研究尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)、肾损伤分子-1(kidney injury molecule 1，KIM-1)在儿童应用造影剂前后的动态变化及给予水化治疗后的干预效果评价。
收集2012年3月至2014年3月于中国医科大学附属盛京医院小儿肾内科、小儿泌尿外科行静脉肾盂造影(intravenous pyelography，IVP)检查的泌尿系统疾病患儿共58例，随机分为水化组28例，未水化组30例，同期呼吸系统疾病行肺部增强CT检查无泌尿系统疾病并且无水化干预患儿共24例做为对照，采用ELISA法检测在静脉注射造影剂0 h、24 h、48 h、72 h、96 h各时间点尿中NGAL、KIM-1水平，以及0 h、48 h、96 h各时间点血清肌酐(serum creatinine，Scr)变化特征。
本研究共82例研究对象中，泌尿系统疾病行IVP检查患儿58例，呼吸系统疾病行增强CT检查患儿24例，均未发生造影剂导致急性肾损伤。58例泌尿系统疾病行IVP患儿中，未水化组尿NGAL造影后24 h、48 h比造影前升高，水化组尿NGAL造影后48 h、72 h比造影前升高，但水化组在24 h、48 h尿NGAL低于未水化组，差异均有统计学意义(P<0.05)。未水化组尿KIM-1在造影后24 h、48 h、72 h比造影前升高，水化组尿KIM-1造影后48 h、72 h比造影前升高，但水化组尿KIM-1在24 h、48 h、72 h低于未水化组，差异均有统计学意义(P<0.05)。行增强CT患儿使用造影剂前后各时间点尿NGAL及尿KIM-1比较，差异无统计学意义(P>0.05)。
存在泌尿系统疾病患儿在使用造影剂后会发生尿NGAL及尿KIM-1升高，有自行恢复趋势，水化干预可减轻这种升高的趋势。对于无泌尿系统疾病行增强CT检查患儿，未观察到尿NGAL及尿KIM-1的升高。
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造影剂诱导的急性肾损伤(contrast-induced acute kidney injury，CI-AKI)是常见的成人患者医源性急性肾损伤，应用碘造影剂后CI-AKI的发生率为5.0%～6.4%[1,2]，以往定义为造影剂肾病(contrast-induced nephropathy，CIN)，成人CI-AKI研究逐年深入和完善，目前儿童CI-AKI研究较少，但随着影像学造影技术越来越广泛的应用，儿童暴露于造影剂的机会越来越多。CI-AKI的诊断主要依靠检测血清肌酐(serum creatinine，Scr)的变化，2012年改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease：Improving Global Outcomes，KDIGO)关于CI-AKI的定义为：在应用血管内造影剂后48 h，排除了其他引起AKI的可能，Scr升高≥0.5 mg/dl(≥44 mmol/L)或者升高≥25%[3]。由于儿童相关研究非常有限，诊断主要参照成人的标准，但在儿童患者，Scr受年龄、性别、肌容积等因素的影响很大，Scr的检测不能及早发现肾功能的损害。大量研究证实中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)是评价早期肾损伤的敏感生物标志物之一，当肾组织缺血、使用造影剂后或使用具有肾毒性药物后，即使肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR)尚无变化的情况下，即可在血液及尿液中测得NGAL的变化。肾损伤分子-1(kidney injury molecule 1，KIM-1)在正常肾脏组织不表达，在缺血性及肾毒性损伤的肾小管细胞高表达，尿中的含量也随之增加，也是研究证实的AKI早期生物学标志物[4,5]。检测尿液是一种无创且方便的临床诊断方法，对于儿童患者意义更加重大，并且研究表明尿NGAL及KIM-1能够早期预测儿童AKI发生[6,7,8]。本研究旨在探索儿童接受静脉造影剂后Scr、尿NGAL及KIM-1的变化特征，及给予水化干预后的疗效，为儿童CI-AKI的早期诊断及干预提供相关基础资料。
前瞻性观察2012年3月至2014年3月于中国医科大学附属盛京医院小儿肾内科、小儿泌尿外科行静脉肾盂造影(intravenous pyelography，IVP)检查的泌尿系统疾病(肾盂积水、输尿管扩张、重复肾)患儿共58例，随机分为水化组28例(男16例，女12例，年龄1～14岁)，未水化组30例(男18例，女12例，年龄1～11岁)，收集同期我院小儿呼吸科住院行肺部增强CT检查无泌尿系统疾病(住院查肾功能、尿常规正常)患儿共24例(男12例，女10例，年龄2～14岁)，检测各组患儿在静脉注射造影剂0 h、24 h、48 h、72 h、96 h各时间点尿液的NGAL及KIM-1以及各组患儿在静脉注射造影剂0 h、48 h、96 h各时间点Scr。造影剂为碘海醇，使用剂量为1～2 ml/kg静脉注射，最大剂量≤40 ml/次。
收集各组患儿造影0 h、24 h、48 h、72 h、96 h各时间点的尿液，及0 h、48 h、96 h时间点的血液标本，所有尿液标本2 h内以2 500 r/min离心10 min，提取上清液存放－40 ℃冰箱备用，避免反复冻融。尿NGAL、KIM-1均采用ELISA方法进行检测，试剂盒由美国RD公司生产。Scr在罗氏Modular全自动生化仪上采用酶法检测，试剂由罗氏公司提供，严格按照试剂盒说明书进行操作。
依据2012年KDIGO关于CI-AKI的诊断标准[3]：在患儿应用血管内注射造影剂后48 h，Scr比基础值升高>25%或绝对值升高≥0.5 mg/dl(≥44 mmol/L)。
造影前12 h内给予生理盐水20 ml/kg静脉滴入，造影后2 h内再次给予生理盐水20 ml/kg静脉滴入。
采用SPSS 18.0软件分析，计量资料正态分布时采用均值±标准差(Mean±SD)表示，应用t检验，方差齐性时以LSD方法、方差不齐时以Dunnett′s方法进行比较，组内各时间点之间的比较采用ANOVA检验。P<0.05为差异有统计学意义。
本研究共82例研究对象中，泌尿系统疾病患儿行IVP检查58例，呼吸系统疾病患儿行增强CT检查24例，按2012年KDIGO标准均未发生CI-AKI。
水化组与未水化组造影后各时间点与造影前0 h比较差异均无统计学意义(P>0.05)，水化组与未水化组相同时间点比较差异均无统计学意义(P>0.5)。见表1。
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组血清肌酐比较[Mean±SD，μmol/L]
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组血清肌酐比较[Mean±SD，μmol/L]
| 组别 | 例数 | 0 h | 48 h | 96 h |
|---|---|---|---|---|
| 未水化组 | 30 | 32.74±10.86 | 33.08±9.20 | 33.52±12.01 |
| 水化组 | 28 | 33.46±12.51 | 34.09±11.91 | 33.32±12.63 |
| t值 | －0.231 | －0.357 | 0.061 | |
| P值 | 0.651 | 0.611 | 0.901 |
未水化组尿NGAL在造影后24 h及48 h与造影前0 h相比有显著升高，水化组尿NGAL在造影后48 h及72 h与造影前0 h比较有明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。24 h及48 h水化组尿NGAL低于相同时间点未水化组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2、图1。
NGAL：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白。
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组尿NGAL比较[Mean±SD，ng/ml]
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组尿NGAL比较[Mean±SD，ng/ml]
| 组别 | 例数 | 0 h | 24 h | 48 h | 72 h | 96 h |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 未水化组 | 30 | 4.37±2.39 | 7.45±3.50a | 7.60±3.14a | 5.53±2.60 | 3.64±1.99 |
| 水化组 | 28 | 3.18±2.30 | 5.05±2.72 | 5.53±2.85a | 5.58±3.16a | 3.78±2.25 |
| t值 | 1.896 | 2.851 | 2.577 | －0.065 | －0.247 | |
| P值 | 0.070 | 0.006 | 0.012 | 0.899 | 0.632 |
注：NGAL：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白；与造影前0 h相比较，aP<0.01。
未水化组尿KIM-1在造影后24 h、48 h及72 h有明显升高，与造影前0 h及水化组相同时间点比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。水化组在造影后48 h及72 h有明显升高，与造影前0 h比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。水化组造影后各相同时间点尿KIM-1均低于未水化组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3、图2。
KIM-1：肾损伤分子-1
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组尿KIM-1比较[Mean±SD，ng/ml]
泌尿系统疾病患儿水化组及未水化组尿KIM-1比较[Mean±SD，ng/ml]
| 组别 | 例数 | 0 h | 24 h | 48 h | 72 h | 96 h |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 未水化组 | 30 | 0.31±0.19 | 1.07±0.82a | 1.18±0.17a | 0.86±0.54a | 0.59±0.44 |
| 水化组 | 28 | 0.22±0.16 | 0.35±0.29 | 0.44±0.31a | 0.46±0.33a | 0.33±0.27 |
| t值 | 1.910 | 4.319 | 17.272 | 3.151 | 2.642 | |
| P值 | 0.069 | <0.001 | <0.001 | 0.003 | 0.010 |
注：与造影前0 h相比较，aP<0.01；KIM-1：肾损伤分子-1。
呼吸系统疾病行增强CT检查未水化干预患儿尿NGAL及尿KIM-1在24 h、48 h、72 h、96 h与检查前0 h比较差异均无统计学意义(P>0.05)，Scr在48 h、96 h与0 h比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。
呼吸系统疾病行增强CT检查未水化干预患儿尿NGAL、尿KIM-1及Scr变化情况(Mean±SD，n＝24)
呼吸系统疾病行增强CT检查未水化干预患儿尿NGAL、尿KIM-1及Scr变化情况(Mean±SD，n＝24)
| 检测项目 | 0 h | 24 h | 48 h | 72 h | 96 h |
|---|---|---|---|---|---|
| Scr(μmol/L) | 31.64±9.90 | － | 32.12±10.81 | － | 33.34±11.49 |
| 尿NGAL( ng/ml) | 2.65±1.84 | 3.37±2.64 | 3.48±2.43 | 3.26±1.85 | 3.15±1.94 |
| 尿KIM-1( ng/ml) | 0.26±0.25 | 0.31±0.36 | 0.32±0.34 | 0.33±0.44 | 0.27±0.44 |
注：NGAL：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白；KIM-1：肾损伤分子-1；Scr：血清肌酐。
CIN是住院患者发生AKI的常见病因之一，住院患者CIN病死率达到22%～35%[9]。随着造影剂使用频率增加，CI-AKI作为儿童AKI的病因之一[10,11]，受到儿科医生越来越多的关注。最近一项较大的回顾性研究结果显示，在233例儿童(主要为接受外科手术的术前评估)行CT造影后CI-AKI的发病率达到10.3%[12]，儿童CI-AKI早期诊断及早期干预仍是目前研究的重点。
儿童CI-AKI的诊断依赖于成人的相关指南，2018年美国放射学会(American College of Radiology)关于儿童CI-AKI的建议，相关危险因素、诊断及干预均参照成人。特别需要注意的是，儿童Scr由于受年龄、性别及活动量等因素影响变化很大，单用Scr作为指标评价儿童肾功能是存在一定问题的。关于儿童CIN早期诊断的研究很少，Benzer等[13]纳入91例患儿，研究结果得出估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate，eGFR)不适合作为儿童CIN早期诊断的指标，在发病24 h内，血清胱抑素C、血清NGAL及尿N乙酰β氨基葡萄糖苷酶与肌酐比值可以作为儿童CIN早期诊断指标。2018年欧洲泌尿放射学会(European Society of Urogenital Radiology，ESUR)指南建议用造影剂后AKI(post-contrast acute kidney injury，PC-AKI)代替CI-AKI的定义，旨在削弱造影剂作为AKI的直接原因的暗示作用，强调注意其他危险因素的排查；建议儿童使用Schwartz公式评价肾功能；PC-AKI沿用KDIGO 1级的诊断标准；建议PC-AKI的危险因素评估；建议生理盐水或碳酸氢钠扩容预防PC-AKI[14]。
关于儿童使用造影剂后尿NGAL及尿KIM-1的变化研究较少。早期Hirsch等[15]研究得出，在91例儿童选择性心脏导管造影术后，以Scr升高50%为标准，有12%患儿发生CIN，相比Scr，血及尿NGAL可能为早期预测CIN的有效指标。Tasanarong等[16]研究慢性肾脏疾病的CI-AKI的结果显示，监测尿NGAL不仅能够早期预测CI-AKI，还能预测CI-AKI的严重性。本研究选择尿NGAL及尿KIM-1这两个反映早期肾脏损伤的敏感指标，从本研究的结果中看出，以2012年KDIGO关于CI-AKI或2018年ESUR指南的诊断标准，纳入研究患儿均未发生CI-AKI，但可以看出尿NGAL及尿KIM-1在造影剂使用后数值上有明显的先升高后下降的过程，与造影剂使用前相比差异有统计学意义，反映了对于有泌尿系统疾病患儿使用造影剂后肾脏确有轻度损伤后自行恢复的过程。最近McDonald等[17]的一项关于儿童PC-AKI的前瞻性队列研究也认为，儿童PC-AKI的发病率是相对低的，为3.3%。根据2018年ESUR指南，发生PI-AKI的危险因素包括：肾脏直接暴露于动脉造影剂及ICU患者eGFR<45 ml/(min·1.73 m2)，肾脏非直接暴露于动脉造影剂的患者eGFR<30 ml/(min·1.73 m2)，已知或怀疑急性肾功能衰竭，大剂量或高渗造影剂，48～72 h内重复应用造影剂。本研究结果显示使用造影剂的儿童无一例发生CI-AKI，明显低于其他相关儿童CI-AKI发病率的报道，考虑与以下因素有关：(1)儿童无CI-AKI相关危险因素的指南，参考以上成人指南，本研究中患儿的基础肾功能正常，无糖尿病、高血压等基础疾病；(2)以往使用的高渗性离子型造影剂，CIN的发生率更高[9]，目前已不再使用(本研究期间我院使用的造影剂为碘海醇，为非离子型造影剂，相对于以往高渗性造影剂，碘海醇渗透压更低，CIN的发生率也更低)；(3)造影剂的使用剂量越大，CIN的发生率更高[9]，本研究中碘海醇使用剂量为1～2 ml/kg静脉注射，最大剂量≤40 ml/次，儿童在使用造影剂时尽可能使用小剂量造影剂达到完成检查的目的；(4)本研究的样本量相对较小，应继续进行远期随访观察。
生理盐水或碳酸氢钠水化治疗CI-AKI是目前公认有效的干预策略。2011年ESUR推荐的水化方案：应用造影剂前后6 h，给予患儿生理盐水1.0～1.5 ml/(kg·h)静脉滴注[18]。郭蕴琦和杨达胜[19]总结6例儿童CIN，给予补液等对症治疗，其中1例行血液透析治疗，6例肾功能均完全恢复正常，提示儿童CIN预后相对良好。最近的荟萃分析提示别嘌呤醇、前列腺素E1及氧疗在治疗CI-AKI中优于推荐的水化治疗，值得进一步研究证实[20]。本研究虽无CI-AKI发生，但对于有泌尿系统疾病的患儿造影前后给予水化干预后，尿NGAL及尿KIM-1升高水平明显低于未水化组，提示水化干预可以减轻接受造影剂后儿童尿NGAL及尿KIM-1的升高。考虑到儿童液体量的限制，尤其对于有心血管或肾脏基础疾病的患儿，是否所有暴露于造影剂的患儿均应给予预防性的水化治疗，有待进一步深入研究。
所有作者均声明不存在利益冲突
