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[摘要] 目的 前瞻性观察连续性血液净化（CBP）对心脏术后多脏器功能障碍（MODS）伴急性肾衰竭（ARF）存活者与死亡者炎症介质、氧化应激指标的影响。方法 16例心脏术后MODS伴ARF的患者使用HF700型聚砜膜血滤器行CBP治疗，8例存活（A组），8例死亡（B组）；分别在治疗前（0h）和治疗后2、6、12、24和48h取血检测两组血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-4、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和总抗氧化能力（TAC）等指标的变化。结果 CBP治疗2h后A组促炎因子TNF-α、IL-6迅速下降，在治疗24h后IL-8明显下降，此后均有不断下降趋势，而B组治疗过程中上述炎症介质水平较治疗前无明显变化；两组抗炎因子IL-4在CBP治疗过程中较治疗前有所下降，但无明显统计意义。A组TAC在CBP治疗6h后明显下降，MDA在12h后明显下降，SOD在24h后明显下降，在各时间点后有不断下降趋势；B组SOD、TAC在治疗2h后即开始明显下降，此后有不断下降趋势；MDA在48h的治疗过程中持续保持高水平，较治疗前无明显下降。结论 CBP有助于改善MODS伴ARF患者促炎因子与抗炎因子的平衡，减轻炎性损伤。CBP能改善MODS伴ARF患者的氧化应激，减轻氧化损伤。在CBP治疗过程中，TNF-α、IL-6、IL-8、MDA浓度持续高水平及SOD早期下降者预后差；动态监测上述指标有助于判断心脏术后MODS伴ARF的预后。
[关键词] 心脏手术；连续性血液净化；治疗；心脏术后MODS伴ARF；影响
文章编号：1004-7484（2014）-03-1274-02
心脏手术体外循环时因血液与循环管道和氧合器接触、缺血再灌注损伤、手术损伤等因素常导致术后炎症反应和氧化应激，严重时可发生多脏器功能衰竭，合并重症急性肾衰竭（Acute renal failure，ARF）的多脏器功能障碍综合征（Multiple organ dysfunction syndrome，MODS）患者的死亡率很高。近年来连续性血液净化（Continuous blood purification，CBP）技术已经成为救治此类患者的有效手段。本研究测定了CBP治疗该类患者存活者与死亡者血清中不同时间点的炎性介质和氧化应激指标的变化，旨在探讨CBP对心脏术后MODS伴ARF患者的影响。
1 资料和方法
1.1 对象 2003年9月至2004年10月，16例经体外循环的心脏手术患者，年龄16-71岁，平均46.1±17.4岁，男9例，女7例，手术方式为：二尖瓣置换术、室缺修补术、左心房肿瘤切除术各1例，三尖瓣置换术、全主动脉弓置换术各2例，二尖瓣联合三尖瓣成形术1例、联合主动脉瓣置换术3例，其他复杂心脏手术5例。术中总转流时间127.8±50.5min，升主动脉阻闭时间61.5±28.2min，术后均发生MODS合并ARF。符合以下条件：①术前尿量、血尿素氮（BUN）和肌酐（Scr）均正常；②术后CBP治疗时间至少达48h以上。MODS及ARF诊断标准参考“MODS病情分期诊断及严重程度评分标准”。其中ARF诊断标准：无血容量不足，尿量<20ml/h持续6h以上，利尿剂治疗后尿量不增多；或Scr>176.8μmol/L。APACHE Ⅲ评分标准参照文献进行。两种评分用来反映患者的病情严重程度。所有患者CBP前均为少尿或无尿，BUN及Scr分别为15.7±10.6mmol/L及296.6±135.2μmol/L。CBP前APACHE Ⅲ评分为79.6±17.2，MODS评分为9.9±3.5，器官衰竭数目為3.5±1.0。16例患者有明显水钠潴留，经过积极的药物治疗，包括扩容、利尿、强心、扩血管、肾上腺皮质激素等正规应用，均未能使病情改善，且逐渐恶化；其中14例需要升压药维持血压，12例患者需要机械通气。
1.2 方法
1.2.1 CBP方法 16例患者均采用Seldinger技术经颈内静脉置管建立血管通路，HF700型血滤器行连续性静脉—静脉血液滤过治疗。使用德国Diapact CBP机型，置换液采用南京军区总医院配方，前稀释法，置换量2L/h，血流量150-200ml/min，连续24h不间断，每24h更换一次滤器，直至患者尿量恢复或死亡，结合中心静脉压随时调整超滤速度，采用低分子肝素（速碧林）抗凝。首次CBP治疗时间为发生ARF后1-78h。
1.2.2 标本留取和检测方法 在CBP治疗前和治疗后2h、6h、12h、24h和48h从动脉端取血5ml，以3000r/min离心5min留血清，-20℃保存待测，取血时关闭置换液循环5min以上。应用酶联免疫吸附法（ELISA）检测TNF-α、IL-4、IL-6和IL-8的水平，试剂盒购自（深圳晶美生物公司），严格按说明书步骤进行操作。丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（TAC）测试盒购自（南京建成生物工程研究所），并严格按说明操作。
1.3 统计学处理 所有计量资料以均数+标准差（χ〖TX-*3〗±s）表示。两组均数间比较先经方差齐性检验，方差齐用两样本t检验，方差不齐用t/检验；治疗前后用配对t检验。两组计数资料率之间比较采用四格表资料的Fisher确切概率法。数据处理用SPSS12.0统计学软件完成。
2 结 果
2.1 临床转归 16例患者其中8例存活（A组），8例死亡（B组）（死亡率50%）；A、B两组在性别、年龄、术中体外循环时间、主动脉阻闭时间、CBP前APACHEⅢ评分、MODS评分、CBP前器官衰竭数目、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-4、MDA、SOD、TAC水平方面无显著性差异（P>0.05），见表1。
2.2 CBP治疗过程中A，B两组炎症介质指标的动态变化 A组TNF-α、IL-6在治疗2h后较治疗前下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；而B组TNF-α、IL-6在48h的治疗过程中持续保持高水平，较治疗前无明显下降（P>0.05）。A组IL-8在治疗24h后较治疗前明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组IL-8在治疗48h内较治疗前无明显变化（P>0.05）。存活组和死亡组IL-4在CBP治疗过程中较治疗前有所下降，但无明显统计意义（见表2）。 2.3 CBP治疗过程中A，B两组氧化应激指标的动态变化 A组MDA在治疗2h、6h后，较治疗前下降，但无统计学意义（P>0.05）；12h后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；而B组MDA在48h的治疗中持续保持高水平，较治疗前无明显下降（P>0.05）。A组SOD在治疗2h、6h、12h后较治疗前无明显变化（P>0.05），24h后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组SOD在治疗2h后即开始明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）。A组TAC在治疗2h后较治疗前无明显变化（P>0.05），6h后后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组TAC在治疗2h后即开始明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05），见表2。
3 讨 论
体外循环是心脏手术中重要的一部分，本身能引起多种组织弥漫性损伤，例如：肾、肝、肺、中枢神经系统及心血管损伤，容易发展为术后器官功能障礙；有证据显示炎症介质、氧化应激在上述损伤中有重要作用。大量实验证明体外循环可诱导氧化应激及全身炎症反应，二者被认为与心脏术后死亡率升高有关。TNF-α、IL-6和IL-8为促炎因子，IL-4为抗炎因子。MDA是由自由基引发生物膜多不饱和脂肪酸的链式反应最终形成的产物，其水平可间接反映机体自由基的氧化损伤状态。SOD能清除超氧阴离子自由基保护细胞免受损伤，其活力的高低间接反应机体清除氧自由基的能力。TAC代表机体总的抗氧化能力。
本研究CBP对氧化应激的影响结果显示两组中MDA经CBP治疗均有下降趋势，MDA在A组下降较明显，CBP过程中两组SOD和TAC抗氧化能力也不断下降，并趋于正常[MDA正常值（4.11±0.62）nmol/ml，SOD正常值（104.22±18.78）NU/ml，TAC正常值（10.13±1.33）U/ml，由（南京建成生物工程研究所提供），这与Himmelfarb J等指出：机体内环境紊乱所导致的氧化应激远远超过了血膜接触所导致的氧化应激相一致；CBP可能通过持续清除（主要是对流作用）、吸附和重新调节机体免疫系统等机制，清除或下调血循环中炎症介质以及吸附内毒素、调节水电酸碱平衡等维持机体内环境稳定，从而改善了机体氧化应激；此外CBP过程中使用抗凝剂、生物相容性膜也可减轻氧化应激。但是，A组MDA在CBP治疗12h较治疗前明显下降，此后有不断下降趋势，B组MDA则始终维持在高水平；A组SOD在CBP治疗24h后较治疗前明显下降，B组在CBP治疗2h后即明显下降，并有不断下降趋势；提示经CBP治疗患者血清MDA持续性维持高水平以及SOD的早期下降提示预后不良，动态监测血清MDA及SOD有助于判断心脏术后MODS伴ARF的预后。
综上所述，CBP有助于改善心脏术后MODS伴ARF促炎因子与抗炎因子的平衡、有助于改善心脏术后MODS伴ARF的氧化应激，从而有助于减轻炎性及氧化损伤。同时，动态监测血清TNF-α、IL-4、IL-6、MDA和SOD的水平有助于判断心脏术后MODS伴ARF的预后。
[关键词] 心脏手术；连续性血液净化；治疗；心脏术后MODS伴ARF；影响
文章编号：1004-7484（2014）-03-1274-02
心脏手术体外循环时因血液与循环管道和氧合器接触、缺血再灌注损伤、手术损伤等因素常导致术后炎症反应和氧化应激，严重时可发生多脏器功能衰竭，合并重症急性肾衰竭（Acute renal failure，ARF）的多脏器功能障碍综合征（Multiple organ dysfunction syndrome，MODS）患者的死亡率很高。近年来连续性血液净化（Continuous blood purification，CBP）技术已经成为救治此类患者的有效手段。本研究测定了CBP治疗该类患者存活者与死亡者血清中不同时间点的炎性介质和氧化应激指标的变化，旨在探讨CBP对心脏术后MODS伴ARF患者的影响。
1 资料和方法
1.1 对象 2003年9月至2004年10月，16例经体外循环的心脏手术患者，年龄16-71岁，平均46.1±17.4岁，男9例，女7例，手术方式为：二尖瓣置换术、室缺修补术、左心房肿瘤切除术各1例，三尖瓣置换术、全主动脉弓置换术各2例，二尖瓣联合三尖瓣成形术1例、联合主动脉瓣置换术3例，其他复杂心脏手术5例。术中总转流时间127.8±50.5min，升主动脉阻闭时间61.5±28.2min，术后均发生MODS合并ARF。符合以下条件：①术前尿量、血尿素氮（BUN）和肌酐（Scr）均正常；②术后CBP治疗时间至少达48h以上。MODS及ARF诊断标准参考“MODS病情分期诊断及严重程度评分标准”。其中ARF诊断标准：无血容量不足，尿量<20ml/h持续6h以上，利尿剂治疗后尿量不增多；或Scr>176.8μmol/L。APACHE Ⅲ评分标准参照文献进行。两种评分用来反映患者的病情严重程度。所有患者CBP前均为少尿或无尿，BUN及Scr分别为15.7±10.6mmol/L及296.6±135.2μmol/L。CBP前APACHE Ⅲ评分为79.6±17.2，MODS评分为9.9±3.5，器官衰竭数目為3.5±1.0。16例患者有明显水钠潴留，经过积极的药物治疗，包括扩容、利尿、强心、扩血管、肾上腺皮质激素等正规应用，均未能使病情改善，且逐渐恶化；其中14例需要升压药维持血压，12例患者需要机械通气。
1.2 方法
1.2.1 CBP方法 16例患者均采用Seldinger技术经颈内静脉置管建立血管通路，HF700型血滤器行连续性静脉—静脉血液滤过治疗。使用德国Diapact CBP机型，置换液采用南京军区总医院配方，前稀释法，置换量2L/h，血流量150-200ml/min，连续24h不间断，每24h更换一次滤器，直至患者尿量恢复或死亡，结合中心静脉压随时调整超滤速度，采用低分子肝素（速碧林）抗凝。首次CBP治疗时间为发生ARF后1-78h。
1.2.2 标本留取和检测方法 在CBP治疗前和治疗后2h、6h、12h、24h和48h从动脉端取血5ml，以3000r/min离心5min留血清，-20℃保存待测，取血时关闭置换液循环5min以上。应用酶联免疫吸附法（ELISA）检测TNF-α、IL-4、IL-6和IL-8的水平，试剂盒购自（深圳晶美生物公司），严格按说明书步骤进行操作。丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（TAC）测试盒购自（南京建成生物工程研究所），并严格按说明操作。
1.3 统计学处理 所有计量资料以均数+标准差（χ〖TX-*3〗±s）表示。两组均数间比较先经方差齐性检验，方差齐用两样本t检验，方差不齐用t/检验；治疗前后用配对t检验。两组计数资料率之间比较采用四格表资料的Fisher确切概率法。数据处理用SPSS12.0统计学软件完成。
2 结 果
2.1 临床转归 16例患者其中8例存活（A组），8例死亡（B组）（死亡率50%）；A、B两组在性别、年龄、术中体外循环时间、主动脉阻闭时间、CBP前APACHEⅢ评分、MODS评分、CBP前器官衰竭数目、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-4、MDA、SOD、TAC水平方面无显著性差异（P>0.05），见表1。
2.2 CBP治疗过程中A，B两组炎症介质指标的动态变化 A组TNF-α、IL-6在治疗2h后较治疗前下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；而B组TNF-α、IL-6在48h的治疗过程中持续保持高水平，较治疗前无明显下降（P>0.05）。A组IL-8在治疗24h后较治疗前明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组IL-8在治疗48h内较治疗前无明显变化（P>0.05）。存活组和死亡组IL-4在CBP治疗过程中较治疗前有所下降，但无明显统计意义（见表2）。 2.3 CBP治疗过程中A，B两组氧化应激指标的动态变化 A组MDA在治疗2h、6h后，较治疗前下降，但无统计学意义（P>0.05）；12h后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；而B组MDA在48h的治疗中持续保持高水平，较治疗前无明显下降（P>0.05）。A组SOD在治疗2h、6h、12h后较治疗前无明显变化（P>0.05），24h后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组SOD在治疗2h后即开始明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）。A组TAC在治疗2h后较治疗前无明显变化（P>0.05），6h后后明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05）；B组TAC在治疗2h后即开始明显下降，此后有不断下降趋势（P<0.05），见表2。
3 讨 论
体外循环是心脏手术中重要的一部分，本身能引起多种组织弥漫性损伤，例如：肾、肝、肺、中枢神经系统及心血管损伤，容易发展为术后器官功能障礙；有证据显示炎症介质、氧化应激在上述损伤中有重要作用。大量实验证明体外循环可诱导氧化应激及全身炎症反应，二者被认为与心脏术后死亡率升高有关。TNF-α、IL-6和IL-8为促炎因子，IL-4为抗炎因子。MDA是由自由基引发生物膜多不饱和脂肪酸的链式反应最终形成的产物，其水平可间接反映机体自由基的氧化损伤状态。SOD能清除超氧阴离子自由基保护细胞免受损伤，其活力的高低间接反应机体清除氧自由基的能力。TAC代表机体总的抗氧化能力。
本研究CBP对氧化应激的影响结果显示两组中MDA经CBP治疗均有下降趋势，MDA在A组下降较明显，CBP过程中两组SOD和TAC抗氧化能力也不断下降，并趋于正常[MDA正常值（4.11±0.62）nmol/ml，SOD正常值（104.22±18.78）NU/ml，TAC正常值（10.13±1.33）U/ml，由（南京建成生物工程研究所提供），这与Himmelfarb J等指出：机体内环境紊乱所导致的氧化应激远远超过了血膜接触所导致的氧化应激相一致；CBP可能通过持续清除（主要是对流作用）、吸附和重新调节机体免疫系统等机制，清除或下调血循环中炎症介质以及吸附内毒素、调节水电酸碱平衡等维持机体内环境稳定，从而改善了机体氧化应激；此外CBP过程中使用抗凝剂、生物相容性膜也可减轻氧化应激。但是，A组MDA在CBP治疗12h较治疗前明显下降，此后有不断下降趋势，B组MDA则始终维持在高水平；A组SOD在CBP治疗24h后较治疗前明显下降，B组在CBP治疗2h后即明显下降，并有不断下降趋势；提示经CBP治疗患者血清MDA持续性维持高水平以及SOD的早期下降提示预后不良，动态监测血清MDA及SOD有助于判断心脏术后MODS伴ARF的预后。
综上所述，CBP有助于改善心脏术后MODS伴ARF促炎因子与抗炎因子的平衡、有助于改善心脏术后MODS伴ARF的氧化应激，从而有助于减轻炎性及氧化损伤。同时，动态监测血清TNF-α、IL-4、IL-6、MDA和SOD的水平有助于判断心脏术后MODS伴ARF的预后。