心脏手术中乳酸水平与急性肾损伤的关联:一项跨中心回顾性队列研究揭示的关键阈值与临床意义

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:BMC Surgery 1.8

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  本研究针对心脏手术中高乳酸血症与急性肾损伤(AKI)的关联展开多中心回顾性分析,通过评估5255例体外循环(CPB)手术患者的基线、均值、峰值及时间加权平均(TWA)乳酸水平,首次建立乳酸阈值(均值2.96 mmol/L、峰值4.50 mmol/L、TWA 2.33 mmol/L)与AKI风险的L型关联曲线,为围术期风险分层提供量化指标。发表于《BMC Surgery》的成果填补了术中乳酸动态监测的空白,推动精准化肾脏保护策略。

  

心脏手术后的急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)一直是困扰临床医生的难题,其发生率高达13%-43%,不仅增加患者死亡率,还导致长期肾功能恶化与医疗成本攀升。尽管已知高龄、血清肌酐(Scr)升高等风险因素,但术中实时预测手段仍显不足。与此同时,体外循环(Cardiopulmonary Bypass, CPB)引发的组织低灌注常导致乳酸堆积,这种被称为"代谢哨兵"的指标与AKI的关联虽被零星报道,却缺乏系统性阈值界定。

四川大学华西医院与贵州医科大学附属医院的研究团队开展了一项横跨两家医疗中心的里程碑式研究。通过对5255例CPB手术患者的临床数据挖掘,创新性地同时分析基线、均值、峰值和时间加权平均(Time-Weighted Average, TWA)四种乳酸参数,首次绘制出乳酸与AKI风险的剂量-效应曲线。这项发表在《BMC Surgery》的研究,不仅破解了"乳酸-AKI谜题",更建立了可操作性的预警阈值体系。

研究采用三大关键技术:1)多中心回顾性队列设计,整合华西医院(2019-2022)与贵医附院(2021-2022)的电子病历数据;2)基于KDIGO标准严格定义AKI,限定术后7天内血清肌酐变化;3)运用限制性立方样条函数和分类回归树(Classification and Regression Tree, CART)算法,解析非线性关联并确定最佳截断值。

主要结果
基线特征与AKI发生率
纳入的5255例患者中,AKI发生率达17.72%(931例)。AKI患者年龄更大(55±11.6 vs 51±12.9岁)、男性占比更高(65.2% vs 45.8%),且合并更多并发症(Charlson指数1.63±1.51 vs 1.26±1.28)。

乳酸参数与AKI关联模式
基线乳酸呈现线性关联(P非线性=0.712),而均值、峰值和TWA乳酸均显示L型曲线(P非线性<0.05)。当均值乳酸>1.84 mmol/L时,每增加1个标准差(SD)AKI风险上升82%(OR=1.82, 95%CI:1.65-2.02)。

风险阈值界定
CART算法确定:均值乳酸2.96 mmol/L、峰值4.50 mmol/L、TWA 2.33 mmol/L为风险陡增临界点。峰值乳酸>10.9 mmol/L时AKI风险飙升至对照组的8.59倍。

讨论与意义
该研究首次阐明乳酸动态参数与AKI的非线性关联,突破传统单时间点监测局限。发现的阈值体系具有三重临床价值:1)指导术中实时干预,如优化CPB流量或调整血管活性药物;2)识别需强化肾脏保护的亚群;3)为术后监测频率提供依据。尤其值得注意的是,TWA乳酸作为融合时间与浓度的综合指标,其预测效能优于传统峰值监测。

研究同时揭示双向病理机制:一方面,CPB相关低灌注(A型乳酸酸中毒)直接损伤肾小管;另一方面,AKI导致的乳酸清除障碍(B型)又加剧代谢恶性循环。这种"鸡与蛋"的关系提示,针对乳酸阈值的早期干预可能打破该循环。

局限性包括回顾性设计导致的测量时间点不均一、未评估乳酸/丙酮酸比值等深度代谢指标。未来需前瞻性验证阈值,并探索基于乳酸指导的个性化血流动力学管理方案。这项研究为心脏手术围术期管理树立了新路标,将实验室指标转化为临床决策的有力工具。

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