Острое повреждение почек в кардиохирургии: определение, эпидемиология, исходы и социально-экономическая значимость

Каменщиков Н.О., Подоксенов Ю.К., Дьякова М.Л., Бойко А.М., Козлов Б.Н. Острое повреждение почек в кардиохирургии: определение, эпидемиология, исходы и социально-экономическая значимость. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2020;24(4):11-21. http:// org/10.21688/1681-3472-2020-4-11-21

Болезни системы кровообращения занимают первое место среди причин смертности в развитых странах [1]. Современные неинвазивные и малоинвазивные стратегии, в частности медикаментозная терапия и эндоваскулярные технологии, не позволяют в полной мере обеспечить адекватное лечение пациентов с клапанными пороками, осложненными формами ишемической болезни сердца и сочетанной патологии. Предпочтительным методом в лечении данных категорий пациентов является хирургическое вмешательство на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения [2].

В целом уровень периоперационной летальности при данных вмешательствах колеблется от 2 до 10 % в зависимости от типа операции, тяжести дисфункции левого желудочка и коморбидности [3].

Несмотря на совершенствование хирургической техники вмешательств на открытом сердце, значительные успехи в области периоперационного обеспечения и технологический прогресс методики искусственного кровообращения, остается нерешенным целый ряд вопросов кардиоанестезиологии, в частности интраоперационная защита почек. Острое повреждение почек (ОПП), ассоциированное с кардиохирургическим вмешательством, является распространенным и серьезным осложнением, резко ухудшающим прогноз и результаты операций.

Распространенность острого повреждения почек

Острое повреждение почек, ассоциированное с кардиохирургической операцией, — распространенное и опасное осложнение, которое трудно и несвоевременно диагностируется, особенно при субклиническом характере, и является причиной ухудшения исходов вмешательств. Анализ данных в общей популяции показывает, что заболеваемость ОПП варьирует от 140 до 2 880 случаев на 1 млн населения в год [4]. Неуклонно отмечается нарастание случаев диализ-зависимого ОПП [5]. По данным крупных исследований с хорошей репрезентативной выборкой, заболеваемость ОПП сопоставима с заболеваемостью инфарктом миокарда с соответствующими неудовлетворительными исходами [6]. Ассоциированная с ОПП летальность превышает суммарную смертность от рака предстательной железы, рака молочной железы, сердечной недостаточности, а также сахарного диабета и его осложнений [7]. В отделениях реанимации и интенсивной терапии всех профилей чаще, чем в кардиохирургии, в послеоперационном периоде ОПП развивается только при потенциально фатальных критических состояниях: сепсисе и тяжелых пневмониях [8].

Даже рутинное в настоящее время аортокоронарное шунтирование может сопровождаться развитием ОПП в 54 % случаев [9], а при сочетанных вмешательствах, мультиклапанной хирургии, реконструктивных вмешательствах на аорте частота ОПП может возрастать до 70 % с потребностью в заместительной почечной терапии в 16 % случаев [10].

Определение термина «острое повреждение почек»

Введение в клиническую практику термина «острое повреждение почек», заменившего понятие «острая почечная недостаточность», произошло в 2015 г. Это позволило дать универсальное определение данному состоянию, а также унифицировать критерии диагностики и стратификации тяжести острой почечной дисфункции. На момент формирования концепции ОПП в медицинской литературе существовало более 35 определений острой почечной недостаточности, что не позволяло сформировать картину распространения, стандартизировать лечебные вмешательства и дать объективную оценку результатам научных исследований по проблеме. Например, данные об эпидемиологии острой почечной недостаточности варьировали от 1 до 31 %, а летальность составляла от 19 до 83 % [11].

Определение острого повреждения почек по критериям RIFLE

Первое унифицированное и широко используемое определение почечной дисфункции было сделано в 2004 г., когда в клиническую практику были внедрены критерии RIFLE: Risk (риск), Injury (повреждение), Failure (недостаточность), двум исходам — Loss (утрата функции) и End Stage Kidney Disease (терминальная почечная недостаточность) [12]. Данная классификация является результатом работы, созданной в 2000 г. по инициативе C. Ronco, J.A. Kellum и R. Mehta организацией Acute Dealysis Quality Initiative (инициатива по качеству диализного лечения), и позволила стандартизировать около 35 различных определений острой почечной недостаточности, существовавших в научной медицинской литературе к тому времени [13]. Стандартизированные критерии RIFLE позволили разработать единую формулировку понятия и признаки стратификации тяжести почечной дисфункции и упорядочить данные по этой проблеме, что привело к единообразию в отчетности о частоте заболеваемости, диагностике и исходах. Это позволило клиническому пониманию значимости проблемы эволюционировать от размытого термина «острая почечная недостаточность» до более четкого определения повреждения почек как динамичного, многогранного и неоднородного процесса [14].

Система критериев RIFLE оценена положительно для понимания прогноза у пациентов с острой дисфункцией почек, однако не была лишена недостатков. В частности, неясным оставалось место в клинической практике интенсивной терапии критериев R (риск) и Е (терминальная почечная недостаточность), указанных в данной классификации. Существенным недостатком критериев RIFLE являлась недооценка небольших колебаний уровня сывороточного креатинина в послеоперационном периоде, при этом оказывающих значимое влияние на прогноз и исходы [15].

Критерии AKIN для определения острого повреждения почек

Группа экспертов различных специальностей Acute Kidney Injury Network (AKIN) в 2005 г. на основании более широкого понимания проблемы дисфункции почек предложила новую концепцию ОПП и внедрила его в рутинную клиническую практику [16]. Принятый термин «острое повреждение почек» подчеркивал потенциальную обратимость повреждения почек, а также акцентировал внимание клиницистов и исследователей на значимость минимальных изменений креатинина.

Концептуальная модель ОПП предполагает наличие предрасполагающих обстоятельств (факторов риска) с эволюцией под воздействием этиологической причины через ряд этапов от состояния физиологической нормы вплоть до летального исхода. Этот переход осуществляется через ряд этапов, многие из которых являются потенциально обратимыми. Данная этапность характерна для интервала от первых проявлений ОПП до развития экстраренальных компликаций. Неблагоприятные исходы не всегда определяются изолированно нарушением почечной функции, следовательно, почечную дисфункцию не- обходимо рассматривать в контексте сложных патогенетических взаимосвязей повреждения различных органов и систем [17].

Острое повреждение почек, согласно критериям AKIN, определялось как быстрое снижение функции почек (в течение 48 ч), предполагающее нарастание абсолютных значений креатинина сыворотки крови на 26,5 мкмоль/л или более, относительное повышение концентрации креатинина, равное или превышающее 50 % (то есть в 1,5 раза) по сравнению с исходным уровнем, либо как документированная олигурия при диурезе менее 0,5 мл/кг/ч в течение 6 ч. Таким образом, согласно критериям AKIN, предлагалась стратификация ОПП на 3 степени тяжести в зависимости от концентрации креатинина в сыворотке крови и диуреза, поскольку данные параметры легко доступны для оценки, что обуславливает их рутинный анализ в отделениях интенсивной терапии (ОИТ). В противоположность этому величина скорости клубочковой фильтрации (СКФ) (клиренс креатинина) из критериев диагностики и стратификации тяжести ОПП была исключена [16].

Определение острого повреждения почек группой экспертов KDIGO

Дальнейшее развитие концепции ОПП связано с деятельностью международной группы экспертов Kidney Disease Improving Global Outcomes (KDIGO), которая предложила консенсусное определение, критерии диагностики и стратификацию тяжести ОПП. Данная классификация является общепринятой в мире и лежит в основе большинства разработанных национальных рекомендаций. Последняя модификация классификации ОПП выполнена в 2012 г. [18]. Предложенные критерии KDIGO широко используются врачами различных специальностей: реаниматологами, нефрологами, сердечнососудистыми хирургами и другими. Медицинская общественность рассматривает внедрение концепции ОПП в практическую работу системы национального здравоохранения как важный стратегический междисциплинарный подход к снижению общей смертности и заболеваемости хронической болезнью почек (ХБП) и сердечно-сосудистой патологией, а также увеличению продолжительности жизни населения и уменьшению расходов на госпитальное лечение осложнений острого нарушения функции почек [19].

Ассоциация нефрологов, Научное общество нефрологов, Ассоциация анестезиологов и реаниматологов и Национальное общество специалистов в области гемофереза и экстракорпоральной гемокоррекции Российской Федерации рекомендуют применять следующее консенсусное определение: ОПП — патологическое состояние, развивающееся в результате непосредственного острого воздействия ренальных и / или экстраренальных повреждающих факторов, продолжающееся до 7 сут. и характеризующееся быстрым (часы – дни) развитием признаков повреждения или дисфункции почек различной степени выраженности. В клинической практике рекомендовано использовать только классификацию KDIGO 2012 г. [20].

Широкое внедрение в клиническую практику дополнительных лабораторных методов исследования повреждения почек позволило идентифицировать 2 субгруппы в популяции пациентов с ОПП: первую — субклиническое ОПП в ситуациях органного повреждения, определяемую исключительно по лабораторным маркерам без аберраций СКФ, и вторую — ОПП со снижением почечной функции, соответствующую классическим критериям KDIGO [21]. Согласно современным представлениям о патофизиологии и эволюции периоперационного органного повреждения, даже субклиническое ОПП ассоциировано с осложненным течением послеоперационного периода, увеличением продолжительности лечения и финансовых затрат, а также ростом летальности у кардиохирургических пациентов [22; 23].

Рабочей группой KDIGO также отмечена важность восстановительного периода после эпизода ОПП для того, чтобы не упускать из вида пациентов высокого риска, в том числе с субклиническим повреждением, которое может приводить к рецидивам ОПП, что ухудшает течение восстановления вплоть до исхода в ХБП. Это послужило основанием к введению термина «острая болезнь почек» для отражения единства процессов в почках после повреждения с целью максимального восстановления их функциональных возможностей. Острая болезнь почек — патологическое состояние, не разрешившееся в срок до 7 сут. острого повреждения почек, продолжающееся от 7 до 90 сут. и характеризующееся персистенцией признаков повреждения почек или их дисфункцией различной степени выраженности (признаки ОПП 1-й ст. или выше, согласно критериям KDIGO) [22].

Клиническое значение выделения острой болезни почек состоит в том, что это позволило не только сделать концепцию патологического континуума повреждения почек завершенной, но и сконцентрировать внимание специалистов на более активном применении лечебных технологий с целью улучшения прогноза дисфункции. В частности, для определения траектории течения острой болезни почек и индивидуализированной оценки рисков рецидивов ОПП необходим динамический контроль биомаркеров повреждения почек, трендов СКФ и данных визуализирующих методик, например ультразвукового исследования почек [24].

Характерный коморбидный фон кардиохирургических пациентов, в частности исходная ХБП и сердечная недостаточность, делают их наиболее уязвимыми для развития ОПП по сравнению с общехирургической популяцией.

Осложнения и летальность у пациентов с острым повреждением почек, ассоциированным с кардиохирургической операцией

Острое повреждение почек, ассоциированные с кардиохирургической операцией, является чрезвычайно распространенным и серьезным осложнением и приводит к увеличению частоты госпитальных осложнений и летальности. Краткосрочные и непосредственные эффекты, связанные с дисфункцией почек, включают нарушения кислотно-основного и электролитного гомеостаза, уремию с эндотоксикозом и его последствиями, а также перегрузку объемом из-за задержки натрия и воды, что существенно утяжеляет течение раннего послеоперационного периода [25]. Развитие ОПП у пациентов в ОИТ кардиохирургического профиля ассоциировано с ростом частоты инфекционных осложнений, увеличением времени пребывания в ОИТ, продолжительности госпитализации, частоты повторных госпитализаций в стационар, увеличению 30 и 90-дневной летальности [26]. Указанные эффекты не зависят от степени тяжести ОПП и могут встречаться и при «субклинических» вариантах течения ОПП [26]. Летальность в течение 1 года после выписки из стационара у пациентов, перенесших ОПП в ОИТ, составила 23,2 % по сравнению с летальностью у интактных больных — 10,7 % [27]. Исследование B.G. Loef с соавт. показало 14-кратное увеличение госпитальной летальности и снижение отдаленной выживаемости после кардиохирургических вмешательств в группе пациентов, у которых сывороточный креатинин повышался на 25 % от исходного уровня [28]. Указанная взаимосвязь не зависит от степени восстановления функции почек после выписки пациентов из стационара. При этом наблюдается четкая корреляционная связь между степенью тяжести ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, и показателями среднесрочной и долгосрочной летальности [29–32]. Среди пациентов группы аортокоронарного шунтирования, у которых развилось ОПП 3-й ст. и потребовалась заместительная почечная терапия, 66 % умерли в течение 30 дней после вмешательства [33].

Десятилетняя выживаемость у пациентов с ОПП не превышает 44 % по сравнению с выживаемостью около 63 % в общей популяции кардиохирургических больных [29; 34]. Даже для 1-й ст. ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, характерно увеличение долгосрочной летальности [35]. Указанные различия в долгосрочном прогнозе для пациентов с ОПП, ассоциированным с кардиохирургической операцией, сохраняются и у больных с полным восстановлением экскреторной функции почек при выписке из стационара [31; 36].

Важна для формирования прогноза при осложненном течении послеоперационного периода и продолжительность почечной дисфункции. С учетом продолжительности эпизода и периода восстановления классифицируют ОПП на транзиторное (разрешается в пределах 48 ч) и персистирующее (разрешается в пределах 48 ч – 7 сут.) [19; 37]. Независимо от стадии полное восстановление или стабилизация с отсутствием дальнейшего утяжеления дисфункции почек в течение 48–72 ч ассоциированы с лучшими клиническими исходами по сравнению с прогнозом пациентов с персистирующим ОПП [38]. Ранняя идентификация пациентов с персистирующим ОПП крайне важна для применения протоколов ведения и стратегий защиты пациентов с целью предотвращения дальнейшего усугубления ОПП и увеличения летальности [39].

Длительное персистирование ОПП после кардиохирургических операций также связано с увеличением госпитальной летальности (относительный риск 15,3 % для ОПП длительностью 7 дней и более по сравнению с 4,1 % для ОПП длительностью 1–2 дня) [40], а также приводит к снижению 5-летней выживаемости у кардиохирургических пациентов (относительный риск

3,40 % для ОПП длительностью 7 дней и более по сравнению с относительным риском 1,66 % для ОПП продолжительностью 1–2 дня) [40]. Наиболее значимым положительным предиктором однолетней выживаемости является динамика снижения сывороточного креатинина относительно максимальных значений в течение суток, выраженная в процентном соотношении [41].

Хроническая болезнь почек является сильным и независимым фактором риска развития, а также определяет прогноз послеоперационного острого повреждения почек. Хроническая болезнь почек является независимым предиктором внутрибольничной смертности и осложнений послеоперационного периода, при этом более тяжелые стадии ХБП напрямую связаны с ухудшением клинических исходов [42–44]. Среди 7 621 пациентов, перенесших кардиохирургические вмешательства (аортокоронарное шунтирование, клапанная хирургия или сочетанные вмешательства), соотношение рисков госпитальной летальности составили 1,45, 2,8 и 7,5 % для 2, 3 и 4-й ст. ХБП соответственно. В этой же категории пациентов соотношение рисков отдаленной летальности (с медианой в 42 мес.) для 2, 3 и 4-й ст. ХБП составили 1,2, 1,95 и 3,2 % соответственно [43]. У пациентов, которым планируется аортокоронарное шунтирование, предоперационное снижение расчетной СКФ на каждые 10 мл/мин/1,73 м2 ассоциировано с увеличением периоперационной летальности на 35–43 % [45]. В этой популяции даже минимальный, в пределах диапазонов референтных значений, прирост концентрации сывороточного креатинина или снижение СКФ в предоперационном периоде связаны с повышением летальности, частоты инфекционных осложнений, потребности в заместительной почечной терапии и больших цереброваскулярных катастроф [46]. Выявлено, что пациенты с низкой величиной СКФ имели более высокий риск смерти, связанной с инфекцией [47]. Предоперационные показатели СКФ в группе пациентов, умерших в течение 1 года после кардиохирургических вмешательств, в среднем составляли менее 60 мл/мин/1,73 м2 [48]. Увеличение сывороточного креатинина на каждые 88 мкмоль/л увеличивает риск развития послеоперационного ОПП в 4,8 раза [49]. Протеинурия, определяемая с помощью коэффициента альбумин/ креатинин, более точно предсказывает прогрессирование ХБП, развитие кардиоваскулярных собы- тий и отдаленную смертность после кардиохирургических операции, поэтому важно акцентировать внимание специалистов на исходное наличие неявного гломерулярно-тубулярного повреждения как предиктора послеоперационных осложнений даже при отсутствии дисфункции почек, оцениваемой по скорости клубочковой фильтрации [50].

Относительно недавно корреляционная связь между послеоперационным ОПП и высокими показателями смертности от сердечно-сосудистых причин была показана для кардиохирургической когорты пациентов [51]. Пациенты с предоперационным нарушением функции почек представляют группу повышенного риска развития послеоперационного ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией [33; 52]. Указанная взаимосвязь прослеживается у пациентов кардиохирургического профиля даже в случаях изолированной бессимптомной протеинурии без предоперационного снижения расчетной скорости клубочковой фильтрации [50; 53–57].

Риск развития комбинированной конечной точки крупных сердечно-сосудистых компликаций (инфаркт миокарда, инсульт, внезапная сердечная смерть) у пациентов с ОПП в послеоперационном периоде составляет 24,9 % по сравнению с относительным риском 12,1 % в популяции кардиохирургических пациентов без ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией [42; 58]. В послеоперационном периоде у 79 % пациентов с ОПП, ассоциированным с кардиохирургической операцией, развиваются различные осложнения, не связанные напрямую с почечной дисфункцией [59]. Долгосрочные наблюдения за пациентами демонстрируют увеличение частоты развития острой и хронической болезни почек, долгосрочного риска отторжения трансплантата, риска терминальной почечной недостаточности и смертности [60–62]. Указанная связь также не зависит от реверсии ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, и восстановления почечной функции после выписки из стационара [28]. Риск ХБП после ОПП выше у пациентов с исходно нормальной СКФ, при этом вероятность формирования ХБП повышается при ОПП, ассоциированном с кардиохирургической операцией, тяжелых градаций [63]. Объединенные коэффициенты рисков ХБП и терминальной почечной недостаточности для пациентов с ОПП, ассоциированным с кардиохирургической операцией, составляют соответственно 8,8 и 3,1 [64].

У пациентов с диагностированным ОПП полное восстановление функции почек при выписке из стационара, оцениваемое по возвращению СКФ к до-операционным значениям, отмечается лишь в 56 % случаев [36]. Пациенты с тяжелым ОПП, ассоциированным с кардиохирургической операцией, в 80 % случаев требуют заместительной почечной терапии, при этом в данной когорте наблюдается наиболее высокий риск развития почечной дисфункции в отдаленном периоде, в большинстве случаев через 30 мес. после операции диагностируется ХБП 3-й и 4-й ст. [65]. Несмотря на высокие регенеративные возможности ОПП в послеоперационном периоде в педиатрической популяции в 10 % случаев сопряжено с формированием ХБП разных градаций [66]. Помимо того, что ХБП является независимым фактором сердечно-сосудистых катастроф, развитие сердечной недостаточности в отдаленном периоде после вмешательств также может приводить к прогрессированию почечной дисфункции [67; 68].

Прямая связь между манифестом ОПП и развитием ХБП в отдаленном периоде привела к разработке рекомендаций о продленном наблюдении таких пациентов в течение 90 сут. после инверсии клинических признаков и выработке персонализированных подходов в каждом случае [69].

Социально-экономическое значение острого повреждения почек, ассоциированного с кардиохирургической операцией

Острое повреждение почек, ассоциированное с кардиохирургической операцией, представляется не только как серьезная медицинская проблема, но и является значимым фактором увеличения экономических расходов, связанных с лечением и последующей реабилитацией пациентов после кардиохирургических вмешательств. Острое повреждение почек, ассоциированное с кардиохирургической операцией, резко ухудшает краткосрочные результаты вмешательств и отдаленные исходы в сердечно-сосудистой хирургии и таким образом увеличивает экономические затраты на лечение пациентов [70].

Развитие ОПП приводит к увеличению времени пребывания пациентов в ОИТ и стационаре с пропорциональным ростом использования ресурсов и стоимости лечения. По экспертным оценкам эпизод ОПП в послеоперационном периоде приводит к сверхнормативным расходам около 7,5 тыс. долларов США за госпитализацию. По некоторым данным, в промышленно развитых странах затраты здравоохранения, связанные с ОПП, оцениваются в 1 млрд долларов США. С ОПП ежегодно связано около 300 тыс. смертей, а также около 300 тыс. новых тяжелых случаев ХБП [71]. Кумулятивная стоимость госпитализации пациентов с ОПП, ассоциированным с кардиохирургической операцией, на 159 % превышает расходы на стандартное лечение. При этом самые высокие расходы на лечение демонстрируют умершие пациенты с ОПП, далее следуют выжившие пациенты с ОПП, самые низкие показатели стоимости лечения у пациентов без острого повреждения почек [17].

При исходной ХБП и реализации ОПП госпитальные расходы увеличиваются на 49 % и более, при этом скорректированная добавочная стоимость составляет 19,1 тыс. долларов США [72]. Манифестация ОПП в группе малоинвазивных кардиохирургических вмешательств трансаортальной и трансапикальной имплантации аортального клапана также связана с ростом осложнений и финансовых затрат на послеоперационную реабилитацию пациентов [73; 74].

В Великобритании у пациентов с транскатетерной имплантацией аортального клапана ОПП относится к группе послеоперационных осложнений с самой высокой стоимостью. Острое повреждение почек, ассоциированное с кардиохирургической операцией, 3-й ст. после минимально инвазивных вмешательств приводило к дополнительным расходам, превосходящим по стоимости имплантацию второго клапана, обусловленного дислокацией первого устройства [73]. При этом в плане утяжеления прогноза развитие ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, уступало только жизнеугрожающему кровотечению из места доступа. Аналогичные результаты в когорте применения тактики малоинвазивной кардиохирургии были получены в других странах. В частности, в США у пациентов с ОПП после транскатетерной имплантации аортального клапана время пребывания в стационаре возрастало в 2 раза, затраты на лечение увеличивались на 50 % [74].

Необходимо отметить, что кумулятивные расходы на ОПП, ассоциированное с кардиохирургической операцией, не ограничиваются непосредственно периодом госпитализации, а являются пролонгированными и / или отсроченными. Данные пациенты требуют дополнительных финансовых затрат уже после выписки из стационара [34]. Как правило, кардиохирургическим пациентам, перенесшим ОПП, после выписки из стационара требуется диспансерное наблюдение и специализированные программы реабилитации, в том числе требующие круглосуточного наблюдения квалифицированными специалистами. Данные обстоятельства связаны с увеличением финансовых издержек, в том числе за счет самих пациентов, что не учитывается при обработке информации об исходах и формировании отчетов о качестве оказания специализированной кардиохирургической помощи [75].

Выводы

Высокая частота развития ОПП после кардиохирургических вмешательств диктует разработку новых подходов к своевременной диагностике и профилактике развития данной патологии. Манифест ОПП в послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств приводит к росту числа внепочечных компликаций, снижению краткосрочной и долгосрочной выживаемости, повышению экономических затрат на госпитальный этап и лечение последствий в отдаленном периоде. Внедрение в клиническую практику единого определения ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, согласно критериям KDIGO, позволит определить группы пациентов с высоким риском ОПП, ассоциированного с кардиохирургической операцией, и провести своевременные мероприятия по профилактике осложнений в послеоперационном периоде, что в свою очередь снизит их риск у кардиохирургических больных.