多频生物电阻抗评价透析前慢性肾脏病5期患者容量状态及其与肺动脉高压的相关性*

麦湘湘 李柠肖 庄乙君

(海南医学院第二附属医院 1.超声医学科；2.肾病内科，海南 海口 570311)

慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease，CKD)是我国常见的慢性疾病之一，具有较高的病死率。随着时间推移，心血管疾病是CKD 5期患者最常见的并发症及主要的死亡原因[1-3]。CKD 5期患者常常出现肺动脉高压(Pulmonary Hypertension，PH)，其是一组以血管重塑和肺血管阻力增加为特征的综合征，并与右心衰竭的发病率及死亡率密切相关[3-5]。但CKD 5期患者发生PH的机制尚未完全阐明，液体超负荷可能是其病理、生理途径中的一个关键步骤[4]。因此，评估CKD 5期患者的容量状态不仅对短期容量管理很重要，而且对于PH的长期预防也很重要。近年来，床旁多频生物电阻抗法(Multifrequency Bioelectrical Impedance Analysis, MBIA)技术因评估患者容量状态具有非侵入性、快速、经济的的特点，而得到了广泛的应用[6-7]。已有研究[8-9]证实，进入透析的CKD患者通过MBIA技术评估的容量超负荷参数与心脏结构及功能的变化密切相关。但迄今为止，未进入透析的CKD患者通过MBIA技术评估的容量参数与PH发生的关系尚缺乏相关研究。因此，本研究探讨透析前CKD 5期患者通过MBIA技术评估的体液分布参数与PH发生的相关性，以期为临床医师在治疗CKD的同时及时评估PH发生风险提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月～2020年6月我院住院治疗的137例非透析CKD 5期患者为研究对象，其中男性74例，女性63例；年龄26～91岁，平均(63.0±13.1)岁；估算的肾小球滤过率(Estimated Glomerular Filtration Rate，eGFR)5.1～14.1 mL/(min·1.73 m2)，平均eGFR(9.8±2.1)mL/(min·1.73 m2)。纳入标准：①年龄≥18周岁。②患者诊断与分期均符合CKD的诊断与分期标准[10]。③未行肾脏替代治疗。④左室射血分数(Left Ventricular Ejection Fraction，LVEF)≥50%。排除标准：①合并先天性心脏病。②合并器质性心脏瓣膜病。③合并扩张性心肌病、肥厚性心肌病或心肌淀粉样病变患者。④合并甲减、甲亢、慢性肺疾病等可能影响心脏结构及功能的患者。本研究符合医学伦理学标准，并经本院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

1.2.1 资料收集 收集入选患者入院时的一般资料，包括性别、年龄、体质量指数(Body Mass Index，BMI)、基础疾病。并根据入院时身高、体重及血肌酐，采用肾脏病膳食改良简化公式计算eGFR。

1.2.2 实验室指标 所有纳入患者于入院次日晨起空腹抽取静脉血10 mL，3000 r/min离心5 min(离心半径8 cm)，分离血清后保存于-70 ℃。采用罗氏日立7600全自动生化分析仪测定血清白蛋白、总胆固醇、C-反应蛋白、血钙、血磷及血肌酐，电化学发光分析法检测血清全段甲状旁腺激素(Intact Parathyroid Hormone，iPTH)水平，固相免疫层析法测定血清氨基末端脑钠尿肽前体(N-Terminal Probrain Natriuretic Peptide，NT-proBNP)水平。

1.2.3 超声心动图检查 心脏超声心动图检查由超声诊断科有经验的高年资医师专人操作。采用美国GE 公司的LOGIQ9 彩色多普勒超声诊断仪，S5-1成人探头，频率3～5 MHz，患者采取左侧卧位，测量左房内径 (Left Atrium Dimension，LAD)、左房容积(Left Atrium Volume，LAV)、左室厚壁厚度(Left Ventricular Posterior Wall Thickness，LVPWT)、舒张期室间隔厚度(Interventricular Septal Thickness，IVST)、左心室舒张末期内径(Left Ventricular End-Diastolic Dimension，LVEDD)、左心室舒张末期容积(Left Ventricular End-Diastolic Volume，LVEDV)、LVEF、二尖瓣早期血流速度(E)、晚期血流速度(A)和三尖瓣返流峰值速度(Maximal Tricuspid Regurgitation Velocity，TRVmax)，测量3次取平均值；使用组织多普勒计算二尖瓣内、外环速度的平均值，并计算E与舒张早期二尖瓣环速度(E′)的比值(E/E′)。采用Devereux公式计算左室质量指数(Left Ventricular Mass Index，LVMI)与左房容积指数(Left Atrial Volume Index，LAVI)， LVMI(g/m2)={0.8×1.04×[(IVST +LVPWT+LVEDD)3-LVEDD3] +0.6) }/体表面积(Body Surface Area，BSA)；LAVI (mL/m2)= LAV/BSA，DuBois 公式计算BSA：BSA(m2) =0.20247×身高(m)0.725×体质量(kg)0.425 [11]。

1.2.4 体液分布测量 采用MBIA技术测定仪(BIOSPACE InBody-S10) 测定患者的体液分布，采集主要指标：细胞内液(Intracellular Water，ICW)、ICW占体质量的百分比(ICW%)、细胞外液(Extracellular Water，ECW)、ECW占体质量的百分比(ECW%)、总体水(Total Body Water，TBW)、TBW占体质量的百分比(TBW%)、水过多(Overyhydration，OH)值、OH/ECW、 ECW/ICW及ECW/TBW。

2 结果

2.1 PH组与非PH组患者一般资料比较 根据美国与欧洲超声心动图学会推荐，以住院后超声心动图测量的TRVmax为诊断PH 的标准[11]，将患者分为PH组(TRVmax≥2.9 m/s)32例和非PH组(TRVmax<2.9 m/s)105例。两组患者的一般情况比较，差异无统计学意义(均P>0.05)，见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组患者实验室指标比较 PH组患者的NT-proBNP水平明显高于非PH组，差异有统计学意义(P<0.05)；其他指标比较，差异无统计学意义(均P>0.05)，见表2。

表2 两组患者实验室指标比较

2.3 两组患者体液分布的比较 PH组患者的OH、TBW、ECW、ECW%、OH/ECW、ECW/TBW及ECW/ICW明显高于非PH组，差异有统计学意义(均P<0.05)，见表3。

表3 两组患者体液分布的比较

2.4 两组CKD 5期患者超声心动图参数的比较 PH组患者的LAD、LAVI、LVEDD、LVEDV、LVMI、E及E/E′明显高于非PH组，差异有统计学意义(均P<0.05)，见表4、图1～2。

表4 两组患者超声心动图参数比较

图1 PH组CKD 5期患者超声心动图参数

图2 非PH组CKD 5期患者超声心动图参数

2.5 CKD 5期患者TRVmax与体液分布参数的相关性分析 Spearman相关分析结果显示，CKD 5期患者TRVmax与OH、TBW%、ECW%、OH/ECW、ECW/TBW 及ECW/ICW呈显著正相关(均P<0.05)，见表5。

表5 CKD 5期患者TRVmax与体液分布参数的相关性分析

2.6 CKD5期患者TRVmax水平影响因素的多元线性回归分析 以TRVmax为因变量，以表1、表2中的因素为自变量，逐一纳入表5中P<0.05的因素分别进行多元线性回归分析，结果显示，TRVmax与ECW%、OH/ECW及ECW/TBW呈独立正相关，见表6。

表6 CKD 5期患者TRVmax水平影响因素的多元线性回归分析

3 讨论

CKD是心血管疾病的主要危险因素，而心血管疾病也是CKD患者最常见的并发症和主要死亡原因，两者在发病机制和预防治疗方面具有较高的相关性[1-2]。CKD患者PH的发病率很高，在不同的研究中从12.6%到52%，且随着肾功能的进行性下降而增加[4]。Shang等[3]在一项荟萃分析中，包括二十一项观察性研究、8012例未经透析的CKD患者，结果显示，PH总体发生率为32%；而本研究137例CKD 5期患者中，32例患者存在LVH，发生率为23.4%，低于上述研究结果，可能与研究对象的异质性及PH诊断标准不同有关，本研究以超声心动图参数TRVmax≥2.9 m/s为PH诊断标准，而在Shang等的荟萃分析中部分研究以诊断敏感度更高的平均肺动脉压≥25 mmHg为PH诊断标准。因此，CKD 5期患者中具有较高的PH发病率，并会导致较高的心血管并发症，应引起临床医师重视。

CKD患者出现PH的机制尚未阐明，有研究认为容量超负荷可能是PH形成的重要决定因素[4]。容量超负荷是晚期CKD患者常见而严重的并发症之一，但是临床医师通常根据症状、体征来评估，如体重、水肿和血压等的变化，缺少客观性而可能会导致错误评估[12]。近年来，因MBIA技术在评估容量负荷方面具有无创、简单、安全、快速、准确等特点，而广泛应用于评估已透析治疗CKD患者的容量状态，以指导透析治疗剂量[13-14]。此外，少数研究[8-9]发现，已透析治疗的CKD患者通过MBIA技术测量的容量超负荷参数与心脏结构及功能的改变可能相关，但由于这些患者预先形成的动静脉内瘘、血液透析或腹膜透析液的不断交换，容易导致血流动力学和容积状态不断变化，而影响MBIA技术评估的容量状态与超声心动图参数之间关系的准确性。透析治疗前CKD 5期患者尚无上述影响两者关系的因素，但较少有研究探讨透析治疗前CKD 5期患者MBIA技术测定的容量参数与PH发生的关系。

MBIA技术根据人体不同成分的导电性差异，确定不同组织含量，其原理是：由于细胞膜的电容效应，低频电流不能通过细胞膜，只能通过细胞外液传导，此时测出的是ECW的阻抗值；高频电流能穿透细胞膜，通过细胞内、外液传导，反映的是TBW电阻抗，根据公式容量换算可得出TBW和ECV量，ICW量通过计算(ICW=TBW-ECW)得出[7]。洪敏[15]等采用MBIA技术对未出现显性水肿的腹透患者的容量状态进行了观察，结果显示主要异常指标为ECW增多和ECW/TBW比值增高。该研究认为即使临床尚未表现出显性水肿的CKD患者，依然存在较高比例的容量超负荷，同时也证实了MBIA技术可以明显先于临床发现此类患者的容量变化。另一项研究中，孙颖[12]等采用MBIA技术观察维持性血液透析患者的容量状态，结果发现MBIA技术可以定性和定量地评估容量负荷，ECW%与NT-proBNP相关性很好，ECW%在评估干体质量是否达标方面具有较高灵敏度和特异度。而国外学者Han[16]等研究发现，在首次透析治疗的CKD患者中，MBIA技术测量的参数OH/ECW与反映舒张功能障碍的超声心动图参数密切有关。因此，ECW%、OH/ECW、ECW/TBW是目前研究中反映CKD患者容量状态较好的指标，与本研究结果类似。PH是一组以血管重塑和肺血管阻力增加为特征的综合征，超声心动图因其无创性而广泛应用于评估肺动脉压力，但其评估肺动脉收缩压的可靠性及可重复性颇受质疑。右心导管检查因其准确性而成为PH诊断的金标准，但其有创性特征限制了其广泛应用。最近，研究发现TRVmax与肺动脉收缩压具有较好的相关性，TRVmax≥2.9 m/s对应于收缩期肺动脉压约36 mmHg，从而作为超声心动图诊断PH的敏感指标[11]。本研究表明，CKD 5期患者的TRVmax与ECW%、OH/ECW及ECW/TBW均呈独立正相关(P<0.05)。因此，CKD患者容量超负荷与肺动脉收缩压增高密切相关，是PH发生的独立危险因素。

CKD患者容量超负荷导致PH的病理生理学尚未完全明确，可能机制有[17-21]：首先，CKD患者长期容量超负荷可引起慢性肺充血直接导致肺血管损伤，增加肺循环阻力；其次，长期容量超负荷可导致右房压升高，从而增加肺血管床中血流量而导致平均肺动脉压升高；最后，进行性容量超负荷可导致心脏舒张功能障碍，引起左房压升高，可增加肺毛细血管楔压，从而导致PH。然而，由于容量超负荷是一个可逆的因素，可以通过早期评估及及时清除过多容量，而达到预防与延缓CKD患者PH的发生、发展。

本研究还存在一定的局限性：首先，研究采用的是横断面设计，很难建立时间关系和因果关系；其次，本研究纳入的病例数有限，剔除了部分不符合研究标准患者，结果只能代表一部分CKD患者，不能排除选择偏倚。因此，需要进一步扩大样本，前瞻性研究来验证CKD患者MBIA技术参数ECW%、OH/ECW、ECW/TBW与PH发生之间的潜在因果关系。

4 结论

MBIA技术测量的体液分布参数ECW%、OH/ECW、ECW/TBW与透析前CKD 5期患者的PH风险密切相关，为其独立危险因素。