碘对比剂相关性急性肾损伤研究新进展
2024-06-03 来源:医学影像学杂志

作者:王联芙,洪奇,李强,宁波大学附属人民医院影像科

 

对比剂相关性急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)被认为是继缺血性肾损伤及药物性肾损伤外的医院获得性AKI 的第三大病因。2018 年欧洲泌尿生殖放射学会(european society of urogenital radiology,ESUR)采用碘对比剂后急性肾损伤(post contrast-acute kidney injury,PC-AKI)这一术语,定义对比剂检查后72 h 内出现的AKI。推荐诊断标准为72 h 内血肌酐值升高≥26.5 μmol /L 或≥基线值1.5倍。

 

PC-AKI 的门急诊患者发生率约为15.5%,其中急诊(27%)远大于门诊(6.7%)。既往存在肾损伤、高龄或合并糖尿病等患者,PC-AKI 的发生率可能更高。约18.6%~ 46.9%的PC-AKI 患者可能发展为持续性肾脏功能损伤或慢性肾病,8.3% 的患者30 天内需要接受肾脏移植治疗。因此,充分认识PC-AKI 的危害,了解发病机制,及时识别易感人群,采取必要的肾功能保护措施,对降低该病的发病率有重要意义。

 

1. PC-AKI 的发病机制

 

PC-AKI 的发病机制较为复杂,目前尚未完全明确,推测与多种因素有关。

 

1)碘对比剂对肾小管细胞和内皮细胞的直接毒性可能为PC-AKI 的重要机制之一,表现为血管内皮细胞和近端肾小管细胞膜的损伤,出现特征性的Na + /K+ -ATP 泵丢失,细胞膜小窝蛋白的缺失及胞质的空泡化。肾小管细胞接触对比剂后细胞膜破裂,腺苷升高,ATP 及细胞色素C 降低,由此触发JNK 丝裂原活化蛋白激酶和ROS信号转导等应激通路,最终导致细胞凋亡;

 

2)肾脏血流动力学的改变导致活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生。在体外实验中,几乎所有种类的细胞都会受碘对比剂的毒性影响,包括血管内皮细胞和肾小管细胞。碘对比剂在降低抗凋亡调节因子Bcl-2 的表达的同时,可增加促凋亡调节因子BAX 的表达。坏死脱落的上皮细胞阻塞肾小管,加大肾小囊内静水压,减缓滤过液流动,使得碘对比剂在肾小管内淤积,增加接触时间,加重细胞损伤;

 

3)碘对比剂可引起一氧化氮(NO)介导的血管短暂舒张后持续收缩,导致肾脏低灌注的产生及皮髓质缺氧,而由于髓袢升支粗段对NaCl 的主动重吸收,对氧需求高,因此远端的外髓质更易出现缺氧状态,发生缺氧损伤;

 

4)肾髓质缺氧导致ROS 的产生,同时诱导内皮素、血管紧张素等缩血管物质的合成增加,NO 等舒血管物质的合成减少,促使血管收缩,肾脏血流动力学改变,髓质缺氧损伤进一步加重。缺氧损伤及ROS 的产生都将形成共同的下游损伤机制。以上各种机制相互促进,形成恶性循环。

 

2. PC-AKI 的高危因素及风险评估

 

2.1 个体相关高危因素

 

1)高龄:随着年龄增长,双侧肾小球数量降低,肾皮质变薄,肾脏功能逐步降低。与正常人相比,高龄患者拥有更高的PC-AKI 发生率。文献研究显示年龄≥70 岁的患者CT增强检查后PC-AKI 的发生率明显升高。Goulden 等认为,碘对比剂注射对高龄患者长期的eGFR 影响并不明显。考虑到高龄患者往往合并更多其他疾病,年龄与PC-AKI 之间的相关性尚难明确,需排除这些疾病后进一步评估。因此,ESUR 指南(2018)中并未将年龄作为PC-AKI 的危险因素;

 

2)慢性肾脏疾病(chronic kindy disease,CKD):CKD 是PC-AKI 最重要的独立危险因素,高级别CKD 患者发生AKI的风险明显增加。2020 年美国放射学会(american college of radiology,ACR)认为:G2 期CKD 患者PC-AKI 发生率约为5%;G3a 期约为10%;G3b 期约为15%;G4 期及其以上约为30%。

 

Mohebi 等对8 582 例冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)患者的前瞻性研究证实了这一危险因素,并证实CKD 患者发生PC-AKI 后2 年内肾脏临床事件的发生率显著增加;

 

3)糖尿病:糖尿病是PC-AKI 的常见危险因素,但由于该类患者常伴有较多其他并发症,PC-AKI 是高血糖还是糖尿病并发症引起目前尚有争议。有文献报道对360 例冠状动脉造影术的老年患者的评估显示,糖尿病是PC-AKI 的独立危险因素的研究也支持该观点。Liu 等研究结果表明,在既往伴有CKD 的患者中糖尿病是PC-AKI 的独立危险因素,但在肾功能正常患者中,糖尿病和PC-AKI 并无密切联系;

 

4)性别:性别与PC-AKI 的相关性目前研究较少。有研究显示女性患者具有更高的PC-AKI 发生率(OR:1.51,P = 0.02),推测可能为碘对比剂使用过程中,医护人员并未根据患者体重给予剂量,而是在女性患者中给予了男性同样的剂量,使得女性肾脏面临更大过度暴露的风险;

 

5)心力衰竭:心力衰竭是PCAKI的危险因素之一,且与后期不良事件有关。具体原因可能为:患者有效循环血量减少易导致肾脏髓质缺氧,并且心力衰竭常伴发动脉粥样硬化性血管疾病,在术中及术后易引起血流动力学改变,导致碘对比剂通过缓慢,对肾小球血管内皮细胞和肾小管上皮细胞损伤加大。碘对比剂使用前充分水化可明显降低PC-AKI 及远期肾损伤的发生率;

 

6)其他:除了以上因素,文献报道高血压、贫血、使用肾毒性药物、血小板减少、X 射线辐射、肿瘤晚期患者等也是PC-AKI的潜在危险因素。

 

2.2 碘对比剂相关危险因素

 

1)碘对比剂的理化性质和用量:碘对比剂按渗透压高低可分为高渗(≥1 400 mmol /L)、低渗(600 ~ 800 mmol /L)和等渗(约290 mmol /L)。碘对比剂的渗透浓度和粘度在肾脏损伤中发挥重要作用,因而选择合理的碘对比剂对减少PCAKI的发生具有至关重要的作用。高渗对比剂具有较高的肾毒性,随着碘对比剂的粘度上升,在肾小管的留滞时间延长,毒性加大。为降低肾毒性,临床推荐使用等渗或低渗对比剂。使用等渗和低渗对比剂对肾脏的影响没有显著差异。

 

碘对比剂使用的剂量增加,PC-AKI 的发生率也随之升高。对于肾功能已有损伤的患者,碘对比剂的使用剂量不应超过100 mL。一项3 179 例PCI 后患者的回顾性研究发现,碘对比剂剂量/血肌酐清除率≥3.7 与早期血肌酐升高具有显著相关性。短期内重复给予对比剂与PC-AKI 的发生高度相关。因此,ESUR 建议避免短时间内(48 ~ 72 h)重复注射对比剂;

 

2)碘对比剂的给药途径:主要包括静脉给药及动脉给药。动脉给药又可分为首次肾脏暴露(对比剂以相对未稀释的状态到达肾动脉)和二次肾脏暴露(对比剂以相对稀释的状态到达肾动脉)。动脉给药首次肾脏暴露具有更高的PC-AKI 风险。ESUR 指南提出当患者eGFR < 30 ml /min /1.73 m2 时,应当采取防护措施并避免动脉首次肾脏暴露。然而,也有研究提出,与静脉给药相比,动脉给药并不具有更高的PC-AKI 风险。

 

3. PC-AKI 的早期诊断

 

血清肌酐水平是目前临床最常用的肾功能评价生物标志物。PC-AKI 发生时,血肌酐水平通常在注射对比剂48 h后升高,3~5 天达最高峰,1~3 周恢复至正常水平。然而,高达20%的AKI(包括亚临床)血清肌酐水平显示为正常。因此,作为eGFR 的替代物,血肌酐对AKI 诊断的敏感性尚待提高。越来越多的其他标志物被用于PC-AKI 的诊断,胱抑素C 是半胱氨酸蛋白酶最重要的胞外抑制物之一,且不受性别、年龄和肌肉质量等因素影响。该物质被肾小球过滤,肾小管重吸收,但并不被肾小管分泌,最早可在碘对比剂注射后24 h 达到峰值。

 

24 h 内胱抑素C 升高< 10% 是排除PC-AKI 的可靠依据,胱抑素C 有望成为肾功能评价更好的标志物。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)在肾小管上皮细胞中高表达,当肾脏发生损伤时,NGAL 表达增加,6 h 达到峰值。肝脏脂肪酸结合蛋白(serum liver fatty acid-binding protein,L-FAPB)在近端肾小管表达,除了参与脂肪酸代谢之外,与肾脏疾病的发生也密切相关。4 h 内L-FAPB 或6 h 内NGAL可作为早期PC-AKI 的诊断标志物。

 

此外,Cheng 等发现Lnc-HILPDA 联合Lnc-PRND 可以准确预测PC-AKI 的发生(敏感性100%,特异性83.93%)。未来,随着这些生物标志物的临床应用,PC-AKI 发生的危险性将大幅度下降。

 

4. PC-AKI 的预防

 

1)充分水化:水化是碘对比剂相关性肾损伤最基本的预防措施。通过水化加大肾小管流量和流速,降低碘对比剂浓度,减少其与肾小管的接触,从而减轻对肾小管上皮细胞的直接毒性。ESUR 建议接受碘对比剂检查的患者,给药前3~4 h 及给药后4 ~ 6 h 内以1 ml /kg /h 的速率输入等渗生理盐水,以最大程度减少碘对比剂对肾脏的损伤,降低PC-AKI的发生率。相对于口服水化,静脉水化在预防PC-AKI 方面并没有表现出更多优势,但考虑到口服水化难以监测和控制,通常仍然建议采用静脉水化方案。尤其是胃肠道病变,或其他疾病需要禁食的患者;

 

2)水化液体的选择:注射碘对比剂前6 ~ 12 h内和注射碘对比剂后4 ~ 12 h 内,以100ml /h 的速率输注0.9%的生理盐水可达到良好的水化效果。也有学者推荐静脉注射碳酸氢钠溶液,充分碱化尿液有助于减少ROS 的产生,对预防PC-AK 有较好的效果。此外,合并心力衰竭风险的患者,水化补液可能加大患者循环系统负担,建议在中心静脉压引导下补液或控制尿流量,采用个体化补液方案,避免过度水化,降低PC-AKI 和心力衰竭风险。这方面的研究尚需要进一步探索;

 

3)减少ROS 的产生:N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAc)、他汀类药物、碳酸氢钠及维生素C 是减少对比剂导致ROS 产生的常用药物;

 

4)扩张血管:扩张血管的药物主要包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统抑制剂及钙通道阻滞剂等,通过改善血流动力学,增加肾脏血管流量。但在实际的研究中,缺少足够的证据证明其有效;

 

5)透析:肾功能不全患者可采用血液透析腹膜透析快速清除碘对比剂。然而,尽管清除了对比剂,PC-AKI 的发生率并没有下降,多数研究认为,注射碘对比剂的同时进行血液透析对患者的肾脏具有保护作用,而预防性透析并不能改善患者肾功能和PC-AKI 的发生率,这可能与透析的时机把握有关。

 

综上所述,碘对比剂是临床不可缺少的影像显像剂,在进行CT 检查时,应积极降低碘对比剂相关性急性肾脏损伤的发生率。PC-AKI 发病机制复杂,早期诊断尤其是亚临床AKI 的诊断尚存在困难。

 

来源:王联芙,洪奇,李强.碘对比剂相关性急性肾损伤研究新进展[J].医学影像学杂志,2023,33(05):889-892.


(本网站所有内容,凡注明来源为“医脉通”,版权均归医脉通所有,未经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任,授权转载时须注明“来源:医脉通”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载,转载仅作观点分享,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们。)

2
收藏 分享