急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是引起心脏骤停(cardiac arrest, CA)最常见的病因[1],接受体外膜肺氧合辅助心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)治疗的患者常合并严重内环境紊乱、液体超载、急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)等病理状态,是不良预后的危险因素,需要联合联合连续性肾脏替代治疗(renal replacement therapy, RRT)[2]。尽管在临床实践中,体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)联合RRT是安全、有效的治疗方法,但两者联合生命支持技术资源密集,不仅需要高额的医疗花费,同时增加患者的管理难度和病死率[3],目前并没有统一的指南推荐意见,亦缺乏ECPR幸存者肾功能随访的报道。本文回顾性分析南京医科大学第一附属医院急诊中心2015年4月至2023年4月的75例AMI-ECPR的患者,总结ECPR联合RRT的临床应用经验,探讨高获益患者的筛选,并通过90 d主要肾脏不良事件(major adverse kidney events, MAKE)[4]评价AMI-ECPR患者的预后,为实现ECMO与RRT技术的“双剑合璧”,提供一定的证据支持。
1 资料与方法 1.1 研究对象以2015年4月至2023年4月本中心的75例AMI-ECPR患者为研究对象。ECPR启动指征:①可逆性病因;②年龄<80岁;③有目击的CA;④CA到启动ECPR的时间<30 min;⑤基础疾病非终末状态[5]。治疗过程中,根据改善全球肾病预后组织(the kidney disease improving global outcomes, KDIGO)指南,动态评估患者肾脏的“需求与能力”是否匹配,以决定是否联合RRT[6]。最终,排除2例ECMO撤离后再上机的患者,2例放弃RRT的患者,以及基础肾小球肾炎、肾部分切除、ECPR前已接受RRT的患者各1例,共纳入68例AMI-ECPR患者进行分析。本研究已获得本院伦理委员会批准(伦审号:2019-NT-12)。
收集AMI-ECPR患者的年龄、性别、基础疾病(以查尔森合并症指数评价)、初始心律、无灌流时间(CA至开始胸外按压的时间)、CA-Pump On时间(CA至ECMO开始转流的时间)、ECPR上机前或上机即刻pH和乳酸值、RRT启动时有无AKI及AKI分期、ECMO及RRT治疗时间、ECMO撤离成功率和90 d存活率等信息。患者第一个记录在案的节律为心室颤动或无脉性室性心动过速作为初始可电击心律。神经功能预后评价采用格拉斯哥-匹兹堡脑功能表现分级(cerebral performance category, CPC)评分,CPC评分1~2级为神经功能预后良好[7]。部分患者放弃治疗或在脱离ECMO后因综合因素死亡,均视为病死,死亡时间由ECMO开始后计算。主要研究终点为90 d MAKE,包括死亡、需要RRT和持续性肾功能不全的复合结果[4]。
1.2 冠状动脉病变严重程度Gensini评分和AKI的诊断与分期根据冠状动脉造影结果对每支冠脉血管病变程度进行定量评定:以狭窄程度最严重处为标准,狭窄直径<25%计1分,≥25%~<50%计2分,≥50%~<75%计4分,≥75%~<90%计8分,≥90%~<99%计16分,≥99%计32分。根据不同冠脉分支将以上得分乘以相应系数,左主干病变:得分×5;左前降支病变:近端×2.5,中段×1.5;对角支病变:D1×1,D2×0.5;左回旋支病变:近端×2.5,远端×1;后降支×1;后侧支×0.5;右冠状动脉病变:近、中、远和后降支均×1。各病变支得分总和即为患者的冠状动脉病变狭窄程度总积分[8]。
按照急性透析质量倡议组(acute dialysis quality initiative group, ADQI)推荐的确定血肌酐(serum creatinine, Scr)基础值的方法,患者既往肾功能正常,设定eGFR为75 mL/(min·1.73 m2),根据中国人群MDRD(Modification of Diet in Renal Disease)公式[eGFR = 175×Scr-1.234×年龄-0.179×(0.79若为女性)],反推计算出的Scr作为患者的肌酐基础值[9]。对比患者RRT启动时的实际Scr值,根据KDIGO指南的标准,确定患者AKI的诊断与分期[6]。
1.3 统计学方法应用SPSS 20.0统计学软件进行数据处理。分类变量表示为计数和百分比,连续变量以均数±标准差(x±s)或中位数(四分位数间距)[M(Q1, Q3)]表示。组间比较采用成组t检验、χ2检验或方差分析,采用Kruskal-Wallis秩和检验对连续变量的排序中位数进行多组比较。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 AMI-ECPR患者的基本信息68例AMI-ECPR患者纳入分析,其中男性62例,女性6例,年龄为(55.6± 1.4)岁,查尔森合并症指数为(0.9± 0.1),院内心脏骤停(in-hospital cardiac arrest, IHCA)44例,院外心脏骤停(out-of-hospital cardiac arrest, OHCA)24例。有初始可电击心律37例(54.4%),中位Gensini评分87(61~122),ECPR初始血气pH值7.15 (6.89~7.36)、乳酸值(12.28±0.77)mmol/L,无灌流时间1(1~3)min,CA-Pump On时间80(51~130)min,ECMO治疗时间5(3~8)d。ECMO成功撤离26例(38.2%),90 d存活22例(32.4%),其中18例(81.8%)神经功能预后良好。共有54例(79.4%)联合RRT,RRT治疗时间4(2~9)d,绝大多数患者(n=52,96.3%)在ECPR后24 h内进行RRT。因AKI原因启动RRT(AKI-RRT)28例,其中AKI 1期启动21例、2~3期启动7例,有非AKI原因启动RRT(非AKI-RRT)26例。90 d MAKE有48例(70.6%),其中死亡46例,死亡时间4(2~10)d,1例持续需要RRT,1例遗留轻度肾功能不全。见表 1。
基本信息 | 数值 |
年龄(岁,x±s) | 55.6±1.4 |
性别(男/女,n) | 62/6 |
查尔森合并症指数(x±s) | 0.9±0.1 |
IHCA/OHCA(n) | 44/24 |
初始可电击心律(n, %) | 37(54.4%) |
Gensini评分[M(Q1,Q3)] | 87(61~122) |
pH值[M(Q1,Q3)] | 7.15(6.89~7.36) |
乳酸值(mmol/L,x±s) | 12.28±0.77 |
无血流时间[min, M(Q1,Q3)] | 1(1~3) |
CA-Pump On时间[min, M(Q1,Q3)] | 80(IQR 51~130) |
RRT(n, %) | 54(79.4) |
AKI-RRT(n) | 28 |
AKI 1期-RRT(n) | 21 |
AKI 2~3期-RRT(n) | 7 |
非AKI-RRT(n) | 26 |
RRT治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 4(2~9) |
ECMO治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 5(3~8) |
ECMO成功撤离(n, %) | 26(38.2) |
90 d存活(n, %) | 22 (32.4) |
CPC1~2级(n) | 18 |
90 d死亡(n, %) | 46 (67.6) |
死亡时间[d, M(Q1,Q3)] | 4 (2~10) |
90 d MAKE (n, %) | 48 (70.6) |
68例AMI-ECPR患者中,90 d存活22人,有8人(36.4%)联用RRT,死亡46人悉数联用RRT。90 d存活组与死亡组之间,年龄、性别、基础疾病、IHCA/OHCA、无灌流时间、CA-Pump On时间、ECMO治疗时间差异无统计学意义。与90 d死亡组比较,存活组的初始可电击心律的比例高(81.8% vs. 41.3%),Gensini评分低[69(43~88)vs. 95(80~140)],ECPR初始血气pH值高[7.36(6.99~7.41)vs. 7.05(6.88~7.27)]、乳酸值低[(9.00±1.59)vs.(13.81±0.76)],而RRT治疗时间长[12(3~28)d vs. 3(2~8)d],差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
指标 | 90 d存活组(n=22) | 90 d死亡组(n=46) | 检验值 | P值 |
年龄(岁,x±s) | 53.1±2.6 | 56.8±1.7 | 1.23 | 0.22 |
性别(男/女n) | 20/2 | 42/4 | 0.00 | 0.96 |
查尔森合并症指数(x±s) | 0.6± 0.2 | 1.0± 0.1 | 1.61 | 0.11 |
IHCA/OHCA(n) | 17/5 | 27/19 | 2.25 | 0.13 |
初始可电击心律(n, %) | 18 (81.8%) | 19 (41.3%) | 9.85 | <0.01 |
Gensini评分[M(Q1,Q3)] | 69 (43~88) | 95 (80~140) | 3.17 | <0.01 |
pH值[M(Q1,Q3)] | 7.36 (6.99~7.41) | 7.05 (6.88~7.27) | 2.44 | 0.02 |
乳酸值[mmol/L, M(Q1,Q3)] | 9.00± 1.59 | 13.81± 0.76 | 3.11 | 0.03 |
无灌流时间[min, M(Q1,Q3)] | 1 (1~3) | 1 (1~4) | 1.74 | 0.09 |
CA-Pump On时间[min, M(Q1,Q3)] | 75 (IQR 48~150) | 81 (IQR 51~118) | 0.24 | 0.81 |
ECMO治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 6 (5~8) | 4 (2~8) | 0.27 | 0.79 |
RRT(n, %) | 8 (36.4%) | 46 (100%) | 36.86 | <0.01 |
RRT治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 12 (3~28) | 3 (2~8) | 2.77 | 0.01 |
68例AMI-ECPR患者中,54人(79.4%)联用RRT,90 d存活8人,其中1人仍需要RRT,1人持续遗留轻度肾功能不全,而未RRT的14人悉数存活。RRT组与非RRT组之间年龄、性别、基础疾病、IHCA/OHCA、初始可电击心律、无灌流时间、CA-Pump On时间、ECMO治疗时间均无差异。与非RRT组比较,RRT组的Gensini评分高[92(71~137)vs. 84(49~88)],ECPR初始血气pH值低[7.05(6.88~7.33)vs. 7.36(7.18~7.42)]、乳酸值高[(13.58±0.78)vs.(6.96±1.61)],差异有统计学意义(P<0.05)。见表 3。
指标 | RRT组(n=54) | 非RRT组(n=14) | 检验值 | P值 |
年龄(岁,x±s) | 55.4±1.7 | 56.3±2.5 | 0.25 | 0.80 |
性别(男/女n) | 50/4 | 12/2 | 0.65 | 0.42 |
查尔森合并症指数(x±s) | 1.0±0.1 | 0.6±0.2 | 1.15 | 0.26 |
IHCA/OHCA(n) | 32/22 | 12/2 | 3.41 | 0.06 |
初始可电击心律(n, %) | 27(50.0%) | 10(71.4%) | 2.06 | 0.15 |
Gensini评分[M(Q1,Q3)] | 92(71~137) | 84(49~88) | 2.13 | 0.04 |
pH值[M(Q1,Q3)] | 7.05(6.88~7.33) | 7.36(7.18~7.42) | 2.94 | <0.01 |
乳酸值(mmol/L,x±s) | 13.58±0.78 | 6.96±1.61 | 3.77 | <0.01 |
无灌流时间[min, M(Q1,Q3)] | 1(1~4) | 1(1~3) | 1.46 | 0.15 |
CA-Pump On时间[min, M(Q1,Q3)] | 84(IQR 52~128) | 55(IQR 46~150) | 0.48 | 0.63 |
ECMO治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 5(2~9) | 5(4~6) | 0.69 | 0.49 |
90 d存活(n, %) | 8(14.8%) | 14(100%) | 36.86 | <0.01 |
54例联用RRT的AMI-ECPR患者中,因AKI原因启动RRT(AKI-RRT)28人,其中AKI 1期启动21人,90 d存活5人(有1人需要RRT、1人轻度肾功能不全);AKI 2~3期启动RRT的7人悉数死亡。非AKI原因启动RRT(非AKI-RRT)26人,存活3人。AKI-RRT组与非AKI-RRT组之间年龄、性别、基础疾病、IHCA/OHCA、初始可电击心律、Gensini评分、ECPR初始血气pH值、乳酸值、无灌流时间、CA-Pump On时间、ECMO治疗时间、RRT治疗时间、90 d存活率、90 d MAKE、死亡时间差异无统计学意义。见表 4。
指标 | AKI-RRT组(n=28) | 非AKI-RRT组(n=26) | 检验值 | P值 |
年龄(岁,x±s) | 53.6±2.3 | 57.3±2.4 | 1.11 | 0.27 |
性别(男/女n) | 27/1 | 23/3 | 1.25 | 0.26 |
查尔森合并症指数(x±s) | 1.0±0.2 | 0.9±0.2 | 0.59 | 0.56 |
IHCA/OHCA(n) | 17/11 | 15/11 | 0.05 | 0.82 |
初始可电击心律(n, %) | 13(46.4%) | 14(53.8%) | 0.30 | 0.59 |
Gensini评分[M(Q1,Q3)] | 96(65~135) | 89(71~140) | 0.36 | 0.72 |
pH值[M(Q1,Q3)] | 6.99(6.81~7.33) | 7.13(6.97~7.32) | 1.25 | 0.22 |
乳酸值(mmol/L,x±s) | 13.13±1.21 | 14.05±0.98 | 0.59 | 0.56 |
无灌流时间[min, M(Q1,Q3)] | 1(1~3) | 1(1~5) | 0.37 | 0.72 |
CA-Pump On时间[min, M(Q1,Q3)] | 80(IQR 59~129) | 87(IQR 51~128) | 0.02 | 0.99 |
ECMO治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 5(2~9) | 5(1~8) | 1.06 | 0.30 |
RRT治疗时间[d, M(Q1,Q3)] | 3(2~9) | 4(1~9) | 0.94 | 0.35 |
90 d存活(n, %) | 5(17.9%) | 3(11.5%) | 0.43 | 0.51 |
90 d MAKE(n, %) | 25(89.3%) | 23(88.5%) | 0.01 | 0.92 |
死亡时间[d, M(Q1,Q3)]) | 4(2~9) | 4(1~10) | 1.06 | 0.30 |
AMI是心脏骤停最常见的原因,AMI合并CA的患者病死率高,ECPR是有效的救治手段[1]。CA后因缺血缺氧和炎性反应等原发因素以及ECMO后缺血-再灌注、非搏动性血流等继发因素使得ECPR患者极易发生严重内环境紊乱、液体超载和AKI,成为联合RRT的主要原因[2-3]。有研究报道,ECMO后进行RRT是不良预后的特征因素[10],国内尚缺乏ECPR后RRT应用及主要肾脏不良事件相关的临床研究。
ECPR相关的预后指标是高获益患者筛选的重要因素,尽管缺乏高质量的前瞻性研究证据,已有回顾性分析总结了ECPR高获益患者的特征[11]。首先,初始可电击心律的ECPR患者有效性显著,可改善ECPR的结局。本研究中,90 d存活组的初始可电击心律的比例显著高于死亡组(81.8% vs. 41.3%,P<0.05),初始可电击心律的患者是AMI-ECPR的高获益人群,与Daou等[12]的研究一致。其次,冠状动脉病变的严重程度是AMI患者死亡的独立危险因素,Gensini评分是评估AMI患者预后的有效指标[8, 13]。本研究中,90 d存活组的Gensini评分显著低于死亡组[69(43~88)vs. 95(80~140),P<0.05],表明Gensini评分同样适用于评估AMI-ECPR患者的预后。此外,ECPR初始血气结果与不良预后直接相关,pH反映CA后组织缺血缺氧的程度和持续时间,血乳酸含量反映末梢组织血液灌注的程度,酸中毒和高乳酸血症的ECPR患者常需进行RRT以稳定病情[2-3]。本研究中,未联用RRT的ECPR患者悉数存活(n=14),而联用RRT的患者(n=54)显然病情更危重,ECPR初始血气的pH值低,且血乳酸水平和Gensini评分高,90 d存活率仅14.8%(n=8),这与ECPR初始的酸中毒、高乳酸血症以及冠状动脉病变严重这些“原因”有关[11-13],而并非联用RRT这个“结果”造成了不良预后。
指南推荐RRT的适应证和最佳介入时机应当针对不同的患者实现精准的个体化治疗[6]。本研究中,AKI原因启动RRT(AKI-RRT组)占比51.9%,而严重内环境紊乱、液体超载(非AKI-RRT组)若得不到及时纠正,也存在继发AKI的高危风险,AKI与ECMO患者的病死率密切相关[14]。ECPR是AKI发生的独立危险因素,CA-Pump On期间全身低灌注,肾缺血缺氧导致急性肾小管坏死,虽然ECMO支持后肾血流恢复,但缺血-再灌注损伤及非搏动性血流仍会影响肾功能[15]。同时,亦不可忽略AMI患者急诊PCI术后发生造影剂相关性AKI的风险[16]。AKI幸存者的肾功能恢复情况对长期生存具有重要意义,本研究中,发生AKI的28名AMI-ECPR患者全部接受了RRT,有21例在AKI早期(1期)启动RRT,最终存活5例,其中1例持续需要RRT,1例遗留轻度肾功能不全,幸存者90 d肾功能恢复不良率高达20.0%。而AKI中晚期(2~3期)启动RRT的7例悉数死亡。尽管RRT在ECPR和(或)AKI患者中的最佳启功时机仍需要大量的研究及临床试验加以验证[3, 17],有研究表明,ECMO期间动态评估患者对RRT的需求,早期启动RRT能够发挥稳定内环境、避免液体过负荷、清除炎症介质等积极作用,有效降低发生AKI的可能性,从而改善患者预后[14, 18]。
本文首次报道国内AMI-ECPR患者主要肾脏不良事件的临床数据,有限的单中心数据显示,90 d MAKE的发生率高达70.6%,而合并AKI的AMI-ECPR幸存者90 d肾功能恢复不良率高达20.0%,积极启动RRT避免发生AKI或在AKI早期启动RRT,可能改善AMI-ECPR患者的预后。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 张华忠、张忠满、梅勇:研究设计、数据收集;胡德亮、孙峰、李伟、张刚:数据整理、统计学分析;吕金如、陈旭锋:体外膜肺氧合专业指导、基金支持;张华忠、陈旭锋:论文撰写、论文修改
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