治疗过程中,频繁评估患者的血流动力学状态,使用动态指标来评估患者的液体反应性(如通过被动抬腿实验、脉搏压变异等),决定是否需要进一步的液体管理。
分阶段管理:液体管理应随疾病过程的不同阶段而调整。例如,在急性病发早期通常会需要积极补液以维持循环稳定性,但在疾病稳定后,逐步向减少液体输入甚至利尿的策略转变,以避免液体过载带来的负面影响。
保守液体管理的益处:
减少呼吸机依赖时间:通过减少体内多余的液体,降低肺水肿发生风险,从而减少呼吸机支持的需求。
增加ICU无住院天数:避免液体过载带来的并发症,使患者能够更快脱离重症监护环境。
改善肾脏和心脏的功能:减少静脉充盈压力,从而减轻心脏负担,降低肾脏静脉充血的风险,促进肾脏的血液循环和功能恢复。
实际应用:在实际临床中,保守的液体管理策略通常结合患者的动态监测指标进行灵活调整。例如,ARDS患者若无明显的低血压、组织灌注不足或其它急性需求时,通常会在适当时机逐渐减少液体输入并开始利尿,防止肺水肿和体液过多。
Wiedemann, H. P., Wheeler, A. P., Bernard, G. R., et al. (2006). Comparison of two fluid-management strategies in acute lung injury. The New England Journal of Medicine, 354(24), 2564-2575. DOI:10.1056/NEJMoa062200
该研究(FACTT试验)比较了保守和自由液体管理策略在急性肺损伤(包括ARDS)患者中的效果,发现保守液体管理组的患者无呼吸机天数和ICU无住院天数显著增加。
Silversides, J. A., Major, E., Ferguson, A. J., et al. (2017). Conservative fluid management or deresuscitation for patients with septic shock and acute kidney injury on vasopressors: A pilot randomized controlled trial. Intensive Care Medicine, 43(5), 701-710. DOI:10.1007/s00134-017-4693-0
这项研究探讨了在脓毒症和急性肾损伤患者中,保守液体管理或去复苏策略的应用,结果显示在早期复苏后减少液体输入的策略可能有助于肾脏功能恢复并降低液体过载的风险。
腹腔高压和腹腔隔室综合征(ACS)
定义、流行病学和风险因素
腹腔高压(IAH)和腹腔隔室综合征(ACS)越来越多地被认为是导致ICU患者肾功能下降的常见原因。正常的腹腔内压力(IAP)通常为5至7mmHg。当IAP持续升高至≥12mmHg时被定义为IAH,而ACS则是指IAP持续升高超过20mmHg并伴有新的器官功能障碍。据报道,30%-50%的综合ICU(包括内科和外科)患者会出现IAH,而ACS的发生率为5%-12%。IAH的风险因素包括创伤、大面积烧伤、腹部手术、机械通气、肥胖、腹水、腹腔出血、胃或肠扩张、大量复苏液体以及胰腺炎。
诊断
体格检查难以可靠诊断IAH,因此通常通过导尿管测量膀胱内压力来估算IAP。虽然理想的测量频率尚不明确,但一些专家建议对所有IAH高危或已患IAH的患者每4至6小时测量一次IAP,直到IAP恢复正常。
病理生理学
IAH可减少腹腔内器官的灌注,其影响可传导至其他腔室,导致心输出量下降、通气受损以及颅内压增加。肾脏对IAH的影响尤为敏感,因此有些学者认为ACS在没有少尿的情况下不太可能发生。IAH导致的肾功能下降似乎是由于肾静脉和肾实质内压升高引起的灌注减少(而非心输出量下降或输尿管压迫)。IAH也被认为在肝肾综合征和心肾综合征的发病机制中具有一定作用。
管理
在确诊ACS后,尽管伴随高发病率,减压剖腹术仍是首选治疗方法。控制IAH的非侵入性措施包括通过充分镇静来控制腹部肌肉张力,在顽固性病例中可暂时使用神经肌肉阻滞剂,以及通过腹腔穿刺或鼻胃管引流减压。
在IAH患者中,液体管理较为复杂。ACS的一些生理紊乱(如心输出量下降)可能因血管内容量不足而加剧,但液体正平衡又明确与IAH风险增加相关。在ACS背景下,使用下腔静脉超声测量体液状态效果不佳。小样本研究显示,CRRT可以降低IAP,但对没有肾衰竭的IAH患者是否应该进行RRT尚不明确。为IAH患者提供RRT时,建议避免在股静脉放置透析导管,因为IAH可能导致再循环和清除效率下降。
持续性肾脏替代治疗(CRRT)与延长间歇性肾脏替代治疗(PIRRT)
CRRT是ICU中的一种常见选择,因为与间歇性血液透析(IHD)相比,它引起的血流动力学不稳定性更小。在2016年的核心课程中,CRRT已作为重点讨论内容。自2016年以来,另一项关于肾脏替代治疗(RRT)开始时机的大型随机对照试验(IDEAL-ICU)已发表。表3对比了几项关于透析时机的大型随机对照试验结果。
**延长间歇性肾脏替代治疗(PIRRT)**是ICU中另一种RRT选择。PIRRT治疗时间为6至12小时,其血流和透析液流速高于CRRT但低于IHD。PIRRT可以替代CRRT,或者用于从CRRT过渡到IHD的桥接方案,适用于从危重病中逐步恢复的患者。关于PIRRT的详细讨论超出本综述的范围,但感兴趣的读者可以参考推荐的阅读材料。
ICU中的肾脏姑息治疗
案例4:一名70岁男性因社区获得性肺炎导致的呼吸衰竭入院。血培养显示肺炎链球菌感染。他开始接受适当的抗生素治疗,并需插管。随后,由于尽管进行了静脉补液,但血压仍然下降,他被开始使用去甲肾上腺素和加压素治疗。在接下来的72小时内,患者的肌酐水平从1.0 mg/dL上升至4.4 mg/dL,尿量减少至0至5 mL/h。计划进行家庭会议,讨论启动CRRT(持续性肾脏替代治疗)。
问题4:以下哪项陈述最正确?
(a) 肾脏姑息治疗(PC)咨询是不合适的,因为他患有的是AKI而非慢性肾病。
(b) 不需要讨论护理目标,因为大多数AKI和呼吸衰竭患者能够生存。
(c) 如果患者开始接受RRT且住院期间存活下来,那么其60天后的生活质量(QoL)可能恢复至住院前的水平。
(d) 即使家属希望,也不应提供CRRT,因为这在该情况下会构成无效治疗。
(e) 如果家属希望,应在该情况下进行时间限制的CRRT尝试。
**多学科姑息护理(PC)**并不仅限于向临终关怀的过渡或为死亡做准备。它是一个支持系统,帮助患者及其代言人就复杂的医疗决策进行沟通,包括进行预先护理计划和预后讨论。它还提供护理支持,识别并满足患者的精神和情感需求,并关注症状的识别和管理。
目前,肾脏姑息治疗的大部分研究集中在肾功能衰竭上。然而,有限的数据表明急性肾损伤(AKI)患者对姑息治疗的需求也很高(因此(a)项不正确)。在一项针对超过90,000例美国AKI-RRT患者的研究中,仅8%接受了PC服务。由于ICU中AKI-RRT的高死亡率,RRT的需求应常规引发对总体预后和护理目标的重新考虑。AKI也与生活质量的持久影响相关。在一项大型研究中,25%的AKI-RRT存活者在60天后的生活质量被认为相当于死亡(因此(c)项不正确)。
一些专家建议,ICU患者接受AKI的RRT治疗时应自动触发PC咨询。如果没有这种系统性变更,第一步应是明确预后。与AKI相关的不良预后的常见特征包括肝功能衰竭、机械通气和多器官功能衰竭(因此(b)项不正确)。老年患者和养老院居民启动RRT后不良结局的风险也较高。
时间限制的治疗尝试可能是以患者为中心的RRT决策有用的方法(因此(e)项为正确答案)。时间限制的治疗尝试是一种协议,医生和患者及其代言人之间达成一致,在定义的时间内使用特定的医疗治疗,观察患者是否根据既定的临床结果有所改善或恶化。如果患者改善,则继续治疗;如果恶化,则停止尝试的治疗。在RRT的情况下,时间限制的治疗尝试的目标可能包括全局因素(如休克的缓解或脱离呼吸机)或RRT的耐受性(如在心脏病晚期患者中间歇性血液透析的血流动力学耐受性)。
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