急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是突发但通常可逆的GFR降低。这会增加血清中的BUN、肌酐及其他本应经肾脏排泄的代谢废物。此外，如果尿量也减少，则可能导致液体潴留和容量超负荷。发生急性肾损伤时，肾功能在数小时至数天内突然丧失，导致电解质和酸碱平衡被打破。
急性肾损伤与死亡、心血管事件和进展为慢性肾病的风险增加相关。需要肾脏替代治疗的急性肾损伤患者进展为慢性肾病的几率是其他患者的 50 倍。急性肾功能不全可分为三大类:肾前性 AKI、肾性 AKI 和肾后性(梗阻性) AKI。肾性 AKI 可以进一步细分为肾小球原因(例如急进性肾小球肾炎)、血管原因(例如硬皮病肾危象)和肾小管 - 间质病。大多数肾小管 - 间质病和 AKI 是由缺血引起的。由于肾性缺血性 AKI 特殊的病理生理学过程,使其直接影响发病率、病死率和住院费用,特别是与病死率和远期肾功能预后有关。
虽然局部或全身的血流减少是缺血性 AKI 的病理生理紊乱的常见途径,但是缺血的原因各有不同(例如:低血容量状态、循环休克、药物、肾血管疾病等)。Molitoris 描述了缺血性 AKI 发展阶段的示意图(见图 1)。在导致肾小球滤过率( GFR) 第一次快速下降的“起始期”损伤之后,出现“延续期”,在此期间肾脏损伤持续进展并且肾功能进一步下降。这个阶段的特点是强烈的缺血 / 再灌注损伤。在这种情况消退之后,在肾脏恢复发生之前,肾功能在“维持期阶段 GFR 保持在最低点的时间长度不同。伴随着时间推移及有效的临床干预,肾功能逐渐进入“恢复期” 。
虽然我们将缺血性 AKI 的病理生理过程分为“起始 - 延续 - 维持 - 恢复”四个时期,但是不得不说的是,临床中很难通过一个或几个指标明确肾损伤的时期,因为疾病的发生发展是错综复杂的,往往合并其他疾病同时发生,尤其是 ICU 内的患者。缺血性 AKI 的病理生理过程如上所述,而对于脓毒症相关 AKI(sepsis - associated AKI, SA - AKI)的发病与损伤机制的理解是有限的。 现在清楚的是SA - AKI 在实验背景和临床上都与缺血性 AKI 有很大不同。 临床中我们无法监测肾血流量( RBF)、微血管血流量、皮层和髓质灌注情况及氧合状态。因此,SA - AKI 的动物模型广泛开展,以实现临床中无法进行的复杂和有创性的测量。 目前认为,SA - AKI 与缺血性 AKI 发病机制不同之处主要体现在:①SA - AKI 患者或实验动物的 RBF 并不一定减少,甚至可以见到 RBF 的增加,提示 RBF 减少不是 AKI 发生的必要条件。这种“RBF 与肾功能分离现象”可能与肾内分流和出球小动脉舒张有关。②肾内血流动力学与全身血流动力学的变化并不总是保持一致。严重脓毒症状态下全身性血管阻力降低,而 SA - AKI 表现为肾血管阻力增加,提示全身性血流动力学参数不能反映肾内血流动力学的状况。③在啮齿类动物模型中,RBF 降低之前已经发现肾毛细血管通透性增加,RBF 的任何改变伴随着皮层微循环灌注不足,管周毛细血管渗漏和活性氮的产生。导致 SA - AKI 的原因可能是局部炎症和微血管紊乱,而不是整体肾脏的缺血。微循环中的炎症反应和炎症改变是 AKI 发展和持续的原因,在 SA - AKI 中,全身炎症反应可能是主要因素。④SA - AKI 伴随微血管损伤,可能导致入球小动脉收缩(由于“球管反馈机制”),并且肾小管内压力增加,导致持续的滤过功能下降。 如果脓毒症持续存在,通过许多与微血管功能障碍、线粒体和肾小管损伤有关的机制,SA - AKI 可能成为肾损伤的主要形式。⑤缺血性 AKI 的病理改变以急性肾小管坏死(ATN)为主要表现,较少见到肾小管上皮细胞凋亡,而 SA - AKI 恰好相反。注：★为最常见的病因；* 包括：氨基糖苷类（妥布霉素、庆大霉素）、NSAIDs（布洛芬、萘普生、酮咯酸、塞来昔布）、ACEi（卡托普利、赖诺普利、贝那普利、雷米普利）、ARB（氯沙坦、缬沙坦、坎地沙坦、厄贝沙坦）、两性霉素、顺铂、膦甲酸、碘造影剂、喷他脒、替诺福韦、唑来膦酸。尿常规和尿沉渣检查可初步判断急性肾损伤的部位和原因：可分为主要反映肾小球滤过（血清胱抑素 C）、肾小球完整性（白蛋白尿和蛋白尿）、肾小管应激（(IGFBP-7、TIMP2）的标志物，肾小管损伤（NGAL、KIM-1、NAG、L-FAB）和肾内炎症（IL-18）。注：急性肾损伤的生物标志物（α-GST α-谷胱甘肽 S-转移酶，AAP 丙氨酸氨肽酶，ALP 碱性磷酸酶，γ-GT γ-谷氨酰转肽酶，ΠGST Π 谷胱甘肽 S-转移酶，HGF 肝细胞生长因子，IGFBP-7 胰岛素样生长因子结合蛋白 7，IL-18 白细胞介素 18，KIM-1 肾损伤分子-1，L-FAB 肝脂肪酸结合蛋白，NAG N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶，NGAL 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白，RBP 视黄醇结合蛋白，TIMP2 组织抑制剂金属蛋白酶 2）。临床和流行病学研究中使用的AKI定义是基于相继制定的特定标准。改善全球预后组织(Kidney Disease: Improving Global Outcomes, KDIGO)定义和分期系统是最新且优选的定义。其他标准包括RIFLE标准[风险(Risk)、损伤(Injury)、衰竭(Failure)、肾功能丧失(Loss of kidney function)及终末期肾病(End-stage kidney disease)]和之后由急性肾损伤网络(Acute Kidney Injury Network, AKIN)和其他学者提议的改良RIFLE标准。这些标准概述于表中。●48小时内血清肌酐升高≥0.3mg/dL(≥26.5μmol/L)，或者●血清肌酐升高至基线值的1.5倍及以上，并且这种升高已知或推测发生在之前7日内，或者KDIGO标准允许在分期前纠正容量状态和AKI梗阻性病因。在AKI诊断和分期前，临床医生应评估并优化容量状态和排除梗阻。而这则依据AKIN标准，该标准是KDIGO定义的依据。AKIN指出，使用这些标准必须要结合患者的临床表现，而且患者还必须接受了充分的液体复苏(如适用)，AKIN还指出，如果只使用尿量这一标准，则需要排除尿路梗阻或尿量减少的其他易逆转原因。血清肌酐绝对升高≥0.3mg/dL的时限沿用了AKIN定义中的48小时，而血清肌酐升高≥50%的时限恢复为最初急性透析质量倡议(Acute Dialysis Quality Initiative, ADQI)RIFLE标准中的7日。以血肌酐和尿量为依据，将急性肾损伤分为 3 个等级：及时识别肾损伤的原发病至关重要。急性肾损伤的处理以支持性治疗为主，目标是预防进一步损伤和促进肾功能恢复。各种形式体外肾脏替代疗法的核心都是血管通路以及泵驱动的体外回路，血液在该回路中流经半透膜，并在此对累积的溶质、盐和水进行交换（图1）。在肾脏替代疗法中用作人工肾的是血液透析机或血液滤过机，它们通常包含制成中空纤维的半透膜，血液流经这些中空纤维，这样可以在体积很小的血液灌流器内实现较大的交换表面（1～2.5㎡）（图2）。建立血管通路的方法是将大口径双腔导管插入颈内静脉（首选右侧静脉）或股静脉。目前认为上述两个部位在效力和安全性方面等同，且具有相似的出血风险。在体质指数大于28的患者中，与股静脉导管相关的感染率高于与颈内静脉导管相关的感染率。应避免采用锁骨下静脉插管，因为插入过程中出现并发症的风险较大，并且如果患者肾功能未能恢复，后续静脉狭窄或闭塞将妨碍动静脉通路。图1. 肾脏替代疗法（KRT）的回路.图中显示了血液滤过（左上图），血液透析（右上图），血液透析滤过（左下图）和间歇性血液透析（右下图）。图2. KRT过程中的液体和溶质转运机制.KRT过程中的溶质转运有两种物理机制：弥散（图A）或对流（图B）。在血液透析过程中，低分子量溶质在浓度梯度驱动下以弥散方式经过透析膜（图A）。在血液滤过过程中，由于跨膜流体静力压梯度，产生了大量超滤液，超过控制液体和钠平衡所需的体积，并且溶质被跨膜大量流动的血浆滤液所携带（图B）。对于较高分子量的物质，对流是比弥散更高效的跨膜转运方式。KRT的回路见图C、D和E。
体外肾脏替代疗法采用常规或延时间歇性血液透析，或者某一形式的连续性肾脏替代疗法（图2和表1）。表1. 间歇性血液透析和连续性肾脏替代疗法（KRT）的比较*† 由于血流动力学不稳定或导管故障，可能难以达到很高的血液流速。‡ 用作连续性KRT剂量指标的总流出液流速等于透析液流速、注入的置换液和净超滤的总和。数项单中心研究提示，较高强度的肾脏替代疗法与临床结局改善相关。然而，并非所有研究均获得上述结果，而且并未得到更大规模的多中心、随机、对照试验的证实。两项大规模、多中心、随机试验分析了危重AKI患者的肾脏替代疗法强度。两项研究均未证明，将连续性治疗的流出物流速增加至每小时每千克体重20～25 mL以上，或者将间歇性血液透析的频率增加至每周3次以上（每次治疗的标准化尿素清除率 [Kt/Vurea，其中K代表透析机的尿素清除率，t代表透析持续时间，V代表尿素在患者体内的分布容积]目标至少为1.2）可提高生存率。这些结果在对7项试验进行的患者层面荟萃分析中得到证实，该分析还显示，采用较高强度治疗时，患者肾功能恢复延迟。较高强度的肾脏替代疗法还与电解质紊乱风险增加（最显著的是低磷血症）和依赖呼吸机的时间延长相关，此外，较高强度的间歇性血液透析与低血压风险增加相关。基于这些数据，如果患者并无重度分解代谢过度，连续性肾脏替代疗法的推荐强度为流出物流速每小时每千克体重20～25 mL，间歇性血液透析的推荐强度为每周3次，每次Kt/Vurea至少为1.2。如果无法达到溶质清除率阈值，可能需要提高血液透析频率。容量管理是确定所需肾脏替代疗法强度的独立指标。超滤速率取决于患者的整体状态和复苏阶段。超滤在复苏的初始阶段并不合适。患者状态稳定之后，为了维持液体净平衡进行适度超滤可能是合适的，患者达到血流动力学稳定，并且不再需要容量复苏，也不需要输入血管加压药之后，可进行更积极超滤。AKI通常在数日至数周后好转，但肾功能可能并未完全恢复或者之后会进展成慢性肾疾病（CKD）。因此，可将AKI和CKD视为相互关联的综合征，其中CKD使患者易发生AKI，而受损肾脏修复不良导致CKD发生或进展。病情稳定的患者应每日测量血清肌酐、电解质、离子钙、血清总钙和磷。需要钙或碳酸氢盐的患者应更频繁(一日2次)地检测血清钙和离子钙。就诊时血清钾升高的患者，或者少尿或血流动力学不稳定的患者，都应更频繁地检测血清钾浓度。必须仔细监测每日体重、液体摄入量和尿量，以评估每日液体平衡。若危重患者因尿失禁或精神状态受损而无法监测尿量，那可能就需留置导尿管以准确测量尿量。留置导尿管的风险主要包括感染，必须仔细权衡利弊。无论中至重度AKI患者的恢复程度如何，出院后都应密切监测，以防AKI复发、发生慢性肾脏病、终末期肾病和心血管事件。可能的话此类患者应至少进行一次肾内科门诊评估，以确保出院后接受最佳治疗。如果无法实现肾内科随访，则应由初级保健医生随访。随访中的简单干预措施包括监测肾脏恢复情况、调整药物、评估容量和血压、饮食咨询和患者教育。
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