中华急诊医学杂志  2017, Vol. 26 Issue (8): 929-934
血液滤过治疗利尿剂抵抗性心衰的机制分析
李红艳, 秦历杰, 芦良花     
450003,郑州,河南省人民医院急诊科
摘要: 目的 探讨连续性静脉-静脉血液滤过(CVVH)改善急性心肌梗死后利尿剂抵抗心衰的疗效及机制。方法 选取2012年3月至2016年3月在河南省人民医院急诊科重症监护病房、重症医学科住院的急性心肌梗死后利尿剂抵抗心衰患者104例,根据患者意愿,分为连续性静-静脉血液滤过联合常规药物治疗组52例为试验组,常规药物治疗组52例为对照组。记录2组患者1个月病死率、平均重症监护时间、平均住院时间及呼吸机使用情况;记录治疗前后尿量;测量治疗48 h前后体质量(BW,用于评价患者液体潴留程度)、血浆C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平,以及左心室射血分数(LVEF),计算上述指标的改变量(ΔCRP、ΔIL-6、ΔIL-8、ΔTNF-α),并建立预测ΔLVEF的多元线性回归模型。同组患者不同时间点间的比较采用重复测量方差分析;2组患者间同一时间点的监测指标、监护时间和住院时间的比较采用成组t检验。2组患者1个月病死率、药物及呼吸机使用情况的比较采用χ2检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。结果 2组患者1个月病死率、平均重症监护时间、平均住院时间及呼吸机使用情况差异均具有统计学意义(P < 0.05)。两组治疗后48 h,试验组液体排出总量(尿量+超滤量)超过对照组(P < 0.01)。治疗48h后与治疗前比较,试验组CRP、IL-6、IL-8、TNF-α水平下降(P < 0.05),对照组CRP、IL-6、IL-8、TNF-α水平略有下降,但无统计学意义(P>0.05),两组体质量均较治疗前下降(P < 0.05),两组LVEF较治疗前升高(P < 0.05);两组之间比较,试验组CRP、IL-6、IL-8、TNF-α水平低于对照组(P < 0.05),体质量略低于对照组、LVEF略高于对照组,但均无统计学意义(P>0.05);试验组体质量下降值(ΔBW)、LVEF的升高值(ΔLVEF)均超过对照组(P < 0.01)。试验组ΔBW、ΔCRP、ΔIL-6、Δ IL-8与ΔLVEF呈正相关(P < 0.05),多元线性回归模型显示,ΔBW、ΔTNF-α是ΔLVEF的独立影响因子,其中ΔBW是主要影响因子。对照组ΔBW与ΔLVEF呈正相关(P < 0.01),ΔCRP、ΔIL-6、ΔIL-8、ΔTNF-α与ΔLVEF无相关性(P>0.05),只有ΔBW被纳入ΔLVEF的回归方程。结论 本研究提示CVVH可改善急性心梗后利尿剂抵抗心衰患者的预后,主要机制是减轻液体潴留、清除炎症因子,其中最重要的机制是减轻液体潴留。
关键词: 血液滤过     急性心肌梗死     心梗后心衰     利尿剂抵抗     左心室射血分数     液体潴留     炎症因子     机制分析    
Study in the protective role of continuous veno-venous hemofiltration in patients with diuretic-ineffective cardiac insufficiency
Li Hongyan, Qin Lijie, Lu Lianghua     
Emergency Department of Henan Province People's Hospital, Zhengzhou 450003, China
Corresponding author: Lu Lianghua, Email:2372528324@qq.com
Abstract: Objective To study the protective role of continuous veno-venous hemofiltration (CVVH) in cardiac insufficiency refractory to diuretic therapy after acute myocardial infarction. Methods Atotal of 104 acute myocardial infarction patients admitted from march 2012 to march 2016 were recruited. According to their wishes, the patients were divided into two groups, continuous veno-venous hemofiltration combined with routine therapy as experimental group (n=52) and conventional treatment as control group (n=52). Mortality rate within one month, the mean length of ICU stay, the mean length of hospital stay, ventilator usage and urine output volume were documented. Then the difference in BW between pre-and post-treatment was determined for evaluation of fluid retention, and blood plasma C-reactive protein (ΔCRP), interleukin 6 (ΔIL-6), interleukin 8 (ΔIL-8), tumor necrosis factor-α (ΔTNF-α) and left ventricular ejection fraction (ΔLVEF) were measured and calculated.Amultiple linear regression model to predict ΔLVEF was established. Data recorded at different intervals in the same group were analyzed by ANOVA. Data of the monitoring biomarkers, the mean length of ICU stay, the mean length of hospital stay of two groups were recorded at the same given intervals were analyzed by t test. Data of mortality rate within one month, drugs and ventilator usage in two groups were analyzed by χ2 test. P value less than 0.05 was considered statistically significant. Results There were significant differences in mortality rate within one month, the mean length of ICU stay, the mean length of hospital stay, and the duration of ventilator usage between the two groups (P < 0.05). Total volume of fluid output (urine and ultrafiltration volume) was higher in experiment group than that in control group in 48 hours after the treatment (P < 0.01). The levels of CRP, IL-6, IL-8 and TNF-α decreased significantly (P < 0.05) in experiment group after treatment but not in control group (P>0.05) as compared with those before the treatment.BW was decreased and LVEF was increased in both groups after treatment (P < 0.05) compared with those before the treatment. Levels of CRP, IL-6, IL-8 and TNF-α were lower in experiment group than those in control group after treatment (P < 0.05).BW was meagerly lower and LVEF was meagerly higher in experiment group than those in control group without statistical significance (P>0.05).However, the degrees of ΔLVEF andΔBW were greater in experiment group than those in control group (P < 0.01).In experiment group, significantly positive correlations were found among ΔBW, ΔCRP, ΔIL-6, ΔIL-8, ΔTNF-α and ΔLVEF (P < 0.05). Multiple linear regression analyses showed that ΔBW and ΔTNF-α were the independent factors forΔLVEF and ΔBW was the main independent factor for ΔLVEF in control group.ΔLVEF was positively correlated with ΔBW (P < 0.01) but had no correlation with ΔCRP, ΔIL-6, ΔIL-8 and ΔTNF-α (P>0.05). Multiple 1inear regression analyses showed that only ΔBW was the independent factor for ΔLVEF. Conclusion CVVH plays protective role in acute myocardial infarction patients with consequent cardiac insufficiency refractory to diuretic therapy by clearance of inflammatory cytokines and removal of retained fluid, and the removal of retained fluid is the most import mechanism to protect heart function.
Key words: Continuous veno-venous hemofiltration     Acute Myocardial infarction     Acute Myocardial infarction patients with cardiac insufficiency     Diuretic resistance     Left ventricular ejection fraction     Retained fluid     Inflammatory cytokines, Study on the mechanism    

未及时开通罪犯血管的急性心肌梗死患者心力衰竭并发症非常常见,主要表现为液体潴留。控制液体潴留是治疗成功的关键。但心力衰竭患者多存在利尿剂抵抗,使得利尿剂不能有效解除液体潴留。研究显示连续性血液滤过(CVVH)能有效解除心力衰竭患者的液体潴留[1],同时有清除炎症因子的作用[2]。本研究使用CVVH治疗心梗后心力衰竭患者,观察治疗后液体潴留减轻、炎症因子水平下降与左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善之间有无相关性,并建立预测LVEF改善的多元线性回归模型,探讨CVVH改善心梗后心力衰竭患者心功能及预后的机制,为CVVH治疗利尿剂抵抗心力衰竭提供理论依据。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2012年3月至2016年3月在河南省人民医院急诊重症监护病房、重症医学科住院的急性心肌梗死后心衰且未开通罪犯血管的患者104例。入选符合以下标准:① 急性心肌梗死后均未开通罪犯血管;② 年龄>18岁;③ 患者心功能按Killip分级为Ⅲ~Ⅳ级;④ LVEF≤40%;⑤ 血压控制稳定(平均动脉压在70~110 mmHg,收缩压在90~150 mmHg)(1 mmHg=0.133 kPa);⑥ 对利尿剂抵抗(口服呋噻米片每日超过80 mg)。排除合并急性感染、恶性肿瘤、急慢性传染病、糖尿病、甲状腺疾病、血肌酐≥177 μmol/L的患者及孕妇,活动性出血及严重的凝血功能障碍的患者。104例心功能不全患者分为2组,1组继续标准药物治疗为对照组52例,另1组在标准药物治疗下于入院后24 h内行连续性静脉-静脉血液滤过治疗为试验组52例。本研究符合医学伦理学标准,经河南省人民医院医学伦理学委员会批准,所有治疗均取得患者或其家属的知情同意。

1.2 研究方法 1.2.1 对照组

该组患者给予常规药物治疗(强心、利尿、扩血管、改善心肌重塑、控制血压稳定等)。入组后48 h内,所有患者均给予呋塞米注射液持续静脉泵入(3~9 mg/h),根据尿量调整速度,48 h后视病情继续使用,或改为间断静脉推注呋塞米注射液,或改为口服呋塞米片;其余药物选择及剂量视患者的病情。

1.2.2 试验组

在常规药物治疗的基础上加用CVVH治疗。CVVH治疗方法如下:建立血管通路(股静脉或颈内静脉),使用瑞典金宝Prismaflex透析系统,采用CVVH模式,M100配套(AN69膜,面积0.9 m2),低分子肝素抗凝(具体剂量根据患者凝血功能制定),血流量160~180 mL/min、置换液流量2.5 L/h、置换液基础配方为0.9%氯化钠注射液2 000 mL、5%碳酸氢钠注射液125 mL、注射用水500 mL、50%葡萄糖注射液10 mL、25%硫酸镁注射液1.2 mL、10%葡萄糖酸钙注射液24 mL、10%氯化钾注射液8 mL(相应离子浓度为K+4 mmol/L、Na+145 mmol/L、Cl- 115 mmol/L、Ca2+ 2.16 mmol/L、Mg2+ 0.96 mmol/L、HCO3- 8.3 mmol/L,葡萄糖浓度为10.6 mmol/L),根据患者治疗前血气分析、血糖、电解质指标对配方做适当调整,治疗过程中每2 h复查上述指标,根据复查结果调整配方,单次治疗时间8 h,超滤率250~375 mL/h,根据患者血压、呼吸频率、心率、水潴留情况调整超滤时间。

1.3 观察指标

① 采集入选患者的性别、年龄、病史、临床表现、血压、肾功能、氨基末端B型脑钠肽前体(NT-proBNP)、入组后48h内用药情况等。② 记录治疗前1 d(治疗前24 h)、治疗24 h后尿量及治疗48 h后尿量;记录治疗前及治疗48 h后的体质量(body weight,BW),用于评价患者液体潴留程度。③ 检测治疗48 h前后的血浆炎症因子水平:包括c-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)、白细胞介素8(interleukin 8,IL-8)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)。胶乳增强免疫透射比浊法测定CRP,检测仪器为日本OLYMPUS AU2700全自动生化分析仪;化学发光法测定IL-6、IL-8、TNF-α,试剂盒由德国西门子公司提供,检测仪器为德国西门子公司的IMMULITEl000免疫分析仪。④ 采用超声心动图的改良Simpson法测量治疗前及治疗48 h后的LVEF。⑤ 记录2组患者平均重症监护病房时间、平均住院时间、1个月病死率及呼吸机使用时间。

1.4 统计学方法

应用SPSS 20.0软件进行分析;计量资料中符合正态分布的以均数±标准差(x ± s)表示,两组间比较方差齐的采用两独立样本t检验,组内治疗前后比较采用配对t检验,不符合正态分布的以中位数(四分位数间距)即M(QR)表示,采用Mann-Whitney U检验;尿量设有3个观察点,组间及组内治疗前后比较采用重复测量设计方差分析,多个样本均数的两两比较采用Bonferroni法;计数资料用百分率(%)表示,两组比较采用χ2检验;Pearson法进行相关性分析,使用多元线性逐步回归建立回归方程;以P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

对照组4例患者于1个月内死于心源性猝死。试验组2例因血小板进行性减少而中止血液滤过,停止血液滤过后患者血小板逐渐恢复至正常,1例于1个月内死于心源性猝死。2组基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05)(如表 1表 2);对照组重症监护病房时间(29.6±6.9) d,1个月病死率7.6%,住院时间(38.0±7.6) d,呼吸机使用时间(9.5±1.2) d;试验组重症监护时间(19.5±4.8) d,1个月病死率1.9%,住院时间(29.0±4.9) d,呼吸机使用时间(5.5±1.3) d。2组患者1个月病死率、平均重症监护时间、平均住院时间及呼吸机使用情况差异均具有统计学意义(P < 0.05);2组患者治疗前1 d尿量无差异(t=0.390,P=0.689),治疗24 h后2组尿量均较治疗前增多,但试验组尿量多于对照组[(1.93±0.21)Lvs. (1.60±0.28) L(F=4.175, P < 0.01)];2组治疗48 h后液体排出量比较(表 3);2组治疗48 h前后炎症因子水平、体质量、LVEF比较(表 4表 5);2组治疗48 h后体质量下降值(ΔBW)、炎症因子下降值(ΔCRP、ΔIL-6、ΔIL-8、ΔTNF-α)与LVEF升高值(ΔLVEF)的相关分析见表 6;建立预测ΔLVEF的多元线性回归模型(表 7),将ΔBW、ΔCRP、ΔIL-6、ΔIL-8、ΔTNF-α纳入ΔLVEF的多元线性逐步回归模型, 试验组ΔBW、ΔTNF-α是ΔLVEF的独立影响因子,建立逐步回归方程为:-5.536+2.039×ΔBW+0.116×ΔTNF-α,校正的R2为0.921,模型拟合度好,即92.1%的ΔLVEF与ΔBW及ΔTNF-α有关,标准偏回归系数显示ΔBW是主要影响因子。对照组只有ΔBW被纳入ΔLVEF的回归方程,建立逐步回归方程为:-1.017+1.407×ΔBW,校正的R2为0.865,即86.5%的ΔLVEF与ΔBW有关。

表 1 2组患者基线资料比较 Table 1 Comparison of baseline data between the two groups
指标试验组对照组t2P
性别(男,例%)27(52)26(50)0.1030.738
年龄(x ± s)68±1267±110.9190.354
收缩压(mmHgx ± s)113±12112±110.3420.731
舒张压(mmHgx ± s)71±870±70.9190.363
平均动脉压(mmHgx ± s)86±1084±120.7050.479
血尿素氮(mmol/L)9.4±1.69.5±2.1-0.1150.908
血肌酐(μmol/L)102.9±24.5102.4±25.80.0660.947
NT-proBNP(ng/L, x ± s)9610±20199705±2117-0.1350.887
注:NT-proBNP为氨基末端B型脑钠肽前体

表 2 2组患者入组后48 h内药物及呼吸机使用情况 Table 2 Comparison of drug and ventilator usage within 48 hours between the two groups
指标试验组对照组Z2P
ACEI/ARB[例, %]44(86)45(87)0.228b)0.623
Β受体阻滞[例, %]23(44)24(46)0.100b)0.752
口服硝酸酯[例, %]17(33)18(35)0.113b)0.729
静脉硝酸酯[例, %]14(27)15(29)0.005b)0.958
地高辛(mg/d)0.1250.125--
多巴胺[例, %]40(77)41(79)0.169b)0.658
多巴酚丁胺[例, %]27(52)25(48)0.101b)0.758
呋塞米注射液[mg/d,M(QR)]120(120, 144)120(120, 144)-0.275a)0.778
螺内酯片(mg/d)2020--
呼吸机比率[例, %]3(5.8)4(7.7)0.235b)0.698
注:“-”表示无数据

表 3 2组治疗48 h后液体排出量比较 Table 3 Comparison of fluid excretion after treatment for 48 hours between the two groups
指标试验组对照组tP
尿量(L,x ± s)3.7±0.33.2±0.42.8960.006
超滤量[L, M(QR)]2.5(2.5, 3.0)---
液体排除总量(尿量+超滤量)(L,x ± s)6.4±0.63.2±0.518.569< 0.01

表 4 2组治疗48 h前后炎症因子、体质量及LVEF比较(x ± s) Table 4 Comparison of inflammatory cytokines, body weight and LVEF after treatment for 48 hours between the two groups(x ± s)
指标治疗前治疗48 h后
试验组对照组试验组对照组
CRP(mg/L)20.3±8.721.2±8.614.5±8.3a, b20.8±7.2
IL-6(pg/mL)18.5±9.419.8±10.310.4±6.5a, b17.9±5.8
IL-8(pg/mL)29.4±13.129.9±13.820.6±10.1a, b29.9±13.3
TNF-α(pg/mL)12.1±5.212.9±4.89.3±4.1a, b12.8±4.6
BW(kg)59.3±5.858.8±5.154.7±5.7a57.3±5.2a
LVEF(%)39.7±6.139.5±6.333.8±6.2a30.6±5.7a
注:治疗48h后,组内与治疗前比较, aP < 0.05;治疗48h后两组间比较,bP < 0.05;CRP为C反应蛋自,IL-6为自细胞介素6,IL-8为白细胞介素8,TNF-α为肿瘤坏死因子α,BW为体质量,LVEF为左心室射血分数

表 5 2组治疗48 h前后ΔBW、ΔLVEF比较(x ± s) Table 5 Comparison of ΔBW, ΔLVEF after treatment for 48 hours between the two groups(x ± s)
指标试验组对照组tP
ΔBW4.7±0.31.6±0.417.587< 0.01
ΔLVEF4.4±1.31.3±1.18.912< 0.01
注:ΔBW=治疗前BW-治疗48 h后BW:ΔLVEF=治疗48 h后LVEF-治疗前LVEF

表 6 ΔBW、ΔCRP、ΔIL-6、ΔIL-8、ΔTNF-α与ΔLVEF的相关性分析 Table 6 The correlation analysis of ΔBW, ΔCRP, ΔIL-6, ΔIL-8, ΔTNF-α andΔLVEF.
指标试验组ΔLVEF对照组ΔLVEF
rP rP
ΔBW0.936< 0.0010.935< 0.001
ΔCRP0.5080.0210.1140.619
ΔIL-60.4670.0350.0960.675
ΔIL-80.4460.048-0.1290.558
ΔTNF-α0.5730.011-0.1130.633
注:ΔLVEF=治疗48 h后LVEF-治疗前LVEF;ΔBW=治疗前BW-治疗48 h后BW;ΔCRP=治疗前CRP-治疗48 h后CRP;ΔIL-6=治疗前IL-6-治疗48 h后IL-6;ΔIL-8=治疗前IL-8-治疗48 h后IL-8;ΔTNF-α=治疗前TNF-α-治疗48 h后TNF-α

表 7 ΔLVEF的多元线性回归分析结果 Table 7 The multiple linear regression analysis of ΔLVEF
变量试验组ΔLVEF对照组ΔLVEF
偏回归系数标准偏回归系数P偏回归系数标准偏回归系数P
ΔBW2.0410.863< 0.011.4120.956< 0.01
ΔTNF-α0.1150.9130.012---
注:ΔLVEF=治疗48 h后LVEF-治疗前LVEF;ΔBW=治疗前BW-治疗48 h后BW;ΔTNF-α=治疗前TNF-α-治疗48 h后TNF-α
3 讨论

急性心肌梗死临床中发生率越来越高,心力衰竭仍然是急性心肌梗死未开通血管后常见且严重的并发症[3],它降低了患者生存质量,导致患者重复住院以及消耗社会医疗资源[4-5]。心梗后心衰主要特征就是持续水钠潴留及伴随不同程度的呼吸困难和水肿[6],控制液体潴留是治疗心衰成功的关键。

但随着心力衰竭病程的进展及利尿剂使用时间的延长,利尿剂效果越来越差,即使应用了足量的利尿剂,患者体内液体潴留的状态仍然不能得到有效改善,即表现为利尿剂抵抗。超过20%的心力衰竭患者存在利尿剂抵抗[7],在中、重度心力衰竭患者中利尿剂抵抗发生率会更高[8],使得利尿剂不能有效解除心力衰竭患者的液体潴留。CVVH能够连续、缓慢清除水分,可精确控制脱水速度及脱水量,且为等渗性脱水,对血流动力学影响小,能有效的清除心力衰竭患者的液体潴留。本研究发现在相似的药物治疗的前提下,试验组尿量增加更多,提示CVVH有独立于药物治疗外的改善利尿剂抵抗作用,因此,CVVH通过脱水及改善利尿剂抵抗作用,使得试验组患者的液体总排出量多于对照组(P < 0.001),有效解除心力衰竭患者的液体潴留。研究提示CVVH能快速有效清除心力衰竭患者的液体潴留,并提高心功能[9]。那么液体潴留减轻(体质量减轻)与LVEF改善是否有相关性以及影响程度如何,目前尚未见相关报道。

炎症机制是近年来心力衰竭的研究热点。相关研究证实,心力衰竭时血浆炎症因子水平升高,包括白细胞介素、肿瘤坏死因子、单核细胞趋化因子-l、C-反应蛋白等[10]。炎症因子可抑制心肌收缩力、促进心肌重塑、诱导心肌细胞凋亡及促进间质纤维化,参与心力衰竭的发生和发展,炎症因子水平的升高与LVEF的下降密切相关,并与心力衰竭的预后密切相关[11-12]。CVVH能清除炎症因子[13],已用于脓毒症、多器官功能障碍的治疗[2, 14-15]。本研究结果提示液体潴留减轻及炎症因子水平下降有助于改善LVEF。多元线性回归模型提示液体潴留减轻是影响LVEF改善的主要因素,并且CVVH清除炎症因子的机制有独立的改善LVEF的作用。根据Frank—Starling机制,适度增加心室的前负荷,心肌的粗、细肌丝之间形成的有效横桥数目增多,有利于增加心肌的收缩力,但前负荷过大时有效横桥数目反而减少,造成心肌收缩力降低甚至丧失收缩能力。心力衰竭患者经治疗后液体潴留减轻,心室的前后负荷减轻,前负荷的减轻有利于心肌收缩力的恢复,后负荷的减轻可降低心脏的做功及耗氧量,因而液体潴留的减轻对LVEF的改善是直接而迅速的。而炎症因子水平降低带来的效益则需要经过一系列分子机制,所以其对LVEF的改善是间接而缓慢的,可能需要更长的时间来观察其效益。

综上所述,本研究提示CVVH能有效减短心梗后心衰患者重症监护室时间、住院时间及呼吸机使用时间,降低患者1个月病死率,显著改善患者的LVEF;CVVH改善心梗后心衰患者的LVEF的主要机制是减轻液体潴留、清除炎症因子,其中最重要的机制是减轻液体潴留。同时本研究也进行了心梗后心衰患者的生存率分析,但因为随访时间较短,患者生存率较高,未得出有意义的结果,此为本研究的不足之处。在以后的工作中将进一步深入研究血液滤过对心梗后心衰生存率的影响。

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