造影剂肾病研究进展(完整版)
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全脑血管造影术所致造影剂肾病的预防护理进展数字减影全脑血管造影术(DSA)是通过电子计算机辅助成像技术,检查脑血管的形态与病变的一种方法,对于脑血管疾病的诊断与治疗中均发挥着重要作用。
随着这项技术的广泛开展,含碘造影剂的应用越发普遍,造影剂肾病(CIN)的发生率也随之增加,已成为综合性医院引起急性肾功能衰竭第三位病因[1]。
一旦发生CIN,将延长患者的住院周期,增加治疗费用,病死率也会明显增高[2],目前尚无有效治疗CIN的措施,关键在于预防。
1.CIN 的诊断标准CIN是指血管内注射含碘造影剂48~72小时内,排除其他病因后,肾功能发生损害,表现为血清肌酐(Scr)水平上升超过0.5mg/dl(44.2umol/L)或比基础值升高超过25%[3]。
2.CIN的临床表现典型的CIN发生在使用造影剂后24~48小时,表现为非少尿型、无症状性肾功能下降,血清肌酐升高,大部分患者可自然恢复,极少数患者存在一定程度的永久性肾功能损害[4]。
3.CIN的危险因素CIN的危险因素包括[5-6]:(1)肾功能不全;(2)糖尿病(和)或应激性高血糖;(3)年龄≥75岁;(4)造影剂剂量增加以及使用高渗造影剂;(5)血流动力学不稳定;(6)使用肾毒性药物,如非甾体抗炎药、氨基糖苷类等。
多数研究显示,患者伴随的危险因素越多,其CIN发病率越高。
4.CIN的预防护理4.1 术前进行风险评估,识别高危患者不同患者使用造影剂后其CIN风险并不相同,CIN的发生与危险因素的数目直接相关,国外研究显示,当存在4个或以上危险因素时,CIN的发生率甚至可高达100%。
因此造影前充分评估危险因素,准确识别高危患者,从而落实有效的防范措施,才是预防CIN的关键。
4.2 停用肾毒性药物临床常见的肾毒性药物如:氨基糖苷类抗生素、非甾体类消炎药、两性霉素B、大剂量的袢利尿剂、免疫抑制剂等,使用造影剂前至少停用≥24h;而双胍类降糖药,其本身并无肾毒性,却可以通过抑制肝脏糖异生引起乳酸蓄积,为避免急性肾功能损伤加重乳酸排泄障碍,使用造影剂前应至少停用该药≥48h。
ʌ综述ɔ远隔缺血预处理预防造影剂肾病的研究进展罗文龙ꎬ裴汉军ꎬ孙淑艳ꎬ张新会(内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院心内科ꎬ内蒙古包头014010)㊀㊀DOI:10.16833/j.cnki.jbmc.2019.12.045㊀㊀造影剂肾病(contrast-induced-nephropathyꎬCIN)是指将碘造影剂注射至血管内后72h内发生的急性肾损伤(AKI)ꎬ并排除其他原因所致ꎬ其诊断标准为血清肌酐升高44.2μmol/L或较基础值升高25%ꎮ随着介入诊疗的广泛开展ꎬ造影剂的使用明显增加ꎬCIN已成为医院获得性急性肾损伤的第三大常见原因ꎮCIN在普通人群中的发病率为0.6%~2.3%ꎬ但在伴有肾功能减退及其他危险因素的患者发病率可高达25%~60%[1]ꎮ远端缺血预处理(remoteische ̄micpreconditioningꎬRIPC)是一种无创且安全的操作ꎬ其原理是通过使某一器官或组织发生短暂性缺血-再灌注ꎬ启动一系列的保护机制ꎬ从而减轻远端器官或组织在高强度㊁长时间缺血-再灌注时发生的损伤ꎮ该操作可作为预防CIN的一种有效方法ꎮ现就目前RIPC预防CIN的研究现状综述如下ꎮ1㊀CIN的可能发生机制㊀㊀目前CIN的发病机制虽尚不完全清楚ꎬ但现有的证据显示ꎬCIN的发生是多种机制共同作用的结果ꎮ(1)肾小管上皮直接毒性:造影剂通过损伤肾小管细胞线粒体膜ꎬ进而使膜通透性降低ꎬ导致细胞损伤ꎮ(2)氧化应激:造影剂可使肾脏氧自由基产生增加ꎬ引起细胞膜脂质过氧化ꎬ进而导致肾小管损伤ꎮ(3)肾缺血损伤:肾缺血引起的再灌注可导致CIN的发生ꎮ(4)肾小管阻塞:造影剂损伤肾小管后导致肾小管内组织和细胞碎片增多ꎬ使肾小管发生阻塞ꎮ(5)肾脏血流动力学改变:造影剂引起肾脏血管收缩ꎬ使肾脏的血流动力学发生改变ꎬ肾髓质的血流量减少ꎮ外髓质对氧气的需求量很大ꎬ随着血液从肾髓质向肾皮质的病理性分流ꎬ髓质发生缺血性损伤[2]ꎮ2㊀RIPC预防CIN发生的机制㊀㊀RIPC已被证实是较好的CIN预防措施ꎬRIPC预防CIN的机制尚不完全清楚ꎬ目前对于RIPC预防CIN机制的实验研究主要集中于机体神经体液调节机制和细胞分子信号通路机制ꎮ2.1㊀神经体液调节机制㊀既往研究显示ꎬ当自主神经节发生阻断时ꎬRIPC对心脏的保护作用消失ꎬ表明自主神经系统参与RIPC预防心脏缺血损伤的过程ꎮ虽然人们对神经系统的反应途径进行了深入研究ꎬ但机体如何将预处理产生的体液因子从远处传到目标器官还没有被确定ꎮDong等[3]将大鼠分为假手术组㊁缺血再灌注(IR)组ꎬ急性期RIPC组和延迟期RIPC组ꎬ研究发现急性期RIPC组和延迟期RIPC组较IR组大鼠血清血肌酐(Cr)㊁尿素氮(BUN)㊁微量白蛋白(mALB)㊁β2-微球蛋白(β2-MG)㊁髓过氧化物酶(MPO)㊁丙二醛(MDA)水平较低ꎬ超氧化物歧化酶(SOD)水平较高ꎬ证实RIPC对大鼠缺血再灌注损伤有保护作用ꎮ当前已证实腺苷㊁缓激肽㊁阿片类药物㊁降钙素基因相关肽㊁肾上腺素等体液因子与RIPC保护肾功能有关ꎬ它们被认为是在预处理过程中由远端器官或组织产生并通过血液输送到目标器官[4]ꎮ2.2㊀信号通路机制㊀(1)RIPC对肾脏的保护作用可能与蛋白激酶(Akt)㊁糖原合成酶激酶3(GSK-3β)等通路激活有关[5]ꎮ激活以上通路可使ATP依赖的钾通道(KATP)开放ꎬKATP可抑制线粒体通透性转换孔开放ꎬ减少细胞因子等物质从上述转换孔释放ꎬ进而减少细胞凋亡ꎮ(2)RIPC保护肾脏的机制也依赖于miR-21的上调ꎬmiR-21的上调可发生在肾上皮细胞(HUVEC细胞)ꎬ通过抑制下游的白介素6(IL-6)㊁肿瘤坏死因子α(TNF-α)㊁缺氧诱导因子(HIF-1α)ꎬ从而减少血管内皮损伤ꎬ保护肾脏[6]ꎮ(3)RIPC也能通过抑制骨桥蛋白(OPN)㊁转化生长因子(TGF-β)㊁Caspase-3和激活抗凋亡蛋白生存素ꎬ抑制肾组织的氧化应激[7]ꎮ(4)RIPC还可通过激活TNF-α/NF-κB通路ꎬ增加肾素酶在体内的表达ꎬ发挥抗凋亡㊁抗炎㊁抗氧化作用[7]ꎮ(5)延迟远端缺血预处理也能提供局部及系统免疫抑制ꎬ通过抑制树突细胞成熟从而发挥肾脏保护作用[8]ꎮ3㊀关于RIPC预防CIN的临床研究㊀㊀回顾近年发表的随机对照临床研究显示ꎬ多数研究显示RIPC可减少CIN的发生ꎬ可作为预防CIN的一项有效措施ꎮ但是在不同的人群中RIPC的作用有所不同ꎮ3.1㊀RIPC在造影剂损伤中高危患者中预防CIN的作用㊀Er等[9]入选100例肾功能受损[血清肌酐>1.4mg/dL或估计肾小球滤过率<60mL/(min 1.73m2)]的患者ꎬ521包头医学院学报2019年12月第35卷第12期㊀JournalofBaotouMedicalCollegeꎬDecꎬ2019ꎬVol.35ꎬNo.12上述患者均接受选择性冠脉造影ꎬ并随机分为标准治疗组和RIPC组ꎬ各50例ꎬRIPC组将上臂式血压计的袖带压充至高于患者收缩压50mmHgꎬ维持5min后放气5minꎬ反复4次ꎮ标准治疗组将上臂血压袖带充气至舒张压水平ꎬ然后将袖带再充气10mmHgꎬ以维持非缺血性上臂压迫ꎬ达到致盲的目的ꎮ研究发现ꎬRIPC组AKI发生率为12%ꎬ对照组为40%ꎬ该研究提示在使用造影剂前进行远端缺血预处理可预防高危患者发生造影剂诱导的急性肾损伤ꎮ3.2㊀RIPC在糖尿病患者中预防CIN的作用㊀Savaj等[10]入选96例肾功能正常㊁接受选择性冠脉造影的糖尿病患者ꎬ随机入组ꎬ标准治疗组和RIPC组各48例ꎬRIPC组患者上臂接受5min的血压计充气200mmHgꎬ然后放气5minꎬ重复3次ꎮ结果显示ꎬ两组患者手术前后的血肌酐水平有显著性差异ꎬRIPC组低于对照组ꎮ对照组有5例发生急性肾损伤ꎬRIPC组只有1例ꎮ血清肌酐升高与造影剂用量及高血压明显相关ꎮ该研究中肾小球滤过率>60mL/(min 1.73m2)的患者ȡ50%ꎬ因此ꎬ此研究显示RIPC在造影剂肾损伤低危糖尿病患者中预防对比剂诱导的AKI具有保护作用ꎮ㊀㊀Moretti等[11]入选223例肾小球滤过率ȡ30mL/(min 1.73m2)且ɤ60mL/(min 1.73m2)的接受择期经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的患者ꎬ患者被随机分为标准治疗组(107人)和RIPC治疗组(116人)ꎮ其中糖尿病患者85例(38%)ꎬ有肾功能不全史72例(32.7%)ꎮ154例(68.8%)患者入院时肾小球滤过率ȡ45mL/(min 1.73m2)且ɤ60mL/(min 1.73m2)ꎻ75例(31.2%)患者肾小球滤过率ȡ30mL/(min 1.73m2)且<45mL/(min 1.73m2)ꎮRIPC组患者上臂接受5min的血压计充气200mmHgꎬ缺血与再灌注间隔时间为5minꎮ对照组的加压袖带充气比舒张压高10mmHgꎮ结果显示ꎬ总人群中18.4%患者发生CINꎬ其中对照组占24.1%ꎬ高于RIPC组(占12.1%)ꎮ亚组分析显示糖尿病患者中ꎬRIPC组CIN发生率无显著降低ꎮ该研究提示ꎬRIPC对接受择期PCI治疗的中度肾功能障碍患者能够减少CIN的发生ꎻ但是亚组分析显示ꎬ对于糖尿病患者ꎬRIPC和对照组相比没有减少CIN的发生ꎬ研究者考虑糖尿病患者内皮功能的病理生理紊乱㊁微血管病变和神经病变可能是导致糖尿病患者RIPC保护作用消失的原因ꎮ㊀㊀Singh等[12]随机入组102例肾小球滤过率ɤ60mL/(min 1.73m2)的接受择期PCI的糖尿病患者ꎬ对照组和RIPC组各51例ꎬRIPC组患者采用上臂式血压计充气至200mmHgꎬ5min后放气5minꎬ反复3次ꎮ对照组使用血压计袖套30minꎬ不使用充气ꎮ造影剂所致急性肾损伤(CI-AKI)发生率两组均为13.7%ꎮ两组术后肌酐㊁中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)无明显差异ꎮ在该研究中ꎬ选择性PCI术前应用RIPC不能有效预防有慢性肾病病史的糖尿病患者CI-AKI的发生ꎮ3.3㊀RIPC在急性心肌梗死行直接PCI患者中预防CIN的作用㊀Yamanaka等[13]的研究入组94例ST段抬高的急性心肌梗死并接受急诊PCI的患者ꎬ两组各47例ꎬRIPC患者采用上臂式自动连续血压测量仪充气至200mmHg5min后放气5minꎬ反复3次ꎮ对照组放置血压计袖套30minꎬ不使用充气ꎮRIPC组CI-AKI发生率为10%ꎬ低于对照组的36%ꎬ该研究显示急诊冠状动脉介入前行RIPC可明显降低ST段抬高的心肌梗死患者CI-AKI的发生率ꎮOlafiranye等[14]随机入组了ST段抬高的急性心肌梗死转运后行急诊PCI的患者ꎬRIPC组127例ꎬ对照组92例ꎬRIPC组患者上臂接受5min的血压计充气200mmHgꎬ然后放气5minꎬRIPC程序在转运途中进行ꎬ127例患者启动了RIPC治疗ꎬ80.3%的患者接受了3或4个周期的RIPC治疗ꎬ19.7%的患者在途中接受了1或2个周期的RIPC治疗ꎬ研究中有28例发生CINꎬ其中RIPC组中占8.7%ꎬ低于对照组中(18.5%)ꎬ该研究显示RIPC应用于转运后行急诊PCI的急性ST段抬高型心肌梗死患者可降低CIN发生率ꎮ㊀㊀上述结果显示ꎬ对于肾功能重度损害的非糖尿病患者ꎬRIPC可减少CIN的发生ꎬ但在糖尿病患者中ꎬRIPC在减少患者CIN的作用研究结果不一致ꎬ需要更多的大样本临床研究进行证实ꎮ3.4㊀荟萃分析结果㊀回顾近几年发表的荟萃分析ꎬ4篇综述对近十多年发表的临床相关研究进行荟萃分析均显示RIPC在预防CIN发生方面有显著益处ꎮZhang等[15]纳入了2007年至2015年的37项随机对照试验ꎬ涉及8168例患者ꎮ所有随机对照试验的汇总分析显示ꎬ与对照组相比ꎬRIPC显著降低了研究者定义的AKI的发生率ꎮ在亚组分析中ꎬ经皮冠状动脉介入治疗后ꎬRIPC著降低了研究者定义的AKI的发生率ꎬ但在心脏外科手术㊁升主动脉瘤修复或肝移植患者中无明显差异ꎮHu等[16]纳入2007年至2016年的30项随机对照试验ꎬ其中20项试验共6077名患者接受心脏或主动脉手术被分配到缺血再灌注所致急性肾损伤(IR-AKI)亚组ꎬ其余10项研究共1167例患者接受造影剂注射被分配到CI-AKI亚组ꎮRIPC组合并AKI的发生率为11.5%ꎬ明显低于对照组的23.3%ꎮ亚组分析显示ꎬCI-AKI亚组中RIPC使CI-AKI发生率显著下降ꎬ由13.5%降至6.5%ꎬ而IR-AKI亚组621包头医学院学报2019年12月第35卷第12期㊀JournalofBaotouMedicalCollegeꎬDecꎬ2019ꎬVol.35ꎬNo.12中RIPC使IR-AKI发生率由29.5%降至24.7%ꎮ该系统综述为RIPC的应用预防CI-AKI提供了有力的证据ꎮZhou等[17]纳入2009年至2017年的16项随机对照试验ꎬ包括2175例患者ꎬ其中1093例被随机分配到RIPC组ꎬ对照组1082例ꎬRIPC组CI-AKI发生率显著降低ꎬ该荟萃分析结果显示RIPC能有效减少CIN的发生率ꎮ我们的研究纳入2009年至2014年11项随机对照临床试验ꎬ在1044名研究对象中ꎬCI-AKI总发生率为6.99%ꎬ其中RIPC组为5.47%ꎬ对照组为8.93%ꎬ可见ꎬRIPC组CI-AKI的发生率明显降低ꎬ表明RIPC可通过降低选择性PCI患者AKI的发生率来保护肾脏[18]ꎮ4 总结㊀㊀造影剂肾病逐渐成为医院内急性肾损伤发生的常见原因ꎬ由于其发生率较高ꎬ预后较差ꎬ因此亟需寻找有效措施来预防造影剂肾病的发生ꎮRIPC作为一种无创㊁安全的操作ꎬ已有多项研究显示它能够减少造影剂肾病的发生ꎬ由于其具有操作方便㊁患者痛苦小等优点ꎬ该项操作将会有很大的临床应用前景ꎬ期待更多的大型随机对照试验证实其有效性ꎮ参考文献[1]㊀林果为ꎬ王吉耀ꎬ葛均波.实用内科学[M].15版.北京:人民卫生出版社ꎬ2017ꎬ1936.[2]㊀DugbarteyGJꎬRedingtonAN.Preventionofcontrast-inducedne ̄phropathybylimbischemicpreconditioning:underlyingmechanismsandclinicaleffects[J].AmJPhysiolRenalPhysiolꎬ2018ꎬ314(3):319-328.[3]㊀DongWPꎬYuPꎬZhangTLꎬetal.Adrenomedullinservesaroleinthehumoralpathwayofdelayedremoteischemicpreconditioningviaahy ̄poxia-induciblefactor-1α-associatedmechanism[J].MolMedRepꎬ2018ꎬ17(3):4547-4553.[4]㊀PaezDTꎬGarcesMꎬCalabróVꎬetal.AdenosineA1receptorsandmi ̄tochondria:targetsofremoteischemicpreconditioning[J].AmJPhys ̄iolHeartCircPhysiolꎬ2019ꎬ316(3):H743-H750. 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造影剂肾病研究进展(完整版)随着现代医学科学的发展和不断进步,CT增强造影和各种介入诊疗操作广泛开展和应用于临床,使碘造影剂的使用日益增多,由此引起的造影剂肾病(contrast-induced nephropathy, CIN) 发病率不断升高[1]。
CIN 的发生将增加心血管及肾脏等不良事件发生率,延长住院时间,增加住院费用,严重影响患者预后及增加死亡率[2]。
CIN已成为继肾灌注不足和肾毒性药物之后,引起医院获得性肾损害的第三大常见原因。
相关研究报道,CIN 发病率在0.3%~14.5%,高危人群可高达50%。
CIN的诊断目前尚无统一标准,一般认为,血管内注射造影剂后48-72小时内,血肌酐(Scr)绝对值升高>44.2 umol/L或较基础值上升>25%或肌酐清除率(Ccr)较基础值下降>25%,并排除其他引起肾损害的因素[3]。
2005年欧洲泌尿生殖放射学会的造影剂指南指出,应用血管造影剂3d内出现血清肌酐较基础水平升高25%。
或较基础水平升高44umoI/L的肾功能损害,并除外其他原因所致者,诊断为造影剂肾病。
碘造影剂已广泛应用于临床作为诊疗疾病的重要手段,造影剂肾病的危险因素包括基础肾功能减低、糖尿病、造影剂种类及造影剂使用量、近期使用肾毒性药物、高龄、心功能不全、高血压、血压低、贫血等因素[4]。
本文将从造影剂肾病的发病机制、早期标志物、预防和治疗等方面做一综述。
1 造影剂肾病的发病机制CIN的发病机制复杂,已有研究证明可能和下列因素相关。
1.1 肾脏血流动力学改变肾髓质新陈代谢活跃,对缺血缺氧想到敏感,造影剂进入肾血管后出现“两相效应”,即先出现短暂的血管扩张,随后血管收缩痉挛,肾内血流重新分布,出现肾皮质从肾髓质“盗血”现象,肾髓质中血液流速减低,红细胞聚集,携氧能力下降,肾髓质需氧与供氧失平衡,出现缺血缺氧损伤,且髓袢升支粗段对缺血缺氧最敏感,导致肾髓质缺血缺氧性损伤[5],同时造影剂的高渗性引起渗透性利尿,加重髓质钠水转运负荷和增加髓质能量代谢,从而加重缺血缺氧[6],造影剂的高粘滞性可减慢肾脏血流速度,肾血流降低,加剧肾髓质缺血损伤。
1.2 肾小管直接毒性作用和堵塞造影剂的直接毒性作用可引起肾小管上皮细胞弥漫的空泡变性、凋亡、坏死,脱落至肾小管腔,造成肾小管损伤,肾小管代偿性扩张,伴间质水肿和炎细胞浸润;电镜下可见肾小管上皮细胞核固缩及碎裂、线粒体肿胀、溶酶体释放增加、细胞质损害及细胞内钙化,髓质外层病理改变尤为严重[7],使肾小管上皮细胞完整性遭到破坏,细胞功能受损。
由于造影剂的渗透压较血浆渗透压高,细胞外高渗透压使细胞内液外流,造成了血管内皮细胞的脱水,干扰了肾皮质脂质的氧化,活性氧增多,进一步加重缺血和免疫介导的组织损伤,同时造影剂促使肾小管上皮细胞Ca2+内流增加,细胞骨架破坏,功能受损,甚至导致细胞死亡。
造影剂对肾脏的直接毒性作用还包括可诱发肾小血管收缩及微栓子形成等[8]。
造影剂经肾小球滤过进入肾小管,由于肾小管中的水分被大部分重吸收,造影剂在肾小管内粘滞性增加,加上细胞脱水,尿酸盐、草酸盐及Tamm-Harsefall蛋白等排泄增加,导致肾小管堵塞,损害肾功能。
1.3 氧化应激损伤及血管活性物质代谢紊乱氧化应激是导致内皮功能损伤的重要因素,造影剂可诱导氧自由基产生,减弱抗过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性,加上造影剂对细胞的直接毒性作用,引起肾血管痉挛受损及血流重新分配,肾髓质缺血缺氧,引起肾小管细胞完整性破坏,细胞凋亡增加,导致急性肾小管坏死[9]。
造影剂进入肾组织可打破肾脏内环境稳态,一氧化氮、前列腺素、内皮素、腺苷、钙离子、抗利尿激素等血管活性因子代谢紊乱,使肾血管收缩,肾组织缺血缺氧,加重肾功能损伤。
2 肾功能损伤的标志物2.1 血肌酐临床常采用血清肌酐(Scr)作为肾功能损伤包括造影剂肾病的诊断指标,虽特异性高,但敏感性低,Scr水平易受年龄、肌肉含量、外源性肌酐摄入、个体差异等因素的影响,且因肾脏有较大的储备能力,只有当肾小球滤过率下降至正常的50%以下时,Scr才有可能升高,因此Scr的升高往往滞后于肾功能损伤的发生,导致肾功能损伤的误诊漏诊或延迟诊断,使肾功能损害得不到及时治疗。
肾小球滤过率虽是评价肾功能的金标准。
但需要收集尿量,费时费力,不易在临床推广[1]。
鉴于Scr水平并不能及时和真实反映患者的肾功能状态,众多肾功能损伤敏感和早期标志物相继发现。
2.2 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(cystatin C,CysC)半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(cystatin C,CysC)是一种非糖基化碱性蛋白质,由120个氨基酸组成,是最近发展起来的用于评估肾功能早期损害的一个血清标记物。
人体所有有核细胞均可产生CysC,并分泌到细胞外液,其生成相对稳定,与年龄、性别、肌肉容量、炎症无关,CysC几乎全部由肾小球滤过,由近曲小管上皮细胞重吸收和降解,不会重新返回血液,肾小管上皮也不分泌。
而且CysC血浆半衰期为1.5h,Scr的血半衰期4.5h,故CysC在体内达到平衡状态的时间为Scr的1/3,CysC在造影剂使用第1 d后可达到峰值,于48 h后呈逐渐下降趋势,而肌酐则为应用后3 d才升高。
因此血清CysC的浓度主要由肾小球滤过率决定,比血清肌酐更早期、更稳定准确反映肾小球滤过率的变化[1]。
Briguo等[49]通过连续对410例慢性肾脏病造影患者观察研究后认为,造影后24 h CysC升高≥10%是早期预警造影剂肾病的最佳数值。
众多研究都也证明CysC能够准确稳定反映肾小球滤过率变化,是肾功能早期变化的理想标记物,能够早期预警造影剂肾病的发生,采取积极有效措施预防和治疗造影剂肾病[10-14]。
2.3 KIM-1人类KIM-1由肾脏近曲小管上皮细胞合成和分泌,为I型跨膜糖蛋白,含334个氨基酸残基,胞外区由1个信号肽、1个Ig域和1个粘蛋白域组成,在健康成人肝、肾、脾等脏器KIM-1有微弱表达,缺血后的肾组织近曲小管上皮细胞合成分泌显著增强。
当造影剂进入肾组织后,对肾小管产生直接毒性效应,肾小管上皮细胞出现颗粒和空泡变性,位于肾髓质的髓袢和集合管病变最为严重,KIM-1分泌在肾损伤早期即显著增加[15-16]。
有研究显示,KIM-1的表达与上皮细胞的去分化和增殖有关,KIM-1表达在再生近曲小管含有溴脱氧尿苷(细胞增殖的标记物)和含有弹性蛋白(细胞去分化的标记物)的上皮细胞明显增强[17]。
KIM-1的细胞外域部分在金属基质蛋白酶(MMP)的作用下在跨膜区附近裂解释放入细胞外,成为可溶性片段排入尿中。
尿液中的KIM-l水平与肾组织表达水平基本一致,有报道肾小管坏死患者中肾组织及尿KIM-1表达明显升高,在肾组织缺血后12h即可检测到尿KIM-1表达,并随疾病进展持续升高数天[18]。
因此当肾脏急性损伤时,肾脏KIM-1含量在肾组织未出现明显病理改变时即可显著升高,明显早于血肌酐及尿素氮上升,具有高敏感性及特异性,而且KIM-1在尿液中的表达不受尿液理化性质影响,可在尿中长时间保持稳定,是早期诊断CIN的理想标志物[19-20]。
2.4 中性粒细胞明胶酶脂质运载蛋白(NGAL)中性粒细胞明胶酶脂质运载蛋白(NGAL) 属载脂蛋白(lipocalin)家族,1993年在人中性粒细胞中被发现,又称为脂运蛋白2 (lipocalin2),是一种小分子量分泌性蛋白,人类(NGAL)是由178个氨基酸组成的单体分子[21],其在中幼粒细胞和晚幼粒细胞的分化阶段合成,诱导白细胞脱颗粒,发挥转运疏水性小分子、调节基质金属蛋白酶9活性、参与免疫炎症反应等功能。
(NGAL)除存在于中性粒细胞外,在肾脏、小肠、胃、支气管等器官组织亦有表达。
当肾脏出现急性损伤时,肾小管上皮细胞NGAL mRNA的表达增加,产生大量(NGAL),血液及尿液中(NGAL)可明显升高,被认为是肾小管损伤的标志物,其敏感性和特异性远高于N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和Scr[22]。
有研究显示[23-25]血NGAL水平在PCI术后2h显著升高,尿NGAL水平在PCI术后4h显著升高,而cystatin C、肌酐在术后6~24h内才明显升高。
因此,血、尿NGAL可以作为PCI术后CIN的早期标志物,较cystatin C、肌酐等具有高敏感性和高特异性。
2.5 白介素18(IL18)IL18属白介素1家族,主要由巨噬细胞产生,脂肪细胞、肾脏细胞和胰岛细胞等也可产生,IL18是一种促炎性细胞因子,能激活巨噬细胞和T淋巴细胞,产生一系列细胞因子,促进炎症反应的发生发展[26]。
Melnikov等[27]分离局部缺血的小鼠肾脏近端小管,经免疫组化法测得近端小管及管腔内的IL18明显增高。
王玲等[28]经过分析150例PCI 治疗患者的资料发现:造影剂使用后24h,尿IL18和尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶水平显著升高。
Malyszko等[29]也发现心导管造影后4、8、24h等时间点检测IL18显著升高。
因此,IL18是肾小管损伤的早期诊断标志物,具有较高的敏感性和特异性。
2.6 其他CIN标志物其他造影剂肾病生物标志物包括:肝脏型脂肪酸结合蛋白(L -FABP)、β痕迹蛋白(β-BTP)、β2为球蛋白、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)、NF-KB和TNF-α等。
造影剂肾病的诊断目前仍采用血肌酐的变化作为主要诊断标志物,各种生物标志物的确切作用仍需要进一步临床和基础研究,尚缺乏足够证据取代Scr成为CIN诊断指标。
3 造影剂肾病的预防和治疗CIN尚无特效的治疗方法,一旦发生,将显著延长患者住院时间、增加住院费用、增加心血管及肾脏不良事件发生率、短期及长期死亡率,严重影响患者生存预后,因此CIN的防治关键在于提前预防和早期诊断[30]。
目前造影剂肾病的公认的有效预防措施仅限于造影剂的选择与剂量的控制、充分水化等[31-33]。
虽然有相关药物预防的文献报道[34],但仍缺乏充分的询证证据,未达成共识。
3.1 水化治疗充分的水化治疗是目前公认最为有效的CIN 预防措施。
水化治疗预防造影剂肾病的可能机制:补液治疗可以纠正患者本身存在的脱水状态,减轻造影剂引起的渗透性利尿,对抗肾素-血管紧张素系统,减轻球管反馈,减少肾脏缩血管物质的生成,降低造影剂在血液中的浓度及粘度从而减轻肾脏血管的收缩反应,增加尿量减轻肾小管阻塞,减轻肾髓质的缺血缺氧反应以及造影剂对肾小管的直接毒性。
水化治疗包括口服和静脉补液两种方式,口服水化一般要求患者在使用造影剂后24小时总饮水量达2000ml,促进造影剂排泄,静脉补液水化要求患者在使用造影剂前4-8小时及术后12-24小时持续输注0.9%氯化钠,按1-1.5ml/kg/h输注速度,心功能不全患者可适当调整补液量及补液速度。