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第三节 急性肾损伤
急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是指各种原因造成的肾功能在短时间内迅速下降,并引起的一系列危及生命并发症的临床综合征。其核心病理生理改变是肾小球的滤过功能在短时间内迅速下降。AKI在ICU内发生率高、病死率高,是ICU内最常见的器官功能障碍之一。
【流行病学】
ICU患者中AKI患病率为29.5%~77.2%,病死率为13.9%~54.4%。心血管外科术后人群,AKI患病率为27.9%~75.7%,病死率为9.4%~27.1%。针对儿科人群,新近研究显示AKI总体患病率为5.2%,病死率为17.5%,其中儿科ICU中AKI患病率为25.1%,病死率为46.3%。我国多中心研究结果显示儿童AKI总体患病率为0.32%,病死率为3.4%,脓毒症相关AKI为最常见死因,病死率达34.9%。针对造影剂相关AKI,一项法国回顾性研究显示,其患病率为16.8%,其中29.2%患者需要肾脏替代治疗(renal replacement therapy,RRT),ICU病死率为50%。另外,医院获得性AKI需引起足够重视。一项来自印度研究结果显示,内科、外科和ICU中医院获得性AKI患病率分别为0.54%、0.72%和2.2%,同时显示出极高的病死率,分别为37.2%、43.4%和73.5%。
【病因】
AKI是由于各种原因使肾排泄功能在短期内急剧减退,并引起氮源性代谢废物在体内潴留,水、电解质及酸碱平衡失调。引起AKI的病因很多,常见的危险因素主要包括严重感染、低血容量、肾毒性药物、重症急性胰腺炎、心脏术后、外科大手术、肾移植及其他脏器功能不全,如心衰、肝衰、胰腺炎、急性呼吸窘迫综合征等。
【病理生理机制】
根据AKI病理生理及处理方法不同将其分为肾前性、肾性和肾后性三类。
(一)肾前性AKI
肾前性AKI通常是由于各种原因引起的血容量下降或心排血量下降导致肾脏供血不足,另外肾小球血管收缩/扩张调节失衡引起的肾脏血液供应下降也是重要原因。肾小球血流受入球小动脉及出球小动脉流量的动态平衡所控制,从而影响滤过压及下游肾单位的血液供应。所有影响肾脏入球小动脉收缩的多种调节因素发生变化,如交感神经张力上调,去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ、内皮素、血栓素、白三烯等分泌增加,使入球小动脉收缩,均可引起肾前性AKI。
(二)肾性AKI
由各种肾脏实质性病变或肾前性肾衰竭发展而导致AKI。其病因可分为肾小球、肾间质性、肾小管性、肾血管病变、肾小管内梗阻及慢性肾小球病变恶化。AKI是个连续的病理生理过程,肾前性和肾性之间并没有明显的界限,当严重或持续的肾脏低灌注时,肾小管上皮细胞发生严重的损伤,即使纠正了低灌注也难以逆转肾脏实质的损伤,于是就由肾前性发展至肾性AKI。急性肾小管坏死(acute tubular necrosis,ATN)是肾性 AKI最常见的原因,主要与感染、大手术后、药物(如抗生素、造影剂及抗肿瘤药等)相关。一般说来,肾性AKI通常是肾脏缺血、缺氧性损伤或肾毒素的中毒性损伤共同作用的结果。
(三)肾后性AKI
一般说来,肾后性AKI在ICU中很少见。常见于各种原因引起的急性梗阻,如前列腺肥大、尿道狭窄引起的尿路阻塞;结石、血块、结晶引起的输尿管阻塞或神经病变、神经节阻滞药应用引起的神经源性膀胱。大部分肾后性AKI如能及时解除梗阻,肾功能往往能恢复。
【临床表现】
AKI临床表现迥异,与病因及所处的AKI分期不同有关。明显的症状常出现于病程后期肾功能严重减退时,常见症状包括乏力、食欲差、呕心、呕吐、瘙痒、尿量减少等,容量过负荷时致急性左心衰竭时可表现为气急、呼吸困难。查体可见外周水肿、肺部湿啰音、颈静脉怒张等。典型AKI临床特点和病程,一般分为三期:少尿期、多尿期和恢复期。
1.少尿期在急性病因的作用下,患者会出现尿量骤减或逐渐减少,即AKI的少尿期。轻症AKI(AKI 1~2期)的少尿期时间短,有的只有2~3天,很快进入多尿期和恢复期。相关临床表现较轻,只有轻度氮质血症及水钠潴留,对利尿剂反应较好。AKI3期往往具有典型的少尿期、多尿期和恢复期;少尿期时少尿甚至无尿,一般持续7~14天。其临床表现较重,往往伴有明显的氮质血症、水钠潴留、电解质紊乱及酸碱平衡失调,并会有其他脏器功能受累表现,对利尿剂反应较差,一般需要肾脏替代治疗。
2.多尿期每日尿量超过800ml即进入多尿期。进行性尿量增多是肾功能开始恢复的一个标志。进入多尿期后,肾小球滤过功能并没有立即恢复。有时每日尿量可达到31以上而GFR仍在10ml/min或以下。AKI 1~2期的多尿期一般较短,很快恢复正常尿量。AKI3期多尿期较长,可持续2~3周或更久。多尿期早期仍可出现高钾血症,持续多尿可发生低钾血症、低钠血症等。
3.恢复期根据病因、病情程度、多尿期持续时间、并发症和年龄等因素,AKI患者在恢复早期变异较大,可毫无症状,自我感觉良好,或体质虚弱、乏力、消瘦。除少数外,肾小球功能多在3~6个月内恢复正常。但部分重度AKI患者肾小管浓缩功能不全可维持1年以上。若肾功能持久不可恢复,提示肾遗留有永久性损伤,而转变为慢性肾功能不全。
【实验室及辅助检查】
血肌酐和尿素氮进行性上升,高分解代谢者上升速度较快,横纹肌溶解引起的肌酐上升更快。血清钾上升,血pH和碳酸氢根离子浓度降低,血钙降低,血磷升高。可有贫血,如肾功能长时间不恢复,贫血可进行性加重。不同病因所致AKI的尿检异常可截然不同。肾前性AKI时无蛋白尿和血尿,可见少量透明管型。肾后性AKI的尿检异常多不明显,可见轻度蛋白尿、血尿。肾性AKI可出现大量蛋白尿或血尿,且以变形红细胞为主。
影像学检查对排除尿路梗阻及慢性肾脏病鉴别有帮助。对于排除肾前性和肾后性病因患者,拟诊肾性AKI但不能明确病因时,可行肾脏活检。
【诊断】
根据原发病因,肾功能急性进行性下降,结合临床表现、实验室及影像学检查,一般不难诊断,但既往标准不一。20世纪中叶以后尽管急性肾衰竭(acute renal failure,AFR)这一术语被广泛应用,但由于一直缺乏明确统一的诊断标准,这直接导致其发生率、病死率等流行病学研究结果存在巨大差异,治疗的效果也无法达成共识。而且更重要的是急性肾衰竭使人们容易忽视肾脏损害早期的病理生理变化。由于近年的研究表明即使是住院患者轻微的血肌酐(SCr)改变也可能导致严重的不良预后。鉴于此,2002年急性透析质量倡议组织(Acute Dialysis Quality Initiative,ADQI)提出了应该用AKI来替代急性肾衰竭,并于2004年制定出 RIFLE(Risk of renal dysfunction、Injury of the kidney、Failure of kidney function、Loss of kidney function、End stage renal disease)分级诊断标准(表4-3-1)。
表4-3-1 2004年ADQI的RIFLE分级诊断标准
续表
2005年急性肾损伤网络组织(Acute Kidney Injury Network,AKIN),旨在进一步推广AKI的概念,并在RIFLE标准的基础上对AKI的诊断分期标准进行了修订,最终于2007年正式发表了AKI的AKIN标准(表4-3-2)。
表4-3-2 2007年AKIN的AKI分期标准
2012年3月全球改善肾脏疾病预后组织(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,KDIGO)根据最新的循证医学证据,发布了国际上首部关于AKI的临床指南,同时提出并推荐用KDIGO标准来对AKI进行定义及分期诊断。按照2012年KDIGO指南符合下列任何一条者即可定义为AKI:48小时内SCr升高≥0.3mg/dl(≥26.5μmmol/L);7天之内SCr升高至基线值的1.5倍;尿量<0.5ml/(kg·h)持续6小时(表4-3-3)。
表4-3-3 2012年AKI分期诊断的KDIGO标准
由于血肌酐影响因素多,敏感性差,故血肌酐并非最佳肾损伤生物标志物。一些反映肾损伤的早期生物标志物不断被探索发现。最有临床意义是中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAI)、胱抑素 C(Cys-C)、肾损伤分子-1(KIM-1)、β 2-微球蛋白(β 2-MG)及白细胞介素-18(IL-18)等。且2013年ADQI将肾小管损伤标志物[如尿液中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)等]纳入AKI诊断标准中,提出AKI分类新建议(表4-3-4)。
表4-3-4 2013 ADQI分类新建议
【防治】
尽早识别并纠正可逆因素,避免肾脏受到进一步损伤,维持水、电解质及酸碱平衡是治疗AKI的关键。无论何种原因引起的AKI,均应尽快纠正肾前性因素,尽早明确诊断,及时采取干预措施。AKI防治包括以下方面:
1.预防AKI相关的患病率及病死率均很高,并且没有特殊治疗可以逆转AKI临床过程,因此早期识别AKI并采取有效防治措施非常重要。针对危险因素采取相应的预防措施可有效降低AKI发生率。包括维持肾脏灌注、尽可能避免使用肾毒性药物、控制感染、及时清除肾毒性物质、预防造影剂肾损伤等。
2.病因治疗AKI首要纠正可逆病因。肾前性AKI早期应予以积极恢复有效容量,保证容量和灌注压;对于严重感染患者积极予以抗生素治疗;及时停用影响肾血流灌注或肾毒性药物。对于肾后性AKI应及时解除泌尿系梗阻。
3.液体管理
(1)控制性液体复苏:采取积极的控制性液体复苏可以减少后期的液体需要量。目前有许多方法用来评估前负荷,不仅可以确定是否前负荷和心排血量已经足够,还可以判断停止液体复苏的最佳时机。许多证据表明,在全身血管处于舒张状态下使用血管升压素等来提升血压,可以增加肾血流量、恢复尿量。
(2)液体排出:除限制液体摄入外,排出液体期间进行一些生理评估同样重要;排出液体过多或超过血管充盈速度会造成血容量不足、心排血量下降,加重肾脏损害。在AKI初期,通过监测一些新的肾损伤标志物进行早期干预,可以最大程度恢复肾脏功能,运用生物电阻抗技术对细胞外容量进行定量可以避免排出液体过多;脑钠肽及相关分子物质作为充血性心衰的生物标志物已经应用于接受RRT的患者并与超声心动图和生物电阻抗法的测量结果相关联,有助于判断液体负荷过多的程度。
(3)保持液体平衡:重症AKI患者液体正平衡与预后不良呈正相关。低血压和少尿患者在对血流动力学进行全面评估后确定补液量,血流动力学稳定后尽可能保持出入量平衡甚至负平衡。
(4)液体选择:在没有失血性休克情况下,建议应用等张晶体液作为治疗AKI患者或AKI高危患者首选,而不推荐首选胶体液。对于合并休克的AKI患者推荐补液治疗联合缩血管药物。
(5)利尿剂选择:对于AKI高危患者不推荐使用利尿剂预防AKI。除非存在容量过负荷,否则不建议应用利尿剂治疗AKI。
4.血糖控制和营养支持存在高血糖重症AKI患者建议血糖控制在6.11~8.27mmol/L。对于AKI患者首选肠内营养支持。具体营养措施包括①总热量摄入为20~30kcal/(kg·d);②非高分解代谢、不需透析治疗的AKI患者蛋白质摄入为0.8~1.0g/(kg·d);③行RRT的AKI患者蛋白摄入量为1.0~1.5g/(kg·d),CRRT患者蛋白质摄入量可高达1.7g/(kg·d)。
5.并发症处理严密监测患者电解质、血肌酐及尿素氮变化。当出现高钾血症时,应予以紧急处理,包括①钙剂(10%葡萄糖酸钙10~20ml)稀释后缓慢静脉注射;②碱剂(5%碳酸氢钠100~200ml)静滴;③50%葡萄糖50~100ml加胰岛素6~12U缓慢静推;④口服离子交换树脂(15~30g,每日三次);⑤血液净化治疗。对于严重代谢性酸中毒患者,可选用5%碳酸氢钠中和治疗,必要时予以血液净化治疗。
6.血液净化治疗
(1)开始时机:2012年KIDGO指南中推荐当出现威胁患者生命的容量过负荷、电解质及酸碱平衡紊乱时,需紧急开始RRT治疗。对于AKI重症患者,液体过负荷也许是血液净化开始的重要决定因素,同时应全面考虑患者临床背景,是否能被RRT改善病情,综合实验室指标及尿量情况,而非仅仅观察尿素氮和肌酐水平。
(2)血管通路选择:现有指南建议透析导管置管部位首选右侧颈内静脉,依次为股静脉、左侧颈内静脉及优势侧锁骨下静脉。建议超声引导下置管,对于颈内静脉和锁骨下静脉置管患者,推荐首次使用前行胸片检查,以减少相关并发症。
(3)模式选择:与间断血液透析(intermittent hemdialysis,IHD)相比,在血流动力学不稳定的AKI重症患者中,CRRT是理想的选择;而当患者全身状况好转即将离开或离开ICU后,IHD是更为合适的选择。ICU中普通肾衰竭患者,延长间歇性肾脏替代治疗(intermittent renal replacement therapy,PIRRT)为作为狭义的杂合式肾脏替代治疗(hybrid renal replacement therapy,HRRT)方法,可以替代传统的IHD和CRRT。但对于重症AKI患者,特别是感染中毒性休克、重症胰腺炎等致MODS患者,目前虽有PIRRT成功治疗MODS的经验,但PIRRT仍不能作为首选模式(表4-3-5)。
表4-3-5 IHD、CRRT和HRRT优缺点比较
(4)治疗剂量:目前国内外共识建议治疗剂量为20~30ml/(kg·h)。2012年KIDGO指南中推荐的持续治疗“正常剂量”是20~25ml/(kg·h),为实际到达剂量。
(5)抗凝方式:如患者无出血风险和凝血功能受损,也未接受全身抗凝治疗,推荐RRT治疗期间使用抗凝剂。建议按如下程序选择抗凝方式:①间断RRT:推荐使用普通肝素或低分子肝素抗凝,不推荐其他抗凝药物。②CRRT:无枸橼酸盐禁忌证的患者建议用局部枸橼酸盐抗凝而不用肝素。③有枸橼酸盐抗凝禁忌证的患者行CRRT:建议普通或低分子肝素抗凝,不推荐其他抗凝药物。
有出血风险且未接受抗凝治疗的患者,建议在RRT期间给予以下抗凝措施:①建议无枸橼酸盐禁忌证患者局部使用枸橼酸盐抗凝,而非不抗凝。②建议出血高风险患者CRRT期间避免局部使用肝素。肝素相关血小板减少症(HIT)患者,须停用所有肝素制剂,推荐使用直接凝血酶抑制剂(如阿加曲班)或Ⅹa因子抑制剂(如达那肝素或磺达肝素),不推荐其他抗凝药物或不用抗凝药物。无严重肝功能衰竭的HIT患者,RRT期间建议使用阿加曲班,不建议使用其他凝血酶抑制剂或Ⅹa因子抑制剂。
【预后】
AKI的预后与原发病及并发症种类及严重程度相关。AKI较高的患病率及病死率,给临床工作带来极大挑战,无论何种病因导致的AKI,均应引起足够重视。部分AKI患者肾功能不能完全恢复,进展至慢性肾衰竭(CKD)。部分CKD患者发生AKI后,加快终末期肾病进程。